COMUNICAÇÃO DE ÁUDIO E VÍDEO

COMUNICACOMUNICAÇÇÃO DE ÃO DE ÁÁUDIO E VUDIO E VÍÍDEODEO

Fernando Pereira

Relação Professor-AlunosRelaRelaççãoão ProfessorProfessor--AlunosAlunos

Página Web e Reflector de MensagensPPááginagina Web e Reflector de Web e Reflector de MensagensMensagens

http://http://www.img.lx.it.pt/~fp/cav/com.htmwww.img.lx.it.pt/~fp/cav/com.htm

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MEEC: Horário das AulasMEEC: MEEC: HorHorááriorio das das AulasAulas

AULAS TEÓRICAS

� 2 aulas de 90 minutos por semana - 2ª f. às 17.00 (EA1) e 4ª f. às 15.30 h (EA1)

AULAS PRÁTICAS/LABORATÓRIO

� 1 aula de 2 h por semana - 2ª feira às 9.30 h ou 11.30 h ou 4ª feira às 11 h no Laboratório de Telecomunicações 4 (4º andar da Torre Norte)

MERC: Horário das AulasMERC: MERC: HorHorááriorio das das AulasAulas

AULAS TEÓRICAS

� 2 aulas de 90 minutos por semana - 3ª f. às 14.30 (A5) e 5ª f. às 14.30h (A5)

AULAS PRÁTICAS/LABORATÓRIO

� 1 aula de 2 h por semana - 3ª feira às 16 h no Lab. 1.26 ou na Sala 0.23

Algumas Aulas Teóricas em InglêsAlgumasAlgumas AulasAulas TeTeóóricasricas emem InglêsInglês

A decisão de leccionar algumas aulas teóricas na Língua Inglesa tem em vista aumentar a capacidade formativa da LEEC e também o seu valor de mercado considerando que:

� O domínio da Língua Inglesa é hoje em dia fundamental para o exercício da actividade de engenharia em qualquer país;

� A actividade de engenharia, mesmo a nível nacional, beneficia fortemente de um bom domínio da Língua Inglesa falada, escrita e ouvida;

� A livre circulação de pessoas no espaço Europeu tem contribuído para que um número crescente de ex-estudantes do IST desenvolva a sua actividade profissional fora de Portugal;

� O IST se deve diferenciar das escolas concorrentes através de um aumento da qualidade do ensino e do uso de métodos inovadores;

� O IST recebe muitos estudantes europeus através do programa SOCRATES;

� O IST se integrou muito recentemente no CLUSTER;

� Os estudantes têm hoje um grande contacto com a Língua Inglesa através de material escrito e falado (... e cantado).

Material de EstudoMaterial de Material de EstudoEstudo

O material de estudo disponibilizado na disciplina consiste em:

� Apresentações das aulas teóricas (disponível na Página Web)

� Textos de apoio para cada capítulo� Disponível na Secção de Folhas da AEIST

� Disponível na Página Web

� Colecção de problemas com as respectivas soluções (disponível naPágina Web)

� Guias de laboratório (disponível na Página Web)

� Exames dos anos anteriores (disponível na Página Web)

Método de AvaliaçãoMMéétodotodo de de AvaliaAvaliaççãoão

O método proposto para a avaliação da disciplina de Comunicação de Áudio e Vídeo considera 3 componentes, nomeadamente:

1. EXAME FINAL realizado após o final das aulas (com peso de 65%);

2. Escrita de um ARTIGO DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA sobre um dado tema, a entregar em data previamente definida (com peso de 25%);

3. PARTICIPAÇÃO NO LABORATÓRIO através do preenchimento de um formulário durante a própria sessão de laboratório (com peso de 10%).

A nota final da disciplina será calculada através da seguinte fórmula:

Nota_final=int[ 0.65Nota_final=int[ 0.65××××××××Nota_Exame + 0.25Nota_Exame + 0.25××××××××Nota_Artigo Nota_Artigo +0.1+0.1××××××××(Soma_Notas_Lab(Soma_Notas_Lab××××××××20/2/Num_Lab)]20/2/Num_Lab)]

onde Soma_Notas_Lab é a soma das notas para os Num_Lab formulários de laboratório.

Método de Avaliação: Regras …MMéétodotodo de de AvaliaAvaliaççãoão: : RegrasRegras ……

� EXAME: � A nota mínima do exame é de 9.5 valores.

� LABORATÓRIO:� A participação no laboratório não tem nota mínima.

� A nota de cada trabalho de laboratório pode tomar um valor (inteiro) entre 0 e 2.

� Aos alunos que não estejam presentes numa dada sessão de laboratório, será atribuída a

nota '0' nessa sessão.

� ARTIGO DE DIVULGAÇÃO:� A nota mínima do artigo de divulgação é de 9.5 valores.

� O artigo de divulgação será escrito (preferencialmente) em grupos de 3.

� A nota é individual mesmo que o artigo seja escrito em grupo.

� A avaliação do artigo de divulgação poderá incluir uma apresentação e/ou discussão se o docente achar necessário.

� NOTA FINAL:� Os alunos que obtenham uma nota final superior a 17 valores deverão realizar um exame

oral para confirmação da nota; a não realização deste exame oral, se pedido, implica a atribuição automática da nota de 17 valores.

Artigo de DivulgaçãoArtigoArtigo de de DivulgaDivulgaççãoão

� O artigo de divulgação consiste num texto de índole tutorial e pedagógica sobre um assunto ligado às Comunicações de Áudio e Vídeo. Este artigo tem como objectivos proporcionar aos alunos o contacto com a pesquisa bibliográfica e com as empresas dando-lhes a conhecer, de uma forma mais profunda e real, uma parte relevante das Comunicações de Áudio e Vídeo.

� O trabalho deverá ser feito em 2 versões:

1.1. Versão em papelVersão em papel que não deverá, em qualquer circunstância, exceder 8 8 PPÁÁGINASGINAS usando o template disponibilizado.

2.2. Versão em HTMLVersão em HTML basicamente com o mesmo conteúdo da versão em

papel mas explorando as capacidades do HTML e as funcionalidades

típicas dos conteúdos disponíveis na Internet. Esta versão pretende levar

aos alunos ao contacto directo com o mundo da Internet e da WWW.

Para o Para o anoano lectivolectivo de 2006/2007, o de 2006/2007, o prazoprazo parapara a a entregaentrega do do artigoartigode de divulgadivulgaççãoão éé o o diadia 25 DE MAIO DE 2007.25 DE MAIO DE 2007.

Exemplos de Temas para o Artigo de DivulgaçãoExemplosExemplos de de TemasTemas parapara o o ArtigoArtigo de de DivulgaDivulgaççãoão

� Aquisição e visualização de imagem

� Videotelefonia e videoconferência

� Digital Video Broadcasting

� Digital Video Disc

� TV Anytime

� Televisão interactiva

� Vídeo na Internet

� A televisão em Portugal

� Video on demand

� Descrição e procura de música

� A Imagem onde menos se espera

� Codificação de voz para GSM

� Codificação de música

� MP3

� Protecção de conteúdos multimédia

� MP3 versus AAC

� iPod

� iPhone

� Multimédia móvel

� IPTV

� TV digital terrestre

� TV por cabo em Portugal: comparação de serviços

� TV digital: a competição das alternativas

� Sistemas de videovigilância

� Vídeo via satélite

� Codificação de vídeo: a guerra dos formatos

� Codificação de áudio: a guerra dos formatos

� Vídeo de alta definição

� TV digital em Portugal: comparação de serviços

� Vídeo móvel em Portugal: comparação de serviços

MEEC: Atribuição dos Artigos de DivulgaçãoMEEC: MEEC: AtribuiAtribuiççãoão dos dos ArtigosArtigos de de DivulgaDivulgaççãoão

Início esta 4ªfeira, na aula de laboratórioàs 11 horas no

LT4 !

MERC: Atribuição dos Artigos de DivulgaçãoMERC: MERC: AtribuiAtribuiççãoão dos dos ArtigosArtigos de de DivulgaDivulgaççãoão

Início esta 3ªfeira, na aula de laboratórioàs 16 horas na

sala 0.23 !

MEEC: Inscrição no LaboratórioMEEC: MEEC: InscriInscriççãoão no no LaboratLaboratóóriorio

Enviar mensagem parafp@lx.it.pt

escolhendo entre 2ª(9.30 ou 11.30) e 4ª

feira.

Atribuição por ordemde ‘chegada’ !

MERC: Inscrição no LaboratórioMERC: MERC: InscriInscriççãoão no no LaboratLaboratóóriorio

Enviar mensagempara fp@lx.it.pt com

os elementos do grupo.

ProgramaPrograma: : UmaUmaVisãoVisão RRáápidapida

ProgramaProgramaPrograma

� 1. Introdução

� 2. Sistemas Analógicos de Comunicação Audiovisual2.1 Televisão analógica a preto e branco

2.2 Televisão analógica a cores

� 3. Sistemas Digitais de Comunicação Audiovisual3.1 Telecópia

3.2 Imagem fotográfica a cores

3.3 Videotelefonia e videoconferência

3.4 Gravação digital de vídeo

3.5 Televisão digital

3.6 Sistemas avançados de comunicação audiovisual

� 4. Tendências Futuras nos Serviços Audiovisuais

Programa: uma Perspectiva EvolutivaPrograma: uma Perspectiva EvolutivaPrograma: uma Perspectiva Evolutiva

Comunicação de Áudio e VídeoComunicaComunicaçção de ão de ÁÁudio e Vudio e Víídeodeo

TransferênciaTransferência de de informainformaççãoão de de imagemimagem, , somsom e e vvíídeodeo atravatravééss do do espaespaççoo, do tempo , do tempo

ouou espaespaççoo e tempo, e tempo, simultaneamentesimultaneamente..

A Importância do UtenteA A ImportânciaImportância do do UtenteUtente

Sensações, Percepções e Emoções …SensaSensaççõesões, , PercepPercepççõesões e e EmoEmoççõesões ……

Comunicando Há Muito Tempo …ComunicandoComunicando HHáá MuitoMuito Tempo Tempo ……

E Depois Telecomunicando …E E DepoisDepois TelecomunicandoTelecomunicando ……

O Que Querem os Utentes ?O Que Querem os Utentes ?O Que Querem os Utentes ?

� Informação

� Entretenimento

� Comunicação

� Jogos

� Educação

� Compras

� …

Como se Convencem os ‘Clientes’ ...Como se Convencem os Como se Convencem os ‘‘ClientesClientes’’ ......

�Satisfação de necessidades pessoais

�Valor acrescentado, novas capacidades

�Interoperabilidade

�Qualidade e robustez

�Variedade e qualidade de conteúdos

�Baixo custo de equipamento e uso

�Facilidade de uso

Satisfação: Qualidade versus ServiçoSatisfaSatisfaççãoão: : QualidadeQualidade versus versus ServiServiççoo

A qualidade mínima aceitável depende do serviço em causa:

� Telecópia

� Fotografia digital binível, com tons de cinzento ou a cores

� Televisão analógica

� Videotelefonia

� Videoconferência

� Televisão digital

� Televisão digital com alta definição

Comunicações Pessoais versus DifusãoComunicaComunicaççõesões PessoaisPessoais versus versus DifusãoDifusão

� Tempo-real versus download

� Ponto a ponto versus ponto-multiponto

� Unidireccional versus bidireccional

Serviços Passivos e InteractivosServiServiççosos PassivosPassivos e e InteractivosInteractivos

Requisitos críticos emtermos de atraso !

O Mundo das Comunicações AnalógicasO O MundoMundo dasdas ComunicaComunicaççõesões AnalAnalóógicasgicas

O Mundo das Comunicações DigitaisO O MundoMundo dasdas ComunicaComunicaççõesões DigitaisDigitais

Débito de representaçãodigital da informação

Claude ElwoodClaude Elwood SHANNON, SHANNON, 19161916--20012001

Harry NYQUISTHarry NYQUIST, , 18891889-- 19761976

Capacidade de canal

Bit Jumping …Bit JumpingBit Jumping ……

Porque se Codifica ?Porque se Codifica ?Porque se Codifica ?

Uma imagem é criada e consumida como um conjunto de M××××N amostras de luminância e crominância, com um certo número de bits por amostra (L)

logo o número de bits - e a banda e a memória - necessário para

representar digitalmente uma imagem éENORME !!!

O Milagre da Codificação …O O MilagreMilagre dada CodificaCodificaççãoão ……

Codificador

Descodificador

TV Digital: Apenas um ExemploTV Digital: TV Digital: ApenasApenas um um ExemploExemplo

� Norma ITU-R 601: 25 imagens/s com 720 ×××× 576 amostras de luminância e 360 ×××× 576 amostras de cada crominância, a 8 bit/amostra

[(720 ×××× 576) + 2 ×××× (360 ×××× 576)] ×××× 8 ×××× 25 = 166 Mbit/s

� Débito razoável: 2 Mbit/s

=> Factor de compressão: 166/2 ≈≈≈≈ 80

A diferença entre codificar e não codificar podeimplicar a existência ou não de um serviço.

Serviço Resoluçãoespacial

Resoluçãotemporal

Débitobinário(PCM)

Débitobinário

codificado

Factor decompressão

TV alta

definição1152 × 1920

576 × 960

50 img/s 1.3 Gbit/s 34 Mbit/s 38.2

TV alta

definição1152 × 1920

576 × 960

50 img/s 1.3 Gbit/s 17 Mbit/s 76.5

TV (qualidade

difusão, DVD)576 × 720

576 × 360

25 img/s

entrelaçadas

166 Mbit/s 6 Mbit/s 27.5

TV (qualidade

difusão, DVD)576 × 720

576 × 360

25 img/s

entrelaçadas

166 Mbit/s 3 Mbit/s 55

TV (gravação

CD)288 × 360

144 × 180

25 img/s

progressivas

31 Mbit/s 1.15 Mbit/s 27

Videoconfer. 288 × 360

144 × 180

25 img/s

progressivas

31 Mbit/s 2 Mbit/s 15.5

Videoconfer. 288 × 360

144 × 180

10 img/s

progressivas

12.4 Mbit/s 384 kbit/s 32.3

Videotelefonia

fixa288 × 360

144 × 180

10 img/s

progressivas

12.4 Mbit/s 64 kbit/s 194

Videotelefonia

móvel (GSM)144 × 180

72 × 90

5 img/s

progressivas

1.6 Mbit/s 13 kbit/s 100

O Segredo do Milagre …O O SegredoSegredo do do MilagreMilagre ……

�� REDUNDÂNCIA REDUNDÂNCIA –associada às semelhanças, correlação e preditabilidade entre as amostras das imagens, vídeo ou música.

�� IRRELEVÂNCIAIRRELEVÂNCIA –associada à informação imperceptível ao olho ou insignificante ao cérebro humano.

As Consequências do Milagre (1) …As As ConsequênciasConsequências do do MilagreMilagre (1) (1) ……

As Consequências do Milagre (2) …As As ConsequênciasConsequências do do MilagreMilagre (2) (2) ……

O Impacto da InteroperabilidadeO O ImpactoImpacto dada InteroperabilidadeInteroperabilidade

Copiando: The Snowball EffectCopiandoCopiando: : The Snowball EffectThe Snowball Effect

A Importância do Modelo de Negócio ...A Importância do Modelo de NegA Importância do Modelo de Negóócio ...cio ...

Um modelo de negócio é uma forma de fazer negócio através da qualum produto ou serviço pode gerar lucro para uma empresa.

� Alguns modelos de negócio são muito simples …

� Outros modelos podem ser muito complexos ainda que não pareçamcomo é o caso da TV aberta (grátis): o operador de TV faz parte de um circuito complexo de criadores de conteúdos, distribuidores, empresas de publicidade, empresas que publicitam, tele-espectadores, etc. Nestesistema, não é óbvio quem ganha dinheiro e quanto …

� A representação digital de conteúdos multimédia abre as portas a umamuito maior variedade de modelos de negócio uma vez que criar, transmitir, replicar e armazenar conteúdos (apenas bits !) é muito maisfácil que no anterior mundo analógico.

Novos Sistemas e … Modelos de Negócio …NovosNovos SistemasSistemas e e …… ModelosModelos de de NegNegóóciocio ……

O iPod pode reproduzir os formatos de música em MP3, WAV, AAC, AAC ProtegidoAAC Protegido, AIFF e Apple Lossless).

A Revolução …A A RevoluRevoluççãoão ……

Da Fome à Abundância … ou mais do que isso …DaDa FomeFome àà AbundânciaAbundância …… ouou maismais do do queque issoisso ……

Filtrando a TV …FiltrandoFiltrando a TV a TV ……

À Procura de Napoleão?ÀÀ ProcuraProcura de de NapoleãoNapoleão??

Falando uma Nova ‘Língua’ Visual …FalandoFalando umauma Nova Nova ‘‘LLíínguangua’’ Visual Visual ……

Falando uma Nova ‘Língua’ Áudio …FalandoFalando umauma Nova Nova ‘‘LLíínguangua’’ ÁÁudioudio ……

Simples Mas Poderoso ...Simples Mas Poderoso ...Simples Mas Poderoso ...

Multimédia em PortugalMultimMultiméédiadia em Portugalem Portugal

� É hoje mais fácil criar produtos e serviços na área audiovisual -software ou software em hardware.

� A Internet pode ajudar ao sucesso de empresas inovadoras de muito pequena dimensão, sem grande investimento.

� A concorrência crescente deverá estimular as grandes empresasde comunicações a tomar iniciativas mais inovadoras.

� Os utentes estão agora mais abertos a novos serviços audiovisuais.

� O maior contacto internacional tem vindo a alterar “velhoshábitos e preconceitos”.

As As condicondiççõesões parecemparecem ser ser proppropííciascias a a iniciativasiniciativas inovadorasinovadoras !!

Acerca das Previsões …AcercaAcerca das das PrevisõesPrevisões ……

Este anúncio de uma televisão com écrã plano surgiu em 1945 num

jornal Inglês !

Conselho sobre previsões:

� Pode tentar prever o ‘QUÊ’ …

� Mas nunca tente prever o ‘QUANDO’ …