Taller d’expressió multimèdia

Taller d’expressió multimèdiaTaller d’expressió multimèdia

J. Ignasi RibasJ. Ignasi Ribas

Història i evolució de la tecnologia multimèdia

Les tecnologies de la Les tecnologies de la interactivitat multimèdiainteractivitat multimèdia

Informàtica Memòries Òptiques

Programa

Gestió personalitzada

Control de l'usuari

Gran quantitat d'informació

(Video i àudio)

Accés aleatori

Temps real

Videodisc interactiu

Digitalització

de video i àudio

Interactius multimèdia

Analògic i digital

Memòries Òptiques

LaserVision

La família CD

Idea de la compressió de vídeo

MPEG

DVD

ÍndexÍndex

Senyal analògic de vídeo en blanc i negreSenyal analògic de vídeo en blanc i negre

ÍndexÍndexA

nal

ògi

c i d

igita

l

ÍndexÍndexA

nal

ògi

c i d

igita

l

Senyals analògics de vídeo en colorSenyals analògics de vídeo en color

RGB: Senyals de color (vermell, verd, blau)YUV: Components de vídeo

Luminància:Y = 0’3 R + 0’59 G + 0’11 B

Crominàncies:U = B - YV = R - Y

ÍndexÍndexA

nal

ògi

c i d

igita

l

El micròfon: codificació analògica del soEl micròfon: codificació analògica del so

Numeració en base 2Numeració en base 2

Número Decimal 1 xifra 2 xifres 3 xifres 4 xifresZéro 0 0 00 000 0000

Ú 1 1 01 001 0001Dos 2 10 010 0010Tres 3 11 011 0011

Quatre 4 100 0100Cinc 5 101 0101Sis 6 110 0110Set 7 111 0111Vuit 8 1000Nou 9 1001Deu 10 1010Onze 11 1011Dotze 12 1100Tretze 13 1101

Catorze 14 1110Quinze 15 1111

Total 2 4 8 162 22 23 24

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

2 010 3 011+5 +101 +5 +101

7 111 8 1000

Digitalització: passos.Digitalització: passos.

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

Mostreig: passos.Mostreig: passos.

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

Un senyal mostrejat a diverses freqüències.Un senyal mostrejat a diverses freqüències.

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

Digitalització del so: diverses opcionsDigitalització del so: diverses opcions

Freqüècia demostreig

Profunditat dequantificació

Kbytes / segon Estéreo

11 kHz 8 bits 11 Kb/s 22 Kb/s11 kHz 16 bits 22 Kb/s 44 Kb/s22 kHz 8 bits 22 Kb/s 44 Kb/s22 kHz 16 bits 44 Kb/s 88 Kb/s44 kHz 16 bits 88 Kb/s 176 Kb/s

Amplada de banda de l’oïde humana:de 20 Hz a 16 Khz

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

Diversos formats de mostreig del vídeoDiversos formats de mostreig del vídeo

4:2:2 Y mostrejada a 13,5 Mhz.V = R-Y i U = B-Y mostrejades a 6,75 Mhz.

4:4:4Y mostrejada a 13,5 Mhz.V = R-Y i U = B-Y mostrejades a 13,5 Mhz.

4:1:1Y mostrejada a 13,5 Mhz.V = R-Y i U = B-Y mostrejades a 3,375 Mhz.

4:2:0Y mostrejada a 13,5 Mhz.V = R-Y i U = B-Y mostrejades a 6,75 Mhz. una línia de cada dues.

Diversos codis de canal.Diversos codis de canal.

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

El soroll en senyals analògics i digitals.El soroll en senyals analògics i digitals.

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

PíxelPíxel

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

Imatge en blanc i negre i memòria Imatge en blanc i negre i memòria corresponent.corresponent.

640 x 480 = 307.200 pixels = 307.200 bits / 8 = 38.400 bytes = 37,5 Kbytes.

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

Tres plans de bits, 8 nivells de grissos.Tres plans de bits, 8 nivells de grissos.

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

““Frame buffer” i visualització Frame buffer” i visualització per milions de colors.per milions de colors.

An

alò

gic

i dig

ital

ÍndexÍndex

Un làser potent impressiona una reïna fotosensible Un làser potent impressiona una reïna fotosensible sobre el disc "master" de vidre. Amb un procés de sobre el disc "master" de vidre. Amb un procés de revelat es produeixen els foradets.revelat es produeixen els foradets.

ÍndexÍndexM

em

òrie

s Ò

ptiq

ue

s

Del "master" es fan "pares", "mares" i "fills" o Del "master" es fan "pares", "mares" i "fills" o estampadors en un procés semblant al del cinema.estampadors en un procés semblant al del cinema.

Me

mòr

ies

Òp

tiqu

es

ÍndexÍndex

Per estampació s'obtenen les còpies desitjades.Per estampació s'obtenen les còpies desitjades.Me

mòr

ies

Òp

tiqu

es

ÍndexÍndex

La llum del làser passa a través del plàstic La llum del làser passa a través del plàstic protector transparent, és reflectida per l'alumini, i protector transparent, és reflectida per l'alumini, i així es pot detectar on hi ha i on no hi ha foradets.així es pot detectar on hi ha i on no hi ha foradets.M

em

òrie

s Ò

ptiq

ue

sÍndexÍndex

Aquests són l'aspecte Aquests són l'aspecte de la superfície d'un de la superfície d'un disc (vista pel disc (vista pel microscopi electrònic) i microscopi electrònic) i les seves minúscules les seves minúscules dimensions.dimensions.

Me

mòr

ies

Òp

tiqu

es

ÍndexÍndex

ÍndexÍndex

Primer format de memòria Primer format de memòria òptica. Comercialitzat en òptica. Comercialitzat en 1979-80.1979-80.

Barreja en un sol senyal, Barreja en un sol senyal, vídeo i dos canals de so, tots vídeo i dos canals de so, tots analògics.analògics.

Dos formats diferents, CLV Dos formats diferents, CLV (Constant Linear Velocity) i (Constant Linear Velocity) i CAV (Constant Angular CAV (Constant Angular Velocity) Velocity)

Las

erV

isio

nLaserVisionLaserVision

Las

erV

isio

nÍndexÍndex

Una imatge (dues trames) per volta.Una imatge (dues trames) per volta.

Codi de frame i codi de capítol en el retorn de trama.Codi de frame i codi de capítol en el retorn de trama.

CAV: Velocitat angular constant:CAV: Velocitat angular constant:PAL: 25 voltes/segon = 25 imatges/segon.PAL: 25 voltes/segon = 25 imatges/segon.

NTSC: 30 voltes/segon = 30 imatges/segon.NTSC: 30 voltes/segon = 30 imatges/segon.

54000 voltes = imatges per cara54000 voltes = imatges per caraPAL: fins a 36 minuts de vídeo.PAL: fins a 36 minuts de vídeo.

NTSC: fins a 30 minuts de vídeo.NTSC: fins a 30 minuts de vídeo.

Format CAV (1)Format CAV (1)

Las

erV

isio

nÍndexÍndex

Accés aleatori.Accés aleatori.

Pausa perfecte.Pausa perfecte.

Qualitat equiparable a vídeo industrial.Qualitat equiparable a vídeo industrial.

Possibilitat d’una estructuració interna de la informació Possibilitat d’una estructuració interna de la informació a base de números de frame i de capítol.a base de números de frame i de capítol.

Possible control amb comandament a distància: nivell I Possible control amb comandament a distància: nivell I d’interactivitat.d’interactivitat.

Format CAV (2)Format CAV (2)

Las

erV

isio

nÍndexÍndex

Control per un programa d’un ordinador extern.Control per un programa d’un ordinador extern.

Visualització a 2 pantalles o a 1 pantallaVisualització a 2 pantalles o a 1 pantalla

Estructura informàtica.Estructura informàtica.

Contingut audiovisualContingut audiovisual

Format CAV (3)Format CAV (3)Nivell III d’interactivitatNivell III d’interactivitat

Las

erV

isio

nÍndexÍndex Format CLVFormat CLV

CLV: Velocitat linial constant:CLV: Velocitat linial constant:Velocitat angular diferent segons la imatge.Velocitat angular diferent segons la imatge.

Les imatges ocupen sempre la mateixa longitud:Les imatges ocupen sempre la mateixa longitud:Més imatges a la perifèria que a l’interior.Més imatges a la perifèria que a l’interior.

Difícil accés aleatori. 3 temps per trobar una imatge :Difícil accés aleatori. 3 temps per trobar una imatge :Trobar la pista.Trobar la pista.Canviar la velocitat de gir.Canviar la velocitat de gir.Trobar el principi de la imatge dins la pista.Trobar el principi de la imatge dins la pista.

Codi de temps, no de frame.Codi de temps, no de frame.Duració superior, fins a una hora per cara.Duració superior, fins a una hora per cara.El CD-ROM és un disc CLV.El CD-ROM és un disc CLV.

Las

erV

isio

nÍndexÍndex Digitalització: del vídeo Digitalització: del vídeo

interactiu als sistemes interactiu als sistemes interactius multimèdiainteractius multimèdia

Conseqüències de la digitalització:Conseqüències de la digitalització:

Tractament uniforme dels diversos mitjans.Tractament uniforme dels diversos mitjans.

Accés aleatori als diversos elements multimèdia: Accés aleatori als diversos elements multimèdia: vídeo, àudio, imatges, text.vídeo, àudio, imatges, text.

Integració informàtica senzilla i homogènia.Integració informàtica senzilla i homogènia.

Simplificació del hardware.Simplificació del hardware.

Pausa perfecte (resolució “ad hoc”) i il·limitada. La Pausa perfecte (resolució “ad hoc”) i il·limitada. La informació en memòria es “bolca” en pantalla.informació en memòria es “bolca” en pantalla.

Estructuració i contingut estan al mateix mitjà, el Estructuració i contingut estan al mateix mitjà, el mitjà digital.mitjà digital.

ÍndexÍndex

Tres tecnologies òptiquesTres tecnologies òptiques

Memories òptiques només de lecturaMemories òptiques només de lectura o editorials: o editorials:

Producció a fàbrica. Nombroses còpies. Platejats.Producció a fàbrica. Nombroses còpies. Platejats.

Exemple: LaserVision, CD-Audio, CD-ROM (1984). Exemple: LaserVision, CD-Audio, CD-ROM (1984).

EnregistrablesEnregistrables o WORM (Write Once Read Many): o WORM (Write Once Read Many):

Producció un a unProducció un a un

Impossibilitat de reescriureImpossibilitat de reescriure

Exemple: CD-R (1990). Daurat.Exemple: CD-R (1990). Daurat.

Re-enregistrablesRe-enregistrables::

Producció un a unProducció un a un

Es poden esborrar i tornar a escriureEs poden esborrar i tornar a escriure

Exemple: CD-RW (1997)Exemple: CD-RW (1997)La

fam

ília

CD

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex Tres nivells d’especificació d’un Tres nivells d’especificació d’un CD-ROMCD-ROM

Especificacions físiquesEspecificacions físiques: estructura macroscòpica i : estructura macroscòpica i microscópica del discmicroscópica del disc

Format físicFormat físic: la organització física de les dades, la : la organització física de les dades, la forma de convertir-les en “pits” i “lands”. Format i espai forma de convertir-les en “pits” i “lands”. Format i espai de dades, direccionament de la informació, códis de de dades, direccionament de la informació, códis de correcció d’errades, códis de canal bàsics, etc.correcció d’errades, códis de canal bàsics, etc.

Format lògicFormat lògic: estructura lògica de les dades digitals a : estructura lògica de les dades digitals a emmagatzemaremmagatzemar

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex

Especificacions físiquesEspecificacions físiques

Diàmetre: 120 mm.Diàmetre: 120 mm.

Gruix: 1,2 o 1,3 mm.Gruix: 1,2 o 1,3 mm.

Diàmetre del forat central: Diàmetre del forat central: 15 mm.15 mm.

Pes: 20 grams.Pes: 20 grams.

Profunditat dels forats: Profunditat dels forats: 0,12 micres.0,12 micres.

Amplada dels forats: 0,6 Amplada dels forats: 0,6 micres.micres.

Separació entre pistes: 1,6 Separació entre pistes: 1,6 micres.micres.

Densitat: 16.000 pistes per Densitat: 16.000 pistes per polzada.polzada.

Longitud de “pits” i “flats”: Longitud de “pits” i “flats”: 0,9 a 3,3 micres.0,9 a 3,3 micres.

Longitud de l’espiral: més Longitud de l’espiral: més de 5 quilómetres.de 5 quilómetres.

Nombre de forats: uns Nombre de forats: uns 2.000.000.0002.000.000.000

Informació al llarg d’una Informació al llarg d’una espiral, doncs es tracta espiral, doncs es tracta d’un disc CLV.d’un disc CLV.

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex

Els colors del CDEls colors del CDRB: Àudio digitalRB: Àudio digital

YB: Dades informàtiquesYB: Dades informàtiques

GB: Capacitats multimèdia en GB: Capacitats multimèdia en CD-ICD-I

YB: Multimèdia en YB: Multimèdia en CD-ROM/XACD-ROM/XA

OB: Possibilitat d’escripturaOB: Possibilitat d’escriptura

WB: vídeo MPEG-1WB: vídeo MPEG-1

BB: Àudio i multimèdiaBB: Àudio i multimèdia

OB(III): Possibilitat d’escriure i OB(III): Possibilitat d’escriure i esborraresborrar

Reed Book

CD-Audio

1982

Yellow Book

CD-ROM

1984

Green Book

CD-I

1987

YB ampliat

CD-ROM/XA

1989Discos

Bridge

Photo-CD

Orange Book

CD-R

1990

White Book

CD-Video

1993

Blue Book

CD-Extra

1996

Rainbow-CD

OB (III)

CD-E

1995

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex Reed Book

CD-Audio

1982

Yellow Book

CD-ROM

1984

Del CD-Audio al CD-ROMDel CD-Audio al CD-ROM

Philips i Sony aprofiten tecnologies del CD-Audio per Philips i Sony aprofiten tecnologies del CD-Audio per a un disc d’emmagatzematge informàtica un disc d’emmagatzematge informàtic

Les mateixes especificacions físiquesLes mateixes especificacions físiques

Format físic amb més fiabilitatFormat físic amb més fiabilitat

Millors mecanismes de correcció d’erradesMillors mecanismes de correcció d’errades

Direccionament absolut dels blocs de dadesDireccionament absolut dels blocs de dades

Part dels sectors es dediquen a capçaleres i dades Part dels sectors es dediquen a capçaleres i dades de sincronitzacióde sincronització

Sectors Mode 1: per a dades d’ordinadorSectors Mode 1: per a dades d’ordinador

Sectors Mode 2: per a audio o imatge comprimitsSectors Mode 2: per a audio o imatge comprimits

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex

CD-Audio: format físicCD-Audio: format físicInformació en pistes i sectorsInformació en pistes i sectorsPistaPista: seqüència contínua de dades: seqüència contínua de dades

Duració mímina: 4 segons (=300 sectors)Duració mímina: 4 segons (=300 sectors)Fins a 99 pistes per CD, accessibles directamentFins a 99 pistes per CD, accessibles directament

SectorSector: format per 2352 bytes d’usuari: format per 2352 bytes d’usuari+ 882 bytes per a correcció d’errades i control+ 882 bytes per a correcció d’errades i controlDireccionats per minuts, segons i sectorsDireccionats per minuts, segons i sectors

Lectura: 75 sectors per segon = 176.400 bytes/s = Lectura: 75 sectors per segon = 176.400 bytes/s = 1,41 Mbits/s1,41 Mbits/s

Àudio de qualitat: explorat a 44,1 KHz a 16 bits i Àudio de qualitat: explorat a 44,1 KHz a 16 bits i estéreo = 44100 x 16 x 2 = 1,41 Mbits/sestéreo = 44100 x 16 x 2 = 1,41 Mbits/s

Correcció d’errades: CIRC: Codi Reed-Solomon Correcció d’errades: CIRC: Codi Reed-Solomon d’Interfoliació Creuadad’Interfoliació Creuada

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex

CD-ROM: format físicCD-ROM: format físic

Direccionament exacte dels sectors i de blocs lògics Direccionament exacte dels sectors i de blocs lògics en els sectorsen els sectors

Sectors Sectors Mode 1Mode 1::

2048 bytes d’usuari2048 bytes d’usuariDetecció d’errors addicional ECC superposatDetecció d’errors addicional ECC superposat

Sectors Sectors Mode 2Mode 2::

2336 bytes d’usuari2336 bytes d’usuari

Fiabilitat CD-Audio: 1 error en 10Fiabilitat CD-Audio: 1 error en 1099 bytes bytes

Fiabilitat CD-ROM: 1 error en 10Fiabilitat CD-ROM: 1 error en 102525 bytes bytes

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndexYellow Book

CD-ROM

1984

Green Book

CD-I

1987

YB ampliado

CD-ROM/XA

1989Discos

Bridge

Photo-CD

Del CD-ROM al CD-ROM/XADel CD-ROM al CD-ROM/XA

Una mateixa pista pot contenir dades diferents (codi, Una mateixa pista pot contenir dades diferents (codi, text, vídeo, àudio) en sectors consecutiustext, vídeo, àudio) en sectors consecutius

Ideal per a aplicacions que depenen del temps, per Ideal per a aplicacions que depenen del temps, per exemple audiovisuals. Es pot entrellaçar àudio i vídeoexemple audiovisuals. Es pot entrellaçar àudio i vídeo

Sectors de dos tipus:Sectors de dos tipus:

Forma 1: dades d’ordinadorForma 1: dades d’ordinadorForma 2: dades amb menys correccióForma 2: dades amb menys correcció

Basat en el CD-I de PhilipsBasat en el CD-I de Philips

Discos bridge: poden llegir tots dosDiscos bridge: poden llegir tots dos

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex

Orange Book

CD-R

1990

Els CD-R (enregistrables)Els CD-R (enregistrables)

Tecnologia completament Tecnologia completament diferentdiferent però de lectura però de lectura compatiblecompatible amb la de només lectura. Per tant amb la de només lectura. Per tant accepta els mateixos formats.accepta els mateixos formats.

Diverses sessions fins a omplir el disc.Diverses sessions fins a omplir el disc.

Sobre la base de policarbonat i el metall reflectant es Sobre la base de policarbonat i el metall reflectant es col·loca un tint o pintura orgànica (cianina o col·loca un tint o pintura orgànica (cianina o phtalocianina). El làser gravador fa que aquesta capa phtalocianina). El làser gravador fa que aquesta capa canvii les seves propietats d’absorció de la llum.canvii les seves propietats d’absorció de la llum.

Discos preformatats: contenen solcs en el substracte Discos preformatats: contenen solcs en el substracte de policarbonat per a facilitar el seguiment i controlar de policarbonat per a facilitar el seguiment i controlar la velocitat.la velocitat.

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex

Diverses tecnologies del CD-RDiverses tecnologies del CD-R

Diverses maneres de Diverses maneres de modificar la superfície:modificar la superfície:

Pérdua de color del tintPérdua de color del tint

Bombolletes creadas Bombolletes creadas per l’expansió que per l’expansió que provoca el làserprovoca el làser

Lleugera deformació de Lleugera deformació de la capa de policarbonatla capa de policarbonat

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex

White Book

CD-Video

1993

Blue Book

CD-Extra

1996

Rainbow-CD

Més colorsMés colors

CD-VideoCD-Video: per a contenir 72 minuts de vídeo en : per a contenir 72 minuts de vídeo en format MPEG-1format MPEG-1

CD-ExtraCD-Extra: Conté dues sessions:: Conté dues sessions:

Sessió 1: pistes d’àudioSessió 1: pistes d’àudio

Sessió 2: pista amb informació multimèdiaSessió 2: pista amb informació multimèdia

Els reproductors d’àudio només veuen la sessió 1Els reproductors d’àudio només veuen la sessió 1

Els reproductors de CD-ROM llegeixen les duesEls reproductors de CD-ROM llegeixen les dues

Complement multimèdia de CD de músicaComplement multimèdia de CD de música

Rainbow-CDRainbow-CD: CD-Extra que funciona en lectors de CD : CD-Extra que funciona en lectors de CD Audio, CD-I, PC i Mac.Audio, CD-I, PC i Mac.

La

fam

ília

CD

ÍndexÍndex

OB (III)

CD-E

1995

Els CD reescriviblesEls CD reescrivibles(CD-E, CD-RW)(CD-E, CD-RW)

Basats en tecnologia de canvi de faseBasats en tecnologia de canvi de fase

Capa d’una aleació d’argent, indi, antimoni i teluri, Capa d’una aleació d’argent, indi, antimoni i teluri, inicialment en estat amorf que dispersa la llum del inicialment en estat amorf que dispersa la llum del làser lector.làser lector.

El calor del làser gravador converteix petites zones en El calor del làser gravador converteix petites zones en cristallines que reflecteixen la llum.cristallines que reflecteixen la llum.

Amb una altra temperatura es poden tornar les zones Amb una altra temperatura es poden tornar les zones cristallinas a amorfes (cristallinas a amorfes (esborraresborrar).).

Entre 1000 i 1000000 de cicles d’enregistrament, Entre 1000 i 1000000 de cicles d’enregistrament, segons la qualitat de l’aleaciósegons la qualitat de l’aleació

Reflectivitat baixa (15-20%), per tant no compatibles Reflectivitat baixa (15-20%), per tant no compatibles amb lectors de CD-ROM no modificats (65-70%)amb lectors de CD-ROM no modificats (65-70%)

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

RedundànciesRedundàncies

Els algoritmes de compressió d’imatge es basen en Els algoritmes de compressió d’imatge es basen en gran mesura en la cerca de gran mesura en la cerca de redundànciesredundàncies..

Es produeix redundància quan una mateixa informació Es produeix redundància quan una mateixa informació es transmesa més d’un cop.es transmesa més d’un cop.

Hi ha redundància entre Hi ha redundància entre píxelspíxels quan diversos píxels quan diversos píxels adjacents són iguals.adjacents són iguals.

Hi ha redundància entre Hi ha redundància entre línieslínies quan diverses línies quan diverses línies adjacents són iguals.adjacents són iguals.

Hi ha redundància entre Hi ha redundància entre framesframes quan dos frames quan dos frames consecutius contenen zones iguals.consecutius contenen zones iguals.

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

PérduesPérdues

Compressió Compressió sense pérduasense pérdua

Es codifica la mateixa informació de forma diferent i Es codifica la mateixa informació de forma diferent i més econòmica. Hi ha un límit insuperable per a més econòmica. Hi ha un límit insuperable per a cada imatge. Es fa servir en aplicacions de tipus cada imatge. Es fa servir en aplicacions de tipus científic, médic, etc. en les quals és imprescindible científic, médic, etc. en les quals és imprescindible el màxim rigor en la transmissió d’informació.el màxim rigor en la transmissió d’informació.

Compressió Compressió amb pérduaamb pérdua

El principi bàsic en aquest cas és que no cal mostrar El principi bàsic en aquest cas és que no cal mostrar més informació de la que l’usuari pot apreciar. Triar més informació de la que l’usuari pot apreciar. Triar entre una u altra tècnica és ara una decisió entre una u altra tècnica és ara una decisió subjectiva.subjectiva.

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

Técniques i algoritmesTécniques i algoritmes

Una Una técnicatécnica és un métode, una aproximació peculiar al és un métode, una aproximació peculiar al problema de la compressió.problema de la compressió.

Un Un algoritmealgoritme pot incorporar diverses técniques, fins i tot pot incorporar diverses técniques, fins i tot de diversos tipus i per a les diverses components de la de diversos tipus i per a les diverses components de la imatge.imatge.

Les técniques poden fer-se adaptatives, que canviin en Les técniques poden fer-se adaptatives, que canviin en funció del contingut.funció del contingut.

Hi ha tècniques de compressió d’Hi ha tècniques de compressió d’imatges fixesimatges fixes..

Per a la compressió d’Per a la compressió d’imatges en movimentimatges en moviment es fa ús de es fa ús de técniques d’imatges fixes seguides de técniques técniques d’imatges fixes seguides de técniques específiques per a la detecció de redundàncies entre específiques per a la detecció de redundàncies entre frames.frames.

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

Algunes técniques d’imatge fixaAlgunes técniques d’imatge fixa

Técniques Técniques simplessimples::Retall d’informacióRetall d’informacióIndexat de colors (paleta de colors)Indexat de colors (paleta de colors)Rul-Lenght (RL)Rul-Lenght (RL)

Técniques Técniques interpolativesinterpolatives::Submostreig de colorSubmostreig de color

Técniques Técniques predictivespredictives::DPCMDPCMADPCMADPCM

Técniques de Técniques de transformadatransformada::Transformada discreta del cosinus (DCT)Transformada discreta del cosinus (DCT)

Técniques de Técniques de codificació estadísticacodificació estadística::Codificació de Huffman.Codificació de Huffman.

Exemple: JPEGExemple: JPEG

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

Exemple: submostreig de colorExemple: submostreig de color

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

Compressió d’imatge en Compressió d’imatge en moviment (“delta frame”)moviment (“delta frame”)

Aprofitar la informació que no canvia “a penes” entre Aprofitar la informació que no canvia “a penes” entre dos fotogrames consecutius.dos fotogrames consecutius.

Técniques de “comparació de blocs”.Técniques de “comparació de blocs”.

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

Tres tipus d’imatges (MPEG)Tres tipus d’imatges (MPEG)

I (intra) o “Keyframes”: completes, només amb I (intra) o “Keyframes”: completes, només amb codificació espacial. Màxim 6:1.codificació espacial. Màxim 6:1.

P (predictives): calculades a partir de la I o la P anterior P (predictives): calculades a partir de la I o la P anterior per técniques “delta frame”. Ocupen un 30% de les I.per técniques “delta frame”. Ocupen un 30% de les I.

B (bidireccionals): promig simple de les I i P que la B (bidireccionals): promig simple de les I i P que la envolten.envolten.

Amb I, P, B es pot comprimir fins a 200:1.Amb I, P, B es pot comprimir fins a 200:1.

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

CodecsCodecs

Algoritmes de Algoritmes de cocompressió/mpressió/dedessccompressióompressióSolen ser Solen ser asimétricsasimétrics::

La compressió es fa en la producció, amb hardware La compressió es fa en la producció, amb hardware i software especialitzat i temps diferit.i software especialitzat i temps diferit.

La descompressió es fa en el sistema de l’usuari i La descompressió es fa en el sistema de l’usuari i en temps real, mentres es veu el vídeo.en temps real, mentres es veu el vídeo.

Descompressió per hardwareDescompressió per hardwareNecessitat de targetes addicionalsNecessitat de targetes addicionalsMajor qualitat (resolució, fotogrames/segon)Major qualitat (resolució, fotogrames/segon)

Descompressió per softwareDescompressió per softwareNomés recursos de l’ordinadorNomés recursos de l’ordinadorMenor qualitat (mida, fotogrames/segon)Menor qualitat (mida, fotogrames/segon)

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

Arquitectures i codecsArquitectures i codecs

Els codecs redueixen la mida dels arxius per a que Els codecs redueixen la mida dels arxius per a que puguin ser emmagatzemats i reproduits en ordinadors puguin ser emmagatzemats i reproduits en ordinadors corrents.corrents.

Les arquitectures tenen 3 elements:Les arquitectures tenen 3 elements:

Serveis de software o extensions de sistema per a Serveis de software o extensions de sistema per a permetre a d’altres programes reproduir vídeo o permetre a d’altres programes reproduir vídeo o àudio.àudio.

Formats d’arxiu, la estructura sota la qual Formats d’arxiu, la estructura sota la qual s’emmagatzema el vídeo.s’emmagatzema el vídeo.

Suport per a codecs diversos i especialitzats.Suport per a codecs diversos i especialitzats.

ArquitecturesArquitectures: QuickTime, Video for Windows, : QuickTime, Video for Windows, ActiveMovie, MPEG, ...ActiveMovie, MPEG, ...

CodecsCodecs: Cinepak, Indeo, MJPEG, Animation, MPEG, ...: Cinepak, Indeo, MJPEG, Animation, MPEG, ...

ÍndexÍndexC

om

pre

ssió

de

víd

eo

Compatibilitats Compatibilitats IncompatibilitatsIncompatibilitats

Els arxius d’arquitectures diferents són incompatibles, Els arxius d’arquitectures diferents són incompatibles, encara que emprin el mateix codec.encara que emprin el mateix codec.

Q T C in ep ak Q T M JP E G Q T A n im ation ...

Q u ickT im e

V fW C in ep ak V fW In d eo M ic roso ft V id eo ...

V id eo fo r W in d ow s

QuickTime és de Apple, QuickTime és de Apple, però pot tancar arxius però pot tancar arxius biplataforma.biplataforma.

Video for Windows és Video for Windows és només per a PC.només per a PC.

ActiveMovie de Windows95 ActiveMovie de Windows95 pot reproducir ambós i pot reproducir ambós i també MPEG.també MPEG.

MP

EG

MPEG-1MPEG-1

Tenir vídeo de qualitat VHS en un CD-ROM.Tenir vídeo de qualitat VHS en un CD-ROM.

Comprimir imatges animades i so estéreo a una Comprimir imatges animades i so estéreo a una relació de transferència constant de 1’5 Mbits/s relació de transferència constant de 1’5 Mbits/s (1,15 d’imatge).(1,15 d’imatge).

CD-Video: un CD-ROM de 680 Mbytes pot contenir CD-Video: un CD-ROM de 680 Mbytes pot contenir fins a 74 minuts de vídeo.fins a 74 minuts de vídeo.

Resolució 360 columnes x 288 línies a 25 Hz.Resolució 360 columnes x 288 línies a 25 Hz.

Fins a 2 canals de so a 3 nivells de compressió.Fins a 2 canals de so a 3 nivells de compressió.

MPEG = Motion Pictures Expert Group

ÍndexÍndex

MPEG-2MPEG-2ÍndexÍndexM

PE

G

Conjunt de normes amb mínims comuns de recepció.Conjunt de normes amb mínims comuns de recepció.

Independent d’aplicació, suport o transmissió.Independent d’aplicació, suport o transmissió.

Estàndard mundial de difussió en qualsevol suport:Estàndard mundial de difussió en qualsevol suport:

DVB (Digital Video Broadcast): cable, satèl·lit o DVB (Digital Video Broadcast): cable, satèl·lit o xarxa terrestre.xarxa terrestre.

DVD: programes lineals o interactius en format DVD: programes lineals o interactius en format editorial.editorial.

Compatible cap avall (MPEG-1)Compatible cap avall (MPEG-1)

Compatible cap amunt (codificació jerarquitzada)Compatible cap amunt (codificació jerarquitzada)

ÍndexÍndexM

PE

G

Perfils i resolucionsPerfils i resolucions

Perfil: recursos de compressió diversosPerfil: recursos de compressió diversos

5 possibles perfils: Simple, Principal, Escalable en 5 possibles perfils: Simple, Principal, Escalable en SNR, Escalable espacialment, AltSNR, Escalable espacialment, Alt

Resolucions:Resolucions:

Baixa: 360 líniesBaixa: 360 línies

Principal: 720 líniesPrincipal: 720 línies

Alta 1440: 1440 línies (HDTV 4:3)Alta 1440: 1440 línies (HDTV 4:3)

Alta: 1920 línies (HDTV 16:9)Alta: 1920 línies (HDTV 16:9)

11 combinacions de perfils i resolucions11 combinacions de perfils i resolucions

4 canals de so + 1 de baixos + 1 d’efectes4 canals de so + 1 de baixos + 1 d’efectes

DV

D

DVD (Digital Versatile Disc)DVD (Digital Versatile Disc)

Distribuir vídeo de qualitat en un CD.Distribuir vídeo de qualitat en un CD.

Dues hores de vídeo MPEG-2 en un sol disc.Dues hores de vídeo MPEG-2 en un sol disc.

Gener 1995: dos formats en competènciaGener 1995: dos formats en competència

MMCD (MultiMedia CD) de Philips i SonyMMCD (MultiMedia CD) de Philips i Sony

SD (Super Density Disc) de Matsushita i Time SD (Super Density Disc) de Matsushita i Time WarnerWarner

Desembre 1995: A instàncies del TWG -Technical Desembre 1995: A instàncies del TWG -Technical Working Group- (IBM, Apple, Compaq, Microsoft, etc):Working Group- (IBM, Apple, Compaq, Microsoft, etc):

Un sol format.Un sol format.

Compatibilitat entre informàtica i gran públic.Compatibilitat entre informàtica i gran públic.

ÍndexÍndex

DV

DÍndexÍndex Característiques físiques i Característiques físiques i

comparació amb el CD (1)comparació amb el CD (1)

Característiques DVD CDUna capa Dues capes Una capa

Diàmetre 8 cm. Una cara 1,4 GB 2,6 GBDiàmetre 8 cm. Dues cares 2,8 GB 5,2 GBDiàmetre 12 cm. Una cara 4,7 GB 8,5 GB 680 MBDiàmetre 12 cm. Dues cares 9,4 GB 17 GBVelocitat de lectura 3,49 m/s 3,84 m/s 1,2 m/sFormat del disc CLV CLV CLVReflectivitat 70% min. 25-40% ??Separació entre capes 40-70 mLongitud mínima dels “pits” 0,4 m 0,44 m 0,83 mSeparació entre pistes 0,74 m 1,6 mTransferència de dades 11,08 Mbits/s o 1.108 KB/s 153 KB/sLongitud d’ona del làser 635 nm 650 nm ? 780 nm

roig infrarroig

DV

DÍndexÍndex Característiques físiques i Característiques físiques i

comparació amb el CD (2)comparació amb el CD (2)

Gruix del disc 1,2 mm = 2 x 0,6 mm 1,2 mmModulació d’enregistrament Modulació 8/16 8/14Mida del sector 2.048 bytes 2.048 bytesCodi de correcció d’errors Reed Salomon Product Code CIRCApertura numèrica 0,60 0,45

Vídeo Video-CDTransferència de video 1 a 10 Mbits/s 1,44Mbits/s

Vídeo. àudio, subtítols Vídeo, àudioCompressió de vídeo MPEG-2 MPEG-1Canals de so 2 canals linials PCM

2 canals/5.1 - canals AC-3fins a 8 trens de dades

2 canalsMPEG-audio

Subtítols fins a 32

DV

DÍndexÍndex

Dues capesDues capes

Pot gravar informació en dues capes (nivells de Pot gravar informació en dues capes (nivells de profunditat)profunditat)

Es poden llegir en ordre inversEs poden llegir en ordre invers

Primera capa semireflectant (25 a 40%)Primera capa semireflectant (25 a 40%)

Possibles errors d’enfocament a la segona capaPossibles errors d’enfocament a la segona capa

Forats més gransForats més grans

Velocitat més lentaVelocitat més lenta

Capacitat d’una capa: 4,7 GbytesCapacitat d’una capa: 4,7 Gbytes

Capacitat de dues capes: 8,5 GbytesCapacitat de dues capes: 8,5 Gbytes

DV

DÍndexÍndex Una o dues capesUna o dues capes

Una o dues caresUna o dues cares

DV

DÍndexÍndex

5 “Books” per a el DVD5 “Books” per a el DVD

Llibre A. Discos només de lectura: DVD-ROMLlibre A. Discos només de lectura: DVD-ROM

Llibre B. Aplicacions de vídeo: DVD VideoLlibre B. Aplicacions de vídeo: DVD Video

Llibre C. Aplicacions d’áudio: DVD AudioLlibre C. Aplicacions d’áudio: DVD Audio

Llibre D. Discos enregistrables un cop: DVD-RLlibre D. Discos enregistrables un cop: DVD-R

Llibre E. Discos regravables: DVD-RAMLlibre E. Discos regravables: DVD-RAM

DV

DÍndexÍndex Capacitat típica d’un DVD-Capacitat típica d’un DVD-

VideoVideo

133 minuts de vídeo133 minuts de vídeo

Doblat en 3 idiomesDoblat en 3 idiomes

Subtitulat en 4 idiomesSubtitulat en 4 idiomes

Canal de so “surround” d’alta qualitat Dolby 5.1Canal de so “surround” d’alta qualitat Dolby 5.1

O altres combinacionsO altres combinacions

DV

DÍndexÍndex DVD-Video: noves funcions DVD-Video: noves funcions

(1)(1)

Un màxim de 8 llengües parladesUn màxim de 8 llengües parlades

Un màxim de 32 llengües subtituladesUn màxim de 32 llengües subtitulades

Combinables per l’usuariCombinables per l’usuari

DV


(2)(2)

Fins a 9 imatges diferents a l’horaFins a 9 imatges diferents a l’hora

Escollir la càmera a voluntatEscollir la càmera a voluntat

DV


(3)(3)

Funció “multihistòria”Funció “multihistòria”

Històries secundàriesHistòries secundàries

MultiversionsMultiversions

Escenes “importants”Escenes “importants”

DV


(4)(4)

Funció “multihistòria”.Funció “multihistòria”.

Ramificacions.Ramificacions.

DV


(5)(5)

Censura “paterna”.Censura “paterna”.

DV


(6)(6)

Funció multiaspecte a qualsevol televisor.Funció multiaspecte a qualsevol televisor.

Documents

Taller d’expressió multimèdia