EDUTECH Especialização em Informática na Educação

EDUTECHEspecialização em

Informática na Educação

Recursos Tecnológicos IIProf. Anselmo C. de Paiva

Depto de Informática - UFMA

3 – Tecnologia Multimídia

Prof. Anselmo C. de Paiva - DEINF-UFMA - Multimídia para Educação 2

3 – Tecnologia MultimídiaMídia temporal x atemporal

• Sistemas multimídia:– Geração, manipulação, armazenamento, apresentação

e comunicação de informação no formato digital.

• Os dados estão em vários formatos: texto, graficos, imagens, audio e vídeo.

• Dados são grandes e as diferentes mídias precisam ser sincronizadas

• Algumas mídias são independentes de tempo (atemporais) : texto, imagens estáticas, graficos.

• Vídeo, animação e audio são exemplos de mídias que variam no tempo


3 – Tecnologia MultimídiaSinais Analógicos e digitais

• O mundo com que interagimos é cheio de sinais analógicos

• Alguns conversores como sensores elétricos e microfones, covertem o meio que percebem em sinais elétricos ( contínuos)

• Computadores trabalham com sinais discretos• Conversão é feita por conversores análógico-

digital ou digital- analógico • Texto, Gráfico e algumas imagens são geradas

no computador e não precisam de conversão


3 – Tecnologia MultimídiaCaptura e Armazenamento de dados

• Precisamos então considerar cada mídia e verificar como ela pode ser capturada para ser usada em sistema multimídia

• Também verificaremos os requisitos básicos de armazenamento


3 – Tecnologia MultimídiaTexto e Dados estáticos

• Fontes: teclado, disquetes, discos e fitas• Arquivos de texto são armazenados

caracter a caracter• Podem conter texto cru ou formatado: e.g

HTML, Rich Text Format (RTF) ou ema linguagem de programação (C, Pascal, etc..)

• Não há restrições temporais mas pode haver sequência lógica: sequência do formato ou da linguagem

• Unidade básica de armazenamento 1 byte por caracter


3 – Tecnologia MultimídiaGráficos

• Construídos através da composição de objetos primitivos tais como linhas, polígonos, círculos curvas e arcos.

• Gerados por editor gráfico (e.g. Freehand) ou automaticamente por um programa (e.g. Postscript usually generated this way).

• Podem ser editados ou revisados (imagens não podem)

• Fontes: teclado, mouse, trackbal ou tablets• Arquivos gráficos armazenam as primitvas

para construí-lo


3 – Tecnologia MultimídiaImagens

• Figuras estáticas representadas por um mapa de bits.

• Podem ser geradas por programas ou scaneadas (conversão analógico-digital)

• Podem ser armazenadas com um bit por pixel (preto-branco), 8 bits, ou 24 bits ( true color)

• Uma imagem com 512x512 pixels ¼ ocupa ¼ Mb, e com 24 bits ocupa ¾ Mb

• Compressão é necessária para diminuir o espaço de armazenamento necessário


3 – Tecnologia MultimídiaÁudio

• Sinais contínuos • Capturados por microfones e

digitalizados para armazenamento no computador

• Em geral armazenados com qualidade de Cdque requer 16-bit por amostra a 44.1 KHz

• 1 Minde áudio Mono com qualidade de CD requer 60*44100*2 Bytesque dá aproximadamente 5 Mb.


3 – Tecnologia MultimídiaVídeo

• Video analógico é capturado por câmera e digitalizado

• Existem vários formatos para vídeo• Vídeo pode ser compreendido como uma

série de imagens , tipicamente 25, 30 ou 50 imagens por segundo

• Assim um minuto de vídeo com imagens de 512x512 monocromáticas ocupam 25*0.25 = 6.25Mb

• Vídeo digital necessitam de compressão


3 – Tecnologia MultimídiaDispositivos

• Monitor de alta resolução• Caixas de som com qualidade de

CD• Impressora colorida• Dispositivo para armazenar

vídeos (CD ou DVD)• Gravador de audio (DAT, DVD,

CD-ROM, (Analog) Cassette) • Meios de armazenamento


3 – Tecnologia MultimídiaMeios de Armazenamento

• Problemas:– Grande volume de dados– Acesso aod dados em tempo real– Formato dos dados– Meio de armazenamento– Mecanismos de recuperação


3 – Tecnologia MultimídiaArmazenamento básico

• Discos rígidos– Drives SCSI/IDE

• Discos Removíveis – Jaz/Zip Drives, CD-ROM, DVD. Bons

para backup mas com problemas de performance para o acesso


3 – Tecnologia MultimídiaArmazenamento em CD

• Formatos– Red Book (1982) descreve CD & CD-DA– Yellow Book (1985) descreve CD-ROM

•Extendido para descrever CD-ROM/XA

– Green Book (1988) descreve CD-I– Orange Book (1991) descreve CD-R

•part II descreve Photo-CD

– White Book (1993) descreve Video CD– HDCD em desenvolvimento


3 – Tecnologia MultimídiaCompact Disc - História

• Compact Discs iniciou com CD-DA– Compact Disc - Digital Audio– CDs de música padrão

• Se tornou CD-ROM– 650 MB de armazenamento em um disco

ótico de 12 cm

• CD-I (Compact Disc Interactive)– Entretenimento doméstico : sistema com

processador embutido, pode tocar cds de audio


3 – Tecnologia MultimídiaCompact Disc - História (cont.)

• CD-ROM/XA (eXtended Architecture)– extende CD-ROM com algumas

capacidades de coompressão de audio do CD-I (ADPCM)

– Permite intercalar audio e video.

• São masterizados e assim centenas de cópias podem ser prensadas , baixo custo


3 – Tecnologia MultimídiaEstrutura do CD-ROM

• Baseados na estrutura do Cd de audio • São 10 a 20 vezes mais lentos que discos

rígidos– Padrão define a mesma densidade , assim mais dados

nas trilhas externas que nas internas– Velocidade angular do disco decresce quando a

cabeca de leitura se move do centro para a borda – Acesso randomico em um CDROM precisa de

acelerações e desacelerações bruscas: impede o crescimento da velocidade de acesso

– Discos rígidos usam velocidade constante e densidade de gravacao diminui do centro para a borda.


3 – Tecnologia MultimídiaEstrutura do CD-ROM (cont.)

• CD-ROM Padrão– Diâmetro de 120 mm, com espessura de

1.2mm thick, furo de 15mm– Dados são representados por uma espiral

de pontos cobertos por um material reflexível recoberto por uma camada protetora.

– Pontos (pits) são de 0-12m de profundidade e 0.6 m de largura, trilhas são separada de 1.6 m

– Densidade de 16000 tpi


3 – Tecnologia MultimídiaEstrutura do CD-ROM (cont.)

– A transição de um pit para um land e de um land para um pit codifica um número 1

– O é codificado como a falta da transição

Land

Pit

10000100010000100001000100001000010000


3 – Tecnologia MultimídiaCD Gravável

• CD-R, CD-WO– Baseado em WORM(Write Once Read

Many)• Disco ótico que pode ser escrito uma vez.

– single ou multisessão– Segue padrão CD-ROM/XA

• CD- RW– Discos regraváveis usando tecnologia de

filmes óticos

• HDCD– High density CD ( em desenvolvimento)


3 – Tecnologia MultimídiaDVD

Tecnologias•DVD-ROM•DVD-RAM•DVD-R•DVD+RW•DVD-Audio

http://www.dvddemystified.com/dvdfaq.html


3 – Tecnologia MultimídiaDVD - História

• Originalmente dois desenvolvimentos competindo– MMCD desenvolvido pela Sony & Philips– SD desenvolvido pela Toshiba, Matsushita

& Time Warner

• 1995 – empresas de computadores lideradas pela IBM insistiram em um padrão

• 1997 – Criado o forum DVD– Padrão internacional foi desenvolvido


3 – Tecnologia MultimídiaTecnologia DVD

• Usa trilha de pits para representar informação binária que é lida por um cabecote ótico

• Mesmas dimensões de um CD, mas maior capacidade e maior taxas de transferência

• Differenças entre DVD and CD– Track pitch: DVD = 0.74m CD = 1.6m – Minimum Pit Length: DVD= 0.4m CD =

0.84m


3 – Tecnologia MultimídiaTecnologia DVD(cont.)

• Densidade do é 4.5 vezes a do CD– Capacidade um DVD de uma lado e uma

camada é 4.7GB– Maiores capacidades podem ser obtidas

usando ambos os lados e até duas camadas por lado:

• Single-sided, single-layer = 4.7GB• Single-sided, double-layer = 8.5GB• Double-sided, single-layer = 9.4GB• Double-sided, double-layer = 17.0GB• 1 hour of MPEG-2 video = 2.2 GB


3 – Tecnologia MultimídiaComparação CD x DVD


3 – Tecnologia MultimídiaTecnologia DVD(cont.)

• A técnica para usar duas camadas é importante:– Camada externa é semi transparente

[18-30% reflexividade]– Camada interna é mais reflexiva [50-

80%]– Cabeçote tem foco ajustado para ler

cada uma das camadas



• DVD-R– Compatível com DVD-ROM– Pode trocar com todos os outros formatos– Drives são caros

• DVD+RW– Não é padrão oficial – Técnica similar ao DVD RAM 3GB por lado– Suportado pela HP [drive], Philips & Sony



• DVD-Audio– Padrão aprovado em 1999– DVD-Video players fornecem

qualidade melhor que a de CD



Monitores• Tecnologias

– CRT– LCD

•Matriz ativa•Matriz passiva

– Display de plasma


3 – Tecnologia MultimídiaCRT Monocromático

• Muito parecido com uma TV.– NTSC National Television System

Cometee e PAL-MPhase Alternating Lines. (525 linhas (483 visveis) e 644 pixels)

– Filamento emite eletrons acelerados por um canhão (15-20KV), com o foco em um ponto na tela.

• Feixe de eletrons é inclinado horizontal e verticalmente por campos magnéticos, e excita o fósforo na tela que emite luz.

• A tela inteira (e.g. 1000 linhas) é refrescada várias vezes por segundo (pelo menos 60) para dar ilusão de iluminação contínua.


3 – Tecnologia MultimídiaProcesso de Emissão da Luz

• O feixe de elétrons excita o fósforo.• Emite luz instantaneamente.• Resposta luminosa do fósforo decai com o

tempo.• Redesenho fornece ilusão de imagem estática• Taxas de redesenho abaixo de 60Hz,

ocasionam flicker (imagem piscando)

Excitação Simples

I

0

100%

t(mseg)

100 200300 400

Excitação Repetida

I

t0



– aleatória: feixe se desloca numa trajetória que segue o desenho das curvas da imagem

– regular: feixe se movimenta de acordo com um padrão fixo que percorre toda a tela

• e.g. esquerda para a direita e de cima para baixo.

Varredura regular

Varredura aleatória

Varredura


3 – Tecnologia MultimídiaVarredura

Início do campo ímpar

Início do campo par

Fim do campoímpar

Fim do campo par

Varredura nos monitoresentrelaçados

Varredura nos monitores não-entrelaçados


3 – Tecnologia MultimídiaCRT Colorido

• Usa três canhões modulados de maneira independente.

• O fósforo na tela está em uma tríade de diferentes cores, (triangular ou linear).

• Pitch é a distância entre tríades. Varia de .60 mm TV doméstica a .20 mm monitores de alta resolução.


3 – Tecnologia MultimídiaCRT (Cathode Ray Tube) [cont.]

• Vantagens– robusto, tecnologia bem conhecida– Resolução e controle da imagem de

alta qualidade

• Desvantagens – Tamanho dos monitores


3 – Tecnologia MultimídiaMonitor de Cristal Líquido (LCD)

• Usa moléculas de cristal líquido organizadas em espiral que torcem a polarização da luz.

• A aplicação de um campo elétrico destrói este efeito.• Sem campo elétrico aplicado, LC torce a luz e ela passa pelos dois

polarizadores. Com campo, a luz não é torcida então aparece um ponto preto.

• Endereçamento em matriz é usado para ajustar os pontos On/Off


3 – Tecnologia MultimídiaLCD (Liquid Crystal Display)

• Trabalha através da polarização da luz– Cristal líquido não emite luz própria, depende

de uma luz sendo emitida e passando pela célula de LCD

– As moléculas de crsital líquido precisam estar alinhadas para permitir a passagem da luz.

– Quando é aplicada corrent elétrica à célula as moléculas perdem o alinhamento e a luz é bloqueada

– Cor é produzida de maneira similar ao CRTcom células individuais para vermelho, azul e verde


3 – Tecnologia MultimídiaLCD (Liquid Crystal Display) [cont.]

• Tipos– Matriz ativa e passiva– Dual Scan (passive matrix)

• A matriz se refere a camada de condutores usados para ativar as células de cristal.

• Na matriz passiva é construida uma grade de linhas condutoras de um lado ao outro do monitor

• Condutores são longos, lento para ativar células longes

• Velocidade de atualização lenta, impossibilita monitores grandes



• Tipos de LCD [cont.]– Matriz ativa- TFT (Thin Film

Transistor)•Usa uma grade de condutores mais

complexa •Controle sobre a ativação de uma célula

de cristal líquido é melhor e mais rápido.•Angulo de Visualização é maior•Mais caro e com maior consumo de

energia



• Vantagens– Monitor menor e com menor consumo

de energia– Apropriado para máquinas portáteis

• Desvantagens– Mais caros que CRT– Resolução pior



Display de Plasma• Princípio:certos gases emitem luz quando submetidos

a corrente elétrica• Incialmente telas monocromáticas, de baixa resolução

e grande consumo de energia• Funcionam aprisionando o neon entre duas placas

que são ligadas com linhas condutivas de eletricidade• Quando a linha de uma determinada célula é

eletrizada o gás emite luz formando a imagem• Displays modernos contém um coquetel de gases que

emitem luz ultravioleta que é usada para excitar uma camada de fósforo Gerando maior precisão na geração da imagem e mantendo o brilho e velocidade de atualização


3 – Tecnologia MultimídiaDisplay de Plasma

– Tecnologia atual não é viável para monitores de laptops ou desktops

– Adequados para monitores de grande tamanho

EDUTECH Especialização em Informática na Educação

Documents

Transcript of EDUTECH Especialização em Informática na Educação