Recursos Necessários para Aplicações Multimédia PDF

Recursos necessários Para o desenvolvimento e execução de conteúdos e aplicações multimédia, existe um conjunto de recursos que podem contribuir para um acréscimo da sua qualidade. Estes podem ser: hardware ou software **Hardware** Dispositivos / periféricos, através destes o utilizador pode con...

Recursos necessários Para o desenvolvimento e execução de conteúdos e aplicações multimédia, existe um conjunto de recursos que podem contribuir para um acréscimo da sua qualidade. Estes podem ser: hardware ou software **Hardware** Dispositivos / periféricos, através destes o utilizador pode controlar ou interagir com a execução de aplicações multimédia - Permitem a comunicação entre o computador e o exterior. Existem três tipos de dispositivos: - **De entrada** (input): permitem enviar informação do exterior para o computador, como exemplos: teclado, microfone, scanner, rato, touchpad, trackball, joystick, placa de captura de TV, webcam. - **De saída** (output): permitem enviar informação do computador para o esterior, como exemplos: monitor, impressora, videoprojetor, plotter (imprime cartazes), placa gráfica, colunas, auscultadores. - **De entrada e saída** (input/output) ou **mistos:** permitem enviar informação do computador para o exterior e vice-versa, como exemplos: placa de rede, placa de som, modem, ecrã de toque, drive DVD-RW, drive de disco, drive de Blu-ray. **Hardware -- Dispositivos de armazenamento** Permitem guardar dados de forma permanente ou semipermanente De acordo com a tecnologia utilizada na leitura e escrita dos seus dados, podem ser classificados em: - Magnéticos, - Semicondutores, - Óticos. **Dispositivos de armazenamento magnéticos** Utilizam a eletromagnetização de partículas metálicas para a gravação e a leitura de dados **Discos rígidos** Assim designados por serem constituídos por material metálico. Permitem armazenar grandes quantidades de informação, que depois é acedida aleatoriamente -- acede-se ao que se quer diretamente, sem ser preciso percorrer a fita do início ao fim. Estes podem ser: - Internos (no computador), - Externos (instalados fora do computador, podem se transportar) **Bandas magnéticas** Utilizam uma fita magnética para a gravação e leitura de dados, de forma sequencial - é necessário percorrer a fita toda para se chegar a um certo ponto, não é direto. São o suporte mais económico de armazenamento de grandes quantidades de dados -- usam-se para fazer backups / cópias de segurança. **Dispositivos de armazenamento -- semicondutores** Utilizam circuitos integrados para armazenamento dos dados. Normalmente designados por memórias flash. **Cartões de memória** São usados em câmaras fotográficas e de vídeo digitais, telemóveis, leitores de MP3 e MP4. Existem vários tipos de cartões de memória, mas os mais usados são os SD (Secure Digital) e microSD. **Pen drives** Ligam-se ao computador através de uma porta USB, não necessitando, na maioria das vezes, de instalação prévia de software. São muito práticas para transporte de dados entre computadores. **SSD (solid-state Drive)** Alternativa/ complemento ao disco rígido tradicional. São mais rápidos e mais resistentes, mas mais caros que os discos rígidos tradicionais. **Dispositivos de armazenamento - óticos** São dispositivos em que a leitura e a gravação dos dados são realizadas por processos óticos, através da utilização da tecnologia laser. **CD (compact disc)** **Tamanhos:** CD - diâmetro 12 cm Mini-CD - diâmetro 8cm **Capacidade:** CD -- 650MB / **700MB** Mini-CD -- 180MB **Gravação:** CD-ROM - só de leitura CD-R - gravável 1 vez CD-RW - regravável **Tipo de informação** Áudio Vídeo e dados - **CD-Digital Audio** - CD-ROM XA - CD-Text - Photo CD - **Enhaced Music CD** - Video CD / Super Video CD - Super Audio CD - **CD Multissessão** **DVD (digital versatile Disc)** **Tamanho:** DVD - diâmetro 12 cm Mini-DVD - diâmetro 8 cm **Capacidade** DVD (single sided) DVD (double-sided) Mini-DVD **4,7 GB** (single layer) 9,4 GB (single layer) 1,46 GB (single layer) 8,5 GB (dual layer) 17 GB (dual layer) 2,66 GB (dual layer) **Gravação:** DVD-ROM - só de leitura DVD-R - gravável 1 vez DVD-RW - regravável DVD-RAM - regravável Um DVD pode conter todo o tipo de informação **Blu-ray (BD, de Blu-ray Disc)** Assim designado por utilizar uma tecnologia baseada num laser azul-violeta. **Tamanho:** BD - diâmetro 12cm Mini-BD - diâmetro 8cm **Capacidade:** BD BDXL Mini-BD 25GB (single layer) 100 GB (triple layer) 7,8GB (single layer) 50 GB (dual layer) 128 GB (quadruple layer) 15,6GB (dual layer) **Gravação** BD-ROM - só de leitura BD-R - gravável uma vez BD-RE - regravável Um Blu-ray pode conter todo o tipo de informação. **CD vs DVD vs Blu-ray** Gravação mais profunda -- CD Gravação mais superficial -- Blu-ray Os discos óticos assumem diversos formatos para o armazenamento de diferentes tipos de informação digital. Estes **formatos são descritos** em documentos denominados **livros** e constituem normas internacionais. **CD** Os livros são identificados pela cor da capa e designam-se por: Red Book, Yellow Book, Green Book, Beige Book, Scarlet Book e Purple Book. Normas internacionais -- ISO/ IEC **Red Book - Especificação física para o CD e em particular para o CD-DA**. Foi reformulada de forma a incluir o CD-Text e CD-Graphics (CD+G) Yellow Book - Especificação do CD-ROM e CD-ROM XA Green Book - Especificação para CD-interactive (CD-I) que esteve nas origens do desenvolvimento de aplicações para o DVD video **Orange Book - Especificações para os CD graváveis e regraváveis. Também introduziu a gravação em multissessão** White Book - Especificação para video cd e super video cd **Blue Book - Especificação para o Enhaced Music Cd.** Beige Book - Especificação para o Photo CD (PCD) Scarlet Book - Especificação para o super audio cd (SACD) Purple Book - Especificação para o double Density cd (ddcd) **DVD** Os livros são identificados pelo nome da norma/formato e designam-se por: DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM, DVD-RW, entre outros. Cada livro contém a especificação da norma/formato respetivo **Blu-ray** Em relação aos Blu-ray, os livros são identificados pelo nome da norma/formato e designam-se por: Blu-ray Disc Read Only Format version 3, Blu-ray Disc recordable format version 3, Blu-ray Disc rewritable format version 4, entre outros. Cada livro contém a especificação da norma/formato respetivo. Sistemas de ficheiros que permitem organizar e disponibilizar ficheiros em discos óticos: - **ISO 9660** - **UDF (Universal Disc Format)** - Extensão Joliet - Extensão Rock Ridge - Extensão El torito - ISO 13346 - Mount-rainier **Utilização do sistema multimédia** **Teoria da cor aplicada aos sistemas digitais** **Teoria da cor** Conceito da cor A cor está associada à perceção, pelo sistema de visão do ser humano, da luz difundida (emitida ou refletida) pelos objetos. A cor é um atributo dos objetos. A cor de um objeto depende: - Das características das fontes de luz que o iluminam; - Da reflexão da luz produzida pela superfície; - Das características sensoriais do sistema de visão humano ou de câmaras digitais. A não existência de luz implica que nada se veja, ou seja, a não existência de cor. \ [*λ* ]{.math.display}\ \ [ ≤ *λ*≤]{.math.display}\ \ [ ≤ *λ*≤]{.math.display}\ \ [*λ* ]{.math.display}\ \ [*λ* ]{.math.display}\ \ [*λ* ]{.math.display}\ Preto - ausência de cor, logo não há qualquer onda; Branco -- mistura de todos os comprimentos de onda, ou seja, presença de todas as cores. Depois da luz atravessar a íris e ser projetada na retina, o cérebro humano faz a interpretação das cores. Os olhos são os sensores de toda a visão. A visão pode ser do tipo: - Escotópica; - Fotópica. Visão escotópica Assegurada pelos bastonetes existentes na retina. Os bastonetes: - São sensíveis ao brilho, ou seja, a alterações na luminosidade. - Não detetam a cor, ou seja, não são sensíveis aos comprimentos de onda da luz visível. Visão fotópica - Assegurada por um conjunto de três tipos diferentes de cones existentes na retina. - Os cones são sensíveis à cor, ou seja, aos comprimentos de onda da luz visível. - Cada tipo de cone é sensível a uma cor. Os cones da retina distribuem-se da seguinte forma: - 64% são do tipo vermelho (Red); - 34% do tipo verde (Green); - 2% do tipo azul (Blue). Os bastonetes e os cones são dois tipos de sensores diferentes. Os bastonetes apreendem a intensidade da luz -- associam-se à luminância Os cones detetam as diferenças de cor -- associam-se à crominância. Luminância Representa a intensidade da luz. Crominância - Representa as diferenças de cor Como são geradas, armazenadas, manipuladas e reproduzidas as imagens pelos diferentes dispositivos que utilizam a cor? É necessário representar as cores através de modelos que se aplicam a diferentes situações. **Modelos de cor** Os modelos de cor indicam como especificar uma determinada cor. As cores primárias de um modelo são as cores que não resultam da mistura de nenhuma outra cor. Qualquer cor no sistema digital é representada por um conjunto de valores numéricos. Se um modelo usar um sistema de coordenadas para especificar as diferentes cores, ao sólido formado por todas as cores chama-se espaço de cor. No espaço de cor cada ponto representa uma cor diferente. Modelo aditivo Modelo utilizado para descrever as cores emitidas ou projetadas Exemplo: luz emitida e projetada num ecrã; mistura de cores emitidas por fontes de luz Neste modelo os objetos produzem a sua própria cor, são fontes de luz. Nestes objetos, a não emissão de luz corresponde à cor preta. O modelo explica como misturar/ adicionar comprimentos de onda, de modo a obter a cor pretendida. Os comprimentos de onda usados são: - Vermelho; - Verde; - Azul. Modelo subtrativo Modelo usado para descrever as cores impressas ou pintadas. Exemplo: Luz refletida; mistura de cores de pintura ou impressão. Neste modelo os objetos refletem a luz de uma forma externa, não tendo luz própria. Nestes objetos, a reflexão total da luz (nenhum comprimento de onda é absorvido) corresponde à cor branca. O modelo explica como absorver/ subtrair comprimentos de onda, de modo a obter a cor pretendida. Os comprimentos de onda usados são: - Ciano; - Magenta; - Amarelo. Modelo RGB - É um modelo aditivo. - Descreve as cores como o resultado da combinação de 3 cores primárias: vermelha (Red); verde (Green) e azul (Blue). Caracterização do modelo Cada componente de uma cor, no modelo RGB, pode ser representada por um dos seguintes valores: - Decimal (de 0 a 1); - Inteiro (de 0 a 255); - Percentagem (de 0% a 100%); - Hexadecimal (de 00 a FF) \*Sistema numérico hexadecimal \*\*ver contas no caderno O modelo RGB usa um sistema de coordenadas cartesianas para especificar as diferentes cores. O espaço de cor corresponde a um cubo. Nas figuras apresentadas, as coordenadas R, G e B variam de: - 0 a 255 (inteiro); - 0 a 1 (decimal). Cada cor é representada por um terno ordenado (R,G,B). Por exemplo, o amarelo corresponde ao terno inteiro (255, 255, 0) e ao terno decimal (1, 1, 0). Como o modelo RGB é aditivo: - Branco - mistura dos valores máximos das três cores primárias (255, 255, 255) ou (1, 1, 1); - Preto - ausência das três cores primárias (0, 0, 0) Escala de cinzentos - Varia entre o preto e o branco; - Linha que une os vértices preto e branco. Cada tom de cinzento resulta da mistura, em quantidades iguais, de cada cor primária. - Cinzento escuro (102, 102, 102) ou (0,4; 0,4; 0,4) - Cinzento claro (204, 204, 204) ou (0,8; 0,8; 0,8) Quanto maior a quantidade, mais claro é o cinzento. Outras cores Castanho - (153, 102, 51) ou (0,6; 0,4; 0,2); Azul-celeste - (0, 204, 255) ou (0; 0,8; 1); Laranja - (255, 153, 51) ou (1; 0,6; 0,2) **Resolução e tamanho** Uma imagem digital é constituída por píxeis (pixel -- picture element). O píxel (normalmente um quadrado) é a unidade elementar de cor que constitui uma imagem digital. Tamanho número de píxeis por linha e por coluna Ex- a figura representada tem 25 X 25 píxeis. Resolução Quantidade de informação por unidade de comprimento; Normalmente expressa em número de píxeis por polegada (ppi -- pixels per inch). Quanto maior for a resolução, maior será o nível de detalhe. Resolução de uma imagem Exemplos: - Um tablet de 7'' com 1280 X 800 píxeis tem uma mior/ melhor resolução do que um portátil de 15'' com os mesmos 1280 X 800 píxeis. - Um tablet de 7'' com 1280 X 800 píxeis tem uma maior/ melhor resolução do que se tiver 800 X 480 píxeis. Aplicações As aplicações do modelo RGB estão associadas à emissão de luz por equipamentos como: - Monitores; - Videoprojetores; - Televisores. Aplicações Monitor LED Indexação de cor (Paleta de cores) É usada quando as imagens usam poucas cores e/ ou se pretende poupar espaço de armazenamento. Colocam-se as cores usadas numa tabela, chamada de paleta, numerando sequencialmente cada uma das cores. Cada cor é identificada usando o seu índice da paleta onde estão definidas as cores. Só se podem usar as cores definidas na paleta. O uso de paletas diminui a quantidade de informação a armazenar para cada píxel. Profundidade de cor - bpp Número de bits usados para representar a cor de um píxel. Também conhecida por bits por píxel (bpp). Quanto maior a profundidade de cor, melhor será a qualidade de imagem: Exemplos de profundidades de cor em padrões gráficos indexados usados pelos computadores. Exemplos de profundidades de cor em padrões gráficos não indexados usados em computadores. Apesar do olho humano não identificar os 16,7 milhões de cores, o seu uso dá origem a imagens com aparência muito realista. Complementaridade de cores A cor complementar de uma cor é a cor que se encontra no lado oposto do anel de cor. Também chamadas de cores secundárias. Em termos práticos, a cor complementar de uma cor primária resulta da mistura dos valores máximos das outras duas cores primárias Modelo CMYK É um modelo subtrativo. Tem como cores primárias: - Ciano (cyan) - Magenta (Magenta) - Amarelo (Yellow) Descreve as cores como o resultado da combinação das 3 cores primárias mais o preto. Caracterização do modelo O 'K' no nome do modelo vem de key plate. A key plate era, tradicionalmente (nas tipografias), a chapa que continha os contornos e outros detalhes da imagem, usualmente impressos a preto. No entanto, há autores que, erradamente, referem que o K tem origem na palavra black. O uso da cor preta, em vez da mistura dos valores máximos das 3 cores primárias, justifica-se por várias razões: - Mais barato; - Preto mais puro; - Menor risco de esborratar; - Menor tempo de secagem - Melhor qualidade de impressão (segundi e terceiro) Este modelo assemelha-se à forma como a natureza cria as suas cores: - Os objetos absorvem/ subtraem comprimentos de onda, refletindo apenas parte do espetro de luz (que coincide com a cor da superfície. Cada componente de uma cor pode ser representada por um dos seguintes valores: - Decimal (de 0 a 1); - Percentagem (de 0 a 100%). Exemplos de cores: - Castanho -- 0C 33M 67Y 40K; - Azul-celeste -- 100C 20M 0Y 0K; - Laranja -- 0C 40M 80Y 0K; - Roxo -- 40C 100M 0Y 40K. As cores primárias deste modelo são as cores secundárias/ complementares do modelo RGB e vice-versa. Aplicações Este modelo utiliza-se em: - Impressoras; - Fotocopiadoras; - \... Impressão - Feita recorrendo a pequenos pontos; - Cada ponto resulta da sobreposição de camadas de tinta das 4 cores Modelo HSV É definido pelas grandezas: - Tonalidade (Hue); - Saturação (Saturation); - Valor (Value) Tonalidade (Hue) - Também chamada de matiz. - Representa a cor pura (saturação e brilho máximos). - Exprime-se num valor angular entre 0º e 360º. Saturação - Indica a maior ou menor intensidade da tonalidade (pura ou esbatida). - Exprime-se num valor entre: 0% (totalmente esbatida -- sem tonalidade) 100% (cor pura) Valor - Traduz o brilho da cor. - Exprime-se num valor entre: 0% (sem brilho -- preto) 100% (brilho máximo - cor pura) Caracterização do modelo Criado para ajudar artistas na edição gráfica, para quem o modelo RGB era pouco intuitivo; Aproxima-se do processo de escolha de uma cor por um pintor: - Começa por escolher a cor pura; - Se pretende uma cor mais esbatida adiciona branco (diminui a saturação); - Se pretende uma cor mais escura adiciona preto (diminui o valor/brilho); Aplicações Este modelo utiliza-se em programas de edição gráfica. Modelo YUV Caracterização do modelo Foi criado nos anos 50, para permitir a transmissão de sinais de televisão a cores. Até então o sinal de televisão era a preto e branco: - Sem informação de crominância; - Utilizando apenas a luminância. Para haver compatibilidade com o sistema a preto e branco: - Mantém a informação de luminância tal como definida nesse sistema; - Acrescenta a informação de crominância, usando duas novas componentes. A informação de luminância é então separada da informação crominância. O modelo é definido pelas componentes: - De luminância - Y - De crominância - U - De crominância - V As componentes de crominância (U e V) são usadas para obter componentes de cor a partir da luminância (Y): - U -- para obter a componente azul; - V -- para obter a componente vermelha Porquê obter as componentes azul e vermelha? - Porque, apesar do modelo YUV ser usado no sinal transmitido, as cores serão reproduzidas em sistemas RGB. E como se obtém a componente verde? - A componente verde é obtida a partir do U, do V e do Y. Com este modelo: - É fácil converter os sinais de YUV para RGB e vice-versa; - Mantém-se a compatibilidade com o sistema a preto e branco. Conversão YUV -- RGB R = Y + 1,140V G = Y -- 0,395U -- 0,581V B = Y + 2,032U Conversão RGB -- YUV Y = 0,299 + 0,587G + 0,114B U = -0,147R -- 0,289G + 0,436B = 0,492 (B-Y) V = 0,615 -- 0,515G -- 0,100B = 0,877 (R-Y) A visão humana é mais sensível à luminância do que à crominância. Muitas implementações deste modelo tomam partido disso para comprimirem a imagem. A compressão fica com perdas na crominância que não são percetíveis pela visão humana. - No sinal de TV, por exemplo, todos os píxeis tem a informação da luminância mas a crominância só é enviada de 2 em 2 píxeis e é uma média das crominâncias desses 2 píxeis. - No sinal de TV, a compressão não é percetível, exceto quando há transições bruscas de cor na horizontal. Aplicações Usado maioritariamente em vídeo: - Nos sistemas de televisão a cores: - PAL (Sistema de televisão europeu); - SECAM (sistema de televisão francês); - No formato de vídeo digital MPEG. - Também usado em ficheiros de imagem JPEG. Cores em HTML São cores presentes em páginas Web. Utilizam normalmente o modelo RGB, com uma profundidade de cor de 24 bits. Existem 16,7 milhões de cores possíveis. Cada componente de uma cor é representado em HTML, por um valor hexadecimal: De salientar: Quando a web apareceu, as placas gráficas apenas suportavam uma paleta de 256 cores; Cada sistema operativo reservava um conjunto de cores, dessas 256, para a sua interface gráfica; Assim, os browsers apenas podiam utilizar um subconjunto das 256 cores. Para garantir que as cores eram iguais em todos os browsers, independentemente do sistema operativo: - Definiu-se uma paleta de 216 cores, chamadas de cores web seguras; - Para definir cada componente de cor apenas se podia usar 1 de 6 valores possíveis (6x6x6 = 216); - Esses 6 valores eram igualmente espaçados. Os valores usados nas componentes das cores Web seguras estão representados na tabela. Exemplos de cores Web seguras: Geração e captura de imagem Formatos de ficheiros de imagem Por vezes, existe a necessidade de transferir uma imagem de um programa para outro. Cada programa pode acrescentar à imagem aspetos próprios. Os vários programas devem poder importar e exportar as imagens de uns para os outros de forma rápida e eficiente. Existem vários formatos para gravar os ficheiros de imagens digitais. Os vários programas devem ter capacidade para ler e gravar nesses formatos. Muitas vezes, grava-se no formato que é apresentado, por defeito, pelo programa. É conveniente conhecer os vários formatos e saber, em cada situação, qual deles é o mais adequado. Também é importante saber qual o software mais adequado para o trabalho a realizar. Formatos mais comuns - Os programas de computador que trabalham com imagens dividem-se em duas categorias: - Programas bitmap (imagens) - Programas vetoriais (gráficos ou desenhos) Programas bitmap - Paint; - Photoshop; - Paint shop pro; - GIMP; - \... Programas vetoriais - CorelDRAW; - AutoCAD; - Freehand; - Adobe Illustrator; - \... Formato bitmap - Formato baseado num mapa de bits - A imagem é descrita por píxeis - A qualidade da imagem depende da sua resolução Formato vetorial - Formato baseado em fórmulas matemáticas - A imagem é descrita matematicamente por uma série de elementos: - Bidimensionais (linhas, retângulos, círculos, \...); - Tridimensionais (esferas, cubos, \...) - Os elementos vetoriais podem ser facilmente deslocados e redimensionados. - Para reproduzir uma imagem vetorial é necessário fazer o seu rendering. Formato vetorial vs bitmap Uma imagem tipo vetorial, quando é ampliada, não perde a sua qualidade porque esta não depende da sua resolução ao contrário do bitmap. Uma imagem do tipo vetorial não consegue reproduzir o nível de detalhe possível num bitmap. O formato vetorial é mais conveniente quando se trabalha com formas geométricas e com texto e se pretende boa qualidade em qualquer resolução. O formato bitmap é mais vantajoso quando se lida com imagens e se pretende muito detalhe. Tipos de formato para imagens bitmap Uma imagem bitmap pode ser gravada numa grande quantidade de formatos de ficheiros. Alguns exemplos: - BMP -- formato muito popular, até ao Windows XP, devido ao Paint (era o formato assumido por defeito). Não inclui nenhum algoritmo de compressão - PNG -- Criado para substituir o formato GIF (tinha apenas 256 cores). Formato com compressão sem perdas. Suporta mais de 16,7 milhões de cores e é lido por muitos programas. Não permite animação. Permite transparências (totais ou parciais) a partir do canal alfa. Formato assumido por defeito no Paint. - GIF -- Formato com compressão sem perdas (não se perde qualidade de imagem). São ficheiros que ocupam pouco espaço, sendo úteis para colocar em páginas Web. Não suporta mais do que 256 cores e é lido por muitos programas. O sucesso deste formato na Web deve-se ao facto de permitir: a transparência da cor de fundo (imagens sem limites e preenchimento); a animação (imagens com um certo movimento); o entrelaçamento (com uma resolução crescente à medida que vai sendo carregada). - TIFF -- formato com compressão sem perdas. Muito usado pelos programas de digitalização e fotógrafos profissionais. Suporta mais de 16,7 milhões de cores e é lido por muitos programas. - JPEG -- Pode assumir as extensões: JPEG; JPG ou JFIF. Formato com vários níveis de compressão com perdas (diminui a qualidade de imagem, embora não seja percetível ao olho humano). Quanto menor é o nível de compressão melhor é a qualidade de imagem. Suporta 16,7 milhões de cores e é lido por muitos programas. É o formato mais utilizado em fotografia. Como produz ficheiros pequenos, é muito utilizado na Web. - PSD -- Formato nativo do Photoshop (assumido por defeito). Permite gravar todos os elementos de edição utilizados no Photoshop. Tipos de formatos para imagens vetoriais - Uma imagem vetorial pode ser gravada numa grande quantidade de formatos de ficheiros. Alguns exemplos: - SVG -- Formato padrão para a Web (especificado pela W3C). Usa a linguagem XML. - SXD -- Formato utilizado pelo OpenOffice.org DRAW. - CDR -- Formato utilizado pelo CorelDRAW. - WMF -- Formato reconhecido pela maioria dos programas de edição de texto ou de imagem do Microsoft Office.