Resumos · Aplicações Informáticas BPT · Secundário

Conceitos de multimédia

Define-se multimédia e distinguem-se hipertexto, hipermédia e interatividade; classificam-se os media em estáticos e dinâmicos; explica-se a digitalização de sinais (amostragem, quantização e codificação) e a representação binária da informação, com as unidades (bit, byte e seus múltiplos SI e binários). Abre a unidade de Multimédia de Aplicações Informáticas B (12.º ano), disciplina de opção sem Exame Nacional, avaliada internamente.

4 secções~13 min de leitura4 competênciasNível Base 2 · Padrão 1 · Aprofundamento 1

T·0333 / 9

Perfil de exame

Definir multimédia e distinguir hipertexto, hipermédia e interatividadeClassificar os diferentes tipos de mediaExplicar a digitalização de um sinal (amostragem e quantização)Usar corretamente as unidades de informação e converter entre elas

Operadores:definedistingueclassificaexplicacalculaconverterelaciona

nível básico

Reconhecer o que é multimédia, os tipos de media e a diferença entre analógico e digital.

nível avançado

Explicar a amostragem e a quantização e calcular com as unidades de informação (bit/byte, SI vs binário).

Profundidade

Texto

Conteúdo · 4 secções

Conceitos de multimédia

O que é multimédia: media, interatividade e hipermédia#

BaseAE-aplicacoes-informaticas-b-12-conceitos-multimedia

Multimédia é a combinação, integrada e controlada por computador, de vários tipos de media — texto, imagem, som, vídeo e animação — num único sistema ou documento. O que a distingue de um simples somatório de media é precisamente a integração (os media coexistem coerentemente) e, sobretudo, a possibilidade de interação. Um livro tem texto e imagem, mas não é multimédia interativa; um sítio web, uma aplicação educativa ou um jogo, sim.

A interatividade é a capacidade de o utilizador influenciar o desenrolar da apresentação — clicar, escolher percursos, responder, controlar a reprodução. Distingue-se a multimédia linear, que decorre do início ao fim sem intervenção (como um vídeo que se limita a passar), da multimédia não-linear ou interativa, em que o utilizador decide o caminho (como um menu que dá acesso a diferentes secções). Quanto maior o controlo entregue ao utilizador, maior o grau de interatividade.

A organização não-linear da informação assenta no hipertexto e na hipermédia (Fig. 1). Hipertexto é texto com hiperligações (links) que ligam pontos a outros conteúdos, permitindo uma leitura não sequencial. Hipermédia generaliza a ideia a todos os media: as ligações partem e chegam também a imagens, sons ou vídeos. A World Wide Web é o exemplo maior de hipermédia. A informação organiza-se em nós (páginas/ecrãs) ligados por ligações, formando uma rede navegável.

Estrutura hipermédia (navegação não-linear)

Fig. 1Fig. 1 — Na hipermédia, os conteúdos organizam-se em nós ligados por hiperligações, percorridos de forma não-linear.

A multimédia interativa está por todo o lado: educação e formação (conteúdos interativos, simulações), entretenimento (jogos, streaming), informação e comércio (sítios web, quiosques), comunicação (redes sociais) e arte. O bom design multimédia preocupa-se com a usabilidade — que a navegação seja clara e o utilizador nunca se perca —, o que se estuda em detalhe na gestão de projetos multimédia.

Exemplo resolvido

Linear ou não-linear?

Classifica quanto à interatividade: (a) um documentário reproduzido do início ao fim; (b) uma enciclopédia digital em que se navega por hiperligações. Justifica.

Caso (a)
O documentário decorre sem intervenção do utilizador, na ordem fixada — apresentação linear.
Caso (b)
Na enciclopédia, o utilizador escolhe que artigos abrir e segue hiperligações — apresentação não-linear (hipermédia).
Critério
O que os separa é o grau de controlo/interatividade entregue ao utilizador e a existência de ligações navegáveis.

Resultado: (a) linear; (b) não-linear/interativa — a interatividade é o traço distintivo da segunda.

Erros frequentes

Chamar «multimédia» a qualquer conteúdo com dois media (por exemplo, texto com uma imagem), esquecendo a integração e a interatividade.
Confundir hipertexto (ligações só em texto) com hipermédia (ligações entre todos os tipos de media).

Revisão ativa

Dá um exemplo de aplicação multimédia linear e outro não-linear e explica, em cada caso, qual é (ou não é) o papel do utilizador. Identifica onde estão as hiperligações.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Aplicações Informáticas B — 12.º ano (DGE) (Direção-Geral da Educação (DGE))

Classificação dos media: estáticos e dinâmicos#

BaseAE-aplicacoes-informaticas-b-12-conceitos-multimedia

Os tipos de media classificam-se, quanto à sua relação com o tempo, em estáticos e dinâmicos (Fig. 2). Os media estáticos não variam no tempo — o seu conteúdo é fixo e apresenta-se de uma só vez: são o texto e a imagem. Os media dinâmicos (ou temporais) desenrolam-se ao longo do tempo — só existem em duração: são o áudio, o vídeo e a animação. Esta distinção é fundamental porque os media dinâmicos exigem sincronização, controlo de reprodução e, tipicamente, muito mais dados.

Taxonomia dos tipos de media

Fig. 2Fig. 2 — Os media dividem-se em estáticos (texto, imagem) e dinâmicos/temporais (áudio, vídeo, animação).

Outra classificação útil distingue os media pela sua origem. Os media capturados (ou naturais) provêm do mundo real através de sensores: uma fotografia captada por uma câmara, um som gravado por um microfone, um vídeo filmado. Os media sintetizados (ou gerados) são criados pelo computador: um desenho vetorial, um som gerado por síntese, uma animação 3D renderizada, texto digitado. Muitos artefactos combinam os dois (uma fotografia com texto e grafismos por cima).

Cada tipo de media tem características próprias que determinam a forma de o representar, comprimir e apresentar — e são exatamente esses os temas dos tópicos seguintes: o texto e a imagem (media estáticos); o vídeo, o áudio e a animação (media dinâmicos). Perceber a que categoria pertence um medium ajuda a antecipar as suas necessidades (por exemplo, um medium dinâmico precisa de uma taxa de reprodução — fotogramas por segundo ou amostras por segundo).

A força da multimédia está na complementaridade dos media: o texto é preciso e pesquisável; a imagem comunica de imediato; o som transmite emoção e informação verbal; o vídeo mostra ação e contexto; a animação explica processos e transformações. Escolher, para cada mensagem, o(s) medium(s) mais adequado(s) é uma decisão central do design multimédia.

Exemplo resolvido

Classificar media

Classifica quanto ao tempo (estático/dinâmico) e quanto à origem (capturado/sintetizado): fotografia; logótipo vetorial; canção gravada; animação 3D.

Estáticos
Fotografia — estático, capturado. Logótipo vetorial — estático, sintetizado.
Dinâmicos
Canção gravada — dinâmico, capturado. Animação 3D — dinâmico, sintetizado.
Leitura
As duas classificações são independentes: um medium estático pode ser capturado ou sintetizado, e o mesmo para os dinâmicos.

Resultado: Fotografia (estático/capturado); logótipo (estático/sintetizado); canção (dinâmico/capturado); animação 3D (dinâmico/sintetizado).

Erros frequentes

Classificar a animação ou o áudio como media estáticos — são dinâmicos, pois dependem do tempo.
Confundir a classificação estático/dinâmico (relação com o tempo) com a classificação capturado/sintetizado (origem).

Revisão ativa

Para cada um destes elementos, indica se é medium estático ou dinâmico e se, no exemplo dado, é capturado ou sintetizado: (a) uma fotografia; (b) um logótipo vetorial; (c) uma canção gravada; (d) uma animação 3D.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Aplicações Informáticas B — 12.º ano (DGE) (Direção-Geral da Educação (DGE))

Digitalização: amostragem, quantização e codificação#

AprofundamentoAE-aplicacoes-informaticas-b-12-conceitos-multimedia

O mundo é analógico: grandezas como o som ou a luz variam de forma contínua, assumindo uma infinidade de valores. O computador é digital: só trabalha com valores discretos representados por números (em binário). Converter um sinal analógico numa representação digital chama-se digitalização, e faz-se em três etapas — amostragem, quantização e codificação.

A amostragem (sampling) mede o sinal em instantes regulares, ficando apenas com «fotografias» (amostras) do seu valor em cada instante (Fig. 3). A taxa de amostragem é o número de amostras por unidade de tempo (para o som, em hertz). Quantas mais amostras por segundo, mais fielmente se capta a variação do sinal — mas mais dados se geram. Amostrar poucas vezes faz perder detalhe e pode distorcer o sinal (o tema do teorema de Nyquist, no áudio).

Amostragem de um sinal

Fig. 3Fig. 3 — Amostragem: o sinal contínuo é medido em instantes regulares; cada ponto é uma amostra.

A quantização arredonda o valor de cada amostra a um de um número finito de níveis possíveis (Fig. 4). Se dispomos de «n» bits por amostra, há «2^n» níveis distintos: 8 bits dão 256 níveis; 16 bits dão 65 536. Quantos mais bits, mais fina a escala e menor o erro de arredondamento (o ruído de quantização) — de novo à custa de mais dados. Por fim, a codificação traduz cada nível para o número binário que o representa e organiza tudo num ficheiro.

Quantização em níveis (3 bits = 8 níveis)

Fig. 4Fig. 4 — Quantização: cada amostra é arredondada a um de 2³ = 8 níveis (0 a 7) quando se usam 3 bits.

Retém-se a ideia essencial, transversal a imagem, som e vídeo: a qualidade de uma representação digital depende de duas «resoluções» — quantas amostras (resolução no tempo/espaço) e quantos bits por amostra (resolução de amplitude/cor) — e ambas se pagam em tamanho de ficheiro. Toda a compressão que se estudará adiante existe para atenuar este custo. O número de níveis de quantização segue a fórmula «N = 2^n», a mesma que dá o número de cores de uma imagem em função da profundidade de cor.

N_{\text{níveis}} = 2^{\,n}

Níveis de quantização com n bits

Com n bits por amostra obtêm-se 2^n níveis distintos: 3 bits → 8 níveis; 8 bits → 256; 16 bits → 65 536.

Exemplo resolvido

Níveis de quantização

Um sistema quantiza cada amostra com 4 bits. Determina o número de níveis; compara com 8 bits.

Com 4 bits
N = 2⁴ = 16 níveis distintos.
$N = 2^{4} = 16$
Com 8 bits
N = 2⁸ = 256 níveis.
Comparação
256 / 16 = 16: cada 4 bits adicionais multiplicam o número de níveis por 2⁴ = 16.

Resultado: 4 bits → 16 níveis; 8 bits → 256 níveis (16 vezes mais). Mais bits = escala mais fina, menor ruído de quantização, mas mais dados.

Erros frequentes

Confundir amostragem (resolução no tempo — quantas amostras) com quantização (resolução de amplitude — quantos níveis/bits).
Pensar que a representação digital é «exata»: há sempre erro de amostragem e de quantização; aproxima-se do analógico, não o iguala.

Revisão ativa

Um conversor usa 4 bits por amostra. Quantos níveis de quantização estão disponíveis? E se passasse a 8 bits, quantas vezes aumentaria o número de níveis?

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Aplicações Informáticas B — 12.º ano (DGE) (Direção-Geral da Educação (DGE))

Representação binária e unidades de informação#

PadrãoAE-aplicacoes-informaticas-b-12-conceitos-multimedia

No computador, toda a informação — números, texto, imagem, som — é representada por bits. Um bit (binary digit) é a unidade mínima e vale 0 ou 1. Com «n» bits formam-se «2^n» combinações diferentes, o que permite representar 2^n valores distintos: 1 bit → 2, 2 bits → 4, 8 bits → 256. Agrupam-se 8 bits num byte (octeto): um byte tem 256 valores possíveis (0 a 255) e é a unidade básica de armazenamento — chega, por exemplo, para um caráter ASCII.

Para quantidades grandes usam-se múltiplos do byte, e aqui há uma subtileza importante (Fig. 5). No sistema internacional (SI), os prefixos são potências de 10: 1 kB (quilobyte) = 1000 bytes, 1 MB (megabyte) = 10⁶ bytes, 1 GB = 10⁹ bytes. Em informática usam-se também os prefixos binários, potências de 2: 1 kiB (kibibyte) = 2¹⁰ = 1024 bytes, 1 MiB (mebibyte) = 2²⁰ = 1 048 576 bytes, 1 GiB = 2³⁰ bytes. Os dois sistemas não coincidem: 1 MiB (1 048 576 bytes) é cerca de 5% maior do que 1 MB (1 000 000 bytes).

Unidades de informação (SI vs binário)

Fig. 5Fig. 5 — Múltiplos do byte: sistema SI (potências de 10) e sistema binário (potências de 2).

Esta diferença explica confusões do dia a dia: um disco anunciado como «500 GB» (SI, 500 × 10⁹ bytes) surge no sistema operativo como cerca de 465 GiB, porque o sistema conta em potências de 2. Rigorosamente, deve usar-se kB/MB/GB para as potências de 10 e kiB/MiB/GiB para as de 2; na prática, muito software escreve «KB/MB/GB» a significar os valores binários. O importante é saber que existem os dois e não os misturar num cálculo.

Erro clássico a evitar: confundir bit com byte. Escrevem-se com símbolos diferentes — «b» minúsculo para bit, «B» maiúsculo para byte — e diferem por um fator de 8. É por isso que as velocidades de ligação à Internet vêm em bits por segundo (Mbit/s, megabit por segundo) e os tamanhos de ficheiro em bytes (MB): uma ligação de 8 Mbit/s transfere, no máximo, cerca de 1 MB por segundo (8 megabits ÷ 8 = 1 megabyte).

1\ \text{byte} = 8\ \text{bits}

Bit e byte

A informação agrupa-se em bytes de 8 bits; use-se «b» para bit e «B» para byte.

1\ \text{kiB} = 2^{10} = 1024\ \text{B}, \quad 1\ \text{MiB} = 2^{20}\ \text{B}, \quad 1\ \text{GiB} = 2^{30}\ \text{B}

Múltiplos binários

Prefixos binários (potências de 2), distintos dos prefixos SI (kB/MB/GB, potências de 10).

Exemplo resolvido

De MiB a bits e tempo de transferência

Um ficheiro tem 3 MiB. Exprime-o em bytes e em bits e estima o tempo mínimo de transferência numa ligação de 16 Mbit/s (megabits por segundo, em base 10).

MiB para bytes
3 MiB = 3 × 2²⁰ B = 3 × 1 048 576 = 3 145 728 bytes.
Bytes para bits
3 145 728 × 8 = 25 165 824 bits ≈ 25,17 megabits (base 10).
Tempo mínimo
25 165 824 bits ÷ (16 × 10⁶ bits/s) ≈ 1,57 s.

Resultado: 3 MiB = 3 145 728 bytes ≈ 25,17 Mbit; a 16 Mbit/s demora, no mínimo, cerca de 1,6 s. (Repara na diferença bit/byte: a ligação conta bits.)

Erros frequentes

Confundir bit (b) com byte (B) — diferem por 8; uma ligação de 8 Mbit/s dá ~1 MB/s, não 8 MB/s.
Assumir que 1 MB = 1024 kB sem distinguir: em SI 1 MB = 1000 kB; a relação 1024 é dos prefixos binários (1 MiB = 1024 kiB).

Revisão ativa

Um ficheiro tem 3 MiB. Quantos bytes e quantos bits tem? E quanto tempo, no mínimo, demoraria a transferi-lo por uma ligação de 16 Mbit/s?

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Aplicações Informáticas B — 12.º ano (DGE) (Direção-Geral da Educação (DGE))

Referências e fontes

Fontes

Direção-Geral da Educação (DGE)

Aprendizagens Essenciais de Aplicações Informáticas B — 12.º ano (DGE)

Conceitos de multimédia

4 secções~13 min de leitura4 competênciasNível Base 2 · Padrão 1 · Aprofundamento 1

Conceitos de multimédia

Pontos-chave

Linear ou não-linear?

Pontos-chave

Classificar media

Pontos-chave

Níveis de quantização

Pontos-chave

De MiB a bits e tempo de transferência

Fontes

Conceitos de multimédia

Pontos-chave

Linear ou não-linear?

Pontos-chave

Classificar media

Pontos-chave

Níveis de quantização

Pontos-chave

De MiB a bits e tempo de transferência

Fontes