parte2 Redes Convergentes

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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídias Discretas e Contínuas
Profa. Débora Christina Muchaluat Saade
deborams@telecom.uff.br
Mídias Discretas Mídias Discretas e e ContínuasContínuas
Profa. Débora Christina Muchaluat Saade
deborams@telecom.uff.br
Departamento de Engenharia de Telecomunicações Departamento de Engenharia de Telecomunicações -- UFFUFF
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídias Discretas e ContínuasMídias Discretas e Contínuas
� Classes básicas de tráfego
• CBR, rajada, VBR
�Mídias Discretas
• Texto
• Gráficos e Imagens Estáticas
�Mídias Contínuas
• Digitalização de Sinais
• Áudio
• Vídeo
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Classes Básicas de TráfegoClasses Básicas de Tráfego
� Natureza da Fonte de Tráfego
� 3 classes básicas:
• Tráfego Contínuo com Taxa Constante
– Constant Bit Rate (CBR)
• Tráfego em Rajadas
– Bursty
• Tráfego Contínuo com Taxa Variável
– Variable Bit Rate (VBR)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Classes Básicas de TráfegoClasses Básicas de Tráfego
� CBR – Tráfego Contínuo com Taxa Constante
• Taxa média é igual a taxa de pico
• Parâmetros para caracterizar o tráfego
– Taxa de transmissão
� Rajada
• Períodos ativos (há geração de informação) intercalados por 
períodos de inatividade (fonte não produz tráfego)
• Taxa média não é importante
• Parâmetros para caracterizar o tráfego
– Distribuição das rajadas ao longo do tempo
– Duração das rajadas (duração média dos períodos de atividade)
– Taxa de pico atingida durante as rajadas (explosividade da fonte 
– burstiness: razão entre a taxa de pico e a taxa média)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Classes Básicas de TráfegoClasses Básicas de Tráfego
� VBR – Tráfego Contínuo com Taxa Variável
• Apresenta variações na taxa de transmissão ao 
longo do tempo
• Parâmetros para caracterizar o tráfego
– Taxa média 
– Variância da taxa de transmissão
– Explosividade da fonte – burstiness
• razão entre a taxa de pico e a taxa média
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídias Discretas e ContínuasMídias Discretas e Contínuas
� Mídias discretas (estáticas)
• Compostas por itens de informação independentes do tempo
• mídia com dimensões unicamente espaciais 
– textos, imagens, gráficos
• tempo não faz parte da semântica da informação
� Mídias contínuas (dinâmicas ou dependentes do tempo)
• O tempo ou a dependência temporal entre os itens de 
informação fazem parte da própria informação
• mídia com dimensões temporais
– áudios, vídeos e animações
• tempo faz parte da semântica da informação
• Se a dependência temporal não for respeitada, o significado 
pode ser alterado
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídias DiscretasMídias Discretas
�Mídias discretas (estáticas)
• Texto
• Gráficos e Imagens Estáticas
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia TextoMídia Texto
� Caracteres são convertidos para uma representação com 
um número fixo de bits
� Captura de Texto
• Digitação, OCR (Optical Character Recognition)
� Texto não-formatado
• Texto limpo (plaintext)
• Ex.: código ASCII 7 bits / 8 bits, EBCDIC, Unicode
� Texto formatado
• Richtext
• Cadeia de caracteres de estilos diferentes (fontes, tamanho, 
cor, negrito, itálico, ...)
• Ex.: formatos proprietários de editores de texto, linguagens 
de marcação (PS, HTML, latex)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Requisitos de Comunicação da Mídia TextoRequisitos de Comunicação da Mídia Texto
� Tráfego gerado em rajada
� Vazão média depende da aplicação
• Poucos bps => correio eletrônico
• Mbps => transferência de arquivos
� Normalmente, retardo máximo e variação do 
retardo não são críticos
� Erros não são tolerados
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ImagemMídia Imagem
� Bloco bidimensional de pixels ou pels (picture
elements), sendo cada pixel representado por um 
número fixo de bits 
• RGB, YUV
� Captura de Imagens
• Câmera Fotográfica, Scanner, etc.
� Tipos
• Gráficos
• Imagens estáticas (fotografias, paisagens)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ImagemMídia Imagem
VGA
Video Graphics Display
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ImagemMídia Imagem
� O olho humano vê uma única cor quando três cores 
primárias são apresentadas simultaneamente.
� Componentes Aditivas partem do preto e vão 
caminhando em direção ao branco à medida que as 
cores componentes são acrescentadas.
• R (red), G (green), B (blue)
• Display
� Componentes Subtrativas partem do branco e 
caminham em direção ao preto à medida que as 
componentes são acrescentadas.
• C (cyan), M (magenta), Y (yellow)
• Impressão
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ImagemMídia Imagem
Componentes
Aditivas
RGB
Componentes
Subtrativas
CMY
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ImagemMídia Imagem
� Introdução à Tecnologia Raster-scan
• Canhão de elétrons de precisão, ou raster, varre a tela 
inteira.
• A tela é composta de um número bem definido de linhas 
horizontais. A primeira linha inicia no canto superior 
esquerdo da tela e a última termina no canto inferior direito. 
O canhão volta à primeira linha depois da última (Varredura 
Progressiva).
• O interior da tela é coberto com uma camada de fósforo 
sensível à luz, que emite luz quando energizado pelo canhão 
de elétrons (de acordo com a intensidade do canhão num 
dado momento).
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tecnologia Tecnologia RasterRaster--scanscan
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tecnologia Tecnologia RasterRaster--scanscan
�Monitores coloridos têm 3 tipos de fósforos 
fluorescentes 
• emitem luzes vermelha, verde e azul quando tocadas 
por 3 feixes de elétrons
– mistura das luzes emitidas produzem pontos de cor
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Tecnologia Tecnologia RasterRaster--scanscan
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ImagemMídia Imagem
� Estrutura da Imagem
• Resolução geométrica (resolução espacial)
– Dimensão da matriz de pixels
• Resolução de cor – profundidade do pixel (pixel depth)
– Número de bits por pixel – determina o número de cores que 
podem ser reproduzidas em cada pixel
• 12 bits (4 por componente de cor) resulta em 4096 possíveis cores.
• 24 bits (8 por componente de cor) resulta em mais de 16 milhões 
de cores possíveis (224), porém como o olho humano não consegue 
distinguir entre este número de cores tão alto, muitas vezes um 
subconjunto de tais possíveis cores é utilizado (Tabela de Cores
ou CLUT – color lookup table).
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ImagemMídia Imagem
� Formato da imagem: taxa dada pelo número de linhas na 
imagem e o número de colunas.
• TV tem formato de imagem 4:3.
• Cinema e TV de tela larga tem formato de imagem 16:9.
� Padrões de TV
• NTSC - National Television Standards Committee (525 
linhas) mas somente 480 linhas são apresentadas.
• PAL (625 linhas) mas somente 576 linhas são apresentadas.
• CCIR (mesmo que PAL)
• SECAM (mesmo que PAL)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ImagemMídia Imagem
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
CoresCores
� As três propriedades mais importantes, de uma fonte de 
luz colorida, usadas pelo olho humano são:
• Brilho (brightness)
– quantidade de energia que estimula o olho e que varia em uma 
escala de cinza do preto (mais baixo) para o branco (mais alto).
É independenteda cor da fonte.
• Matiz (hue)
– Cor real da fonte de luz, cada cor tem uma 
freqüência/comprimento de onda diferente e o olho determina a 
cor a partir dela.
• Saturação (saturation)
– Representa a força ou vida da cor. Uma cor pastel tem um nível 
mais baixo de saturação que o vermelho, por exemplo.
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
CoresCores
� Luminância
• Brilho = medida da quantidade de luz branca
• 0.299R + 0.587G + 0.114B => cor branca
• Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B 
• Imagem preto e branco
� Crominância
• Matiz e saturação
• Cb = B – Y
• Cr = R – Y
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
CoresCores
� Sistema YUV (usado no PAL)
• Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B 
• U = 0.493 (B - Y)
• V = 0.877 (R - Y)
� Sistema YIQ (usado no NTSC)
• Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B 
• I = 0.74 (R - Y) – 0.27 (B – Y) = 0.599R – 0.276G – 0.324B
• Q = 0.48 (R - Y) + 0.41 (B – Y) = 0.212R – 0.528G + 0.311B
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Requisitos de Comunicação da Mídia ImagemRequisitos de Comunicação da Mídia Imagem
� Tráfego gerado em rajada
� Vazão média depende da aplicação
• Kbps, Mbps
� Normalmente, retardo máximo e variação do 
retardo não são críticos
� Tolerância à erros depende da aplicação
• Imagens estáticas sem compressão toleram
• Imagens médicas ou cartográficas não toleram
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídias ContínuasMídias Contínuas
�Mídias Contínuas (dinâmicas ou dependentes do 
tempo)
• Digitalização de Sinais
• Áudio
• Vídeo
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
TiposTipos de de SinalSinal
� Sinal Analógico
• Variação Contínua
� Sinal Digital
• Variação Discreta
• Intervalo de Sinalização
Qualquer informação pode ser transmitida através de sinal analógico ou digital
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Sinal AnalógicoSinal Analógico
� Amplitude do sinal varia continuamente com o tempo
� Análise de Fourier é uma técnica matemática que pode
ser usada para mostrar que qualquer sinal analógico, 
com variação no tempo, é composto de uma soma, 
possivelmente infinita, de componentes de frequência.
+ + ....+
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
ExemploExemplo
� Sinal de voz: 50Hz a 10KHz
�Música de Orquestra: 15Hz a 20KHz
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Gráfico que mostra a “contribuição” de cada freqüência componente
(harmônico) na construção do sinal resultante. Esta contribuição está 
intimamente relacionada à amplitude daquela componente.
Exemplo:
espectro de um
sinal de voz
dB
40
4000
Hz
Espectro de um Sinal
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Banda PassanteBanda Passante
� Banda passante
• intervalo de freqüências [fmin, fmax]
� Largura de banda
• fmax – fmin
� Exemplo:
• Música de Orquestra
– Banda passante: [15Hz, 20KHz]
– Largura de banda: ~20KHz
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Digitalização de SinaisDigitalização de Sinais
Codificando cada
nível com 4 bits:
1100 1110 1110 1110 1010 0011 0001 1001 1010 ...
Na recepção...
15
14 
13
12 
11 
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0 
15
14 
13
12 
11 
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0 
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Codificadores de SinaisCodificadores de Sinais
� A conversão de um sinal analógico em digital é realizado
por um circuito eletrônico chamado Codificador de 
Sinal.
� Composto de dois circuitos principais
• Filtro Limitador de Banda
• Conversor Analógico Digital
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
ExemploExemplo
A - Sinal Original
B - Saída do Filtro
C - Relógio de Amostragem
D - Amplitude das Amostras
E - Valor binário da amostra
depois da quantização
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Sinal original
Pulsos PAM
Pulsos PCM
Saída PCM 100110011010101010100001101111101
7.0
6.0
4.1 4.5
2.5
5.0
2.23.0 1.1
5.0 5.0
100 110 011 010 101 010 100 001 101 111 101
0
1
2
3
4
5
6
7
PCM PCM -- Pulse Code ModulationPulse Code Modulation
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Taxa de AmostragemTaxa de Amostragem
� O teorema de Nyquist diz que, para se obter uma representação
precisa de um sinal analógico, a amplitude do mesmo deve ser 
amostrada à uma taxa igual ou superior a duas vezes a frequência
da componente de mais alta frequência do sinal.
� A taxa de Nyquist é dada em Hz ou em amostras por segundo (sps)
� Amostragens abaixo da taxa de Nyquist introduzem componentes
de frequência adicionais ao sinal, causando distorção definitiva no 
sinal original (alias signal).
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Taxa de AmostragemTaxa de Amostragem
� O filtro limitador de banda serve para descartar
sinais com frequência maior que a taxa de 
Nyquist, por este motivo o filtro limitador de 
banda também é chamado filtro anti-aliasing.
� Para se evitar o problema de sinais alias, a taxa
de amostragem é usualmente escolhida de acordo
com a banda passante do meio de transmissão ao
invés da frequência do sinal. 
• O meio de transmissão pode funcionar como um 
filtro de sinal.
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
QuantizaçãoQuantização
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Ruído de QuantizaçãoRuído de Quantização
� A diferença entre o valor real de uma amostra e 
seu representante binário é chamado erro de 
quantização. Como este erro varia de amostra
para amostra, a distorção causada por tal erro é 
chamada ruído de quantização.
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
AcessoAcesso a a ProvedorProvedor
A/D D/A
CentralCentral
D/A A/D
A Conversão Analógico/Digital
Gera um Ruído chamado Ruído 
de Quantização
MODEM
Não Não é é possível mais possível mais do do que que 33.6 kbps !!33.6 kbps !!
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
AcessoAcesso a a ProvedorProvedor
A/D
CentralCentral
D/A A/DMODEM
Linha Digital 
(T1 ou E1, p. ex.)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
AcessoAcesso a a ProvedorProvedor
A/D
CentralCentral
D/A A/DMODEM
33.6kbps
~56kbps
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Decodificadores DigitaisDecodificadores Digitais
� É um circuito eletrônico que serve para converter um 
sinal digital de volta para sua forma analógica.
• Um alto-falante, por exemplo, é um dispositivo analógico, 
logo um computador, que é um dispositivo digital, precisa
usar um decodificador digital para emitir som através de um 
alto-falante.
• Composto por um Conversor Digital/Analógico (DAC) e um 
filtro passa baixa.
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Decodificadores DigitaisDecodificadores Digitais
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Decodificadores DigitaisDecodificadores Digitais
� Normalmente o filtro passa baixa filtra as 
mesmas frequências do filtro de limitação de 
banda do codificador digital
� Como a maioria das aplicações multimídia
implementa comunicação bidirecional, 
usualmente os codificadores digitais e 
decodificadores analógicos são construídos em
um dispositivo único chamado
codificador/decodificador de áudio/vídeo, ou
simplesmente codec de áudio/vídeo.
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia ÁudioMídia Áudio
� Mídia Tipicamente Analógica
• Representação Digital, quando necessário para integração 
com mídias digitais, através de digitalização do Sinal 
Analógico por amostragem.
� Captura de Áudio
• Microfone
� 2 tipos de sinais de áudio:
• Sinalde voz:
– 50Hz a 10KHz
• Música
– 15Hz a 20KHz
– Estéreo: 2 canais
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Voz PCMVoz PCM
� Padrão G.711 usado nas redes telefônicas (PSTN – public
switched telephone network)
� Banda passante limitada
• 200Hz a 3.4KHz
� Taxa de amostragem mínima de 6.8KHz
� Taxa de 8KHz é usada
� PCM com 8 bits por amostra => taxa de 64Kbps
• Para reduzir erro de quantização
– quantum não-linear
– Compansão do sinal (circuitos compressor e expansor)
• Lei A (Europa)
• Lei µ (Estados Unidos e Japão)
• conversão necessária na comunicação entre os dois sistemas
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Áudio Qualidade CDÁudio Qualidade CD
� Padrão CD-DA (CD-digital audio)
� Banda passante
• 15Hz a 20KHz
� Taxa de amostragem mínima de 40KHz
� Taxa de 44.1KHz é usada
� PCM com 16 bits por amostra
� Estéreo: 2 canais
• Taxa por canal:
– 44.1 x 103 x 16 = 705.6Kbps
• Taxa total:
– 2 x 705.6kbps = 1.411Mbps
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Áudio sintetizadoÁudio sintetizado
� Espaço necessário para armazenar áudio sintetizado é 2 a 3 vezes
menor que a versão equivalente digitalizada.
� Sintetizador segue o padrão MIDI (Music Instrument Digital 
Interface)
� Padrão MIDI define
• Hardware para conectar os equipamentos (portas e cabos)
• Formato de dados para codificar a informação a ser processada pelo 
hardware
– Linguagem de descrição de música em binário
– 128 instrumentos
• 0 (piano), 40 (violino), 73 (flauta)...
– Sons para efeitos especiais (canhão, aplauso de audiência, ...)
– Formato de dados específico para cada instrumento
• Áudio gerado é uma seqüência de mensagens MIDI
• Gerador de áudio usa amostras de sons produzidas por instrumentos 
reais (wavelet synthesis)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Requisitos de Comunicação da Mídia ÁudioRequisitos de Comunicação da Mídia Áudio
� Natureza do Tráfego
• Sem compactação/compressão
– Contínuo com Taxa Constante – CBR
• Áudio comprimido
– Contínuo com Taxa Variável – VBR 
– Tráfego em rajada (voz com detecção de silêncio)
• Reprodução no destino à taxa constante
� Vazão média depende da aplicação
• Voz (PCM) – 64Kbps
• Qualidade de CD estéreo – 1.411 Mbps
� Tolerância a erros
• Relativamente alta (perdas de 1 a 20% são toleráveis 
dependendo de como a voz é codificada)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Requisitos de Comunicação da Mídia ÁudioRequisitos de Comunicação da Mídia Áudio
� Variação estatística do retardo (em redes de 
pacotes) deve ser compensada
� Retardo de transferência máximo é crítico
• Principalmente em conversações
– Retardo < 150 ms não é percebido pelo ouvido 
humano
– Retardo entre 150 e 400ms é aceitável
– Retardo > 400ms => conversa ininteligível
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Mídia VídeoMídia Vídeo
�Mídia Tipicamente Analógica
• Representação Digital, quando necessário para 
integração com mídias digitais, através de 
digitalização do Sinal Analógico por amostragem.
� Captura de Vídeo
• Câmeras de Vídeo
� Estrutura do Vídeo
• Resolução espacial (resolução geométrica + 
resolução de cor)
• Resolução temporal (no. de quadros por seg.)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Difusão de TVDifusão de TV
� Padrões de TV
• NTSC - National Television Standards Committee (525 
linhas) mas somente 480 linhas são apresentadas.
• PAL (625 linhas) mas somente 576 linhas são apresentadas.
• CCIR (mesmo que PAL)
• SECAM (mesmo que PAL)
� Formato da imagem
• TV tem formato de imagem 4:3.
• Cinema e TV de tela larga tem formato de imagem 16:9.
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Difusão de TVDifusão de TV
� Varredura da Tela
• Taxa de refresh mínima deve ser de 50 vezes/seg
para evitar cintilação (flicker)
• Sensação de movimento: 25 quadros/segundo
• Para minimizar o volume de dados transmitido, 
cada imagem é transmitida em 2 metades (campo)
– 1o. Campo – linhas ímpares
– 2o. Campo – linhas pares
– Varredura entrelaçada
• linhas ímpares e pares
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Varredura entrelaçadaVarredura entrelaçada
60
Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Varredura entrelaçadaVarredura entrelaçada
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Varredura EntrelaçadaVarredura Entrelaçada
� Sistema NTSC
• 525 linhas
– 262.5 linhas por campo (240 visíveis)
• 30 quadros/seg
� Sistema PAL/CCIR/SECAM
• 625 linhas
– 312.5 linhas por campo (288 visíveis)
• 25 quadros/seg
� Brasil – PAL-M
• Padrão americano com sistema de cores Europeu (525 linhas, 30 q/s)
� Taxa de refresh
• 60/50 campos/seg
� Taxa de refresh de quadros
• 30/25 quadros/seg
� Sensação de 60/50 quadros/seg
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
CoresCores
� Para manter compatibilidade com TV preto e branco
• Luminância (preto e branco) e crominância são combinadas 
em um sinal de vídeo composto
� Sistemas de cores
• Sistema YUV (usado no PAL)
– Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B 
– U = 0.493 (B - Y)
– V = 0.877 (R - Y)
• Sistema YIQ (usado no NTSC)
– Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B 
– I = 0.74 (R - Y) – 0.27 (B – Y) = 0.599R – 0.276G – 0.324B
– Q = 0.48 (R - Y) + 0.41 (B – Y) = 0.212R – 0.528G + 0.311B
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tipos de Conectores de VídeoTipos de Conectores de Vídeo
� Composite Video (vídeo composto) ou 
RCA
• 3 componentes (YCrCb) combinadas
� S-Video ou Super Video ou S-VHS
• Separa as componentes de luminância e 
crominância com resolução máxima de 
480/576 linhas
� Component Video (vídeo componente)
• Separa as componentes RGB ou YCrCb com 
resolução de até 1080 linhas
• 3 cabos RCA
� Conector RF
• Usado em cabos coaxiais
Vídeo composto
S-Video
Vídeo componente
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Vídeo DigitalVídeo Digital
� Olho humano é mais sensível à luminância que a 
crominância
� Sinais de crominância podem ser transmitidos com 
resolução menor que o de luminância
� ITU-R (ITU Radiocommunications Branch) – antigo
CCIR
• Padrão para vídeo digital CCIR-601
• Variantes do padrão para uso em difusão de TV, 
videotelefonia e videoconferência
• Formatos de digitalização
– Formato 4:4:4
• Baseado nos sinais RGB/YCrCb
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Vídeo DigitalVídeo Digital
• Formatos de digitalização
– Formato 4:2:2 
• Uso em estúdios de TV (YCrCb)
• banda de 6 MHz para luminância e 3 MHz para
crominância
• Taxa de amostragem de 13.5 Mhz / 6.75 MHz
• 702 amostras por linha (52microsseg a 13.5MHz)
• Na prática são 720 amostras para luminância e 360 
para cada crominância por linha
• 8 bits por amostra (256 níveis)
• Varredura não-entrelaçada (60/50Hz)
• Taxa de 216 Mbps
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Formato 4:2:2Formato 4:2:2
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Vídeo DigitalVídeo Digital
• Formatos de digitalização
– Formato 4:2:0
• Uso para difusão de TV 
digital (YCrCb)
• Mesma resolução para
luminância e metade
para crominância
• Sistema de 525 linhas
– Y=720x480
– CrCb=360x240
• Sistema de 625 linhas
– Y=720x576
– CrCb=360x288
• Taxa de 162 Mbps
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Vídeo DigitalVídeo Digital
� Formato HDTV – High Definition Television
• Formato 4:3 – resolução de 1440x1152 pixels
• Formato 16:9 – resolução de 1920x1152 pixels
• Em ambos os casos, 1080 linhas visíveis
• 4:2:2 para estúdio (taxa de quadros 50/60Hz)
• 4:2:0 para difusão (taxa de quadros 25/30Hz)
� Outros Formatos
• SIF, Sistema de 525 linhas: Y=360x240; CrCb=180x120
• Videoconferência: CIF, 4CIF,16CIF
• Videotelefonia: QCIF, Sub-QCIF/S-QCIF 
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Requisitos de Comunicação da Mídia VídeoRequisitos de Comunicação da Mídia Vídeo
� Natureza do Tráfego
• Sem compactação/compressão
– Contínuo com Taxa Constante – CBR
• Vídeo comprimido
– Contínuo com Taxa Variável – VBR 
• Reprodução no destino à taxa constante
� Vazão média depende da aplicação
� Tolerância a erros
• Erros podem se propagar quando técnicas de 
compressão são utilizadas
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Requisitos de Comunicação da Mídia VídeoRequisitos de Comunicação da Mídia Vídeo
� Variação estatística do retardo deve ser 
compensada
� Retardo de transferência máximo é crítico
• Comunicação interativa de tempo real