Eletrônicos

Compactação ou Compressão de Áudio e Vídeo

Compactação ou compressão digital, é o processo de conversão de um grande volume de bits para uma quantidade menor de bits. Em algumas técnicas como RLC (Run Legth Coding) e VLC (Variable Length Coding) não há perda de informação, mas na maioria há perda. Em geral, quanto maior a compactação, maior a perda.

A compressão é realizada através de algoritmos complexos, usando simplificação da repetição de bits, eliminação de sinais supostamente imperceptíveis para audição e visão ou que tenha pouca influência, simplificação de imagens ou áreas da imagem repetitivas e sem movimento, etc.

Os padrões de compressão ou CODECs (Compression/Decompression para o nosso caso, ou Coder/Decoder para outros casos), utilizam uma combinação de técnicas com e sem perda. É preciso ter o mesmo CODEC no receptor ou player, para fazer a descompressão.

A seguir alguns principais CODECs:

Áudio

Com relação a fonte de som temos: mono ou monaural de um só canal; estéreo ou binaural de 2 canais (direito e esquerdo) e multicanal (surround) de 5 canais (dianteiros direito, central e esquerdo e traseiros direito e esquerdo) ou 6 canais (além dos 5 anteriores, há um traseiro central, que pode ser matricial ou discreto). Normalmente é registrado com o número total de canais, seguido de ponto e 1 ou 0, que representa a existência ou não de sub-woofer ou LFE (Low Frequency Effect), que é um canal especial para sons graves (abaixo de 120Hz). Ex.: 5.1=5 canais e 1 sub-woofer. Na TV chamada Super Hi-Vision (UHDTV) em desenvolvimento pela TV estatal japonesa NHK, prevista a transmissão a partir de 2025, o áudio será de 22.2. canais.

Mais detalhes, veja em:
Projetor de imagens
Home Theater
TV Digital
Transferência de imagem e som HD

O mais popular CODEC de estéreo é o MPEG-1 Audio Layer 3, que é mais conhecido como MP3. O MPEG-2, para multicanal 5.1, criou uma atualização para AAC (Advanced Audio Coding), tornando-se incompatível com o MP3. O MPEG-4 AAC disponíveis para até 48 canais, bem flexível, possui escalabilidade e outras ferramentas, podendo assim adequar à aplicação e/ou aparelho. FLAC (Free Lossless Audio Codec), é um formato aberto de compressão de áudio sem perda.

O Dolby Digital AC-3, é o mais conhecido CODEC de multicanal 5.1, por ter uma alta compactação com pouca perda e baixa taxa de transferência, é muito utilizado em filmes (consegue colocar na própria trilha sonora) e DVD (consegue adicionar extras no mesmo DVD). Dolby Digital-EX é para 6.1 matricial. Já o DTS (Digital Theater System), tem bem menos perda, mas uma alta taxa de transferência, por isso é menos utilizado em filmes e DVD, apesar da sua qualidade. DTS-ES é para 6.1 canais, podendo ser matricial ou discreto.

Para blu-ray, existem, além do LPCM multicanal 5.1 (sem compressão), o Dolby Digital Plus (Lossy - com perda), Dolby True HD (Loss less - sem perda), DTS-HD High Resolution Audio (Lossy) e DTS-HD Master Audio (Loss less). Podendo chegar no caso de Loss Less, a 7.1 canais com a amostragem de 96KHz/24bit ou 5.1 canais com a amostragem de 192KHz/24bit. No caso do DTS-HD Master Audio, a taxa de transferência pode chegar a 24.5Mbps (VBR-Variable Bit Rate). Na tecnologia Loss Less, afirmam que conseguem fazer a descompressão, exatamente como era antes da compressão.

Veja mais em:
Áudio de alta definição do Blu-ray
Som: analógico x digital.

Vídeo

ITU (International Telecommunication Union) é um órgão internacional responsável pela coordenação de telecomunicações, e seus padrões de compactação de vídeo são registrados como H.26x. Quando um padrão de compactação é elaborado em conjunto com o MPEG (Moving Picture Experts Group), que é um grupo de especialistas em vídeo digital, que trabalham para ISO (International Organization for Standardization) e o IEC (International Electrotechnical Comission), ele fica registrado como H.26x/MPEG-x.

O MPEG-1 criado em 1991 para baixa resolução (hoje), é utilizado ainda em algumas filmadoras e VCD (Video CD), e é bastante rígido (sem alternativa).

O MPEG-2 procurou não ser rígido, oferecendo opções dentro do padrão, classificando em Profile@Level (Perfil@Nível). Utilizado muito em DVD, D-VHS e filmadora HDV (High Definition Video) que utiliza a fita miniDV. As filmadoras semiprofissionais e alguns profissionais dão preferência à HDV pela facilidade de edição (MPEG-4 AVC é muito complexo) e grande disponibilidade de software. Devido a flexibilidade deste padrão, o MPEG-3 que visava a alta definição, foi abandonado por ser muito parecido.

O padrão MPEG-4, que visa principalmente multimídia, também é bastante flexível, mas não teve tanto sucesso como os antecessores, mas o seu CODEC de vídeo MPEG-4 AVC/H.264 é muito utilizado. Nas filmadoras domésticas de alta definição, aparece como AVCHD (Advanced Video Codec High Definition). Em blu-ray aparece como MPEG-4 AVC, ao lado de MPEG-2 e VC-1 da Microsoft. Devido a sua alta compressão, mantendo uma boa qualidade, está sendo utilizado como AVCREC e AVCHD, para gravar vídeo de alta definição em DVD. Utilizado em vários outros aparelhos, principalmente portáteis, em seus diferentes Perfis@Níveis. É utilizado também no codec de vídeo da TV digital do Brasil (SBTVD ou ISDB-TB).

Existem outros como DivX, DivX HD, MKV, etc.

Atualizações

Imagens 3D: Para imagens 3D existe a extensão do MPEG-4 AVC que é MVC (Multiview Video Coding), que faz a compressão de imagens estereoscópicas independentes de alta definição num volume entre 50% a 100% maior do que a imagem 2D (1.5 a 2x). Veja em Imagens 3D Estereoscópicas e HDTV 3D.

Veja mais em:
Imagem de alta definição
Formato de tela e relação de aspecto

Veja também:
Digitalização
Formatos de vídeo HD
Áudio puro
Imagem RAW

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