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Resumos/Oficina de Multimédia B/Introdução ao multimédia digital
Resumos · Oficina de Multimédia BPT · Secundário

Introdução ao multimédia digital

Multimédia é a integração intencional de vários meios de expressão — texto, imagem, som, vídeo e animação — num discurso único, construído por via digital e muitas vezes interativo. Este primeiro domínio assenta o vocabulário que todos os outros vão mobilizar: as dimensões do conceito, os tipos de media e de multimédia, os suportes de publicação e a cadeia de digitalização (amostragem, quantização e código binário, com o número de níveis a valer 2^n). É o domínio inicial de Oficina de Multimédia B, disciplina de opção do 12.º ano sem Exame Final Nacional, avaliada internamente.

5 secções·~29 min de leitura·5 competências·Nível Base 2 · Padrão 2 · Aprofundamento 1

T·0111 / 8
Perfil de exame
Definir multimédia e caracterizar as dimensões do conceitoDistinguir media estáticos de temporais e multimédia linear de interativaIdentificar os suportes de publicação e as restrições que impõem ao projetoExplicar a digitalização e relacionar o número de bits com os níveis (2^n)Reconhecer o papel compositivo de cada elemento e o quadro dos direitos de autor
Operadores:compreendeidentificadistingueclassificaexplicarelacionacalculajustifica

nível básico

Fixar o vocabulário nuclear: as cinco dimensões do conceito, media estáticos e temporais, multimédia linear e interativa, e os suportes mais correntes.

nível avançado

Dominar a cadeia de digitalização e o cálculo de níveis e bits, usando-os para fundamentar decisões de suporte e de composição num projeto próprio.

Profundidade

Profundidade de leitura: Aprofundado

Texto

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Conteúdo · 5 secções▾
  1. Introdução ao multimédia digital
    • 01O conceito de multimédia e as suas dimensões○
    • 02Tipos de media e tipos de multimédia◐
    • 03Suportes e canais de publicação○
    • 04Digitalização: amostragem, quantização e código binário●
    • 05Os elementos gráficos do produto multimédia◐
§ 01

O conceito de multimédia e as suas dimensões#

●○○BaseLPAE-oficina-de-multimedia-b-12-introducao-multimedia-digital

Pontos-chave

Multimédia designa a integração de vários meios de expressão — texto, imagem, som, vídeo e animação — num único discurso, construído e apresentado por via digital (Fig. 1). A palavra decisiva é integração: não basta que os media coexistam no mesmo ficheiro ou na mesma página, é preciso que tenham sido compostos uns em função dos outros. Um cartaz impresso com uma fotografia e uma legenda não é, tecnicamente, um produto multimédia; um genérico em que a música dita o ritmo dos cortes e a tipografia entra ao segundo certo já o é. Em atelier, isto significa que o trabalho de autor não é reunir materiais, mas decidir o que cada um faz e quando.

Integração dos media num produto multimédia

Integração dos media num produto multimédiaGrafo, Texto → Produto multimédia, Imagem → Produto multimédia, Som → Produto multimédia, Vídeo → Produto multimédia, Animação → Produto multimédia, Produto multimédia → Espetador / utilizadorTextoImagemSomVídeoAnimaçãoProdutomultimédiaEspetador /utilizadorinformaçãoexatareconhecimentoemoção e ritmotempo realo que não sefilmaleitura einteração
Fig. 1Fig. 1 — Os cinco media convergem, por decisão compositiva do autor, num produto único que chega ao espetador ou utilizador.
A primeira dimensão do conceito é a pluralidade de media: estão presentes, no mesmo objeto, meios de naturezas diferentes, uns que se leem no espaço e outros que se ouvem ou se veem no tempo. A segunda é a digitalização: todos eles são reduzidos ao mesmo substrato binário, sequências de zeros e uns. Antes do digital, cada meio tinha o seu suporte físico próprio — película para a imagem em movimento, fita magnética para o som, papel para o texto — e misturá-los exigia laboratórios distintos. Reduzidos ao mesmo código, passam a caber no mesmo ficheiro, na mesma linha de tempo e na mesma máquina: é esta a razão técnica pela qual o atelier multimédia existe.
A terceira dimensão é a integração propriamente dita, e é aqui que a disciplina se torna artística. Os canais podem funcionar em redundância (dizem o mesmo), em complementaridade (cada um diz uma parte) ou em contraponto (dizem coisas diferentes, e é da tensão que nasce o sentido). Uma locução que descreve exatamente aquilo que já se vê desperdiça um canal inteiro; uma imagem serena sobre um som inquieto produz uma ironia que nenhuma das duas teria isolada. Compor multimédia é distribuir tarefas pelos canais e assumir a relação que se estabelece entre eles.
A quarta dimensão é a interatividade: o recetor age sobre o produto e o produto responde-lhe — escolhe, arrasta, aproxima-se, responde. A quinta é a não-linearidade: existe mais do que um percurso possível pelo conteúdo, e é o utilizador quem o determina, dentro do campo de possibilidades que o autor desenhou. Nem todo o produto multimédia é interativo: um spot, um genérico ou uma curta-metragem são multimédia linear, e não são por isso menos exigentes. A diferença de fundo é que, no interativo, o autor deixa de compor uma sequência e passa a compor uma estrutura.
Convém separar multimédia de duas noções vizinhas. Não é o mesmo que técnica mista nas artes plásticas, onde se combinam materiais físicos numa obra única e irrepetível. Também não é o mesmo que simples justaposição: colocar um vídeo, três fotografias e um texto lado a lado numa página não integra nada se cada um continuar a funcionar por si. O critério prático que serve o atelier é este — se retirarmos um dos elementos e o sentido da peça permanecer intacto, não houve integração, houve acumulação.
Exemplo resolvido

Que dimensões estão presentes em cada peça?

Uma turma apresenta dois trabalhos. (a) Um vídeo de 60 s com imagem, música e cartões de texto, projetado em ciclo no átrio da escola. (b) Um sítio onde o visitante escolhe entre cinco percursos de leitura, cada um com fotografia, texto e som. Quais das cinco dimensões do conceito estão presentes em cada um?

  1. 01Pluralidade de media

    Presente nos dois: (a) reúne imagem em movimento, som e texto; (b) reúne fotografia, texto e som.

  2. 02Digitalização

    Presente nos dois: ambos existem como ficheiros, editados e publicados por via digital.

  3. 03Integração

    Presente nos dois, desde que composta: em (a) os cartões entram sobre os tempos fortes da música; em (b) o som acompanha e comenta cada fotografia.

  4. 04Interatividade

    Só em (b): o visitante age e o produto responde-lhe. Em (a) a projeção corre sozinha, sem qualquer resposta ao espetador.

  5. 05Não-linearidade

    Só em (b): há cinco percursos possíveis. Em (a) a ordem é uma só e fixa.

Resultado: (a) tem três das cinco dimensões — é multimédia linear, e nem por isso menos exigente. (b) tem as cinco — é multimédia interativa, e obriga o autor a compor uma estrutura de percursos em vez de uma sequência.

Foco no Exame Nacional

  • Definir multimédia pela integração intencional de vários media num discurso único, e não pela mera soma de ficheiros no mesmo projeto.
  • Nomear e explicar as cinco dimensões do conceito (pluralidade de media, digitalização, integração, interatividade e não-linearidade) com exemplos de projeto próprio.
  • Justificar, perante uma peça concreta, quais das dimensões estão presentes e o que faltaria para as restantes.

Erros frequentes

  • Chamar multimédia a qualquer ficheiro digital: um vídeo isolado ou uma fotografia tratada no computador são digitais, mas não integram vários media num discurso único.
  • Confundir integração com justaposição — colar uma banda sonora por cima de imagens que a ignoram é acumular canais, não compor com eles.
  • Assumir que multimédia implica sempre interatividade: um genérico ou um spot são produtos multimédia lineares de pleno direito.

Revisão ativa

Escolhe um trabalho que conheças bem (um genérico de série, o sítio de um museu, uma instalação vista numa exposição) e identifica nele, uma a uma, as cinco dimensões do conceito de multimédia. Onde alguma não estiver presente, explica em duas linhas o que teria de mudar na peça para lá chegar.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Oficina de Multimédia B — 12.º ano (DGE) (Direção-Geral da Educação (DGE)) · Oficina de Multimédia B — documento curricular da disciplina (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 02

Tipos de media e tipos de multimédia#

●●○PadrãoLPAE-oficina-de-multimedia-b-12-introducao-multimedia-digital

Pontos-chave

Chamam-se media estáticos aos que não têm duração própria: o texto e a imagem fixa (fotografia, ilustração, grafismo, esquema). Estão inteiros no instante em que aparecem, e é o observador quem decide quanto tempo lhes dedica — pode voltar atrás, saltar, demorar-se num pormenor. Compõem-se no espaço, pelo que as decisões de autor são o enquadramento, a hierarquia, o alinhamento, a escala e a mancha de texto. Medem-se em unidades espaciais: pixels, pontos tipográficos, milímetros (Fig. 2).

Media estáticos e media dinâmicos (temporais)

Media estáticos e media dinâmicos (temporais)Tabela com 3 colunas e 6 linhas, Dados: Critério · Media estáticos · Media dinâmicos (temporais); Exemplos · texto, imagem fixa (fotografia, ilustração, grafismo) · som, vídeo, animação; Duração própria · não tem — o observador decide o tempo de leitura · tem — o produto impõe a sua duração; Linha de tempo · dispensável; compõem-se no espaço · indispensável; compõem-se no tempo; Sincronização · não se coloca · essencial (voz com lábios, corte com música, legenda com fala); Unidades de medida · pixels, pontos tipográficos, milímetros · fotogramas por segundo, amostras por segundo; Decisão de autor · enquadramento, hierarquia, alinhamento, escala · ritmo, duração dos planos, momento do corteCRITÉRIOMEDIA ESTÁTICOSMEDIA DINÂMICOS(TEMPORAIS)Exemplostexto, imagem fixa(fotografia, ilustração,grafismo)som, vídeo, animaçãoDuração próprianão tem — o observadordecide o tempo de leituratem — o produto impõe a suaduraçãoLinha de tempodispensável; compõem-se noespaçoindispensável; compõem-se notempoSincronizaçãonão se colocaessencial (voz com lábios,corte com música, legendacom fala)Unidades de medidapixels, pontos tipográficos,milímetrosfotogramas por segundo,amostras por segundoDecisão de autorenquadramento, hierarquia,alinhamento, escalaritmo, duração dos planos,momento do corte
Fig. 2Fig. 2 — Media estáticos compõem-se no espaço; media dinâmicos (temporais) compõem-se no tempo, e por isso exigem linha de tempo e sincronização.
Chamam-se media dinâmicos, ou temporais, aos que só existem ao longo de um intervalo de tempo: o som, o vídeo e a animação. Têm duração própria e impõem-na ao espetador — passam à velocidade que o autor fixou, e o que não for apreendido nesse intervalo perde-se. Medem-se em unidades por segundo: fotogramas por segundo na imagem em movimento, amostras por segundo no som. As decisões de autor passam a ser o ritmo, a duração de cada plano e o momento exato do corte.
Trabalhar media temporais obriga a uma linha de tempo, que é o instrumento central da montagem: uma régua onde cada elemento ocupa um começo e um fim, em pistas sobrepostas. Quando dois media temporais correm juntos é preciso sincronizá-los — a voz com o movimento dos lábios, o corte com o tempo forte da música, a legenda com a fala. A tolerância é pequena: a 25 fotogramas por segundo cada fotograma dura 0,04 s, e um desfasamento de dois ou três fotogramas entre som e imagem já se nota. Sincronizar não é um acabamento técnico no fim do trabalho: é o que faz uma montagem parecer inevitável.
Quanto ao tipo, a multimédia diz-se linear quando o percurso é um só e fixo: o espetador assiste, e a única coisa que controla é a reprodução. É o caso de uma curta-metragem, de um spot, de um genérico ou de uma projeção em ciclo. Diz-se não-linear, ou interativa, quando o utilizador tem agência: escolhe por onde entra, o que aprofunda e o que salta, e o produto reage a essa escolha. Carregar em « pausa » ou arrastar a barra de tempo não torna um filme interativo — a estrutura continua a ser uma sequência única; o que define a interatividade é o produto mudar consoante aquilo que o utilizador faz.
A não-linearidade organiza-se, historicamente, em torno do hipertexto: texto composto por unidades ligadas entre si por ligações, que o leitor percorre pela ordem que quiser — termo cunhado por Ted Nelson nos anos 1960. A hipermédia estende o mesmo princípio a todos os media: o nó pode ser uma imagem, um som ou um vídeo, e a ligação pode partir de uma zona sensível dentro deles. A Web é o exemplo maior de hipermédia, e é por isso que um sítio se projeta primeiro como um mapa de nós e ligações e só depois como ecrãs. Para o autor, a consequência é dura e interessante: tem de garantir que a peça faz sentido em muitas ordens de leitura, não apenas naquela que imaginou.
Nfotogramas=t×fN_{\text{fotogramas}} = t \times fNfotogramas​=t×f

Fotogramas de um plano ou de uma peça

t é a duração em segundos e f a cadência em fotogramas por segundo. O mesmo produto dá o número do fotograma em que cai um acontecimento sonoro situado no instante t.

Exemplo resolvido

Onde cai o corte no genérico

O genérico de uma curta-metragem tem 12 s e é montado a 25 fotogramas por segundo. A música tem um tempo forte aos 4,8 s, e é aí que o título deve entrar. Quantos fotogramas tem o genérico e em que fotograma cai o corte?

  1. 01Total de fotogramas

    12 s × 25 fotogramas/s = 300 fotogramas.

    N=12×25=300N = 12 \times 25 = 300N=12×25=300
  2. 02Fotograma do corte

    4,8 s × 25 fotogramas/s = 120. O corte cai na fronteira do fotograma 120, isto é, exatamente a 4/5 dos primeiros 6 s.

    n=4,8×25=120n = 4{,}8 \times 25 = 120n=4,8×25=120
  3. 03Que margem existe

    Cada fotograma dura 1 ÷ 25 = 0,04 s. Errar por dois fotogramas são 0,08 s — pouco no relógio, mas já audível como um título que entra fora do tempo.

Resultado: O genérico tem 300 fotogramas e o título entra na fronteira do fotograma 120. Como o som e a imagem são ambos media temporais, o valor útil não é o segundo, é o fotograma: é nele que a linha de tempo permite ser exato.

Foco no Exame Nacional

  • Classificar cada medium como estático ou dinâmico (temporal), justificando pelo critério da duração própria e não pela sua expressividade.
  • Distinguir multimédia linear de interativa pela agência do recetor e dar exemplos de produtos de atelier de cada tipo.
  • Explicar hipertexto e hipermédia como forma de organizar a não-linearidade, e o que isso implica para a estrutura de um projeto.

Erros frequentes

  • Chamar dinâmica a uma imagem fixa só porque tem movimento aparente ou porque é vistosa — o critério é ter duração própria, não ser expressiva.
  • Confundir interatividade com os comandos de reprodução: carregar em « pausa », « avançar » ou « repetir » não torna a peça não-linear, porque a estrutura continua a ser uma única sequência.
  • Esquecer a sincronização ao juntar dois media temporais e montar o corte de olho, sem o referenciar ao fotograma ou ao tempo forte da música.

Revisão ativa

Classifica cada elemento de um teaser de exposição como medium estático ou temporal e indica quais exigem sincronização entre si: o cartão de título, a fotografia de uma das peças, a locução, o plano de vídeo da montagem da sala e a animação do logótipo. Depois diz se o teaser, no seu conjunto, é multimédia linear ou interativa, e porquê.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

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

§ 03

Suportes e canais de publicação#

●○○BaseLPAE-oficina-de-multimedia-b-12-introducao-multimedia-digital

Pontos-chave

O suporte é o lugar onde a peça vai ser vista e ouvida, e não é uma decisão de fim de projeto: é uma premissa. Web, aplicações, dispositivos móveis, quiosques interativos, instalações e projeções, suportes físicos e difusão em fluxo são canais com exigências muito diferentes (Fig. 3). Cada um impõe restrições reais — largura de banda disponível, tamanho e proporção do ecrã, modo de interação (rato, toque, gesto ou nenhum), contexto de receção e requisitos de acessibilidade. Fixar o suporte antes de compor é o que evita descobrir, no fim, que o texto é ilegível ou que o ficheiro não chega a carregar.

Suportes de multimédia e as suas restrições

Suportes de multimédia e as suas restriçõesTabela com 3 colunas e 7 linhas, Dados: Suporte · Restrição dominante · Implicação para o projeto; Web (sítio, portefólio) · largura de banda e ecrãs de largura muito variável · peso dos ficheiros controlado; composição que resiste dos 360 aos 2560 pixels; Aplicação (computador ou móvel) · recursos do dispositivo e regras da loja · media já otimizados e instalados; interação por toque ou por rato; Dispositivo móvel (fluxo social) · ecrã pequeno, vertical, som desligado por omissão · formato vertical, corpo de letra grande, legendas sempre; Quiosque interativo · utilizador de pé, em trânsito, sem instruções · navegação óbvia, sessões curtas, regresso automático ao início; Instalação e projeção · distância de leitura, luz e ruído ambiente · escala grande, contraste alto, ciclo contínuo sem princípio nem fim; Suporte físico (disco, cartão) · capacidade fixa e imutável depois de gravada · orçamento de espaço calculado à cabeça; nenhuma correção posterior; Difusão em fluxo (streaming) · ligação instável e qualidade adaptativa · a peça tem de continuar legível na pior qualidade servidaSUPORTERESTRIÇÃO DOMINANTEIMPLICAÇÃO PARA OPROJETOWeb (sítio, portefólio)largura de banda e ecrãs delargura muito variávelpeso dos ficheiroscontrolado; composição queresiste dos 360 aos 2560pixelsAplicação (computador oumóvel)recursos do dispositivo eregras da lojamedia já otimizados einstalados; interação portoque ou por ratoDispositivo móvel (fluxosocial)ecrã pequeno, vertical, somdesligado por omissãoformato vertical, corpo deletra grande, legendassempreQuiosque interativoutilizador de pé, emtrânsito, sem instruçõesnavegação óbvia, sessõescurtas, regresso automáticoao inícioInstalação e projeçãodistância de leitura, luz eruído ambienteescala grande, contrastealto, ciclo contínuo semprincípio nem fimSuporte físico (disco,cartão)capacidade fixa e imutáveldepois de gravadaorçamento de espaçocalculado à cabeça; nenhumacorreção posteriorDifusão em fluxo (streaming)ligação instável e qualidadeadaptativaa peça tem de continuarlegível na pior qualidadeservida
Fig. 3Fig. 3 — Cada suporte impõe uma restrição dominante, e cada restrição obriga a uma decisão concreta de projeto.
Na Web e nos dispositivos móveis, a restrição dominante é dupla: a largura de banda, que limita o peso dos ficheiros, e a variabilidade do ecrã, que pode ir de cerca de 360 pixels de largura num telemóvel a alguns milhares num monitor grande. Uma composição pensada para uma largura fixa desfaz-se em todas as outras, pelo que se projeta primeiro para a menor largura e se acrescenta a partir daí. Há ainda um dado que muda tudo nos fluxos das redes sociais: o som arranca desligado por omissão, e a maior parte do público nunca chega a ligá-lo. Uma peça que só funcione com som já perdeu quem a vê em silêncio — daí as legendas e o sentido construído na imagem.
Nos quiosques, nas instalações e na projeção, a restrição dominante é o contexto de receção. O visitante está de pé, muitas vezes de passagem, a um ou vários metros de distância, com luz e ruído ambiente que não controlamos e sem ninguém para lhe explicar o funcionamento. Isso obriga a corpos de letra maiores, contraste alto, sequências curtas, ciclo contínuo sem princípio nem fim reconhecíveis e, no caso interativo, uma navegação óbvia que regressa sozinha ao início quando ninguém a usa. É um projeto de escala e de legibilidade antes de ser um projeto de conteúdo.
O suporte físico — um disco ou um cartão de memória entregue com a peça — tem capacidade fixa e definitiva: o que não couber não vai, e depois de gravado não se corrige. Obriga a um orçamento de espaço feito à cabeça, a partir do débito binário escolhido e da duração do programa. A difusão em fluxo funciona ao contrário: a qualidade é adaptativa, e o servidor entrega uma versão melhor ou pior consoante a ligação de quem está a ver. A consequência para o autor é que a peça tem de continuar legível na pior versão servida — um plano com muito detalhe fino ou com texto pequeno desfaz-se logo à primeira quebra de ligação.
A acessibilidade atravessa todos os suportes e faz parte do enunciado, não da reparação final. Significa legendas para todo o conteúdo falado, contraste suficiente entre texto e fundo, texto alternativo nas imagens, alvos de toque grandes o bastante e nunca depender apenas da cor para transmitir uma informação. Nos suportes públicos acrescenta-se ainda a altura e o alcance do dispositivo, para que possa ser usado por quem está sentado. Uma peça acessível não é uma peça mais pobre: as decisões que a tornam legível para quem tem uma limitação são, quase sempre, as mesmas que a tornam legível para todos.
t=CDt = \frac{C}{D}t=DC​

Duração que cabe num suporte de capacidade fixa

C é a capacidade do suporte em bits (bytes multiplicados por 8), D o débito binário em bits por segundo e t a duração em segundos. Invertendo, D = C ÷ t dá o débito máximo admissível para uma duração já fixada.

Exemplo resolvido

Cabe o programa no cartão da instalação?

Uma instalação vai correr em ciclo a partir de um cartão de 8 GB (8 × 10⁹ bytes) e o programa dura 45 minutos. O vídeo está exportado com um débito binário médio de 12 Mbit/s. Cabe? E qual seria o débito máximo admissível para esta mesma duração?

  1. 01Capacidade em bits

    8 × 10⁹ bytes × 8 bits/byte = 64 × 10⁹ bits, ou seja 64 000 Mbit.

  2. 02Duração que cabe a 12 Mbit/s

    64 000 Mbit ÷ 12 Mbit/s ≈ 5 333 s, isto é, cerca de 88 min 53 s.

    t=64 00012≈5 333 st = \frac{64\,000}{12} \approx 5\,333\ \text{s}t=1264000​≈5333 s
  3. 03Espaço que o programa ocupa

    45 min = 2 700 s; 2 700 s × 12 Mbit/s = 32 400 Mbit; ÷ 8 = 4 050 Mbyte ≈ 4,05 GB.

  4. 04Débito máximo para 45 min

    64 000 Mbit ÷ 2 700 s ≈ 23,7 Mbit/s.

    Dmax⁡=64 0002 700≈23,7 Mbit/sD_{\max} = \frac{64\,000}{2\,700} \approx 23{,}7\ \text{Mbit/s}Dmax​=270064000​≈23,7 Mbit/s

Resultado: Cabe com folga: o programa ocupa cerca de 4,05 GB dos 8 GB disponíveis. Como o cartão suportaria até cerca de 23,7 Mbit/s para os mesmos 45 minutos, vale a pena reexportar com débito mais alto e aproveitar a capacidade para ganhar qualidade de imagem na projeção.

Foco no Exame Nacional

  • Identificar os suportes de multimédia e nomear a restrição dominante de cada um (largura de banda, ecrã, contexto de receção, capacidade fixa, qualidade adaptativa).
  • Justificar decisões concretas de projeto — formato, duração, corpo de letra, legendas, navegação — a partir do suporte escolhido.
  • Calcular se um programa cabe num suporte de capacidade fixa, a partir da duração e do débito binário.

Erros frequentes

  • Escolher o suporte no fim, depois de a peça estar montada — o suporte é uma premissa e condiciona formato, duração, escala tipográfica e legibilidade.
  • Assumir que a peça será vista com som: nos fluxos das redes sociais o som arranca desligado, pelo que sem legendas ou sem sentido visual autónomo a mensagem perde-se.
  • Confundir a capacidade de um suporte físico com o débito binário: a capacidade mede-se em bytes e é fixa; o débito mede-se em bits por segundo e é o que consome essa capacidade ao longo do tempo.

Revisão ativa

O teaser de 45 s da exposição de fim de ano vai ser publicado em três sítios: no fluxo vertical de uma rede social, projetado em ciclo no átrio da escola e num quiosque com ecrã tátil à entrada da exposição. Para cada um, indica a restrição dominante e duas decisões concretas que mudarias (formato, duração, corpo de letra, som, navegação).

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Oficina de Multimédia B — 12.º ano (DGE) (Direção-Geral da Educação (DGE)) · Oficina de Multimédia B — documento curricular da disciplina (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 04

Digitalização: amostragem, quantização e código binário#

●●●AprofundamentoLPAE-oficina-de-multimedia-b-12-introducao-multimedia-digital

Pontos-chave

O mundo que captamos é analógico: a pressão sonora e a luz variam de forma contínua, sem degraus, tanto ao longo do tempo como ao longo dos valores que tomam. Entre dois instantes há sempre outro instante; entre dois níveis de intensidade há sempre outro nível. O digital é o contrário: é discreto e finito — mede-se um número finito de vezes e cada medida é arredondada a um de um número finito de valores. Digitalizar é, por isso, uma dupla discretização (Fig. 4), e daqui decorre uma verdade que acompanha toda a disciplina: um ficheiro nunca é o real, é sempre uma aproximação do real.

Cadeia da digitalização de um sinal

4 níveis (2 bits)sinal analógico contínuo11100100tempo0111010001100100019 amostras × 2 bits = 18 bitssinalanalógicoamostragem(tempo)quantização(amplitude)codificaçãobinária
Fig. 4Fig. 4 — Da onda contínua ao código: as amostras (círculos vazios, sobre a curva) são arredondadas aos níveis disponíveis (pontos cheios) e cada nível escreve-se com 2 bits.
A amostragem é a discretização do eixo do tempo — ou do espaço, quando o sinal é uma imagem. Consiste em medir o valor do sinal a intervalos regulares e guardar apenas essas medidas, as amostras. No som, a taxa de amostragem conta-se em amostras por segundo (hertz); na imagem, a amostragem faz-se no plano e o seu resultado é a grelha de pixels a que chamamos resolução; no vídeo, é a cadência de fotogramas por segundo. Amostrar mais vezes capta variações mais rápidas e detalhes mais finos — e produz, proporcionalmente, mais dados.
A quantização é a discretização do eixo da amplitude: cada amostra medida é arredondada ao nível disponível mais próximo. O número de níveis não é livre — é fixado pelo número de bits reservados a cada amostra e vale exatamente 2 elevado a esse número (Fig. 5). A diferença entre o valor real e o nível a que foi arredondado chama-se erro de quantização, e é ele que se vê e se ouve quando os níveis são poucos: numa imagem, os degraus visíveis num céu ou num gradiente, a que se chama posterização; num som, uma aspereza granulada nas passagens mais suaves.

Níveis representáveis por número de bits

Níveis representáveis por número de bitsGráfico de barras: bits por amostra por níveis representáveis, Dados: Níveis representáveis · 1 bit: 2; Níveis representáveis · 2 bits: 4; Níveis representáveis · 4 bits: 16; Níveis representáveis · 8 bits: 2560501001502002501 bit2 bits4 bits8 bits2416256bits por amostraníveis representáveis
Fig. 5Fig. 5 — Níveis representáveis em função do número de bits: 2¹ = 2, 2² = 4, 2⁴ = 16 e 2⁸ = 256.
Feita a quantização, cada nível é escrito como uma combinação de zeros e uns — é a codificação binária. O bit (binary digit) é a unidade mínima e só toma dois valores; oito bits formam um byte, que representa 256 valores distintos. Com 2 bits há quatro níveis, escritos 00, 01, 10 e 11; com 8 bits há 256, de 00000000 a 11111111. Como o alfabeto é o mesmo para o som, a imagem, o vídeo e o texto, uma só máquina pode editá-los todos e um só ficheiro pode contê-los — é este o fundamento técnico daquela integração de que fala a primeira secção.
Todo o processo assenta num compromisso que voltará em imagem, som e vídeo: mais amostras e mais níveis dão mais fidelidade e ocupam mais espaço. Aumentar a taxa de amostragem multiplica o número de medidas; aumentar a profundidade em bits duplica o número de níveis a cada bit acrescentado. No sentido inverso, para saber quantos bits são precisos para representar N valores distintos usa-se n = ⌈log₂ N⌉, arredondando sempre para cima, porque não existem bits fracionários. Decidir onde parar é uma decisão de autor, não de máquina: a partir do ponto em que o olho e o ouvido deixam de notar diferença, só se está a acrescentar peso ao ficheiro.
N=2 nN = 2^{\,n}N=2n

Níveis representáveis com n bits

Cada bit acrescentado duplica o número de níveis disponíveis: 1 bit dá 2 níveis, 2 bits dão 4, 4 bits dão 16 e 8 bits dão 256.

n=⌈log⁡2N⌉n = \lceil \log_2 N \rceiln=⌈log2​N⌉

Bits necessários para representar N valores distintos

Arredonda-se sempre para cima, porque não há bits fracionários: para 40 valores, log₂ 40 ≈ 5,32, logo são precisos 6 bits (64 níveis, dos quais 24 ficam por usar).

Exemplo resolvido

Da profundidade às cores, e das cores à profundidade

Uma animação é exportada com 4 bits por pixel, em paleta indexada. (a) Quantas cores tem essa paleta? (b) O autor conclui que precisa de 300 cores distintas para as gradações do fundo. Quantos bits por pixel são precisos, no mínimo?

  1. 01(a) Níveis com 4 bits

    O número de níveis é 2 elevado ao número de bits: 2⁴ = 16.

    N=24=16N = 2^{4} = 16N=24=16
  2. 02(b) Enquadrar as 300 cores

    Procura-se o menor n com 2ⁿ ≥ 300. Ora 2⁸ = 256, que é menor do que 300, e 2⁹ = 512, que já chega.

  3. 03(b) Pelo logaritmo

    log₂ 300 ≈ 8,23; arredondando para cima, n = 9 bits.

    n=⌈log⁡2300⌉=9n = \lceil \log_2 300 \rceil = 9n=⌈log2​300⌉=9
  4. 04Leitura de atelier

    Com 512 níveis sobram 212 entradas na paleta. Como as aplicações trabalham em profundidades de 8, 16 ou 24 bits, na prática exporta-se a 16 bits e ganha-se margem para as gradações do fundo.

Resultado: (a) 4 bits por pixel dão 2⁴ = 16 cores. (b) Para 300 cores são precisos, no mínimo, 9 bits (2⁹ = 512 níveis), que na prática se arredondam para os 16 bits oferecidos pelas aplicações. Cada bit acrescentado duplica os níveis — e o peso do ficheiro cresce na mesma proporção.

Foco no Exame Nacional

  • Explicar a digitalização como dupla discretização: amostragem no tempo (ou no espaço) e quantização na amplitude.
  • Calcular o número de níveis a partir do número de bits (2^n) e o número mínimo de bits necessário para N valores distintos (n = ⌈log₂ N⌉).
  • Reconhecer o compromisso entre fidelidade e tamanho e nomear os seus sinais visíveis e audíveis (posterização, granulado).

Erros frequentes

  • Trocar amostragem com quantização: a amostragem decide de quanto em quanto tempo (ou de que ponto a que ponto) se mede; a quantização decide em quantos degraus se arredonda cada medida.
  • Escrever que 8 bits dão 8 valores: 8 bits dão 2⁸ = 256 valores. O número de bits é o expoente, nunca o resultado.
  • Arredondar n = ⌈log₂ N⌉ para baixo: com 5 bits só há 32 níveis, pelo que 40 valores distintos não cabem — o arredondamento é sempre para cima.

Revisão ativa

Um autor quer uma paleta de exatamente 100 cores para uma série de cartazes gerados por computador. Quantos bits por pixel são necessários, no mínimo? E quantos níveis dessa profundidade ficariam por usar?

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

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

§ 05

Os elementos gráficos do produto multimédia#

●●○PadrãoLPAE-oficina-de-multimedia-b-12-introducao-multimedia-digital

Pontos-chave

Um produto multimédia constrói-se com cinco elementos, e cada um faz bem alguma coisa que os outros fazem mal. O texto é o único que diz coisas exatas — nomes, datas, materiais, instruções, preços — e o único que se relê sem se voltar atrás. A imagem fixa é reconhecida quase instantaneamente e é ela que fixa a atmosfera e serve de prova. O som trabalha mesmo fora do campo de visão: dá emoção, espaço e continuidade, e é ele que cose os cortes. O vídeo traz o mundo real com o seu tempo próprio, e a animação mostra aquilo que não existe ou não se pode filmar — processos, esquemas, metamorfoses, o interior das coisas.
O trabalho de autor não está em ter os cinco elementos, está na articulação entre eles (Fig. 6). Atribuída a tarefa certa a cada canal, o produto fica leve; atribuídas as mesmas tarefas a vários canais, fica redundante e cansativo. Uma legenda que repete palavra por palavra a locução que já se ouve, sobre uma imagem que já mostra o mesmo, obriga o espetador a três leituras do mesmo conteúdo e não acrescenta nada. A economia é uma regra prática segura: cada elemento entra quando é o único capaz de fazer aquilo que ali é preciso fazer.

Os cinco elementos e a interface de um produto multimédia

ecrã do produtoinícioobrassobrenavegaçãoimagemtextovídeoanimaçãosomcinco elementos · uma só composição
Fig. 6Fig. 6 — Os cinco elementos ocupam o ecrã; a interface e a navegação (a barra destacada) são o que o autor compõe por cima deles.
Nos produtos interativos há dois elementos que não são media e que, ainda assim, o autor compõe: a interface e a navegação. A interface é a parte visível e manipulável — menus, botões, ícones, áreas sensíveis, indicadores de estado — e obedece às mesmas leis de composição que qualquer superfície gráfica: hierarquia, alinhamento, proximidade, contraste. A navegação é a estrutura das ligações entre conteúdos, e pode ser linear, hierárquica (em árvore) ou em rede. Escolher a estrutura é decidir a liberdade que se dá ao utilizador — e desenhá-la mal é a maneira mais rápida de tornar inúteis conteúdos excelentes.
A usabilidade mede-se pelo que o utilizador consegue fazer sem que lhe expliquem. Assenta em quatro hábitos: consistência (o mesmo elemento faz sempre o mesmo e está sempre no mesmo sítio), retorno (cada ação produz uma resposta visível), reversibilidade (há sempre maneira de voltar atrás) e orientação (percebe-se sempre onde se está e o que falta ver). Junta-se-lhe a acessibilidade: contraste, corpo de letra suficiente, legendas, alvos de toque generosos e nunca depender apenas da cor. O teste decisivo é barato — entregar a peça a alguém que não a fez, não dizer nada e observar onde essa pessoa hesita.
Todo o material que entra no produto tem um autor e uma licença, e isso faz parte do projeto desde o primeiro dia. Em Portugal a matéria é regulada pelo Código do Direito de Autor e dos Direitos Conexos, que protege a obra pelo simples facto de ter sido criada e reconhece ao autor direitos morais, como o de ser identificado, e direitos patrimoniais, como o de autorizar a utilização. Usar uma fotografia, uma música ou um tipo de letra de terceiros exige a licença correspondente; as licenças livres, como as Creative Commons, autorizam usos definidos e quase sempre obrigam a creditar; o domínio público e o material de produção própria são as vias mais seguras. Na prática de atelier mantém-se uma lista de origens e licenças na memória descritiva, atualizada à medida que os elementos entram — reconstituí-la no fim é sempre pior.
Exemplo resolvido

Distribuir as tarefas pelos cinco elementos

Um museu escolar quer explicar, num quiosque à entrada da sala, como foi restaurado um quadro. Que tarefa fica a cargo de cada um dos cinco elementos, e porquê?

  1. 01Texto

    Fica com a informação exata que tem de ser lida sem margem de erro: título e data da obra, materiais, nomes dos intervenientes e duração do restauro. Nenhum outro elemento diz um pigmento ou uma data sem ambiguidade.

  2. 02Imagem fixa

    Fica com o antes e o depois, lado a lado e à mesma escala. A comparação é imediata e o visitante controla o tempo que lhe dedica — coisa que um vídeo não permite.

  3. 03Animação

    Fica com as camadas do quadro e a sua remoção sucessiva: verniz, repinturas, camada original. É um processo que não se pode filmar, e por isso é o elemento certo.

  4. 04Vídeo

    Fica com um plano curto do restaurador a trabalhar e a explicar uma decisão difícil. Traz o tempo real e a presença de quem fez, que a animação não substitui.

  5. 05Som

    Fica com a locução breve e com o ambiente da oficina, que dá continuidade entre os blocos. Como é um quiosque em sala, vai com legendas obrigatórias e volume contido.

Resultado: Cada elemento recebe a tarefa que só ele faz bem, e nenhum repete o trabalho de outro. Falta apenas fechar o quadro legal: a fotografia de arquivo e a música de fundo têm de trazer licença verificada e crédito, registados na memória descritiva à medida que entram no projeto.

Foco no Exame Nacional

  • Atribuir a cada elemento (texto, imagem, som, vídeo, animação) a função compositiva que só ele desempenha bem, e justificar a atribuição perante um produto concreto.
  • Explicar interface, navegação e usabilidade como decisões de autor, distinguindo estrutura linear, hierárquica e em rede.
  • Enquadrar o uso de material de terceiros nas normas de direitos de autor e documentar origens e licenças na memória descritiva.

Erros frequentes

  • Repetir a mesma informação em texto, locução e legenda ao mesmo tempo: o espetador não sabe onde olhar e nenhum dos canais acrescenta o que quer que seja.
  • Tratar a interface como decoração aplicada no fim, em vez de a compor com as mesmas leis de hierarquia e contraste que se aplicam a qualquer superfície gráfica.
  • Usar tipos de letra, música ou fotografias descarregadas sem verificar a licença — mesmo num trabalho escolar, a origem e a licença de cada elemento têm de ficar registadas.

Revisão ativa

Para um teaser de 30 s da exposição de fim de ano, distribui as tarefas pelos cinco elementos: o que fica a cargo do texto, da imagem, do som, do vídeo e da animação? Justifica cada atribuição pelo que só esse elemento faz bem e indica, para cada um, a origem e a licença que usarias.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Oficina de Multimédia B — 12.º ano (DGE) (Direção-Geral da Educação (DGE)) · Oficina de Multimédia B — documento curricular da disciplina (Direção-Geral da Educação (DGE))

Conteúdo

Secção -- / 05

    • 01O conceito de multimédia e as suas dimensões○
    • 02Tipos de media e tipos de multimédia◐
    • 03Suportes e canais de publicação○
    • 04Digitalização: amostragem, quantização e código binário●
    • 05Os elementos gráficos do produto multimédia◐

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Dos resumos à prática

Introdução ao multimédia digital

Consolida este tema com perguntas do banco de perguntas.

~29
min
5
Competências
Praticar

Referências e fontes

Fontes

Direção-Geral da Educação (DGE)

  • Aprendizagens Essenciais de Oficina de Multimédia B — 12.º ano (DGE)
  • Oficina de Multimédia B — documento curricular da disciplina

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Narrativa para multimédia

EuraStudy·Resumos T·01·MMXXVI

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