Sistemas Multimídia por Wandreson Luiz Brandino wandreson.com

Sistemas Multimídia n Sumário –Introdução –Conceitos Básicos Dados Discretos (texto e imagem) Dados Contínuos (áudio e vídeo) –Aplicações Multimídia Stand-Alone

Sistemas Multimídia n Sumário (cont.) –Aplicações Multimídia Distribuídas Vídeo-Conferência Vídeo sob Demanda Correio Eletrônico Multimídia Sistemas de Autoria –HTML puro –FrontPage –Meios Ópticos de Armazenamento

Sistemas Multimídia n Sumário (cont.) –Compressão de Dados –Camada de Transporte –Camada de Redes –Qualidade de Serviço –Sincronização Multimídia –Modelos Hipermídia –Outros

Sistemas Multimídia Objetivos do Curso n Fornecer uma visão teórica e prática da área de multimídia stand-alone e distribuída, abordando aspectos relativos ao armazenamento, transmissão e apresentação da informação multimídia. n Identificar os requisitos básicos para o processamento das informações multimídia

Sistemas Multimídia 1. Introdução n O que é Multimídia? –Tecnologia interdisciplinar que permite a manipulação e integração, em computador, de diversos formatos de mídia (textos, imagens, áudio e vídeo).

Sistemas Multimídia 1. Introdução n A multimídia só se tornou uma realidade graças ao avanço em diversas áreas da computação: –Novas Interfaces Gráficas –Grande capacidade de armazenamento –Novas rede de alta velocidade

Sistemas Multimídia 1. Introdução n Sistemas Multimídia são um conjunto de Hardware e Software que possibilitam: criar, manipular, armazenar, transmitir e exibir informações de diversas natureza, como: texto, gráficos, imagens estáticas, voz (áudio) e vídeo

Sistemas Multimídia 1. Introdução n As aplicações multimídia são divididas em dois grandes grupos: –Multimídia Distribuída –Multimídia não-distribuída (Stand-Alone)

Sistemas Multimídia 1. Introdução n Multimídia Distribuída: –Executadas com o auxílio de redes de computadores. –As informações estão distribuídas em redes de computadores, podendo estar armazenada em diversos servidores com o objetivo de compor uma única apresentação multimídia

Sistemas Multimídia 1.1 Multimídia Distribuída n Cenário clássico de aplicações multimídia distribuídas:

Sistemas Multimídia 1.2 Multimídia Stand-Alone n Nas aplicações multimídia Stand-Alone, todos os dados para a manipulação e apresentação dos dados multimídia encontram-se em uma única máquina.

Sistemas Multimídia 1.3 Aplicações n Várias aplicações podem ser vislumbradas a partir da união de multimídia + comunicação: –Apresentações Multimídia –Vídeo Conferências –Aprendizado à Distância –Trabalho Cooperativo –Difusão de programas de áudio e vídeo

Sistemas Multimídia 1.3 Aplicações –Sistemas de Informação –Tele-diagnóstico Médico –Catálogos de Venda –Correios Eletrônicos Multimídia –Publicidade –Turismo –Escritório –Etc

Sistemas Multimídia 1.4 Sistema de Comunicação n As novas aplicações multimídia afetam profundamente as arquiteturas de comunicação clássicas como OSI e TCP/IP n Novos mecanismos de sincronização, multicasting, garantia de retardo (delay) e jitter são fundamentais nessa nova estrutura

Sistemas Multimídia 1.5 Perspectivas n A área de multimídia distribuída é uma área nova e ainda com muito a ser explorada. n Uma série de novas aplicações ainda estão por vir assim que os problemas de infra-estrutura, sobretudo nas redes de computadores, forem solucionados.

Sistemas Multimídia 2. Conceitos Básicos n Os dados multimídia podem ser divididos em dois grupos: n Dados Discretos –Não variam com o tempo Ex: Texto, gráficos e imagens estáticas n Dados Contínuos –Variam com o tempo Ex: Áudio e Vídeo

Sistemas Multimídia 2.1 Dados Discretos n Alta sensibilidade a erros n Baixa sensibilidade a atrasos (delay) e variação do retardo (jitter) n Vazão (throughput) variável n Tráfego em rajada (bursty traffic)

Sistemas Multimídia Textos e Gráficos n Textos e Gráficos não suportam erros n Podem tolerar algum retardo (delay) e variação do retardo (jitter) n Nos sistemas distribuídos, em caso de erros, é necessário a retransmissão do dado n Vazão baixa, em torno de 3 Kbytes e em tráfego em rajadas

Sistemas Multimídia Imagens n Exploram a baixa sensibilidade à distorção e os limites de contorno do sistema visual humano n Aceitam uma porcentagem de erro dependendo da qualidade, um pixel perdido em uma imagem de 320x240 pode não representar perda na sua legibilidade

Sistemas Multimídia Imagens n Imagens são caracterizadas basicamente por dois atributos: –Resolução espacial ou dimensões, expressas na forma de pixel x pixel –Pela quantidade de cores 1 bit, 2 cores 8 bits, 256 cores 24 bits, 16 milhões de cores

Sistemas Multimídia Imagens n Requisitos de armazenamento maiores do que os textos –Uma imagem de 320 x 240 pixels, com 256 cores (8 bits) é da ordem de 75 Kbytes –Uma imagem de 1024 x 768 pixels, com 16 milhões de cores (24 bits) é da ordem de 2 Mbytes

Sistemas Multimídia Imagens n Imagens podem ser do tipo: –Raster São descritas como uma mapa de pontos –Vector São descritas matematicamente

Sistemas Multimídia Imagens n Existem vários formatos de imagem:

Sistemas Multimídia 2.2 Dados Contínuos n Incluem o fator tempo n Enorme espaço de armazenamento n Severas restrições de desempenho, tráfego e sistemas de arquivos n Seus principais representantes são: –Áudio –Vídeo

Sistemas Multimídia Áudio n Voz e Áudio digital são bastantes sensíveis ao retardo máximo de transferência (delay) e à variação do retardo (jitter) n Esta característica é crítica principalmente em sistemas de tempo- real ou simplesmente no prazer de ouvir um CD no computador

Sistemas Multimídia Áudio n Retardos maiores que 200 ms incomodam os interlocutores n Os padrões de telefonia estipulam 40 ms para distâncias continentais e 80 ms para distâncias intercontinentais

Sistemas Multimídia Áudio n Exemplos de aplicações e a sua respectiva banda passante necessária

Sistemas Multimídia Vídeo n Vídeo é a mídia de maior demanda de armazenamento. –Um vídeo com qualidade NTSC não- comprimido de 512 x 480 pixels, 24 bits de cor requer um espaço de 5,6 Mbits. –A uma amostragem de 30 quadros por segundo, significa uma vazão de 168 Mbps

Sistemas Multimídia Vídeo n Requisitos de armazenamento

Sistemas Multimídia Vídeo n Fica claro que técnicas de compressão precisam ser utilizadas n Existem técnicas de compressão –com perda –sem perda n A técnica utilizada vai depender da aplicação em questão

Sistemas Multimídia Vídeo n Aplicações médicas por exemplo não vão permitir que se perca um bit se quer n Já aplicações de vídeo-conferência toleram taxas de erro em função do sistema visual humano