Informa��es T�cnicas - sinal - 3/9
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DSP (Digital Signal Processing) Circuito eletr�nico existente em algumas c�meras anal�gicas, que converte para digital o sinal obtido na leitura do CCD, efetua processamentos de corre��o e melhoria no mesmo e o reconverte novamente para anal�gico para ser gravado na fita. Muitas vezes este circuito exerce tamb�m opcionalmente outras fun��es, como gerar efeitos especiais (strobe, still, p.ex.) que s�o adicionados � imagem neste momento. DTVLink nome padronizado pelo CEA (Consumer Electronics Association) para a interface IEEE-1394. DVI (Digital Visual Interface) conex�o para �udio e v�deo em alta defini��o (HD), do tipo digital sem compress�o; assim como a conex�o HDMI, � voltada para o segmento consumidor, conectando televisores HD, DVD players, dispositivos com sinais HDTV e outros, principalmente em home theaters. Proposta em 1999 por um cons�rcio de empresas (Compaq, Fujitsu, HP, IBM, Intel, Silicon e NEC) denominado Digital Display Working Group (DDWG). A conex�o DVI prev� o uso de um ou dois links (conjuntos independentes de fios), o que se reflete em seu conector, que possui espa�o para os dois conjuntos de links, mas pode usar somente um deles. Se for necess�rio o uso de maior largura de banda (bandwidth) para transmiss�o das informa��es (como nos formatos HD por exemplo) os dois conjuntos s�o utilizados. Este esquema foi pensado com a id�ia de que o conector DVI pudesse ter utiliza��o a mais abrangente poss�vel, possibilitando seu uso para liga��o de aparelhos tanto SD como HD. A abrang�ncia de seu uso � ainda maior ao possibilitar tamb�m a transmiss�o de sinal anal�gico para monitores de v�deo tradicionais do tipo VGA, o que � feito atrav�s de pinos adicionais inclu�dos no conector. A figura abaixo mostra os 5 tipos poss�veis de plugs DVI:
A figura abaixo mostra um cabo com plug DVI e uma entrada para o mesmo em um painel:
Este tipo de conex�o tamb�m permite ligar monitores a computadores, servindo como alternativa � tradicional conex�o do tipo VGA, por�m com qualidade bem melhor de imagem. Para isso, o computador deve possuir uma placa gr�fica com este tipo de sa�da e o monitor uma entrada DVI. dynamic range Na captura de imagens, dynamic range � o conjunto de todas as varia��es de intensidade luminosa que determinado equipamento utilizado para o registro visual pode captar. O range abrangido pelas c�meras de v�deo normalmente � inferior ao abrangido pelo olho humano. Assim, a c�mera torna-se frequentemente incapaz de reproduzir por exemplo varia��es de intensidade em �reas muito claras: todas essas varia��es tornam-se para o olho humano uma s�, de cor branca, acarretando a perda de detalhes nessas �reas, o que se denomina super-exposi��o. Para evitar esse problema existem algumas alternativas, como diminuir a abertura da �ris ou o tempo de exposi��o. Esses ajustes no entanto afetam a imagem como um todo, n�o s� as �reas muito claras. Existe no entanto um tipo de ajuste que atua somente sobre essas �reas: � o ajuste de knee . EDH Error Sistema de verifica��o de erros na transmiss�o de sinais de v�deo digitais atrav�s de conex�es do tipo SDI. A transmiss�o de informa��es entre duas fontes, quando feita atrav�s de um sinal anal�gico, est� sempre sujeita a perdas durante o processo. Na realidade, a rigor qualquer transmiss�o entre duas fontes, sejam elas anal�gicas ou digitais, est� sujeita � perdas. Seja por defici�ncias na condu��o el�trica (cabos e conectores), mau contato, interfer�ncias eletromagn�ticas (campos produzidos por motores ligados, alto-falantes, telefones celulares etc...) e outras causas ela invariavelmente cedo ou tarde acaba ocorrendo.
N�o � poss�vel corrigir um sinal anal�gico que chegou defeituoso no destino, pois inexiste forma de se saber como era o sinal quando saiu da origem, da� os conhecidos problemas de perda em gera��es (loss generation) criadas atrav�s do processo anal�gico de edi��o linear. J� com os sinais digitais normalmente este problema n�o acontece, pois juntamente com o envio do sinal, a fonte origem envia tamb�m junto com ele informa��es codificadas que permitem que o receptor, no destino, efetue alguns c�lculos matem�ticos com essas informa��es e descubra se algo ocorreu no caminho. Um exemplo simples que pode dar a id�ia do que ocorre � o c�lculo dos d�gitos de controle do n�mero do CPF; o c�lculo � feito com os n�meros anteriores aos d�gitos de controle (o n�mero de fato do CPF, o principal), obtendo-se assim um n�mero - o primeiro algarismo de controle. A seguir, juntando-se o n�mero principal com esse primeiro d�gito de controle e re-efetuando o c�lculo, obt�m-se o segundo d�gito de controle. Quanto o computador tem que verificar a validade da informa��o, refaz os c�lculos com o n�mero fornecido - qualquer mudan�a em um dos algarismos, tornando-o diferente do n�mero original, far� com que o c�lculo resulte em d�gitos de controle diferentes, indicando assim ao sistema que aquele n�mero � um n�mero de CPF inv�lido. Com o sinal de v�deo, tudo se passa como se fosse efetuado um c�lculo com trechos da informa��o do sinal, obtendo-se "n�meros de controle", que s�o enviados juntamente com esse sinal. No destino, o c�lculo � refeito, para verificar se houve algum problema durante a transmiss�o. Dependendo do que ocorreu, o pr�prio sistema no destino pode corrigir o erro, atrav�s de diferentes algoritmos matem�ticos. Caso contr�rio, ele solicita novamente � origem que efetue uma retransmiss�o do trecho da informa��o com problema. No caso da maioria dos sinais digitais de v�deo acontece a mesma coisa, no entanto, para o SDI (e n�o o HD-SDI por exemplo), n�o h� gera��o desses controles na emiss�o (origem). Assim, um eventual problema durante a transmiss�o n�o seria detectado. Desta forma, os sistemas que fazem a emiss�o desses sinais podem eles pr�prios acrescentar seus dispositivos de controle particulares de integridade do sinal. E para n�o alterar o conte�do transmitido (os quadros de imagem), s� existe um local onde o mesmo pode ser colocado: o intervalo de controle vertical (vertical sync pulse) que fica entre os quadros. Nos formatos digitais esse intervalo, pr�prio dos sistemas anal�gicos, n�o existe - n�o � necess�rio para controlar as informa��es de desenho da imagem na tela. No entanto, em est�dios � comum a comunica��o de sinais entre equipamentos, e em determinadas situa��es este sinal deve estar preparado para a forma padr�o de transmiss�o de TV - anal�gica, contendo portanto elementos como este intervalo. Nesse local h� uma �rea deixada vazia originalmente no projeto NTSC (ou pelo menos n�o utilizada na quase totalidade das situa��es). � nessa �reas que � gravado por exemplo o Timecode VITC (Vertical Interval Timecode) nos sistemas anal�gicos, e tamb�m � nessa �rea que os sistemas que trabalham com SDI gravam o conte�do de controle chamado EDH (Error Detection and Handling). Ao contr�rio dos procedimentos padr�o existentes nos sinais digitais, que como ilustrado acima permitem muitas vezes corrigir o defeito do sinal que chegou no destino, ou ent�o pedir sua retransmiss�o, no caso do EDH nada disso � feito: a tecnologia utilizada � muito simples, pois no destino somente � refeito o c�lculo e verificado se a informa��o est� correta. Se estiver, o sinal chegou sem problemas pelo caminho. Se n�o estiver, isso indica que houve problemas e que o que est� chegando no destino n�o � id�ntico ao que est� sendo transmitido. Isso far� por exemplo acender uma luz de alerta no hardware de destino, indicando a necessidade de procedimentos de corre��o que, como visto, nesse caso n�o s�o autom�ticos. Sua finalidade assim � permitir identificar equipamentos no sistema que estejam apresentando eventuais falhas.
FireWire protocolo desenvolvido pela Apple Computer, que originou o IEEE-1394. FireWire, conector o mesmo que IEEE-1394 conector. frame rate quantidade de quadros exibidos por segundo em um v�deo ou filme. O cinema, que � anterior � televis�o, consolidou-se exibindo 16 qps (quadros por segundo) na �poca do cinema mudo. Esta taxa permitia exibir os movimentos das cenas sem utilizar quantidade demasiada de pel�cula, muito cara na �poca. Quando surgiu o cinema sonoro, a velocidade de passagem do filme no projetor teve que ser aumentada para garantir uma qualidade m�nima ao som: a trilha sonora passou a fazer parte da pel�cula. E a velocidade de 24 qps foi a menor encontrada que podia garantir esta qualidade m�nima ao som, sempre levando-se em conta o objetivo de economia de pel�cula. Mais tarde, algumas experi�ncias foram feitas em diferentes valores de frame rate, por�m permaneceu em uso o valor 24 qps. A televis�o, assim como o cinema, passou pelo uso de diferentes valores de frame rate. No entanto, ao contr�rio deste, que usou durante um certo tempo 16qps antes de passar para 24qps, a televis�o consolidou-se com a cria��o do padr�o NTSC, na d�cada de 40, exibindo, ainda em preto e branco, 30 qps. O sistema utilizado, em uso at� hoje, � o interlaced, onde um quadro � formado por 2 campos. Como cada campo representa uma leitura da imagem de alto a baixo em um determinado intervalo de tempo, � usual indicar seu frame rate como 60i (60 campos por segundo, no modo interlaced). Nos sistemas PAL, existem 2 valores de frame rate em uso: 60i (sistema PAL-M) e 50i (nos demais). No sistema SECAM o valor do frame rate � 50i. O valor escolhido para frame rate nestes sistemas (60 e 50) tem liga��o direta com a ciclagem da corrente el�trica utilizada no pa�s. Nos EUA, onde o sistema NTSC foi criado, a corrente el�trica funciona em 60 ciclos; na maioria dos pa�ses europeus (onde SECAM e sistemas PAL foram criados) a corrente el�trica funciona em 50 ciclos e no Brasil (onde o sistema usado � o PAL-M) a corrente el�trica funciona em 60 ciclos. A associa��o entre ciclagem e frame rate para televis�o tem origem em v�rias quest�es t�cnicas. Na �poca, o isolamento dos circuitos eletr�nicos dos aparelhos de TV da rede el�trica n�o era ainda muito desenvolvido: nos primeiros sistemas de TV criados, eram comuns instabilidades na imagem causadas por interfer�ncias de frequ�ncia da rede sobre o circuito de imagem. Pensou-se assim em minimizar estas interfer�ncias fazendo com que a frequ�ncia de montagem da imagem fosse a mesma do sinal el�trico e estivesse associada (em fase) com ela. Outro problema era a quest�o inc�moda para o expectador da imagem piscando, fen�meno denominado flicker, bastante acentuado para o olho humano quando uma luz pisca menos de 40 vezes por segundo. No cinema este problema j� havia sido enfrentado e contornado: apesar de serem mostrados 24qps, o obturador do projetor de cinema (dispositivo com l�minas met�licas que abrem e fecham a passagem de luz) na realidade abre e fecha duas vezes para cada quadro exposto. Assim, a pel�cula � avan�ada e um quadro � posicionado em frente � objetiva. O obturador abre e fecha. A seguir, abre novamente e fecha e s� ent�o o quadro seguinte � posicionado. Com isso, a luz projetada pisca 48 vezes por segundo (frequ�ncia de 48Hz), o que � toler�vel para o expectador. Na televis�o, n�o era poss�vel na �poca a transmiss�o de 48 quadros completos por segundo para as antenas dos receptores: haviam limita��es na largura de banda (bandwidth) dispon�vel. A solu��o foi o sistema interlaced, que transmitia somente metade da imagem (linhas pares / �mpares) a cada vez. Ao mesmo tempo, a camada de f�sforo que recobria internamente os tubos de imagem n�o era suficientemente desenvolvida para permitir taxas muito maiores de frequ�ncia no desenho de imagens. Os primeiros sistemas experimentais de TV empregavam 48Hz, mas, ao mesmo tempo em que era proposta a ado��o do sistema 60i, novos tubos de imagem, mais luminosos, acabavam de ser desenvolvidos. O aumento da frequ�ncia de 48Hz para 60Hz permitiria assim tamb�m o uso desses novos tubos, reduzindo bastante a ocorr�ncia de flicker (neste caso beneficiando bem mais os sistemas de 60qps do que os de 50qps), sem comprometer os requisitos de bandwidth. Alem do modo interlaced, imagens em v�deo podem ser gravadas e exibidas no modo progressive. No sistema NTSC, no modo progressive os principais valores de frame rate utilizados s�o 24 e 30, indicados por 24p / 30p (24 ou 30 qps, no modo progressive). Os sistemas PAL tamb�m possuem a op��o do modo progressive, utilizando frame rate de 25 qps, ou, 25p. O quadro abaixo mostra alguns valores de frame rate utilizados em cinema e v�deo: Quando foi iniciado o desenvolvimento do sistema NTSC colorido, a grande base de televisores P&B j� instalada colocou aos especialistas um dilema: desenvolver um sistema completamente novo faria com que todos esses aparelhos se tornassem obsoletos, exigindo sua troca, e a coexist�ncia de 2 sistemas n�o era pr�tica. A solu��o encontrada foi embutir os sinais de cores dentro do sinal j� existente P&B, de modo que televisores antigos conseguissem interpretar como P&B imagens transmitidas em cores. Esta modifica��o exigiu algumas altera��es, no entanto; assim, diversos requisitos t�cnicos fizeram com que o frame rate tivesse que ser alterado ligeiramente, de 30 qps para 29,97 qps (uma diferen�a de 0,1%). Consequentemente, passaram a ser exibidos 59,94 campos por segundo neste sistema. Este � o valor preciso utilizado at� hoje, embora para facilidade de comunica��o seja usual a refer�ncia simplificada de "30" e "60". Esta diferen�a, que n�o ocorre em outros sistemas, onde os valores s�o exatos (sistemas PAL (exceto PAL-M) e SECAM com 25 e 50), afeta a contagem e numera��o dos quadros (processo denominado Timecode), gerando os tipos drop e non-drop Timecode. Apesar desta diferen�a, o frame rate para o sistema NTSC � indicado como 60i (e a quantidade de quadros como 30qps) para facilidade de documenta��o e comunica��o.
full HD termo aplicado a imagens com resolu��o vertical de 1080 pixels e resolu��o horizontal de 1920 pixels (resolu��o de imagens digitais). Existem diversos sistemas que propiciam imagens HD, com diversos n�veis de resolu��o. Dentre estas, a resolu��o 1080x1920 pixels � a maior dispon�vel em v�rios equipamentos de v�deo comercializados e utilizados em diferentes aplica��es, com exce��o de alguns sistemas experimentais e do cinema digital, que utiliza padr�es de resolu��o acima destes, como por exemplo 2K / 4K. Por este motivo, esta resolu��o (1080x1920) tornou-se conhecida como full HD. O termo engloba ainda outras 2 caracter�sticas dessas imagens: o modo progressive scan e o aspect ratio 16:9.
gamma correction (gamma encoding, gamma compression) processo de ajuste eletr�nico da curva de sensibilidade do sinal de v�deo lido dos sensores de imagem CCD /CMOS. Seu objetivo � codificar a intensidade da luminosidade na imagem obtida pela c�mera de forma a coincidir com a maneira como o olho humano enxerga imagens de maneira geral e, al�m disso, para obter o melhor resultado utilizando um n�mero limitado de bits. O estudo de gamma correction envolve conceitos de diferentes �reas do conhecimento humano: Percep��o visual, F�sica, Fotografia e V�deo.
No processo de gera��o de um sinal de v�deo atrav�s dos sensores CCD/CMOS, quanto maior a quantidade de luz recebida por um determinado pixel , mais intensa a corrente el�trica gerada (efeito fotoel�trico na superf�cie foto-sens�vel do pixel) e portanto maior a carga acumulada nos acumuladores individuais associados a cada pixel. Ao ser feita a leitura de uma determinada linha de pixels, ser� poss�vel associar intensidade da voltagem lida do acumulador com luminosidade de cada pixel. Em outras palavras, quanto maior a luminosidade maior ser� a corrente gerada. Essa rela��o no sensor � diretamente proporcional, como mostra o desenho (gr�fico em forma de reta):
No entanto, o registro do olho humano para a mesma cena � diferente, como mostra o gr�fico abaixo:
O olho humano percebe a luminosidade de maneira n�o uniforme, principalmente na faixa intermedi�ria de tonalidades (meios-tons), acentuando seus valores. Observando o gr�fico acima, para uma intensidade m�dia de determinada imagem vista pelo olho humano e tamb�m vista pela c�mera, a percep��o para o olho � maior do que o sinal gerado no sensor. O registro feito pelo sensor portanto � mais escuro (ou menos luminoso) de maneira geral do que o feito pelo olho humano.
Por outro lado, os dispositivos do tipo CRT n�o conseguem mostrar as imagens da forma como foram capturadas pelo sensor: � medida que o sinal aumenta, o brilho na tela n�o aumenta na mesma propor��o, de forma linear (gr�fico em forma de reta) e sim atrav�s de um gr�fico em forma de curva. Este fato n�o tem rela��o com a superf�cie interna recoberta de f�sforo do tubo de imagem CRT e sim com caracter�sticas pr�prias do canh�o de el�trons no interior do tubo (intera��o eletrost�tica entre o c�todo e a tela que controla o facho de el�trons). O gr�fico abaixo mostra a curva n�o-linear no gr�fico que relaciona sinal e brilho na tela em um CRT:
Portanto a imagem obtida pela c�mera seria mostrada da seguinte forma pelo CRT (mais escura do que deveria):
essa curva de reprodu��o de imagem do CRT � descrita atrav�s da equa��o:
onde γ (gamma) � o expoente, cujo valor, constante, aproxima-se muito de 2,5. Como o expoente � constante e a base � que varia, essa fun��o denomina-se fun��o potencial (ao contr�rio das fun��es exponenciais, onde quem varia � o expoente e n�o a base).O gr�fico abaixo mostra a curva, que tornou-se conhecida como curva de gamma, levando o nome do expoente da equa��o que a determina:
O valor 0,7 por exemplo, de intensidade de sinal, quando elevado ao expoente 2,5 resulta em 0,4099 na escala de intensidade luminosa, o que � mostrado no gr�fico atrav�s das retas verdes. Se a resposta do sinal efetuada pelo CRT fosse linear, o valor de intensidade luminosa nesse ponto tamb�m seria de 0,7. Para compensar esse desvio, o sinal lido do sensor � modificado ainda na c�mera, antes ou ap�s passar pelos processos de amostragem, digitaliza��o e compress�o (conforme o equipamento, podendo ocorrer ajustes tamb�m nas duas fases), em um processo denominado gamma correction. Essa modifica��o compensa o modo de exibi��o do CRT refor�ando o sinal de maneira contr�ria, ou seja, a curva que descreve a voltagem gerada no sensor � alterada como:
o efeito dessa compensa��o � que as duas curvas somam-se (sinal alterado e forma de reprodu��o do CRT) e o resultado � o desaparecimento da n�o-linearidade no CRT: a sua exibi��o de luminosidade torna-se uniforme, linear, como mostra o desenho abaixo:
essa curva � descrita atrav�s da equa��o:
onde o expoente � exatamente o inverso do expoente gamma (g) da curva anterior: 1/g. Como seu valor gira em torno de 2,5, o expoente = 1/2,5. As duas curvas s�o uma o inverso da outra, como mostra o gr�fico abaixo:
o processo todo pode ser visualizado no gr�fico abaixo:
com o processo de gamma correction a c�mera mimetiza a forma de enxergar do olho humano. A corre��o � necess�ria por 2 aspectos: f�sico e perceptual. F�sico, para compensar a n�o-linearidade do CRT na obten��o da reprodu��o correta das intensidades dos diversos trechos da imagem. Perceptual, por dois motivos: minimizar a visibilidade de "ru�dos" na imagem (quando a TV surgiu, percebeu-se que o sinal, se transmitido na forma n�o-linear ajudava a minimizar a visualiza��o dos "ru�dos" na imagem involuntariamente surgidos durante o processo de transmiss�o) e conseguir representar imagens utilizando um n�mero restrito de bits ap�s o processo de digitaliza��o. Esses ru�dos s�o mais vis�veis na faixa de tonalidades mais escuras da imagem, conforme visto adiante.
Se o sinal permanece na forma linear, para cada varia��o de unidade de intensidade de sinal corresponde, como visto acima, uma determinada intensidade de luminosidade. No entanto, o olho humano n�o percebe diferencia��o entre v�rios desses pontos na escala superior da reta. Por outro lado, percebe exageradamente na escala inferior, o que deve ser evitado. Tem-se ent�o trechos com dados armazenados inutilmente - ocupando espa�o na banda de transmiss�o. Quando o sinal � representado na forma curva mostrada acima, essas �reas, principalmente as de baixa luminosidade (baixas luzes) e alta luminosidade (altas luzes) ficam comprimidas, exigindo menos intervalos no eixo horizontal do gr�fico para serem representadas. Isso significa que a mesma imagem pode ser representada atrav�s de um n�mero menor de varia��es na intensidade do sinal, o que se traduz por um n�mero menor de bits ap�s a digitaliza��o. Por outro lado este processo � respons�vel pela falta de maior latitude do v�deo em rela��o � pel�cula fotogr�fica / cinematogr�fica.
Pode-se por exemplo imaginar um gr�fico relacionando voltagem (no eixo horizontal) com intensidade luminosa (no eixo vertical): conforme visto acima, no sinal gerado pelo sensor este gr�fico � linear (reta). Supondo-se que se queira representar um intervalo de 255 varia��es de intensidade, ser�o necess�rios 8 bits para tal, pois o maior n�mero que pode ser representado nesse sistema de numera��o, com 8 bits, � 255 (11111111 em bin�rio). Nessa representa��o, o c�digo "0" significaria preto absoluto, e o valor "255" o branco absoluto (trata-se de luminosidade, n�o est�o sendo empregadas cores aqui). Conforme Charles Poynton em seu livro A Technical Introduction to Digital Video, cap. 6, nessa escala o c�digo "100" representaria uma determinada tonalidade de cinza claro que seria o limite da percep��o do olho humano em termos de diferen�as de intensidade de cor. Para valores acima de "100", a taxa de varia��o de intensidade luminosa entre uma determinada tonalidade e a seguinte estaria abaixo de 1% e para valores abaixo de "100" esta varia��o estaria acima de 1%.
No caso de valores abaixo de "100", � medida que percorremos a escala em dire��o ao "0" (preto absoluto), poderemos notar um aumento gradativo na diferen�a de tonalidade entre uma escolhida ao acaso e sua vizinha. Na posi��o do c�digo "25" esta diferen�a � da ordem de 4%, ou seja, existe nesse trecho falta de suavidade entre um "degrau" e outro de tonalidade, sendo as diferen�as mais marcantes. Esse fato traduziria-se por defeitos ("ru�dos") nas partes escuras das imagens, especialmente nas que apresentassem trechos onde a luminosidade variasse muito suavemente. Ao inv�s de uma varia��o suave, percebem-se as faixas de varia��o de tonalidade, defeito conhecido como banding ou contouring. No caso de valores acima de "100", n�o existem os "ru�dos" acima descritos. No entanto, � medida que percorremos a escala em dire��o ao "255" (branco absoluto), cada vez diminui mais a percep��o do olho humano em rela��o �s varia��es de luminosidade. Na posi��o de c�digo "200" a diferen�a de tonalidade entre ela e a seguinte � da ordem de 0,5%, muito acima do limite para o qual o olho consegue perceber alguma diferen�a (1%). Dessa forma, uma faixa qualquer nesse trecho, por exemplo de "180" a "210" poderia ser representada por um �nico valor, o mesmo, ao inv�s de valores individuais e o olho nada perceberia com isso. Ainda, conforme Poynton, para compor um conjunto homog�neo de gradua��o de intensidades, variando suavemente do preto absoluto ao branco absoluto sem que se perceba os diversos degraus nesse intervalo, � preciso, como visto acima, que a diferen�a entre um degrau e seu vizinho seja menor do que 1% do total de intensidade luminosa (refer�ncia branco absoluto). Desta forma, acrescentando-se pouco a pouco intervalos cada vez mais claros em 0,01 de varia��o de intensidade luminosa (1%), a partir do preto absoluto, at� a posi��o 100 (porque a partir desta posi��o n�o se distinguem mais varia��es, como visto acima), tem-se 100/0,01 = 10.000. Esse n�mero, convertido para o sistema bin�rio ocupa 14bits. No entanto, utilizando a forma n�o-linear de representa��o (curva da fun��o potencial vista acima), � poss�vel representar a mesma imagem, com a mesma perceptibilidade para o olho humano usando em torno de 460 c�digos diferentes ao inv�s dos 10.000 acima. Para representar esse intervalo, bastam os 8 bits citados. Isso mostra que a representa��o linear de uma imagem n�o � uma t�cnica otimizada, ao dispender desnecessariamente informa��es inutilmente armazenadas e transmitidas. Com o limite de percep��o do olho humano situado na faixa de 1%, basta reter, de toda a informa��o contida na escala 0-255, apenas aqueles valores situados acima desse valor. Al�m disso, � recomend�vel diminuir a quantidade de varia��es nas tonalidades pr�ximas do preto absoluto, por quest�es de ru�dos na imagem, como visto acima. E a representa��o que melhor traduz essa modifica��o no sinal de v�deo � a curva da fun��o potencial (curva "virada para baixo", onde o expoente gamma tem valor 1/2,5). Por este motivo � uma feliz coincid�ncia a curva de representa��o do CRT ser muito aproximadamente o inverso desta curva, exigindo, para corre��o, a codifica��o do sinal de v�deo desta forma.
Na realidade no entanto, � empregada uma pequena varia��o nesse valor de expoente: percebeu-se que com a corre��o de gamma ajustada para 1/2,5 em ambientes claros a imagem do televisor apresentava-se bem n�tida, com contraste e luminosidade corretos. No entanto, em ambientes ligeiramente escurecidos a imagem do televisor era percebida pelo olho humano como tendo pouco contraste. A causa deste problema � um fen�meno denominado surround effect , exemplificado pelo desenho abaixo:
Conforme demonstrado pelos pesquisadores DeMarsh e Giorgianni, entre os diversos mecanismos de adapta��o empregados pelo olho humano, um deles consiste em aumentar a sensibidade a pequenas varia��es de luminosidade, quando esses trechos na imagem est�o cercados (da� o nome surround) por outros trechos tamb�m claros. O fato de toda a imagem ser mais clara reduziria o contraste total da mesma, incluindo o da �rea de interesse na imagem. Para compensar este fato, o olho aumentaria o contraste da �rea de interesse. De maneira inversa, quando a �rea de interesse � circundada por trechos escuros, todo o contraste geral da imagem aumentaria, e para compensar, o olho diminuiria o contraste da �rea de interesse. Na figura acima, os 3 quadrados centrais possuem exatamente a mesma luminosidade, mas na parte superior da figura o contraste entre eles aparenta ser maior do que na parte inferior, especialmente quando se observa o quadrado preto mais � esquerda. Este fen�meno foi notado primeiro no processo de revela��o de pel�culas fotogr�ficas para confec��o de slides para proje��o. Utilizando o mesmo ajuste de obten��o de n�vel de contraste no filme, a c�pia impressa de determinada fotografia apresentava-se com bom contraste. No entanto, na vers�o slide da mesma foto, a proje��o apresentava falta de contraste, devido ao fen�meno surround effect. Para compens�-lo, o processo de revela��o de negativos para confec��o de slides (diapositivos) passou a empregar uma taxa maior de contraste nas imagens.
O mesmo aconteceu com a TV) : como na maioria das situa��es a TV � vista em salas / ambientes com pouca luz, convencionou-se distorcer a curva de corre��o de gamma para gerar mais contraste, diminuindo-se o valor do expoente, no sistema NTSC , de 1/2,5 para 1/2,2. Isso faz com que a curva de corre��o torne-se ligeiramente mais "esticada", como mostra o gr�fico abaixo:
Quanto mais "vertical" a curva, maior � o contraste, pois para muitas varia��es de intensidade de sinal existir�o poucas varia��es de luminosidade. A figura abaixo se prop�e a mostrar isso modificando a forma da curva de gamma. Na figura da esquerda a curva foi alterada para aproximar-se da posi��o vertical: com isso, um pequeno valor de deslocamento no eixo da intensidade de sinal (eixo "x") corresponde a um grande deslocamento no eixo das intensidades (eixo "y"). A imagem ganhou mais contraste quando comparada com a imagem original, ao centro. Esta, por sua vez, corresponde � posi��o normal da curva, inalterada. J� na imagem mais � direita, a curva foi inclinada no sentido horizontal e o inverso passou a ocorrer: a um determinado valor de deslocamento no eixo "x" corresponde um pequeno valor de deslocamento no eixo "y", ou seja, a luminosidade n�o altera muito ou, em outras palavras, a imagem perde bastante contraste, ficando com o aspecto dito "lavada". Na realidade essas modifica��es, ilustradas atrav�s de um gr�fico do tipo reta, funcionam da mesma maneira para ajustes efetuados na curva real de gamma: se determinado trecho dela for inclinado em dire��o � posi��o vertical, haver� maior varia��o de luminosidade nesse trecho (maior contraste). Por outro lado, se for inclinada em dire��o � posi��o horizontal, o trecho perder� contraste.
A corre��o de gamma foi estabelecida em fun��o dos televisores dispon�veis � �poca, todos do tipo CRT. Nos anos recentes novas tecnologias surgiram, como LCD , plasma , OLED e outras. Estes equipamentos fazem ajustes internos no sinal recebido, n�o necessariamente como os CRTs fazem, mas de forma a poderem dentro de suas caracter�sticas espec�ficas, utilizando o mesmo sinal, exibir imagens da melhor forma poss�vel.
Um outro pequeno ajuste tamb�m � acrescentado na curva: sua parte inicial, correspondente �s luzes baixas (trecho pr�ximo do preto absoluto) � tornada reta, para minimizar a presen�a comum de ru�dos de imagem nessas �reas, devido �s caracter�sticas dos sensores empregados. O gr�fico abaixo mostra esse trecho:
Assim, a corre��o de gamma n�o � simplesmente a invers�o simples da curva de resposta do CRT: al�m dessa invers�o, duas corre��es adicionais s�o acrescentadas, o ajuste na parte inicial acima descrito e o deslocamento do expoente devido ao surround effect tamb�m acima descrito.
A corre��o de gamma foi colocada, com o desenvolvimento das transmiss�es de TV, no momento da gera��o das imagens, mais especificamente dentro das c�meras, por uma quest�o econ�mica: ou ela seria feita dentro dos televisores (CRTs) ou dentro das c�meras. No entanto, efetuar esta corre��o nos televisores implicaria em acrescentar circuitos �s mesmas, uma quest�o mais f�cil de ser resolvida em termos de custo x benef�cio dentro das pr�prias c�meras. Dentro da c�mera, o ajuste � efetuado na fase de captura das imagens, atrav�s de um circuito denominado DSP - Digital Signal Processor, que atua ap�s o sinal ter sido digitalizado, na sua forma digital componente.
A principal fun��o do DSP � a corre��o de gamma, mas c�meras mais elaboradas oferecem a possibilidade de efetuar ajustes adicionais nessa curva ap�s a corre��o b�sica ter sido feita. Estas altera��es normalmente s�o pr�-determinadas de f�brica e cada uma delas acarreta um look ligeiramente diferente na imagem, ora acentuando o contraste, ora o diminuindo, ora fazendo altera��es somente nas �reas mais claras, ou mais escuras, etc... A figura abaixo mostra as curvas de gamma dispon�veis para sele��o na c�mera Panasonic AG-DVX100B:
A figura abaixo, mostra o mesmo tipo de curvas, para a c�mera Sony PMW-EX1:
Conforme foi dito, quanto mais vertical o trecho da curva, maior o intervalo de tonalidades diferentes (latitude) percept�vel para o olho humano abrangido e portanto maior o contraste. Quanto mais horizontal determinado trecho da curva for, menor o intervalo de tonalidades abrangido e menor o contraste.
� poss�vel efetuar um ajuste somente na parte superior da curva, regi�o das partes mais claras da imagem (altas luzes). Essa regi�o no gr�fico � denominada knee e seu ajuste permite distorcer a curva para baixo somente nesse trecho, causando um "achatamento" na varia��o de tonalidades claras.
A corre��o pode atuar somente na lumin�ncia (c�meras P&B) ou sobre os sinais RGB (c�meras coloridas atuais); neste caso, cada um dos 3 sinais RGB tem sua pr�pria curva de gamma. Geralmente os ajustes disponibilizados nas c�meras para gamma atuam conjuntamente sobre os 3 sinais.
Os ajustes de gamma levam em conta a exibi��o correta no monitor: a curva sup�e o ajuste de brilho do mesmo na sua posi��o m�dia. Aumentar ou diminuir o ajuste no bot�o do brilho (ou controle equivalente, via menu) desloca a curva de gamma para cima ou para baixo, alterando o seu expoente. Trata-se desta forma de acrescentar desvios � esquerda ou � direita, para al�m da corre��o efetuada pelo sistema c�mera / monitor.
Em fotografia com pel�cula (idem cinema) a curva de gamma tamb�m � empregada para medir o contraste, no caso, constru�da atrav�s de uma f�rmula cujo resultado � uma curva muitas vezes representada, de acordo com o significado disposto em seus eixos, atrav�s de um formato que lembra ligeiramente um "S" esticado ou o contorno descendente de um dos lados de uma montanha. Por�m, � uma curva an�loga � da f�rmula de fun��o potencial vista aqui. Essas curvas, em fotografia e cinematografia s�o chamadas curvas H&D porque foram descritas pela primeira vez por Ferdinand Hurter e Vero C. Driffield. Os trechos pr�ximos do branco absoluto e do preto absoluto s�o comprimidos, e a parte central da curva aproxima-se de uma reta. Essa parte central, retil�nea, � descrita por uma fun��o potencial e seu expoente tamb�m recebe o nome de gamma. O v�deo herdou esse termo dessas curvas.
C�meras recentes efetuam um trabalho muito preciso sobre a curva de gamma: ao inv�s de utilizar um expoente �nico para a curva toda, como mostrado aqui, a curva � dividida em diversos segmentos e um ajuste acurado � feito para cada um deles. Existe tamb�m a possibilidade do controle individual de cada curva por canal RGB, aumentando ainda mais a qualidade da corre��o e ajuste da imagem.
Al�m do nome gamma correction, o termo gamma encoding tamb�m � empregado, porque a imagem � codificada, a partir de seu original, em uma forma diferente, como visto. E tamb�m o termo gamma compression, em refer�ncia � diminui��o dos valores de varia��es de tonalidade em fun��o da percep��o do olho humano e de quest�es t�cnicas relacionadas � economia de espa�o e � compatibilidade com o modo de reprodu��o dos monitores, como o CRT por exemplo. Analogamente, o modo de exibi��o de imagens efetuado pelo CRT (curva para baixo) recebe tamb�m os nomes gamma nonlinearity, decoding gamma e gamma expansion.
Ajustes de gamma tamb�m s�o encontrados em computa��o, para exibi��o de gr�ficos e imagens. genlock (generator locking) o sinal de v�deo � formado atrav�s de linhas , que, desenhadas uma ap�s a outra (pares e �mpares no sistema entrela�ado e uma ap�s a outra no sistema progressivo ) formam os quadros . Existe uma cad�ncia precisa para a montagem desses quadros; no sistema NTSC por exemplo ela � de 29,97 qps (quadros por segundo), informalmente referenciada como "30qps". Se tivermos uma c�mera gravando determinadas imagens, ela estar� gerando novos quadros nesse sistema a cada 1/30seg. (utilizando a nota��o informal). Se agora, ao lado desta c�mera, tivermos uma outra, tamb�m gravando suas imagens, teremos 2 equipamentos gerando novas imagens a cada 1/30seg., por�m nada ir� garantir que quando uma c�mera iniciar o desenho de um dos quadros de imagem, a outra tamb�m far� o mesmo, no mesmo instante. Quando o conte�do gravado pelas duas c�meras � levado at� uma NLE ilha de edi��o, o software ir� fazer coincidir os tempos dos dois sinais, ou seja, os quadros ter�o in�cio simult�neo tanto em um conte�do (gravado na primeira c�mera) como em outro (gravado na segunda c�mera), independente do ponto onde cada conte�do seja posicionado na timeline .
O "casamento" dos tempos dos sinais referido aqui nada tem a ver com o Timecode (utilizado ou n�o) e sim com o momento em que tem in�cio o desenho de cada linha em cada quadro de cada conte�do de v�deo combinado na timeline, como exemplifica o desenho abaixo, onde aparecem os campos par e �mpar (cujo conjunto forma um quadro), na sequ�ncia, um ap�s o outro: No entanto, se essas c�meras, sem que nenhum processo especial seja feito, estiverem conectadas a um
switcher (ou mixer de v�deo ), os tempos dos dois sinais estar�o (exceto por uma extrema coincid�ncia) diferentes, como mostra o desenho abaixo:
Isso se refletir� na imagem no momento em que no switcher for acionada a mudan�a de c�mera 1 para c�mera 2. O sinal mixado dessa maneira ser� enviado a um dispositivo de sa�da, um televisor ou monitor . Quando este ent�o for exibir a imagem, no momento da transi��o, o pr�ximo quadro fora de sincronismo (fora de "fase") far� com que o circuito do televisor tente se ajustar ao novo padr�o de tempo. Essa tentativa de ajuste, at� que o mesmo seja obtido, traduz-se em um dist�rbio na imagem; uma perda moment�nea de estabilidade que n�o ocorre quando assistimos a um canal de TV e o pr�prio canal muda as cenas de determinado programa. O que acontece na verdade � muito similar ao "salto" que vemos quando mudamos no televisor, de um canal para outro. No pr�prio switcher o problema de instabilidade pode ocorrer, se um efeito como o dissolve por exemplo � aplicado. Nesta situa��o, duas imagens com tempos de sincronismo diferentes s�o exibidas simultaneamente durante o tempo em que dura a transi��o, fazendo com que o sistema tente durante este tempo fazer o efeito e sincronizar as imagens, resultando em dist�rbios como imagem rolando na tela, falhas na reprodu��o de cores e outros.
Esse problema pode ser contornado e solucionado de diversas formas. Uma delas, mais simples por�m menos precisa, consiste em fazer com que o pr�prio mixer fa�a a sincroniza��o dos quadros dos sinais que recebe. Ou ent�o fazer o mesmo atrav�s de placas no computador que executam esta tarefa (genlock cards ou multi-function cards que possuam esta fun��o). O que esta solu��o faz na verdade � armazenar temporariamente em uma mem�ria interna uma fra��o de segundo de um ou de outro sinal de forma a sincroniz�-los na sa�da. Um exemplo de mixer que executa esta fun��o s�o os destinados ao segmento semi-profissional, como o exibido abaixo, da Edirol ou de fabricantes como a Videonics:
A outra forma consiste em fazer com que as c�meras j� enviem o sinal para o switcher em fase, com os quadros sincronizados. � este processo que recebe o nome de genlock. Aqui os sinais n�o s�o atrasados (armazenados em mem�rias nos mixers para sincronismo) e os tempos s�o absolutamente iguais. � o processo utilizado no segmento profissional, principalmente em est�dios de TV. Para que isto ocorra, as 2 c�meras no exemplo acima devem receber uma mesma refer�ncia de sincronismo externo, ou seja, necessitam ter a op��o de aceitar sinais externos de sincronismo. Isto significa que precisam ter um conector especial de entrada denominado genlock.
As partes do sinal de v�deo relativas ao processo de sincronismo s�o os pulsos
horizontal e vertical de sincronismo da imagem , o sincronismo dos quadros e o de cor da imagem. Esses sinais, juntamente com os da imagem propriamente dita formam o sinal de v�deo completo. Um sinal especial, com todas as informa��es de sincronismo, mas sem as imagens, � denominado black burst , e pode ser emitido por um aparelho gerador de sinais de sincronismo com a finalidade de sincronizar equipamentos de v�deo, n�o s� c�meras como tamb�m decks de grava��o. Neste caso, � este sinal que � enviado, atrav�s de um cabo, para cada c�mera em separado, em uma das op��es de sincronismo, para entrada atrav�s de seus conectores genlock como mostra o esquema abaixo:
Na aus�ncia de um sinal do tipo black burst, um sinal normal de imagem, do tipo video
composto pode ser utilizado em seu lugar. A op��o sinal de v�deo composto pode ser utilizada para sincronizar ("genlocar") as duas c�meras entre si; neste caso somente uma delas necessita estar conectada ao gerador de sincronismo, como mostra o esquema abaixo: A imagem abaixo mostra uma entrada do tipo genlock na c�mera GY-HD250U da JVC. Geralmente c�meras comercializadas para uso em est�dio (ou em vers�o est�dio, quando mais de uma vers�o do mesmo equipamento est� dispon�vel) possuem o conector para genlock, como mostra a imagem abaixo:
O sinal de refer�ncia / black burst � normalmente enviado para a c�mera atrav�s de cabos para sinais SDI (no modo SD (sinal de v�deo)) ou HD-SDI (no modo HD HD), com conectores do tipo BNC BNC. O mesmo tipo de conector pode ser utilizado para o tr�fego de sinais de v�deo composto, na segunda op��o, como indicado na c�mera acima, na inscri��o "AUX IN" ao lado do conector. Est�dios e aplica��es profissionais preferem o uso do sinal SDI para genlock devido � sua robustez e possibilidade de maior comprimento de cabo do que os utilizados em v�deo composto. O conector BNC � utilizado tamb�m devido � sua robustez.
Assim, enquanto o recurso do timecode destina-se � edi��o off-line, o recurso do genlock destina-se � transmiss�o (ou grava��o) ao vivo. Um sincroniza quadros, enquanto outro sincroniza o sinal a n�vel de pulsos de sincronismo. Se duas c�meras forem sincronizadas somente via timecode, apesar do contador de quadros ter o mesmo valor nas duas, n�o h� garantia de que a montagem dos campos do sinal tamb�m esteja sincronizada, como mostra a ilustra��o a seguir:
O esquema mostra uma interrup��o simult�nea na grava��o das 2 c�meras (feita atrav�s de um controle remoto unificado): apesar do timecode ser id�ntico neste momento para ambas, uma delas est� mais adiantada no desenho dos quadros do sinal de imagem. O corte ao vivo do sinal de uma delas para o sinal da outra, via um mixer sem compensa��o de buffer de mem�ria como mostrado anteriormente, causar� instabilidade no sinal.
GOP (Group Of Pictures) t�cnica de agrupamento de imagens empregada na compress�o do tipo multi-frame, como por exemplo no formato MPEG2. Os quadros que comp�em a imagem de v�deo s�o trabalhados em conjuntos, dentro dos quais ocorre o processo de compress�o. O primeiro quadro dentro de cada conjunto chama-se "I-frame" (abrevia��o de intra-frame) e � comprimido isoladamente, utilizando n�o o modo multi-frame e sim o intra-frame - da� seu nome. A partir deste quadro inicial, dois tipos de quadros s�o gerados: os quadros "B" e os quadros "P". Quadros "P" ("P-frame", de predicted-frame) s�o quadros que carregam as diferen�as entre o primeiro quadro ("I-frame") do conjunto e os demais. Assim, o conjunto de quadros que comp�em a cena de um avi�o cruzando o c�u azul � dividida em diversos sub-conjuntos. Para cada um desses subconjuntos, o primeiro quadro � comprimido no modo intra-frame e a seguir armazenado: � o "I-frame". A seguir, os quadros subsequentes ("P-frames") ir�o armazenar somente as diferen�as em rela��o ao "I-frame", ou seja, as diferentes posi��es ocupadas pelos pixels correspondentes � imagem do avi�o em rela��o � suas posi��es no "I-frame". Com isso, na maioria dos casos (dependendo da "complexidade" da imagem), o espa�o ocupado pelas informa��es do quadro ser� bem menor do que o ocupado pelo quadro completo "I-frame". Com isso, por exemplo 10 quadros comprimidos e armazenados no modo intra-frame ir�o ocupar mais espa�o do que 10 quadros armazenados no modo multi-frame, porque aqui somente o primeiro (comprimido) � armazenado e os demais registram somente as diferen�as em rela��o ao primeiro. Para analisar as diferen�as entre um quadro e outro, a imagem do primeiro quadro � dividida em pequenas �reas de somente 16x16 pixels cada, chamadas macroblocos. O processador procura cada macrobloco na segunda imagem, nas mesmas coordenadas X,Y. Se encontr�-lo e o mesmo for id�ntico ao da primeira imagem, um vetor de mobilidade � marcado com o valor zero. Se n�o for id�ntico, � porque ocorreu alguma modifica��o deste trecho da primeira imagem para a segunda. Esta modifica��o pode ser devida a algum movimento ocorrido nos elementos da cena ou ent�o porque uma nova cena completamente diferente da primeira apareceu. O processador tenta verificar a primeira hip�tese, procurando o macrobloco a um pixel de dist�ncia � direita, � esquerda, acima e depois abaixo. Caso ainda n�o encontre correspond�ncia, aumenta a dist�ncia da procura em 1 pixel, passando agora a procurar o macrobloco a 2 pixels de dist�ncia em todas as 4 dire��es. Se n�o houver correspond�ncia, o processador vai aumentando a dist�ncia da procura, e se n�o encontr�-lo em nenhum local conclui que houve mudan�a de cena. O processo � repetido para cada macrobloco (16x16 pixels) da primeira imagem, permitindo com isso gerar uma tabela de vetores indicando as mudan�as de posi��o dos macroblocos entre uma imagem e outra, ou, em outras palavras, gerando as anota��es do que mudou entre uma imagem e outra. Esta tabela de vetores chama-se Motion Compensation Block. A seguir, com base nessa tabela de vetores e na imagem do "I-frame", o processador constr�i um novo quadro de imagem, considerando somente os vetores iguais a zero, ou seja, somente os macroblocos que n�o se moveram da primeira imagem para a segunda s�o copiados do "I-frame" e montados neste novo quadro. Este quadro assim montado, como exemplifica a figura abaixo, ser� a base para a montagem do predicted-frame ( "P-frame"): No exemplo, o quadro montado tem somente os pixels do c�u, menos os do avi�o e menos os do trecho de c�u antes encoberto pelo mesmo (o avi�o moveu-se para frente - no exemplo da figura acima foi considerado um deslocamento maior do que o que ocorreria na realidade entre um aquadro e outro para demonstrar com mais clareza o efeito). Em outras palavras, ele cont�m somente o que n�o mudou do primeiro para o segundo quadro. A seguir este quadro montado � subtra�do da segunda imagem: como ele cont�m o que ficou igual entre a primeira e a segunda imagem, o resultado desta subtra��o � exatamente a diferen�a entre as imagens. Este conte�do ent�o ser� o conte�do do predicted-frame , como mostra a figura abaixo: Ou seja, o "P-frame" cont�m somente os pixels correspondentes � imagem do avi�o e do pequeno trecho de c�u atr�s dele correspondente ao seu movimento. Juntamente com cada "P-frame" gerado � armazenada sua tabela de vetores de deslocamento (gerada na primeira tarefa descrita acima, durante a compara��o entre o "I-frame" e o quadro seguinte). Esta tabela recebe o nome de Motion Compensation Block. Armazenar somente os pixels que s�o diferentes entre uma e outra imagem e uma tabela de vetores para montagem das �reas que n�o sofreram altera��o ocupa normalmente muito menos espa�o do que se todos os pixels da segunda imagem fossem armazenados, da� a grande economia de espa�o proporcionada por este m�todo de compress�o. No momento da reprodu��o (play do v�deo gravado ou descompress�o para permitir a edi��o-n�o-linear), o quadro de imagem correspondente ao "P-frame" � reconstru�do da seguinte forma: o Motion Compensation Block � aplicado ao "I-frame" e com isso permite gerar um quadro com o que n�o mudou do "I-frame" para o quadro a ser regerado. A este quadro � ent�o somado o conte�do do "P-frame", permitindo assim a reconstru��o da imagem completa. Existe no entanto ainda outro tipo de quadro utilizado na compress�o multi-frame: o "B-frame" (de bi-directionally frame). Ap�s gerar sequ�ncias IPPPP ("I-frame" seguido de v�rios "P-frames"), ou seja, IPPPPIPPPP, e armazen�-las na mem�ria, o processador analisa as diferen�as entre o primeiro "P" da sequ�ncia e o segundo "P" a seguir. Registra ent�o estas informa��es, que ocupam menos espa�o do que o primeiro "P-frame" isoladamente da sequ�ncia, e o substitui. Ou seja, a sequ�ncia torna-se IBPPPIPPPP. O segundo quadro � portanto representado com base nas informa��es do "I-frame" anterior e do "P-frame" posterior, ou seja, um processo nas duas dire��es (da� o nome bi-directionally frame). O processo de substitui��o de "P-frames" por "B-frames" continua, comparando-se "I-frames" ou "P-frames" anteriores com "I-frames" ou "P-frames" posteriores, gerando a sequ�ncia IBBBPIBBBP, que ocupa ainda menos espa�o do que a original IPPPPIPPPP. Os quadros assim reduzidos em volume de informa��o (alguns completos, como os "I-frames", outros somente com diferen�as e tabelas de vetores, como os "P-frames" e "B-frames") s�o tratados individualmente atrav�s do algoritmo DCT e a seguir comprimidos um a um atrav�s da compress�o intra-frame. O processo intra-frame permite o ajuste do n�vel de compress�o a ser aplicado e � neste est�gio do processo que diferentes taxas de compress�o podem ser escolhidas, gerando v�deos comprimidos em MPEG2 com diferentes tamanhos, com diferentes bit rates (VBR, Variable Bit Rate). Cada um dos conjuntos IBBBBP chama-se "GOP", abrevia��o de Group of Images. A maioria dos GOPs cont�m geralmente cerca de 15 quadros, podendo variar para menos quando altera��es bruscas na imagem (cenas de a��o por exemplo) acontecem. GOPs longos (15 quadros) s�o mais eficientes na compress�o (ocupam menos espa�o). No entanto, introduzem maiores problemas para a edi��o-n�o-linear (� necess�rio mais processamento para recuperar os quadros ao fazer-se por exemplo um simples corte: mais quadros s�o necess�rios para a reconstru��o do que no GOP menor). O formato HDV tem sua edi��o facilitada em rela��o � edi��o de formatos MPEG2 tradicionais por utilizar GOPs menores, com 6 quadros. Existem dois tipos de GOPs, os abertos e os fechados. Supondo-se o exemplo acima que mostra dois GOPs; se as informa��es codificadas no "B-frame" indicado acima, no final do primeiro GOP, forem dependentes do "P-frame" anterior a ele no mesmo GOP e do "I-frame" do GOP seguinte, como indicado abaixo diz-se que este tipo de GOP � um GOP aberto. Caso contr�rio, se forem s� dependentes de informa��es existentes dentro do pr�prio GOP, como mostrado abaixo diz-se que este tipo de GOP � um GOP fechado. Um v�deo codificado com GOPs abertos introduz problemas na edi��o: se em algum corte for deletado o GOP da direita, no exemplo acima de GOPs abertos, ser� imposs�vel o "B-frame" do GOP da esquerda conseguir reconstruir o �ltimo quadro da imagem correspondente a esse GOP. Para evitar este problema, os arquivos gerados no computador para edi��o MPEG2 codificam suas informa��es atrav�s de GOPs fechados e n�o abertos. Mesmo assim, problemas podem ocorrer se o corte for efetuado por exemplo no "P-frame" do primeiro GOP: o primeiro GOP ficou incompleto, seus "B-frames" n�o podem mais reconstruir os quadros porque dependem da informa��o do "P-frame" eliminado. Assim, mesmo cortar dentro de um GOP fechado pode ser problem�tico. Para alguns softwares de edi��o-n�o-linear estes problemas traduzem-se na falta de precis�o na edi��o de conte�dos codificados em MPEG2. Outros softwares, notadamente os que trabalham com o formato HDV conseguem contornar estes problemas decodificando os GOPs de determinado trecho do v�deo para recriar todos os quadros do mesmo, efetuando o corte especificado e depois recodificando novamente toda a sequ�ncia para gerar novos GOPs. Isso exige no entanto muito mais processamento por parte do computador do que na edi��o de conte�do comprimido no modo intra-frame, como na fam�lia DV de formatos. N�o existe um padr�o para montagem dos quadros dentro dos GOPs, diferentes fabricantes adotam diferentes m�todos, efetuando a codifica��o utilizando todos os tipos de frames (I, B e P), utilizando somente alguns deles (somente I e P) ou at� mesmo somente (I). Neste �ltimo caso o conte�do comprimido torna-se essencialmente semelhante ao comprimido com o modo intra-frame. No caso do MPEG2 por exemplo, se comprimido nesta forma, torna-se de alta qualidade e de f�cil manipula��o em edi��o-n�o-linear, por�m perde bastante em economia de espa�o. Os GOPs gravados com somente um frame/GOP acima referidos (do tipo I), denominam-se short GOPs e os que cont�m mais de um frame (combinando os tipos I e/ou B e P) denominam-se long GOPs. H.262 ... continua na p�gina seguinte (