Sistemas Multimídia
Vídeo
Prof. Hemir Santiago
1
Agenda
Interfaces de Vídeo


Sinal de vídeo
Controle de vídeo
Tecnologia Digital de Vídeo




Armazenamento de vídeo
Princípios de compressão de vídeo
Codecs
Arquiteturas para vídeo digital
Exercício
2
Interfaces de Vídeo
As interfaces de vídeo fazem a ponte entre o
vídeo digital e os sistemas analógicos.
O fluxo de dados de vídeo é muito maior do que o
de áudio, por isso muitos sistemas profissionais
de processamento de vídeo são híbridos:


Interfaces de sinal de vídeo: captura e reprodução de
sinais de vídeo;
Interfaces de controle de vídeo: controle de dispositivos
externos de vídeo.
3
Interfaces de Vídeo – Sinal de Vídeo
A geração de sinais de vídeo por um computador
é uma combinação de um adaptador gráfico
(placa de vídeo) e de um conversor externo
(monitor).
Características importantes em uma interface de
vídeo:






Direção do fluxo;
Taxa de transmissão de dados;
Técnicas e taxas de compressão de dados;
Padrões e formatos de vídeos suportados;
Recursos de áudio;
Software de suporte incluído.
4
Interfaces de Vídeo – Controle de Vídeo
Sinais de controle são originários de um
computador através de uma interface de controle
de vídeo.
Estas interfaces são capazes de controlar
dispositivos externos ou redes locais que
interligam sistemas completos de vídeo.
Na figura a seguir vê-se o esquema de um
sistema híbrido para edição de vídeo.
5
Interfaces de Vídeo – Controle de Vídeo
6
Tecnologia Digital de Vídeo Armazenamento
A enorme capacidade de processamento de
dados da visão humana se reflete nos requisitos
para armazenamento e transmissão de imagens
em movimento.
Uma imagem típica de vídeo, com qualidade de
televisão, ocupa cerca de 512 x 480 pixels, ou
seja, 240K pixels.
Em um sistema de cores isto significa 3 bytes por
pixel, resultando em um total de 720KB. Um
segundo de vídeo compreende 30 quadros, dando
um total de 21.600KB.
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Tecnologia Digital de Vídeo Armazenamento
Um disco rígido de 1GB não é suficiente para
armazenar nem um minuto de vídeo sem
compressão.
O fluxo de dados de cerca de 20MB/s está acima
da capacidade da maioria dos HDs.
A digitalização de vídeo tem como aspecto
essencial as técnicas de compressão e
descompressão de sinais digitais.
8
Tecnologia Digital de Vídeo – Princípios
de Compressão de Vídeo
As técnicas de compressão de material de vídeo
são extensões das técnicas de compressão de
imagens.
O fato de a maioria dos quadros em um vídeo ter
poucas diferenças em relação aos quadros
vizinhos é aproveitado para conseguir taxas de
compressão cada vez mais altas.
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Tecnologia Digital de Vídeo – Princípios
de Compressão de Vídeo
Compressão da crominância
 O matiz e a saturação podem ser codificados, cada
um, em metade dos bits da luminância.
 A resolução espacial do olho humano, em relação à
crominância (YIQ), é metade da resolução espacial da
luminância (RGB), tanto na horizontal quanto na
vertical.
 Basta armazenar para cada quadro o matiz e a
saturação de pixels alternados de linhas alternadas.
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Tecnologia Digital de Vídeo – Princípios
de Compressão de Vídeo
Coerência entre quadros
 Normalmente, apenas uma parte limitada da imagem
se altera de cada quadro de um vídeo para o seguinte.
 A codificação das diferenças entre quadros será,
portanto, mais compacta que a codificação de quadros
isolados.
 Periodicamente, será preciso armazenas quadros
inteiros para permitir um grau razoável de acesso
direto à informação de vídeo.
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Tecnologia Digital de Vídeo – Codecs
Um sistema pode trabalhar com vários algoritmos
diferentes de compressão, dependendo da
qualidade que se deseja, assim como da
resolução e do tipo de material.
A maioria dos codecs trabalha com a compressão
de perdas (lossy): certa quantidade de informação
é descartada no processo de comprimir.
A perda pode ser tolerável na reprodução, mas
deve-se ter cuidado com o acúmulo de perdas.
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Tecnologia Digital de Vídeo – Codecs
JPEG em movimento
 Usa-se em vídeo digital uma extensão do padrão
JPEG (motion JPEG).
 Cada quadro é comprimido segundo o método JPEG,
não havendo compressão temporal.
 Embora a compressão obtida seja inferior à das
técnicas de coerência entre quadros, o vídeo digital
comprimido continua a ser editável quadro a quadro.
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Tecnologia Digital de Vídeo – Codecs
MPEG
 A família de codecs MPEG (Motion Picture Experts
Group) estende o JPEG para seqüências de imagens
animadas.
 O método de compressão temporal utilizado inclui a
predição do movimento e a interpolação de quadros.
 É o padrão mais importante para compressão de vídeo
digital.
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Tecnologia Digital de Vídeo – Codecs
MPEG
 MPEG-1: orientado para resoluções de 320 X 240 com
30 quadros por segundo.
 MPEG-2: orientado para resoluções maiores,
adequadas para vídeo profissional. Resoluções
suportadas incluem 720 X 480 e 1280 X 720, com 60
quadros por segundo.
 MPEG-4: atualmente em desenvolvimento, para
aplicação de transmissão em redes.
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Tecnologia Digital de Vídeo – Arquiteturas
para vídeo digital
Uma arquitetura de vídeo digital define um suporte
completo para processamento de vídeo dentro de
um Sistemas Operacional.
Isto inclui, além dos codecs, formatos de arquivos
e suporte de software.
O ambiente Windows suporta várias arquiteturas
de características diferentes.
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Tecnologia Digital de Vídeo – Arquiteturas
para vídeo digital
Video for Windows – arquitetura de vídeo original do
Windows, sendo orientad para este ambiente. Usa o
formato de arquivos AVI.
Quicktime – arquitetura definida pela Apple. É
suportada também pelo Windows. Suporta um grande
número de codes, inclusive JPEG e MPEG-1.
Direct Show – é a nova arquitetura de vídeo da
Microsoft, baseada na tecnologia DirectX. Suporta
MPEG1, MPEG-2 e DVD.
Real Video – arquitetura de vídeo em fluxo contínuo,
suportada pela Real Player.
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Perguntas
18
Plano de Aulas
AULA
DATA
ATIVIDADE
1
11/ago
Apresentação / Introdução
2
18/ago
As plataformas / Projeto
3
25/ago
Os projetos / Exercícios
4
1/set
Design – Recursos de Navegação / Projeto
5
8/set
Design – Interfaces / Exercícios
6
15/set
Princípios da animação / Projeto
7
22/set
Revisão / Exercícios
8
29/set
Avaliação: NP1
9
6/out
Período de avaliações - NP1
10
13/out
Fundamentos Básicos - HTML / Correção de prova
11
20/out
Som / Projeto
12
27/out
Vídeo / Exercícios
13
3/nov
Produção (autoria) / Projeto
14
10/nov
Apresentação de projetos
15
17/nov
Revisão / Exercícios
16
24/nov
Período de avaliações – NP2 (a confirmar)
17
1/dez
Período de avaliações – NP2 (a confirmar)
18
8/dez
Período de provas integradas institucionais – PII (a confirmar)
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Exercício
1) Quais as tags que devemos usar para parágrafos e
quebra de linha em HTML?
2) Ainda sobre HTML, qual a diferença entre listas nãoordenadas e ordenadas?
3) No processo de digitalização do som existem 4 etapas.
Descreva o que acontece na Amostragem.
4) Qual a importância da Compressão de Áudio?
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Exercício
5) O que é realizado pelas interfaces de sinal de vídeo?
6) Resumidamente, descreva como é feita a compressão
de vídeo usando a técnica de Coerência entre
Quadros.
7) Cite dois tipos de arquiteturas de vídeo suportados
pelo Windows.
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