aula 10 - representação da informação - imagem e som – parte ii

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Representao da Informao Parte IIRepresentao de Imagens

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Representao de ImagensImagem digital: Representao de uma imagem (bidimensional) usando nmeros binrios codificados; Permite seu armazenamento, transferncia, impresso, reproduo e seu processamento por meios eletrnicos; Pixel: Elemento de pintura ( picture element); a menor unidade enderevel da memria de vdeo e possui dimenses definidas. Imagens so formadas por conjuntos de pixels e estes possuem o atributo cor.2

Representao de ImagensA cor de um pixel depende do nmero de bits disponveis para armazen-la. Esse nmero de bits tambm chamado pixel deph ( profundidade do pixel). Exemplos: ousando 1 bit (0 ou 1): 2 possibilidades de cor (branco e preto) ousando 2 bits (00, 01, 10, 11) : 2 2 = 4 cores ousando 4 bits: 2 4 = 16 cores ousando 8 bits: 2 8 = 256 cores ousando 24 bits: 2 24 = 16.8 milhes de cores

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Representao de ImagensExistem basicamente dois tipos de imagens digitais: Mapa de bits (bitmap) ou ainda tipo raster: oCorresponde a uma matriz bidimensional de bits; oCada ponto da matriz armazena uma cor e corresponde a um ponto da tela (monitor); oO numero de bits para armazenar cada ponto pode variar determinando a quantidade de cores da imagem; oGeralmente corresponde a imagens fotogrficas;

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Representao de ImagensImagem vetorial: oSo armazenados posies e tamanhos dos traos; oGeralmente correspondem a desenhos tcnicos de engenharia.

Figura 1: Imagem bitmap e dados da imagem vetorial5

Representao de ImagensSistemas de cores: Existem diversos sistemas para se obter as diferentes cores, dentre eles o sistema RGB e o CMYK: RGB: oUsado em dispositivos eletrnicos como monitores de TV e computador, "datashows", scanners e cmeras digitais; oO nome RGB vm das trs cores primrias: vermelho, verde e azul (Red, Green e Blue); oCada ponto da tela (pixel) da tela recebe a contribuio de tres quantidades de cores (R, G e B) que juntas formam a cor final;

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Representao de ImagensoExemplo de cores: Branco - RGB(1,1,1) Azul - RGB(0,0,1) Vermelho - RGB(1,0,0) Verde - RGB(0,1,0) Amarelo - RGB(1,1,0) Magenta - RGB(1,0,1) Ciano - RGB(0,1,1) Preto - RGB(0,0,0) Verde-Limo: RGB(0.55, 1.0, 0.2) Figura 2: Mistura de Cores em RGB7

Representao de ImagensCMYK:

oUsado em imprensas, impressoras e fotocopiadoras oBaseado na mistura de tintas sobre o papel; oCMYK a abreviatura do sistema de cores formado por Ciano (Cyan), Magenta (Magenta), Amarelo (Yellow) e Preto (black). oA letra K no final corresponde ao preto puro, pois o preto que obtido com as trs primeiras cores, CMY, no reproduz fielmente tons mais escuros;

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Representao de ImagensoO uso do preto puro necessita de uma quantidade menor de tinta do que se fosse usado o preto obtido a partir da mistura; oNem todas as cores vistas no monitor podem ser conseguidas na impresso, uma vez que o espectro de cores CMYK (grfico) significativamente menor que o RGB (monitor);

Figura 3: Mistura de Cores em CMYK

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Representao de Imagens Resoluo Corresponde distribuio dos pixels na tela do computador; A tela pode ser vista como uma matriz bidimensional onde cada pixel ocupa uma posio (x, y). Um exemplo de resoluo para imagem 640 pixels na horizontal e 480 pixels na vertical, ou seja, a resoluo de 640 X 480.

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Representao de ImagensA resoluo mxima de um monitor definida em funo de seu hardware. Aumento da resoluo: oQuanto maior a resoluo, maior o nmero de pixels. Ex.: 640 X 480 = 307200 pixels; oA imagem fica mais ntida e a qualidade aumenta; Necessita de mais espao para armazenamento tempo para o processamento da imagem. e mais

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Representao de ImagensFormatos de Imagens (padres de codificao): Quando uma imagem representada em um sistema de computao ela pode assumir diferentes tipos de formato BMP (Windows Bitmap) O tamanho de uma imagem diretamente proporcional ao seu tamanho (pontos) e profundidade de cor. Exemplo: Uma imagem com 800x600 pontos utilizando 24 bits para cor, ter: 800x600x24 ~= 1,44 MB

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Representao de ImagensGIF (Graphics Interchange Format) Utiliza o algoritmo de compreenso de dados. Representa as mesmas imagens em tamanho menores (bytes). Um padro conhecido como sem perda de qualidade. Porm para realizar a compreenso utiliza um nmero limitado de cores (256). Melhor empregado em imagens que no possuem grandes variaes de cores. JPG ou JPEG (Joint Photographic Experts Group) Utiliza um algoritmo de compreenso, mas ao mesmo tempo, gera alguma perda de qualidade. Permite a visualizao de 16 milhes de cores, adequado para imagens de cenas reais.

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Representao de ImagensRepresentao de Imagens em movimento Sistema semelhante ao cinema (conjunto de imagens estticas apresentadas sucessivamente). Utiliza 30 quadros por segundo (no cinema 24); Calculo do tamanho em bytes: 800x600x24 = 1,44 MB => 30 quadros por segundo => 43,2 MB => 2 horas (7200) => 311 GB. Para resolver o problema do tamanho, utilizado o Codec (CODificador /DECodificador) que comprime a imagem para que a mesma seja armazenada e a decodifica no momento da exibio;

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Representao de Imagens Existem diversos padres de armazenamento de imagens: oMPEG (Moving Picture Experts Group) armazena somente os quadros principais das imagens em movimento e as alteraes nos quadros secundrios. (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4) oQuickTime - padro da Apple, imagens compactada de alta qualidade. oAVI (Audio Video Interleave) padro da Microsoft

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Representao de Imagens oDivX Padro de compresso de vdeo, que permite que um filme gravado em DVD (6GB) passe a ter em torno de 600MB. oRMVB (RealMedia Variable Bitrate) melhor taxa de qualidade/tamanho, sendo que um arquivo DivX de 700MB, contendo aproximadamente 100 minutos de vdeo, mas com qualidade inferior, seria reduzido para um arquivo de aproximadamente 350MB.

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Representao de Som Representao de Som Acstica a cincia que estuda o som. Alguns conceitos bsicos relacionados com acstica so: oudio: Qualquer onda ou conjunto de ondas com efeitos perceptveis ao ouvido humano; As ondas se propagam por mudanas na presso do ar ou no meio fsico onde se transmitem. oFreqncia de oscilao de uma onda: Nmero de pulsos por segundo, sendo medida em Hertz (Hz). O ouvido humano consegue captar sons que vo de 20 Hz a 20 kHz.17

Representao de Som oIntensidade ou volume: Identifica o nvel de presso do som; medido em decibis ou dB; Em geral 0 dB corresponde ao mnimo audvel e 65 dB corresponde a uma conversa mdia; Ouvir sons com mais de 70 dB por um longo perodo de tempo, causa um incomodo muito grande, sons com mais de 135 dB causa danos graves ao aparelho auditivo humano;

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Representao de SomoPotncia: Gera uma determinada intensidade podendo tambm identificar o nvel de som; medida em Watts. Uma potencia entre 10 e 12 Watts nenhum som percebido; Quando a potencia aumentada 4 vezes, ocorre um aumento de 6 dB na intensidade; um aumento de 100 vezes corresponde a um aumento de 20 dB; Um som transmitido em baixa freqncia necessita de mais potencia para transmitir na mesma intensidade que o mesmo em mdia ou alta freqncia. oAmplitude: a faixa de valores de som que uma onda pode ter, podendo variar ao longo do tempo.19

Representao de Som Digitalizao de som:o o armazenamento no computador sob a forma de sinais de udio; oEsses sinais podem ser armazenados em diversos meios e de diferentes formas: como ondas (armazenamento digital) ou como uma seqncia de instrues de alto nvel (tecnologia MIDI);

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Representao de SomoArmazenamento Digital:

Tecnologia utilizada para armazenar som em CDs e no computador; Baseia-se na reconstruo da onda sonora original; O som representado por um conjunto de sinais de udio. A cada n-sima frao de segundo, esses sinais de udio, chamados de amostras de som ou dados amostrados, so capturados e armazenados como informaes digitais em bits e bytes. A partir desses dados feita a reconstruo da onda sonora;

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Representao de SomA cada intervalo de tempo feita a amostragem da onda sonora; feita a quantizao da onda, ou seja, cada valor medido (altura da barra) convertido para uma representao binria; A quantidade de nmeros de bits por onda determina a qualidade do som;

Figura 4: Grfico de barras de uma onda digitalizada

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Representao de SomNo armazenamento de som digital utilizado o sistema de codec semelhante ao vdeo (WMA, MP3, AAC)

Figura 5: A linha vermelha o som obtido na digitalizao;

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Representao de SomoTecnologia MIDI (Musical Instrument Digital Interface): Padro desenvolvido no inicio da dcada de 80 que permite que os sintetizadores de msica e som de diferentes fabricantes se comuniquem entre si; Conjunto de ferramentas (hardware e software); Oferece um protocolo (modelo) para passar instrues detalhadas de uma partitura musical, tais como as notas, seqncia de notas e o instrumento que as tocar. Essa partitura executada em um teclado; Atravs de programas possvel fazer a gravao de sons, a edio dos mesmo e ajustes diversos.

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Referenciaswww.taniamp.net/ade/aulas_ADE_tania_represent_info_2. doc

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