Codec

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CoDec é o acrónimo de Codificador/Decodificador, dispositivo de hardware ou software que codifica/descodifica sinais.

Utilizar imagens em computador é algo rotineiro e comum a várias actividades. Na internet, figuras são encontradas aos montes e são essenciais para a transmissão de ideias, para o design de sites, para exemplos, para uma série praticamente infinita de aplicações. Como não poderia deixar de ser, existem várias tecnologias que tratam desse assunto e consequentemente, temos formatos diferentes de imagens. Quando falamos de formatos, estamos nos referindo aos tipos de arquivos próprios para o trabalho com imagens. Na internet, são comuns os formatos JPEG, GIF e PNG. Todos serão explicados brevemente nas próximas linhas.

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O formato JPEG (Joint Pictures Expert Group) é um tipo de arquivo para armazenamento de imagens que pode trabalhar com esquema de cores em 24 bits. Isso significa que este formato aceita 16,8 milhões de cores. O JPEG é um dos formatos de imagens mais populares e isso se deve à capacidade de formar imagens fiéis à original. Além disso, os arquivos em JPEG costumam não ser grandes.

Formato JPEG

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O JPEG utiliza um algoritmo de compactação que se baseia na capacidade do olho humano. No entanto, mesmo sabendo-se que arquivos em JPEG podem trabalhar com até 16,8 milhões de cores, o olho humano não é capaz de enxergar todas elas de uma vez. Assim, é possível tirar uma série de informações que representam cores em imagens e manter apenas aquelas visíveis ao olho humano. Em outras palavras, o formato JPEG "tira" da imagem aquilo que os humanos não conseguem ver. Esse processo é conhecido como compressão. Isso faz com que imagens bastante realistas sejam criadas, ao mesmo tempo em que esses arquivos não ficam pesados. Uma desvantagem do JPEG é que a imagem normalmente perde qualidade a cada vez que o arquivo é salvo.

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Formato GIF

O formato GIF (Graphics Interchange Format) é um tipo de arquivo para imagens que trabalha com uma paleta de 256 cores e foi criado pela empresa CompuServe, em 1987. Isso faz com que o GIF não seja recomendável para figuras que precisam de aproximação da realidade, a não ser que a imagem em questão seja em preto e branco (escala de cinza). Devido a essa característica, o uso do formato GIF é voltado para ícones ou imagens que não precisam de muitas cores (ilustrações, por exemplo).

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Apesar deste formato parecer limitado devido ao número baixo de cores com que trabalha, o GIF é muito utilizado por alguns recursos que oferece. Um deles é a capacidade de utilizar fundo transparente. Com isso, é possível, por exemplo, que um site publique uma imagem em GIF e esta terá como fundo a cor da página. Além disso, o GIF permite que uma sequência de imagens sejam salvas em um único arquivo, onde cada imagem surge no lugar da anterior após um tempo pré-determinado. Isso dá a sensação de animação, como mostra a imagem abaixo. O GIF utiliza um formato de compressão que não altera a qualidade da imagem a cada salvamento, como ocorre com o JPEG. Considerando esta forma de compressão juntamente com a capacidade de trabalhar apenas com 256 cores, o GIF consegue criar imagens com tamanho bastante reduzido.

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Formato PNG

O formato GIF utiliza uma forma de compressão conhecida como LZW (Lempel-Ziv-Welch), que consiste em um algoritmo para o tratamento de imagens criado pela empresa Sperry Corporation, que tempos depois foi comprada pela empresa Unisys. Esta, em 1994, anunciou que cobraria royalties (uma espécie de taxa para poder utilizar a tecnologia) dos desenvolvedores de softwares para trabalhos gráficos que suportam o formato GIF. Devido a isso, em 1996 foi lançado um formato criado para concorrer com o GIF e que era melhor que esse: o PNG (Portable Network Graphics).

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O PNG é interessante porque consegue trabalhar com esquema de 24 bits de cores, ou seja, 16,8 milhões de cores. No entanto, em comparação com o JPEG, a compressão obtida é mais eficiente e não proporciona perda de qualidade a cada salvamento, o que permite maior fidelidade à imagem original. Além disso, as imagens em PNG não requerem muito espaço, podendo-se ter figuras de alta definição e tamanho em bytes pequeno. Ainda assim, o JPEG costuma ter imagens de tamanho ainda menor em alguns casos. O PNG também possui o recurso de transparência, o que o faz uma excelente alternativa ao GIF neste caso, pois é possível ter imagens com fundo transparente, mas com o objecto utilizando um número muito maior de cores.

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São poucos os que não se importariam em utilizar a internet sem imagens. Graças aos formatos JPEG, GIF e PNG, foi possível utilizar figuras em várias aplicações. Até mesmo o layout das páginas de internet utilizam estas imagens. Os logótipos do InfoWester, por exemplo, utilizam o formato JPEG. No entanto, a escolha de um tipo de imagem não deve ser arbitrária e certamente as informações acima ajudam a escolher qual o tipo mais apropriado para cada aplicação.

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É importante frisar que existem vários outros tipos de formatos para imagens. Cada um possui características e finalidades diferentes. Mas não há dúvidas de que se você for utilizar alguma imagem na internet, os formatos explicados neste artigo são os ideais, pois além de suas particularidades, são compatíveis com uma infinidade de programas, independente de sistema operacional.

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Comparativo entre GIF, JPEG e PNG

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Note que a imagem em JPEG tem qualidade aceitável para uma simples observação, mas se você observar bem, perceberá que a figura em PNG exibe detalhes com mais nitidez. Isso porque a primeira passou por um processo de compressão que reduziu bem o seu tamanho, mas comprometeu um pouco a sua qualidade. A segunda figura, em PNG, também passou por compressão, mas não perdeu qualidade.

Como a imagem original é rica em cores, perdeu bastante qualidade quando foi convertida para GIF, deixando claro que o formato não é adequado para fotos como essa.

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Outros formatos de imagens

Os formatos JPEG, PNG e GIF são os mais utilizados, principalmente na internet, mas obviamente, não são os únicos. A seguir você confere uma breve descrição de alguns padrões conhecidos, mas menos utilizados.

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Formato Bitmap

O Bitmap é um dos formatos de imagens mais antigos e também um dos mais simples. Bastante utilizado nos sistemas operacionais Microsoft Windows, as imagens neste formato podem suportar milhões de cores e preservam os detalhes.No entanto, os arquivos neste padrão costumam ser muitos grandes, já que não utilizam compressão. Isso até é possível em imagens com 256 cores ou menos, mas não é comum.Arquivos em Bitmap podem ter extensão .dib (Device Independent Bitmap) ou BMP (este último, padrão do Windows) e não suportam “fundo transparente”.

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Formato TIFF

Sigla para Tagged Image File Format, o TIFF consiste em um formato muito utilizado em aplicações profissionais, como imagens para finalidades médicas ou industriais. Criado em 1986 pela Aldus, companhia posteriormente adquirida pela Adobe, também é muito utilizado em atividades de digitalização, como scanner e fax, o que, na verdade, motivou o seu desenvolvimento.

O formato TIFF oferece grande quantidade de cores e excelente qualidade de imagem, o que aumenta consideravelmente o tamanho dos seus arquivos, embora seja possível amenizar este aspecto com compressão sem perda de informações.

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Um detalhe interessante é que o formato TIFF suporta o uso de camadas, isto é, pode-se utilizar versões diferenciadas da imagem a ser trabalhada em um único arquivo.

Imagens em TIFF geralmente utilizam extensão .tif ou .tiff e suportam "fundo transparente".

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Formato RAW

O formato RAW (traduzindo, algo como "cru") é um pouco diferente dos demais. Trata-se de um padrão que guarda todos os dados de uma foto, tal como esta foi gerada na câmera digital, sem aplicação de efeitos ou ajustes. Por causa disso, oferece alta qualidade de imagem e maior profundidade de cores. É claro que quando uma foto RAW é comprimida pode haver perda de qualidade, mesmo que ligeira. Apesar disso, essa opção muitas vezes é considerada, já que imagens neste padrão costumam resultar em arquivos grandes.

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Boa parte das câmeras permite ao usuário escolher o formato das fotografias, sendo o formato RAW uma opção. E por qual motivo escolhê-lo? Como os arquivos neste padrão são “puros”, o editor tem a liberdade de utilizar a imagem do jeito como foi capturada e aplicar seus próprios efeitos ou ajustes. O resultado final pode ser uma foto belíssima, mesmo quando esta for, posteriormente, convertida para um formato mais “usável”, como JPEG ou PNG. Isso faz com que o RAW seja apelidado de “negativo das câmeras digitais”, embora não seja necessariamente isso.

Arquivos no formato RAW admitem várias extensões. Isso porque cada fabricante de câmera digital trabalha com as suas próprias especificações.

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Formato SVG

SVG é a sigla para Scalable Vector Graphics e, tal como o nome indica, trabalha com imagens vetoriais. Trata-se de um formato aberto, desenvolvido pela W3C e que surgiu oficialmente em 2001. Em vez de ser baseado em pixels, isto é, os “pontinhos” que formam as imagens, tal como nos padrões mostrados anteriormente, o SVG utiliza a linguagem XML para descrever como o arquivo deve ser.

Graças a isso, o SVG consegue trabalhar bem tanto com figuras estáticas quanto com imagens animadas. Além disso, por ser um padrão vetorial, imagens no formato podem ser ampliadas ou reduzidas sem causar perda de qualidade.

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Formato WebP?

Talvez você ouça falar muito do WebP. Ou não. Trata-se de um formato de imagens apresentado pelo Google em outubro de 2010 que tem a proposta de permitir a geração de arquivos com tamanho reduzido e, ao mesmo, boa qualidade de imagem.

Para isso, o padrão utiliza um esquema de compressão que faz com que a perda de qualidade seja a menor possível aos olhos humanos. De acordo com o Google, esse método é capaz de gerar arquivos quase 40% menores que imagens em JPEG.

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O Google decidiu desenvolver o WebP porque, de acordo com suas pesquisas, cerca de 65% dos dados que circulam na internet correspondem a imagens, sendo que, destas, 90% estão no padrão JPEG. Portanto, a adoção plena de um formato mais leve diminuiria a quantidade de dados trafegados e reduziria gastos com armazenamento e processamento, assim com deixaria o carregamento de páginas Web mais rápido.

O problema é que o JPEG é um formato tão difundido que será uma tarefa difícil substituí-lo. Saiba mais sobre WebP em code.google.com/speed/webp.

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Diante de tantas opções, qual formato de imagem escolher? Como você vê no decorrer do texto, cada padrão tem uma proposta, uma finalidade, sendo assim, o mais importante de tudo é saber o que cada formato pode oferecer para que você possa fazer a escolha mais apropriada à sua necessidade.

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Formato PDF(Portable Document Format)?

Formato Portável de Documento é um formato de arquivo, desenvolvido pela Adobe Systems em 1993, para representar documentos de maneira independente do aplicativo, do hardware e do sistema operacional usados para criá-los. Um arquivo PDF pode descrever documentos que contenham texto, gráficos e imagens num formato independente de dispositivo e resolução.

O PDF é um padrão aberto, e qualquer pessoa pode escrever aplicativos que leiam ou escrevam neste padrão. Há aplicativos gratuitos para Linux, Microsoft Windows e Apple Macintosh, alguns deles distribuídos pela própria Adobe.

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Noções de codificação e compressão de som digital

Os codecs sem perdas são codecs que codificam som para comprimir o arquivo sem alterar o som original. Se o arquivo for descomprimido, o novo arquivo será idêntico ao original. Esse tipo de codec normalmente gera arquivos codificados que são entre 2 a 3 vezes menores que os arquivos originais. São muito utilizados em rádios e emissoras de televisão para manter a qualidade do som ou imagem.

Exemplos desse tipo de codec são o flac, shorten, wavpack e monkey’s audio.

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Codecs com Perdas

Os codecs com perdas são codecs que codificam som, gerando uma certa perda de qualidade com a finalidade de alcançar maiores taxas de compressão. Essa perda de qualidade é balanceada com a taxa de compressão para que não sejam criados artefactos perceptíveis. Por exemplo, se um instrumento muito baixo toca ao mesmo tempo que outro instrumento mais alto, o primeiro é suprimido, já que dificilmente será ouvido. Nesse caso, somente um ouvido bem treinado pode identificar que o instrumento foi suprimido.

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Os codecs com perdas foram criados para comprimir os arquivos de som ou imagem a taxas de compressão muito altas. Por exemplo, o Vorbis e o Mp3 são codecs para som que facilmente comprimem o arquivo de som em 10 a 12 vezes o tamanho original, sem gerar artefactos significativos.

Exemplos de codecs com perdas são o Ogg Vorbis, MP3, AC3 e WMA.

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Formatos de ficheiros de audio

.aiff (Audio Interchange File Format) Este formato de som foi originalmente utilizado em computadores Apple e SGI (Silicon Graphics). Os ficheiros de som são armazenados num formato monoaural (mono ou de um canal) de 8 bits, que não é comprimido, podendo resultar em ficheiros de grande dimensão.

.au (UNIX Audio) Regra geral, este formato de ficheiro é utilizado para criar ficheiros de som para computadores UNIX ou para a Web.

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.mid ou .midi (Musical Instrument Digital Interface) Este é um formato padrão para o intercâmbio de informações musicais entre instrumentos musicais, sintetizadores e computadores.

.mp3 (MPEG Audio Layer 3) Este é um ficheiro de som que foi comprimido utilizando o codec (codec: abreviatura de compressor/descompressor. Software ou hardware utilizado para comprimir e descomprimir multimédia digital.) do MPEG Audio Layer 3, que foi desenvolvido pelo Fraunhofer Institute.

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.wav (Wave Form) Este formato de ficheiro áudio armazena sons em forma de ondas. Dependendo de vários factores, um minuto de som pode ocupar tão pouco como 644 kilobytes ou tanto como 27 megabytes de armazenamento.

Wma (Windows Media Audio) Este é um ficheiro de som que foi comprimido utilizando o codec (codec: abreviatura de compressor/descompressor. Software ou hardware utilizado para comprimir e descomprimir multimédia digital.) áudio do Microsoft Windows Media, um esquema de codificação áudio digital desenvolvido pela Microsoft, que é utilizado para distribuir música gravada, normalmente através da Internet.

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Bibliografia

http://www.infowester.com/imagens.phphttp://susanasousa.wordpress.com/http://pt.wikipedia.org/wiki/Compressão_de_áudio.pdf fornecido pelo prof. António Coxo