Compressão de Vídeo

1. Compressão de Vídeo Equipe Antonyus Pyetro Diego Melo Luiz Zelaquett Rafael Duarte Thiago Jamir

2. Definindo vídeo • É uma a tecnologia de processamento de sinais eletrônicos,analógicos ou digitais para capturar, armazenar, transmitir ou exibir imagens em movimento. A aplicação principal da tecnologia de vídeo resultou na televisão, com todas as sua inúmeras utilizações.

3. Variações da definição • O termo vídeo ganhou com o tempo uma grande abrangência, chama-se também de vídeo uma gravação de imagens em movimento, uma animação composta por fotos seqüenciais que resultam em uma imagem animada, e principalmente as diversas formas para se gravar imagens em fitas (analógicas ou digitais) ou outras mídias.

4. O porquê da compressão de vídeo? • Banda larga; • Espaço em HD; • Tempo de processamento; • Grande investimentos.

5. Especificando as necessidades Quando se pensa em editar vídeos em seu computador será necessário um HD com grande capacidade porque mesmo com os novos padrões de compressão os filmes editados geram grandes arquivos. Você precisa de tempo porque a velocidade para converter os filmes em um formato que o computador entenda também não é rápido. Investimentos em computadores mais rápidos diminuiram esse tempo perdido, porem esses investimentos podem envolver muito dinheiro.

6. Para se editar vídeos é necessário dinheiro, tempo e paciência como já foi dito. • A compressão então se torna um fator muito importante para maximizar a velocidade e minimizar os custos na edição.

7. Fases da produção de vídeos • Primeiro importar o vídeo para o disco rígido de um computador, onde poderá ser editado e convertido. O processo se chama captura de vídeo, e deve ser feito conectando-se a fonte de captura (vídeo-cassete ou câmera analógica ou digital) à entrada de vídeo compatível na placa. • O vídeo resultante da captura poderá estar no formato AVI ou MPEG, de acordo com os recursos da placa de captura. • Apos a captura os vídeos podem ser editados para o formato desejado.

8. Fases da produção de vídeos • A maioria dos programas só aceita vídeos em MPEG. Tanto o AVI como o MPEG terão que ser convertidos para o formato compatível com o DVD. • O DVD é atualmente a mídia de video mais popular. Filmes, shows musicais, cursos em video, e todos as categorias de video são vendidas atualmente em DVD, deixando para trás as antigas fitas VHS.

9. Mídias ao longo da história • VHS(1976)‏ • CD(1979/1982)‏ • DVD(1995)‏ • Disco Blu-ray(2005)‏ • HD DVD(2006)‏

10. Padrões desenvolvidos ao longo da história • Na década de 80 ficou claro a necessidade de aliar imagem com tecnologia digital. Nesse sentido, em 1988 ISO lançou o MPEG, para desenvolver padrões para o vídeo digital. • 1990’s, os primeiros padrões de compressão foram introduzidos: • H.261 (1990) e H.263 (1995) da ITU • MPEG-1 (1993) e MPEG-2 (1996) da ISO

11. Padrões desenvolvidos ao longo da história • Desde então, a tecnologia avançou rapidamente • H.263 foi seguido por H.263+, H.263++ • MPEG-1/2 seguido por MPEG-4 visual • Mas a industria e a pesquisa permanecem à frente • H.264/AVC padrão criado recentemente por um projeto conjunto da ITU e da ISO.

12. Formatos da Indústria • Analógicos: • Muse(sistema analógico de HDTV) • NTSC(National Televison System Committee ou Never Twice The same Color) • PAL(Phase Alternating Line) - PALplus - PAL-M(com características do NTSC - Brasil) • SECAM(Séquentiel couleur avec mémoire)

13. Distribuição

14. Muse • Foi criado no Japão • Só era transmitido via satélite • 30 a 40Mbit/s • Entre 6 e 8 Mhz de largura • Transmissores(VHF,UHF,cabo,satélite...) • Verifica erro com Reed-Solomon e CRC

15. Fita Magnética • Polímero de cromo ou ferro • Gravação paralela ou helicoidal • Até 40GB • Facilmente danificada

16. VHS(Video Home System): • JVC, 1976 • Fita magnética de ½ polegada • 280 linhas de definição • Até 6h de gravação • Brasil -> anos 80 • VHS - C • S - VHS

17. BetaMax • Chegou em 1975 • Imagem superior ao VHS • Melhor integração com o hardware (mais rápido) • Menor tempo de gravação • Vendido no japão até 2002

18. VHS X BetaMax • Padrão aberto • Apoio da indústria de entretenimento adulto

19. VIDEO DIGITAL • Lançado 1996 • DV, MiniDV, DVCAM,Digital8, DVCPRO, DVCPRO50 e DVCPRO HD • + de 50 emrpesas.Philips, sony, JVC, Apple, IBM, toshiba,... . • Compressão nos formatos MPEG e JPEG

20. DVD(digital vídeo disc) • Nasceu em 1995 • Junção do MMCD(Multimedia Compact Disc) + SD(Super Density Disc) • (Philips, sony) ++ (Toshiba, Time Warner,...)

21. DVD(digital vídeo disc) • armazena 4.7 GB, dual layer 8.5GB • Estrutura: • *.IFO (de informação) são scripts sobre "como" rodar o DVD; • *.BUP são backups dos *.IFO; • *.PUO são de operações proibidas ao usuário e são removidos quando ripamos (nomenclatura usada quando convertemos um DVD para arquivo de computador); • *.VOB (de objeto visual) contém todo o filme, menu, extra, idiomas, legendas através de uma multiplexação

22. Distribuição

23. DVD(digital vídeo disc) • DVD-R: permite uma gravaçao • DVD+R: permite uma gravação e é mais rápido • DVD+R DL (dual-layer): semelhante ao DVD+R, • DVD-RW: permite gravar e apagar cerca de mil vezes • DVD+RW :importantes aperfeiçoamentos, editar o conteúdo do DVD sem ter de apagar todo o conteúdo que já estava gravado e um sistema de controle de erros de gravação. • DVD+RW DL: possui duas camadas de gravação

24. Blu-Ray • Comprimento de onda do laser azul-violeta menor que nas tecnologias anteriores. • Sistema de lentes duplas • Camada de proteção de durabis que evita arranhões e facilita leitura • Aceita MPEG2 e MPEG4 • Capacidade entre 25GB e 50GB

25. Blu-Ray • BD-ROM: Um disco que é só de leitura • (54 Mbps) • BD-R: Disco gravável(36 Mbps) • BD-RE: Disco regravável (36 Mbps)

26. Distribuição

27. Blu-Ray X DVD

28. Formatos da Indústria • Digitais: • ATSC(USA,Canadá,Japão, Advanced Televison System Committee) • DVB(Europa, Digital Video Broadcasting) • ISDB(Japão, Integrated Services Digital Broadcasting) • ISDB-TB(Brasil, ... – Terrestrial Built-in)

29. ATSC • Aplicações: EPG, t-GOV, t-COM, Internet • Middleware: DASE • Compressão: Dolby AAC e MPEG-2 HDTV • Transporte: MPEG-2 • Modulação: 8-VSB

30. DVB • Tipos - DVB-T, DVB-S, DVB-C, DVB-H, DVB-MHP,IPTV • Aplicações - EPG, t-GOV, t-COM, Internet • Middleware - MHP/MHEG • Compressão - MPEG-2 e MPEG-2 SDTV • Transporte - MPEG-2 • Modulação - COFDM

31. ISDB • Aplicações: EPG, t-GOV, t-COM, Internet • Middleware: ARIB • Compressão de audio: MPEG-2 AAC • Compressão de video: MPEG-2 HDTV • Transporte: MPEG-2 • Modulação: COFDM

32. ISDB – TB • Aplicações: EPG, t-GOV, t-COM, Internet • Middleware: Ginga(Interatividade em breve) • Compressão de audio: MPEG-4 AAC 2.0 ou 5.1 canais (dependente somente do programa produzido) • Compressão de vídeo: MPEG-4 H.264 1080i (1920x1080 pixels) / 720p (1280x720 pixels)/ 480p (640x480 pixels)/ OneSeg (320x240 pixels, para dispositivos móveis) • Transporte: MPEG-2 (TS padrão para todos os sistemas) • Modulação: COFDM (dividido em 13 segmentos da portadora de 6 MHz- estrutura do ISDB)

33. Compressão de video na web

34. Compressão web Ultimamente a banda larga vem se alastrando na rede Conteúdo de vídeo pode ser adicionado aos websites Que programa usar? Como fazer isso efetivamente? Que formato escolher?

35. Players

36. Formatos MPEG-1 FLV MOV

37. Streaming Unicast demanda uma grande largura de banda

38. Streaming

39. Lossy Compression • Compressão com perdas • Tipos • Lossy Transform • Lossy Predictive • Lossy x Lossless • Razão • Vídeo 300:1 • Audio 10:1 • Imagem 10:1

40. MPEG-1 • Motion Picture Editors Guild • Lossy compression • Idealizado para Vídeo VHS e CD de Áudio • Publicado como ISO/IEC-11172 • Base para demais formatos web

41. Padrão ISO/IEC-11172 System – I/O Video – Métodos de redução de vídeo Audio – Métodos de redução de áudio Conformance Testing – Procedimentos de testes Software Reference – Software de referência escrito em C

42. FLV • Flash Video • Stream de bits codificada • Sorenson codec (H.263) • On2 VP6 • H.264 • Audio codificada em mp3

43. Distribuição Um arquivo flv Embarcado num SWF Download progressivo via HTTP Streamed pelo Flash Media Server

44. MOV • Encapsulamento com várias faixas • Cada faixa possui uma stream de mídia • Cada stream usa seu próprio code • Distribuição • Arquivo standalone • Download progressivo • Stream pelo Quicktime Streaming Server

45. Por que o Flash é o mais usado? Maior penetração no mercado Maior interoperabilidade de SO Maior facilidade de distribuição Possibilidade de interação Proteção de conteúdo (sem cache)

46. H.264 • Possui uma série de vantagens em relação a seus antecessores • MPEG-1, MPEG-2 e H.263 • Todas as novas características trazem pequenas melhorias

47. H.264 • novas características agregam uma complexidade à codificação\decodificação • complexidade computacional – principalmente codificador • complexidade de desenvolvimento

48. H.264 • O H.264 começou a ser desenvolvido apenas pelo ITU-T VCEG (Video Coding Experts Group) • Contemporâneo a última versão do H.263 • Foram adicionadas as primeiras extensões ao padrão H.264 • fidelity range extensions (FRExt)

49. Cronologia Provavelmente para depois de 2010 o H.265  reduzir a taxa de bits pela metade!

50. Sinal de Vídeo Digital • Consiste de uma seqüência de quadros que geram a ilusão de movimento • Esses quadros passam também por uma amostragem espacial