[FIXO] Compressão de vídeo

Já que em qualquer PC o processador é muito mais rápido do que os HDs, nada mais lógico do que compactar os vídeos. Assim, diminuímos o tamanho dos arquivos, junto com a necessidade de HDs muito rápidos em troca de uma parte do desempenho do processador. É justamente neste idéia que se baseia o MPEG, o formato usado no DVD e em várias outras aplicações.

O MPEG trabalha aplicando dois tipos de compressão. A primeira é baseada nas cores, o algoritmo procura por agrupamentos de pixels com a mesma cor e os substitui por um único código, algo parecido com o usado no formato GIF. Com esta primeira camada de compressão já é possível compactar os vídeos numa razão de mais ou menos 1/3. Já é um grande ganho, mas ainda não é o suficiente para colocar duas horas de filme em um DVD.

A segunda etapa da compressão é um pouco mais inteligente. A imagem é dividida em pequenos blocos de 16 x 16 pixels cada um, chamados de macro blocks. Ao invés de simplesmente atualizar toda a imagem a cada quadro, são mudados apenas os blocos que foram alterados de forma perceptível entre um quadro e outro.

Veja um exemplo abaixo. Estes são três quadros do Toy Story 2, onde o Buzz está falando algo. Note que em três quadros, quase não houve movimentação. Ele apenas mexeu um pouco a boca e a cabeça. O restante do quadro continua idêntico:







Usando vídeo sem compressão, cada quadro seria uma nova imagem. Mas, graças ao MPEG, são capturadas apenas as diferenças entre os quadros. Mesmo em cenas com movimentação rápida é raro serem alterados mais do que 20 ou 30% dos macro blocks a cada quadro da imagem.

Somados, os dois modos de compressão permitem comprimir o vídeo de 243 GB que tínhamos originalmente, a ponto dele poder ser armazenado em único DVD. Claro, que o processo resulta em alguma perda, como sempre temos ao comprimir uma imagem em JPEG, mesmo escolhendo mante-la com 90 ou 95% da qualidade, por exemplo. Mas, neste caso, o benefício fala mais alto, já que mesmo com a compressão um DVD tem uma imagem incomparavelmente superior ao de uma fita VHS. Se não fosse por este recurso, não haveria DVD.

O MPEG divide-se em três formatos, chamados de MPEG 1, MPEG 2 e MPEG 4.

O MPEG 1 é o formato mais antigo, lançado em 92, que previa a criação de vídeos com qualidade de fitas VHS. Graças a isto, a resolução está limitada a 352 x 288 e o audio a 48 kHz. Os vídeos em MPEG 1 têm um bit-rate no máximo 3 megabits por segundo, apesar do mais usado ser apenas 1380 kbits, que permite gravar pouco mais de uma hora de vídeo em um CD comum. Este formato ainda é muito usado por muitas placas de captura de vídeo, pois graças à baixa resolução é preciso pouco poder de processamento tanto para compactar quanto para exibir o vídeo. Infelizmente, a qualidade também não é das melhores.

O MPEG 2 é a evolução deste formato, que permite resoluções mais altas, de até 1920 x 1052, apesar dos 720 x 576 do DVD serem o modo mais utilizado. O áudio também foi melhorado, passou a ser de 96 kHz e com suporte a até 8 canais.

Apesar do algoritmo de compactação no MPEG 1 e 2 ser fundamentalmente o mesmo, o MPEG 2 trouxe algumas melhorias importantes, como por exemplo a capacidade de misturar trechos de qualidades diferentes dentro de um mesmo vídeo. Isso permite que sejam usados menos bits nas cenas com pouco movimento e mais bits nas cenas de ação. Isso mantém o vídeo uniforme e diminui bastante o tamanho do arquivo final.

O problema é que quanto maior a resolução, mais pesado é o trabalho de codificação e decodificação do vídeo. Isso explica por que é necessário um Pentium II 350 para assistir filmes em DVD com qualidade, sem a ajuda de uma placa decodificadora.
Créditos By : Jackson