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Como Funciona a Compressão de Vídeo

       
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Aprenda o básico sobre compressão de vídeo: o que são os quadros delta e os quadros-chave.

Como Funciona a Compressão de Vídeo
Gabriel Torres Editor executivo do Clube do Hardware

Um vídeo (como arquivos do tipo AVI ou MPEG) é formado por várias imagens sendo projetadas. Cada imagem é chamada quadro e a quantidade de imagens projetadas por segundo é chamada quadros por segundo ou FPS (frames per second). Quanto mais quadros por segundo seu vídeo tiver, melhor, pois mais realista será a imagem. Vídeos normalmente trabalham com a mesma qualidade da TV, que é de 30 quadros por segundo.

Uma maneira de diminuir o tamanho do vídeo é justamente diminuindo a quantidade de quadros por segundo. O tamanho do vídeo diminui, mas sua qualidade também: há “quebras de quadro”, isto é, os movimentos no vídeo ficam “truncados”, menos realistas.

Para diminuir o tamanho do vídeo é usada uma técnica de compressão de imagem, que funciona removendo das imagens informações que já foram projetadas. Por exemplo, imagine um vídeo onde tenha uma pessoa falando e que esta esteja parada. No primeiro quadro a imagem é projetada completa, mas no segundo os pedaços da imagem que são idênticos ao quadro anterior são removidos. Se só a boca da pessoa é que está se mexendo, somente a área da boca será desenhada no segundo quadro. Esta técnica economiza uma quantidade enorme de espaço, já que somente o primeiro quadro precisa estar completo, os demais só têm o que é diferente do quadro anterior. Esses quadros incompletos são chamados quadros delta (delta frames).

No padrão MPEG os quadros delta podem ser classificados em quadros P (de “predictive”) ou quadros B (de “bidirecionais”). Os quadros P funcionam da maneira descrita, enquanto os quadros B podem ainda ter a diferença não só para o quadro anterior, mas também a diferença para o quadro seguinte na seqüência, daí o nome “bidirecional”.

O problema é que por conta desta técnica, não haveria como você usar os recursos de avanço e retrocesso do seu tocador de mídia, pois ele precisaria tocar o filme desde o início para poder construir uma imagem que esteja no meio do filme, já que no meio do filme só haverá a informação do que é diferente para o quadro anterior e não uma imagem completa.

Por isso, de tempos em tempos é necessário inserir um quadro completo (como o primeiro quadro do filme) para que os recursos de avanço e retrocesso possam ser usados. Esses quadros completos são chamados quadros-chave (key frames) ou quadros I (I-frames). Quanto mais quadros-chave seu vídeo tiver, maior ele será (pois mais imagens completas, que ocupam mais espaço, serão inseridas), mas em compensação mais pontos de avanço e retrocesso existirão. Você precisa esperar o tocador chegar a um quadro-chave para que ele consiga mostrar o vídeo e quanto menos quadros-chave o vídeo tiver mais freqüente será este problema em seu vídeo.

Além dessa técnica descrita, cada quadro é comprimido usando um algoritmo baseado em perda de dados – da mesma forma que ocorre com imagens no formato JPEG e áudio no formato MP3, por exemplo. Isso significa que o vídeo comprimido não tem a mesma qualidade do vídeo original.

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