Aquisição, síntese, edição e reprodução de vídeo

FOTOGRAMA: é cada uma das imagens impressas quimicamente no filme cinematográfico. Os fotogramas produzem no espectador a ilusão de movimento. Isto deve-se à incapacidade do cérebro humano de processar separadamente as imagens formadas na retina e transmitidas pelo nervo óptico, quando percebidas sequencialmente acima de uma determinada velocidade. Esta persistência da visão faz com que nossa percepção misture as imagens de forma contínua, dando a sensação de movimento natural. Como imagem individual de um filme, o fotograma corresponde ao frame do vídeo, e ambos são genericamente chamados de 'quadros' de um produto audiovisual. A origem do fotograma remonta às origens da própria fotografia, quando o alemão Johann Heinrich Schulze em 1724 descobriu a sensibilidade dos sais de prata à luz.

Frame: é um dos quadros ou imagens fixas de um produto audiovisual. Em inglês, fala-se em "film frame" ou "video frame", conforme o produto em questão tenha sido realizado em película (tecnologia cinematográfica) ou vídeo (tecnologia electrónica, seja ela analógica ou digital). Em português, em geral usa-se o termo fotograma para as imagens individuais de um filme, reservando a palavra frame apenas para as imagens de vídeo, e utilizando quadro ou imagem para produtos audiovisuais genéricos, produzidos em qualquer tecnologia.

Standards

            Existem múltiplos formatos, criados pela indústria de equipamentos, destinados a operar com sinais de vídeo. Alguns destes, pela sua utilização e divulgação massiva, foram reconhecidos como standards, de acordo com o seu funcionamento, podem ser analógicos ou digitais.

            

Standards Analógicos

     Existem três tipos de standards analógicos: o PAL, o NTSC e o SECAM. Estes foram desenvolvidos em diferentes locais do Mundo, resultando da evolução constante na forma de capturar, gravar e reproduzir.

• PAL (Phase Alternating Line) - este sinal de vídeo é composto por 25fps, 625 linhas de varrimento, um aspecto ratio de 4:3 e um entrelaçamento de 2:1. Este formato é principalmente utilizado na Europa Ocidental e em alguns países da Ásia. A informação do brilho, da cor e da sincronização é codificada num único sinal.

• NTSC (National Television Systems Committee) - é o sistema utilizado nos USA e Japão. Este sinal define os sinais compostos por 30fps, 525 linhas de varrimento, um aspecto ratio de 4:3 e uns cruzamentos de 2:1. Neste formato a informação do brilho, cor e a sincronização é codificada num único sinal, mas a forma de codificação da cor é diferente da do PAL. 

• SECAM (Séquentiel Couleur Avec Mémoire) - é um sistema de televisão desenvolvida na França e utilizada na Europa do Leste, Rússia, Médio Oriente e nas Caraíbas. Este sinal define os sinais de vídeo compostos por 25fps, 625 linhas de varrimento, um aspecto ratio de 4:3 e um entrelaçamento de 2:1. Utiliza um método diferente do utilizado pelo PAL para a codificação da cor, baseando-se na transmissão de diferentes cores em linhas alternadas.

Standards Digitais

            Os standards digitais são mais recentes e referem-se aos formatos utilizados na digitalização e na reprodução de sinais de vídeo, que é semelhante à amostragem, quantização e codificação.

            O vídeo digital é construído tendo, por base, sequências de imagens digitais. Para além destas sequências, tem também informação adicional de natureza temporal, essencial para indicar as durações de apresentação de cada imagem.

            Devido à sua grande divulgação e ao sucesso das normas de compressão mais recentes, o vídeo digital pode actualmente ser apresentado e manipulado em computadores, por exemplo, utilizando os formatos MPEG e o DivX.

•     AVI – é um formato de ficheiros de vídeo desenvolvido pela Microsoft para guardar som e filmes no formato RIFF, pode utilizar vários métodos de compressão ou codecs. A extensão destes ficheiros é avi.
•      MOV – é um formato de ficheiro da Apple Computer, Inc., e permite criar, editar, publicar e visualizar ficheiros de multimédia, suportando vídeo, animação, gráficos 3D e realidade virtual. As extensões destes ficheiros são mov, moov e qt.
•     FLA – é um formato de ficheiro desenvolvido pela Macromedia. Os ficheiros neste formato incluem imagens vectoriais para utilizar em animações, timelines para controlar a reprodução destas animações e áudio. Podem ainda incluir conteúdos de vídeo bitmapped e Actionscripts que permitem interactividade. Estes ficheiros são editáveis e a sua extensão é swf, que é um formato executável para a Internet.
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Necessidade de compressão

            Hoje em dia há vários métodos de publicar um vídeo, como a Internet, suportes digitais. Mas sabemos que muitos têm limitações quanto ao seu tamanho, não podendo ser, em alguns casos, muito grande. Por exemplo, não iria fazer muito sentido usar um vídeo de alta qualidade, com um tamanho imenso na Internet, pois o buffering do mesmo seria enorme e extremamente demorado para ligações mais lentas.

            Esta compressão pode ser realizada, tal como no som, com ou sem perdas, embora esta última seja difícil de alcançar pois todos os standards de compressão envolvem algum tipo de perda. Assim é possível obter um ficheiro com um tamanho menor.

            A compressão pode ser obtida por 2 meios:

•          Directamente, quando o vídeo é gravado num formato já comprimido;

•        Indirectamente, convertendo um vídeo com um formato não comprimido, para um comprimido.

Codecs

            Os codecs são um conjunto de algoritmos que ao serem aplicados a um ficheiro, codificam-no, eliminando dados que não têm grande importância para o ficheiro como um todo, e descodificam-no, durante a reprodução. Ao serem codificados com um codec específico, é necessário o mesmo codec para a futura reprodução do ficheiro. Alguns codecs utilizados para a produção de vídeos são:

•          MPEG 1 é um standard de compressão de média qualidade e média taxa de transmissão para vídeo e média compressão para áudio. Este permite comprimir vídeos com taxas de compressão de 50:1 até 100:1 dependendo da qualidade pretendida. A taxa de codificação dos dados efectua-se a 1.5 Mbps que é razoável para um leitor de CD-ROM. Este auxiliava para a gravação de conteúdos audiovisuais em suporte CD-ROM. A extensão deste codec é mpg ou mpeg.

•          MPEG 2 é um standard de compressão desenvolvido a partir do MPEG 1. Este é direccionado para o broadcast com altas taxas de dados, com destino à televisão digital. Este sustenta um amplo conjunto de taxas de transmissão e possibilita o som surround multicanal codificado com o PCM, Dolby Digital e MPEG áudio. Tem uma taxa de compressão entre os 100:1 e 200:1 com perdas de qualidade quase insignificantes. A extensão e a mesma que MPEG 1.

•          MPEG 4 é outro standard de compressão desenvolvido pelo grupo MPEG. MPEG 4 permite a criação de vídeo interactivo em CD-ROM, DVD e televisão digital. Este codec resulta de um trabalho internacional, envolvendo centenas de recursos e engenheiros de todo o mundo. Este foi concluído em Outubro de 1998 e tornou-se num standard internacional em 1999. O MPEG 4 foi o primeiro standard a permitir a codificação audiovisual, utilizando um conjunto de objectos audiovisuais que apresentam um determinado comportamento no espaço e tempo, para fazer a representação do conteúdo. Este compõe a base de funcionamento do standard MPEG 4 e distingue -se dos standards MPEG 1 e MPEG 2. A extensão é o mp4.

•          DivX (DIgital Video EXpress) é um formato mais novo e muito utilizado no vídeo digital. Foi criado pela DivXNetworks, Inc. Este codec é fundamentado no standard de compressão MPEG-4. Este formato é muito avançado tal que pode reduzir um MPEG-2 vídeo para 10% do seu tamanho original. A extensão destes ficheiros de vídeo é a divx.

•          Ogg (Theora) é um formato de compressão de vídeo que foi desenvolvido pela Xiph.org Foundation. Este formato é open source para o Linux e foi criado para concorrer com os formatos de vídeo MPEG-4, RealVideo e Windows Media Video. A extensão destes ficheiros é a ogg.

•          Sorenson ( Sorenson Video Codec 3 ou SVQ3) é um formato de compressão de vídeo da Apple Computers e oferece alta qualidade e pequeno tamanho dos ficheiros, o que permite a utilização destes ficheiros de vídeo na Internet.