Tecnologias Multimedia (Recursos Necessários)

- Introdução

Para o desenvolvimento e a execução de conteúdos e aplicações multimédia, existe um conjunto de recursos de hardware, software e suportes de armazenamento de informação que podem contribuir, de acordo com as suas características e capacidades, para um acréscimo da sua qualidade. De seguida, são apresentados os principais recursos de hardware e suportes de armazenamento de informação.

- Hardware

O hardware é a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de componentes electrónicos, circuitos integrados e placas, que se comunicam através de barramentos.

- Dispositivos de entrada

Os dispositivos de entrada permitem a comunicação no sentido do utilizador para o computador.

 

Exemplos:

- Teclados
- Ratos
- Dispositivos de Apontar
- Joystick
- Scanners
- Câmaras Digitais
- Microfones

- Dispositivos de Saída

Os dispositivos de saída permitem a comunicação no sentido computador para o utilizador.

Exemplos:

- Monitores
- Placas Gráficas
- Impressoras
- Projectores de Vídeo
- Colunas
- Auscultadores

- Dispositivos de entrada/saída

Os dispositivos de entrada/saída permitem a comunicação em nos dois sentidos, do computador para o utilizador e vice-versa. Os seguintes exemplos apresentam os principais dispositivos de entrada/saída que permitem ao utilizador interagir com as aplicações multimédia.

Exemplos:

-Placa de Som
-Placa de Rede
-Touch Screens
-Placa de TV

- Os dispositivos de armazenamento

Os dispositivos de armazenamento permitem guardar dados de forma permanente ou semi-permanente.

- Dispositivos de armazenamento por meio óptico para gravação

Os dispositivos de armazenamento por meio óptico são os mais utilizados para o armazenamento de informações multimídia, sendo amplamente aplicados no armazenamento de filmes, música, etc. Apesar disso também são muito utilizados para o armazenamento de informações e programas, sendo especialmente utilizados para a instalação de programas no computador.

Exemplos:

 - CD-ROM

- CD-RW                 

- DVD-ROM

- DVD-RW

- Mini-CD

A leitura das informações em mídia óptica dá-se por meio de um laser de alta precisão, que é projectado na superfície da mídia. A superfície da mídia é gravada com sulcos microscópicos capazes de desviar o laser em diferentes direcções, representando assim diferentes informações, na forma de dígitos binários (bits).

- Sistema de Ficheiros

Sistema de Ficheiros é a forma de organização de dados nos discos de armazenamento.
Sabendo o sistema de ficheiros utilizado num determinado disco, o Sistema Operacional pode descodificar os dados armazenados e lê-los ou gravá-los.

- ISO 9660

Esta norma forma um conjunto de especificações relacionadas com a organização lógica dos dados de um CD e deixa que se crie um sistema de hierárquico, que proporciona a organização da informação que se encontra num CD em ficheiros e diretórios. Este tipo de sistema de ficheiros foi concebido para ser compatível com todo o tipo de sistema operativo. A

Assim, qualquer CD que use o sistema de ficheiros ISO 9660 pode ser lido em todos os sistemas operativos.

Este sistema de ficheiros desenvolveu-se em três níveis:
- Nível 1

Permite a utilização máxima de 8 caracteres para o nome dos ficheiros e directórios e 3caracteres. Os caracteres permitidos de A-Z, 0-9 e o carácter underscore. Os ficheiros não podem ser fragmentados e a estrutura dos directórios só se pode desenvolver ao longo de 8 níveis, incluindo o directório raiz.
- Nível 2

Permite a utilização máxima de 31 caracteres para o nome de ficheiros e directórios. Os ficheiros não podem ser fragmentados e podem ser lidos pelo DOS, Windows 3.1 e pelas versões do Windows superiores à 95. Neste nível, a leitura dos nomes longos apresenta alguns problemas.
- Nível 3

                Não há restrições nos nomes dos ficheiros e dos directórios.

- Extensão Joliet  

Foi desenvolvida pela Microsoft para ultrapassar as limitações da norma ISO 9660 e dar resposta às especificações dos sistemas operativos mais recentes, mantendo a compatibilidade com o sistema operativo MS-DOS.

Das limitações apresentadas pelos sistemas de ficheiros a ISO 9660, as especificações da extensão joliet permite, entre outras:

- o uso de nomes longos, até 64 caracteres Unicode, incluindo os espaços;

- o alargamento da árvore de directórios acima dos 8 níveis.

- Extensão Rock Ridge

Esta extensão estabelece um conjunto de especificações suplementares relativas á norma ISO 9660, possibilitando, desta forma, suportar as especificidades de sistemas operativos diferentes do MS Windows. Destina-se a sistemas baseados no sistema Unix/Linux.

Uma das características desta extensão é que o suporte para directórios ou pasta e o nome dos ficheiros com um máximo de 31 caracteres.

- Extensão El Torito

É uma especificação para a criação de um CD de arranque de um computador. Desta forma, evita-se a utilização de uma disquete ou de um disco rígido se o BIOS do computador estiver configurado para fazer arrancar o sistema operativo a partir de um CD.

- ISO 13346

Esta é uma norma criada em 1995 e que vem sofrendo alterações até aos dias de hoje.
Define o volume e a estrutura de ficheiros dos suportes de armazenamento que utilizam um funcionamento não sequencial para a transferência de informação.

- UDF
                UDF (Universal Disk Format)  é um formato definido pela OSTA (Optical Storage Technology Association) com base nos standards ISO 13346 e ECMA-167 e constitui o sucessor do formato ISO 9660 , apesar de poderem coexistir .

O UDF é um formato utilizado em todos os DVD e nos CD-R e CD-RW. Tem por base standards abertos, permitindo a troca de informação entre sistemas operativos e suportes de armazenamento de informação.

- Mount-rainier

Este formato permite de forma simples e rápida, gravar, regravar e criar backups de dados para CD’s. Também permite a inclusão de dados de um modo real através de arraste e a formatação on-the-fly na criação de CD’s, diminuindo a duração da formatação de CD’s.

-Formatos

No quadro, são apresentados os principais formatos de CD organizados de acordo com o tipo de informação que podem conter:

Áudio

a) CD-Digital Audio  

    O formato CD-Digital Audio (CD-DA) surgiu em 1982 e foi o primeiro formato de CD indicado para a gravação de áudio com muita qualidade. Este, quando surgiu, revolucionou a forma de gravação que, até à época, era realizada no formato analógico em discos de vinil e fitas magnéticas.  

    Os sinais analógicos, ao serem gravados nestes CD, eram convertidos em sinais digitais. Para a divulgação deste formato de CD contribuíram, na época, de forma determinante, as seguintes características: qualidade superior do audiodigital gravado, tamanho dos discos de 12 cm de diâmetro e capacidade para 74 minutos de música.


b) CD-Text  

    O formato CD-Text é utilizado para armazenar nos CD texto e áudio. Este texto pode consistir em informação relacionada com os títulos e os intérpretes das músicas. Actualmente, a maior parte das unidades de leitura CD-DA, existentes no mercado, não suportam o formato CD-Text. Estas unidades podem reproduzi-los como se fossem CD de áudio, ignorando o texto. Para que isto não aconteça, é necessário utilizar uma unidade de leitura CD-DA modificada.

    Para criar um CD-Text, o gravador de CD tem de suportar este formato e gravá-lo no modo de gravação DAO (Disc At Once -disco de uma vez), gravando uma ou várias pistas do CD numa só operação e fechando-o depois.


c) Enhanceded Music CD  

    O formato Enhanced Music CD permite criar CD com áudio e dados segundo uma nova concepção. Neste formato as pistas de áudio vão ser gravadas no início do CD e as pistas de dados no fim. 

     Estes discos são mais indicados como suporte multimédia do que os discos CD-DA, que apenas suportam áudio. No formato Enhanced Music CD, as unidades de leitura CD-DA apenas lêem o áudio e ignoram os dados e as unidades de leitura CD-ROM XA lêem o áudio e os dados.


d) Super Audio CD  

     O formato Super Audio CD (SACD) resultou de mais uma parceria entre a Sony e a Philips. Este formato reúne boas características de um padrão de som digital, porque aperfeiçoa a frequência de amostragem e o nível de quantização do sinal, melhorando a gravação e a reprodução dos sinais digitais. Para além da qualidade sonora, também a quantidade de informação aumentou em relação aos outros CD.

Vídeo e dados

a) CD-ROM XA
     O formato CD-ROM XA (Campact Disc - Read Only Memary Extended Architecture) é uma melhoria introduzida pela Sony, Philips e Microsoft em 1988, permitindo a intercalação (interleaving) de dados de áudio, texto e imagem num disco óptico multimédia. Os leitores do formato CD-ROM XA podem ser utilizados como periféricos do computador.


b) Photo-CD 
    O formato Photo-CD constitui a base para a criação de um suporte alternativo às fotografias e aos slides convencionais, tornando possível o seu armazenamento no formato digital em discos CDR. Os CD, neste formato, podem ser lidos em unidades de leitura Photo-CD e visualiza-dos na televisão ou em unidades de leitura CD-ROM, CDROM XA e visualizados no monitor do computador.


c) Video-CD  
    O formato Video CD (VCD) foi criado em 1993 pela Philips e JVC, de forma a permitir armazenar filmes que pudessem posteriormente ser reproduzidos em computador. Este formato de CD é na realidade do tipo CD-ROM XA e pode comportar 74 minutos de áudio e de vídeo digitais, utilizando a compressão MPEG-1.


d) Super Video-CD  
    O formato Super Video CD (SVCD) foi concebido para ser o sucessor tecnológico do formato Video CD, no entanto, ao nível técnico está mais próximo do DVD do que do CD. Os CD gravados no formato Super Video CD contêm sequências de vídeo MPEG-2 e, utilizando a qualidade mais elevada, podem conter cerca de 35 minutos de filme num disco-padrão com 74 minutos de capacidade de armazenamento.


e) CD Multissessão 
    O formato CD Multissessão tornou possível superar os inconvenientes do formatoDisc At Once utilizado inicialmente pelos CD-R. Nestes, os dados eram gravados de uma só vez e numa única pista. Para concluir a gravação, o CD era fechado e não se podia acrescentar ou alterar dados ao seu conteúdo. Com o formato CD Multissessão, os CD passaram a poder ser gravados em várias sessões e em momentos definidos pelos utilizadores, até o disco ficar preenchido.
    Em cada sessão de gravação, a tabela de conteúdo do CD (table af contents ou TOC) é actualizada para incluir as novas informações. Para que um CD Multissessão seja tratado pelo computador como uma unidade semelhante a uma das unidades internas, é necessário que o leitor de CD seja do tipo multissessão. Se o leitor de CD não for multissessão, somente os dados gravados na primeira sessão de gravação serão vistos e todos os demais serão ignorados.


Ópticos / DVD (Digital Versatile Disk)
A. Para gravação
     De seguida são apresentados os vários formatos de DVD, de acordo com as possibilidades de gravação que permitem aos utilizadores.


1- DVD-R, +R (Digital Versatile Oisk - Recordable) 

    Permitem a gravação de dados apenas uma vez. Estes DVD podem ter as capacidades de 4.7 GB (Single Layer) e 8,5 GB (Double Layer)no caso dos Singlesidede as capacidades de 9,4 GB (Single Layer) e 17 GB (Double Layer) no caso dos Dual-sided.

2- DVD-RW, +RW (Digital Versatile Disk - Rewritable)

    Permitem a gravação e regravação de dados e podem ser utilizados para fazer cópias de segurança dos dados em computadores pessoais. Estes DVD podem ter as capacidades de 4.7 GB (Single Layer) e 8,5 GB (Double Layer) no caso dos Single-sided e as capacidades de 9,4 GB (Single Layer) e 17 GB (Double Layer) no caso dosDual-sided.

3- DVD-RAM 

    Permitem a gravação e regravação de dados de forma semelhante aos DVD-RW, mas mais rapidamente do que estes. Estes DVD têm o disco protegido por uma estrutura de plástico semelhante às utilizadas nas disquetes. Os primeiros discos DVD-RAM têm capacidades de 2,6 GB (Single-sided) ou 5,2 GB (Double-sided) Os discos DVD-RAM, versão 2, têm capacidades de 4.7 GB (Single-sided) ou 9,4 GB (Double-sided)

4- Mini-DVD 

    A designação dos Mini-DVD é devida à dimensão do seu diâmetro de 8 cm, ao contrário dos DVD, cujo diâmetro é de 12 cm Existem em dois formatos principais,Single Layer Single Side e Dual Layer Single Side, com capacidades, respectivamente, de aproximadamente 40 minutos de filme 11,46 GB) e de aproximadamente 75 minutos de filme (2,66 GB) O tamanho destes DVD tornou-os mais adequados para determinados fins, como, por exemplo, no envio por correio de material multimédia relacionado com apresentações e vídeos tem aproximadamente o dobro da capacidade de um CD-ROM, sendo, porém, mais leve.

Ópticos / CD (Compact Disk) B.1 - Áudio

a) DVD Audio 

    O formato DVD Audio surgiu em 2000 e é semelhante ao CO Audio, mas em DVD. Este formato proporcionou à indústria discográfica um novo impulso de desenvolvimento, permitindo armazenar áudio com alta qualidade e, devido à sua grande capacidade de armazenamento, incluir, além de música, informações adicionais, tais como biografias dos artistas, letras das músicas e videoclips. Podem ser reproduzidos num leitor de DVD Audio ou de DVD Video.


B.2 - Vídeos e dados

a) DVD Video     

 O formato DVD Video surgiu nos Estados Unidos em 1997 e tornou-se um formato bem-sucedido. Este formato é o mais indicado para o armazenamento de filmes completos de longa-metragem com alta qualidade de vídeo e audio surround.Proporciona alguma interactividade ao permitir que os utilizadores mudem entre cenas através de menus, visualizem cenas de diferentes ângulos e seleccionem diferentes desfechos para o filme.
     Este formato possibilita a utilização de DVD de duas camadas para filmes mais longos, permitindo a reprodução contínua de um filme ou o armazenamento de um filme com duas versões.As unidades de leitura/escrita de DVD Video permitem a utilização de CD nos formatos CD-DA, Vídeo CD, CDR e CD-RW. Permitem, também, a utilização de DVD nos formatos DVD-R e DVD-RW e nos formatos DVD+R e DVD+RW quando as unidades o possibilitem.


b) DVD-ROM
     O formato DVD-ROM surgiu para substituir o formato CD-ROM, tendo mais capacidade de armazenamento do que este e servindo de suporte aos formatos DVD Video e DVD Audio. Este formato é indicado para guardar diversas aplicações multimédia e jogos com mais realismo.
     As unidades de leitura de DVD-ROM permitem ler CD com os formatos CD-DA e CD--ROM e, actualmente, substituem as unidades de leitura dos CD-ROM nos computadores. Estas unidades, quando equipadas com dois lasers, podem, também, efectuar a leitura dos formatos CD-R e CD-RW.


c) DVD hybrid
     O formato DVD hybrid permite ter em cada um dos lados de um DVD um formato diferente como DVD-ROM de um lado e DVD-RAM do outro. Estes DVD permitem o seu funcionamento dos dois lados.


d) Blu-ray     
O formato Blu-ray é assim designado por utilizar uma tecnologia baseada num laserazul-violeta. Esta tecnologia utiliza um disco com 12 cm de diâmetro, tal como os CD e DVD comuns. Mas, por outro lado, utiliza um laser com um comprimento de onda menor do que o dos CD e DVD. Desta forma, aumenta a precisão e permite focar pontos mais pequenos e mais próximos na superfície do disco, conduzindo a um aumento na capacidade de armazenamento dos discos.
     Os CD e os DVD podem ser lidos nas unidades de leitura e escrita deste tipo de discos. Os discos neste formato podem ter a capacidade para armazenar 27 GB ou 54 GB, conforme tenham uma ou duas camadas de gravação.

Tecnologias multimédia

- Representação digital

     Através da representação digital é possível a utilização de programas para armazenar, modificar, combinar e apresentar todos os tipos de media. É também possível realizar a transmissão dos dados por meio de redes informáticas ou armazena-los em suportes, tais como CD e DVD. Numa representação digital, os dados assumem um conjunto de valores discretos, ou descontínuos, processados em intervalos de tempo discretos. Existem dois tipos de sinais: analógicos e digitais. O processamento de sinais analógicos é feito pela Amostragem, Quantização e Codificação.

- Amostragem

Na sequência da quantificação, a codificação consiste em associar um grupo de dígitos binários, designado por palavra de código ou simplesmente código, a cada um dos valores quantificados. Este processo gera uma sequência de códigos binários, designada por sinal digital, e que corresponde ao sinal analógico original.

           Uma forma de codificar um sinal é converter de decimal para binário o valor de cada nível de quantificação. Uma Forma alternativa de codificação consiste em associar um código binário a cada um dos níveis de quantificação e, portanto, a cada valor do sinal quantificado, tal como se ilustra na figura seguinte.

A amostragem consiste na retenção de um conjunto de valores discretos a partir da gama contínua de valores assumidos pelo sinal analógico. A figura mostra um exemplo de como se pode proceder à amostragem do sinal analógico.

- Quantização

A quantificação é o segundo passo da digitalização e consiste num processo de conversão de um sinal amostrado num outro sinal que apenas pode assumir um número limitado de valores – o sinal quantificado. A quantificação também se designa por discretização da amplitude.

A figura seguinte mostra um exemplo de como se pode proceder à quantificação do sinal amostrado da figura anterior. Nesta figura representam-se por círculos cinzentos os valores que foram amostrados do sinal analógico original e por círculos negros os valores que resultam da quantificação. O objectivo da quantificação é, essencialmente, o de restringir o número de valores que o sinal digital poderá tomar, de modo a reduzir o espaço de armazenamento em Bytes que o sinal digital ocupará.

- Codificação 

Tal como se ilustra na figura, a periodicidade com que se amostra o sinal analógico, ou taxa da amostragem, deve ser constante. Por outras palavras, os valores analógicos devem ser capturados a intervalos de tempo e/ou de espaço regulares. Outra forma de exprimir a taxa de amostragem é indicando a frequência com que se amostra o sinal, isto é, o número de vezes por segundo que se retém uma amostra do sinal. Esta frequência costuma designar-se por frequência de amostragem -fa.

Tipos de produtos multimédia

- Produtos Multimédia Baseados em Páginas

Os tipos de media estáticos ou baseados em páginas são, portanto, constituídos por elementos de informação independentes do tempo, que apenas variam na sua dimensão espacial, tais como parágrafos de texto, modelos gráficos ou conjuntos de pixeis. Estes elementos podem ser apresentados em qualquer sequência ou em instantes de tempo arbitrários sem perderem o seu significado. Para estes conteúdos, o tempo não faz parte da sua semântica, sendo a sua localização espacial o aspecto que importa considerar. Exemplos: Livros, revistas e jornais. Algumas ferramentas de trabalho:

Texto – “Microsoft Word” e “Microsoft Publisher”;
Gráficos vectoriais – “Macromedia Freehand” e “Adobe Illustrator”;
Imagens bitmap – “Adobe Photoshop” e “Sherif Photo Plus”.

- Produtos Multimédia Baseados no Tempo

Por outro lado, os tipos de media dinâmicos ou baseados no tempo incluem os tipos de informação multimédia cuja apresentação exige uma reprodução contínua ao longo do tempo. Por outras palavras, o tempo faz parte do próprio conteúdo. Se a informação temporal se alterar, isto é, se a sequência dos elementos que constituem o conteúdo dinâmico for modificada, o significado do conteúdo pertencente a um dos tipos de media dinâmicos também se altera. Em suma, o tempo faz parte da sua semântica. Quando se apresenta uma sucessão de imagens ou de modelos gráficos no ecrã, cria-se a impressão de movimento. Por isso, também é comum identificar os tipos de media dinâmicos utilizando, respectivamente, as designações de imagens em movimento para o vídeo digital e gráficos em movimento para a animação. Um exemplo disso é a banda-desenhada, que apresenta ao longo do tempo sucessivas imagens no qual o seu produto final será, neste caso, uma animação. Outros exemplos: Programas de TV, cinema e clips de vídeo. Algumas ferramentas de trabalho:

Áudio digital – “Sonic Foundry SoundForge” e “Goldwave Digital Audio Editor”;
Animação – “Effect 3D Studio” e "Macromedia Flash";
Vídeo – “Adobe Première” e “Microsoft Windows Movie Maker”.



Linearidade e não-linearidade

Existe ainda quem diferencie as categorias de multimédia Linear e Não-Linear.

·Linearidade:

        A linearidade multimédia entende-se como o facto do utilizador apenas receber a informação que é transmitida pelo computador, não podendo alterá-la nem decidir como a acção se desenrola.
       Esta é a forma de aprendizagem mais utilizada, o professor ensina e o aluno limita-se a recolher a informação.


Vantagens:
A linearidade é muito mais objectiva, dando ao utilizador apenas o que ele precisa. Desta forma o utilizador recebe a informação desejada de uma forma mais rápida, não perdendo tempo com periféricos.

Desvantagens:
A linearidade torna-se muito mais monótona para o utilizador do que a não linearidade. Pode também ser mais difícil para o utilizador aprender a utilizar a linearidade pois não tendo interacção com a máquina não lhe é tão fácil aprender, estando limitado a assistir.

Exemplo:
Um espectador de televisão não pode alterar a sequência da apresentação, embora possa alterar certas definições como o volume e a luz, está limitado apenas a assistir ao que é transmitido. Apesar da evolução das tecnologias de TV tenha tornado possível ao espectador visualizar aspectos como o resultado de um jogo de futebol ou a disposição da equipa em campo de um jogo que esteja a ser transmitido continua limitado a apenas ver o jogo sem poder decidir o resultado.

·Não-Linearidade:

Existe não-linearidade multimédia quando o utilizador não está limitado a receber as informações que o computador lhe envia, pode interagir com ele e decidir o desenrolar da apresentação.

Vantagens:
A não-linearidade torna a aprendizagem mais fácil para o utilizador, pois ele interage com o computador e com o que está a prender. Resumidamente “é a fazer que se aprende”.

Desvantagens:
Pode ser mais confuso para o utilizador interagir num ambiente não-linear, podendo “perder-se” no sistema, devido a ser ele que escolhe um de vários caminhos que tem à sua disposição.

Exemplo:
"Um dos maiores desafios do software educativo multimédia é o seu potencial modo não-linear de tratar a informação que fortemente contrasta com o processo tradicional de ensinar e aprender passo a passo. "