Streaming e Compressão de Vídeo para a Web. Introdução à Ciência da Informação

Transcrição

1 Streaming e Compressão de Vídeo para a Web Introdução à Ciência da Informação

2 Streaming: Visão Geral Etapas de captura, composição, edição e efeitos: Softwares para Áudio: Sound Forge, Sonar, ProTools Softwares para Vídeo: Adobe Premiere, After Effects, Apple Final Cut, Avid, Media 100 Softwares para Animação: 3D Studio, Maya, Macromedia Flash

3 Streaming: Visão Geral Etapa de finalização em padrões para internet: Formatos:.aiff.au.avi.mid.mov.mp3.mp4.mpg.wav; MPEG (MPEG1audio-Layer3, MPEG2, MPEG4 áudio, vídeo, imagens, texto, hiperlinks, Flash e interatividade);.wma.wmv.asx Windows Media (áudio, vídeo e hiperlinks);.rm.ra.ram - Real Networks (áudio, vídeo e hiperlinks);.mov.qt - Apple QuickTime (áudio e vídeo)

4 Streaming Streaming (fluxo de dados) é uma forma de distribuir conteúdo multimídia numa rede através de pacotes IP. As informações não são arquivadas pelo usuário (ao contrário do download)

5 Streaming

6 Streaming O conteúdo a ser distribuído pela Internet pode utilizar uma das seguintes formas: Taxa de bits variável para download: Download progressivo / taxa de bits constante: Fluxo contínuo / Fluxo contínuo com múltiplas taxas:

7 Streaming Taxa de bits variável para download: Muito usado para Download, reprodução local e arquivamento:

8 Streaming Download progressivo / taxa de bits constante: Reprodução on-line enquanto o download/buffer é feito entre o Player de mídia do cliente e o Servidor Web via HTTP:

9 Streaming Fluxo contínuo: Reprodução on-line imediata e contínua sem a necessidade do download, a comunicação é feita entre o Player de mídia e o Servidor Stream:

10 Streaming Unicast Unicast demanda uma grande largura de banda

11 Streaming Unicast Fluxo contínuo Unicast: Reprodução on-line imediata e contínua sem a necessidade do download, a comunicação é feita entre o Player de mídia e o Servidor Stream por uma rede Unicast:

12 Streaming Multicast

13 Streaming Multicast Fluxo contínuo Multicast: Reprodução on-line imediata e contínua sem a necessidade do download, a comunicação é feita entre o Player de mídia e o Roteador mais próximo em uma rede com o serviço Multicast:

14 Streaming Fluxo contínuo: Muito utilizado para transmissões Ao Vivo: Rede Multicast Rede Unicast

15 Streaming Fluxo contínuo com múltiplas taxas: Um material pode ser preparado em diversas qualidades embutidas no mesmo arquivo visando públicos diferentes. O Player de mídia escolhe e ajusta automaticamente para a qualidade suportada pela conexão do cliente a qualquer momento:

16 Modelo da transmissão tradicional - satélite

17 Modelo da transmissão unidirecional

18 Modelo da transmissão bidirecional

19 Compressão de Vídeo na Web

20 Compressão de Vídeo na Web

21 Compressão de Vídeo na Web Ultimamente a banda larga vem se alastrando na rede Conteúdo de vídeo pode ser adicionado aos websites Que programa usar? Como fazer isso efetivamente? Que formato escolher?

22 Compressão de Vídeo na Web: Players Player Tamanho Formato Flash Player 9 2 MB swf, flv Windows Media Player 7 MB wmv, asf, mpeg-2, avi Quicktime Player 7 53 MB avi,mov, mpeg-2, mp4 Popularidade

23 Compressão de Vídeo na Web: Formatos MPEG-1 FLV MOV

24 MPEG-1 Motion Picture Editors Guild Compressão com perdas Idealizado para Vídeo VHS e CD de Áudio Publicado como ISO/IEC Base para demais formatos web

25 FLV Flash Video Stream de bits codificada Sorenson codec (H.263) On2 VP6 H.264 Audio codificado em mp3

26 FLV: Distribuição Um arquivo flv Embarcado num SWF Download progressivo via HTTP Streamed pelo Flash Media Server

27 MOV Encapsulamento com várias faixas Cada faixa possui uma stream de mídia Cada stream usa seu próprio code Distribuição Arquivo standalone Download progressivo Stream pelo Quicktime Streaming Server

28 Por que o Flash é o mais usado? Maior penetração no mercado Maior interoperabilidade de SO Maior facilidade de distribuição Possibilidade de interação Proteção de conteúdo (sem cache)

29 O futuro da Compressão de Vídeo Media coding & 3D Video coding

30 Media coding Advanced Video Coding O que faz: Fornece tecnologia para codificar tanto vídeo entrelaçados como não- entrelaçados com uma eficiência de codificação com cerca do dobro em comparação com o MPEG-2 e MPEG-4. Pra que serve: Praticamente todas aplicações de vídeo digital Wavelet coding O que faz: Esta é uma atividade de exploração destinada a recolher provas sobre as possíveis vantagens oferecidas pelas transformadas wavelet para futuras normas de codificação vídeo. Pra que serve: Praticamente todas aplicações de vídeo digital

31 3D Video coding Multiview video coding O que faz: Prover uma representação de um conjunto de sinais de câmeras de vídeo filmando a mesma cena. Pra que serve: Vídeos interativos, i.e. quando o usuário pode navegar em uma cena escolher livremente um ponto de vista 3D vídeo e free viewpoint TV, onde o usuário tem uma impressão de profundidade da cena, pois cada olho separadamente obtém pontos de vista, mudado com o ângulo de visão. O Multiview Video Coding (MVC, ISO/IEC :2008 Amendment 1) é uma extensão do padrão Advanced Video Coding (AVC)

32 3D Video coding Multiview video coding Multiview Video Coding (MVC) Temporal/inter-view prediction structure for MVC.

33 3D Video coding 3D vídeo É um padrão que tem o objetivo de servir o conjunto de displays 3D.

34 3D Video coding Exemplo do sistema FTV system e do formato de dados Exemplo de um display lenticular requerendo 9 views (N = 9) Exemplo da geracão de 9 outputs views (N = 9), 3 input views, com profundidade (K = 3)

35 Compressão de Vídeo + Dados MPEG-7 & MPEG-21

36 MPEG 7 O MPEG-7 é um padrão para descrever as características de conteúdos multimídia Disponibiliza um conjunto de elementos de metadados descritos em XML Especifica descrições em formato binário, o BiM, permitindo o streaming e a compressão em até 98% das descrições. Pretende disponibilizar ferramentas (nesse caso, as ferramentas são os descritores, que permitem a criação das descrições) para que a busca em imagens,vídeos e arquivos sonoros seja tão fácil quanto é a busca em textos. A descrição MPEG-7 pode estar fisicamente armazenada em conjunto com o material audiovisual, como também, pode estar locada em outro lugar através da rede, além de poder ser utilizada independentemente de outros padrões MPEG, tais como o MPEG-2 ou MPEG-4. As principais ferramentas utilizadas para implementar as descrições MPEG-7 são os Descritores, os Esquemas de Descrições e a Linguagem de Definição de Descrições

37 MPEG 7 Exemplo de descrição MPEG-7 em XML Principais elementos do MPEG-7 e seus relacionamentos

38 MPEG 21 Padrão que define uma infra-estrutura para distribuição e consumo de dados multimídia. Part 1- Multimedia Framework Part 2 - Digital Item Declaration Part 3 - Digital Item Identification Part 4 - Intellectual Property Management and Protection (IPMP) Part 5 - Rights Expression Language Part 6 - Rights Data Dictionary Part 7 - Digital Item Adaptation Part 8 - Reference Software Part 9 - File Format

39 MPEG 21 Digital Item Declaration (Part 2) Container Item Component Anchor Descriptor Annotation Choice Relacionamento entre os principais elementos do Modelo do Digital Item Declaration

40 MPEG 21 Digital Item Identification (Part 3) Como identificar unicamente um Digital Item e parte dele; Como identificar unicamente um IP relativo a um Digital Item e parte dele; Como identificar unicamente um Description Schemes; Como usar identificadores para ligar um Digital Item com informações relacionadas; Como identicar diferentes tipos de Digital Items. Relacionamento entre um Digital Item Declaration e um Digital Item Identification

41 Interação na Televisão Transmissão Broadcast Unicast Multicast Canal de Retorno Sem canal de retorno Canal de retorno não dedicado Canal de retorno dedicado Tipos Enhanced TV, Individualized TV, Internet TV, On Demand TV, Personal TV

42 Aplicações Interativas na TV Digital

43 Personal TV Evolução do videocassete Gravação de programas Uso de EPGs TiVo ReplayTV Microsoft Philips

44 Enhanced TV Estende as funcionalidades da TV Estágio Intermediário entre a TV normal e a TV Interativa Integração da TV com a WWW Padronização feita pela ATVEF (Advanced Television Enhacement Forum) Utiliza padrões da WWW como: HTML, CSS, DOM, JavaScript Empresas :WebTV, Liberate TV, OpenTV, MyTV, PowerTV

45 Interactive TV Estágio final da evolução da TV União das funcionalidades das atuais Enhanced TV, Individualized TV, Personal TV e a On Demand TV Novas características como a mudança da apresentação de mídias AIC/Next TV Utilização de MPEG-4

46 Perfil Portátil Profile TV Captura e Acessibilidade dos Perfis Central de Perfis ProfileTV USB, Infra-estrutura que permite a criação de Bluetooth, ProfileTV WI-FI serviços de personalizaçãoprotocol da interação... de um telespectador com dispositivos e serviços de TV Digital Interativa. Dispositivos Portáteis Receptores Multimídia Servidores

47 Profile TV

48 Profile TV Depois Abre na tela de Medalhas Antes Abre sempre na tela de notícias ProfileTV

49 Internet Protocol Television! Definição: Sinal de televisão que chega ao telespectador através da transmissão de dados por redes de computadores. Não é um consenso Stream sobre IP Multiple program transport streams (MPTS)

50 IPTV O receptor é geralmente um aparelho set-top box Possui investimento mais caro O conteúdo é enviado apenas em streaming Permite entrega de audio e vídeo com alta qualidade Internet TV (Web TV) O dispositivo receptor usualmente é o computador Programação para ser enviada por download Não há garantia de qualidade (streaming)

51 Nos EUA Normalmente através de pacotes de serviços IPTV + acesso à internet + VoIP (Triple Play )... + acesso móvel (Quadruple Play ) Crescente número de usuários Popularização da banda larga Escolas, empresas, instituições,... Em 2010 o número de assintantes de IPTV atingirá 48.8 milhões segundo Gartner Group

52 Aparelhos móveis Conexão 3G IP-Set-Top Boxes Suportam HDTV Banda larga, múltiplos canais Baixo custo Baixo poder de computação Capacidade limitada

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54 Unicast Multicast

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56 China Começou a investir em IPTV em 2000 e só em 2005 conseguiu um investimento de US$ 3 bilhões. A PCCW's (Now TV) é a maior operadora do mundo com mais de 440 mil assinantes até Novembro Espanha A Telefonica na Espanha ultrapassou a marca de 350 mil clientes de IPTV em 2006 Bélgica A Belgacom chegou a 102 mil assinantes em Setembro de Brasil Brasil Telecom tem recebido cerca de mil novos usuários de sua rede de transmissão de VoD (Vídeo on Demand) desde 2007.

57 No Brasil (em fase de preparação) Oi, BrasilTelecom, Telefonica, GVT, TVA No mundo AT&T Joost Microsoft