Vertentes Tecnológicas
2015-02-16
Texto: Carlos A Henriques
Actualmente o termo CODEC é tão importante que nos leva à sua referência diária quando estabelecemos qualquer tipo de conversação em torno do fenómeno cinematográfico, televisivo ou videográfico na chamada vertente digital.
No sentido de dar ao tema uma estrutura fluente e mais facilmente entendível, vamos dedicar alguns artigos sobre o mesmo, indo tão profundo quanto nos for possível, tendo em atenção o público a que nos dirigimos tanto no campo profissional como do foro estudantil ou meramente curioso das nuances empregues na actual tecnologia do Audiovisual.
Origens
Mas, de facto, de onde surgiu este termo, independentemente da sua acção concreta?
A origem da palavra CODEC encontra na língua inglesa uma explicação pronta e precisa a envolver algo de mais complexo quando se inicia a descoberta e atribuições de tão importante figura a qual compreende a junção de duas palavras, ou seja, corresponde ao acrónimo de CODER (Codificador) com a palavra DECODER (Descodificador).
O Que Faz Um CODEC?
Em termos muito gerais um CODEC pode corresponder a um dispositivo (hardware) e/ou programa informático (software), cuja missão é proceder à codificação/compressão na origem e descodificação/descompressão no destinatário de sinais de áudio, vídeo ou outros na sua forma digital, que o mesmo é dizer, torna o processo de armazenamento ou transmissão de ficheiros (files) muito mais leve, o que implica poupança de espaço no armazenamento temporário ou definitivo desses sinais, assim como facilita a sua transmissão dado haver uma redução drástica tanto na taxa de bits utilizada (bit rate), como na largura de banda necessária e, ainda, um aumento significativo de velocidade em todos os procedimentos.
A Essência do Processo
Os sinais digitais, tanto de áudio como vídeo, têm a sua origem precisamente num CODEC dado que é este o primeiro patamar de processamento quando se faz a conversão de um sinal analógico para digital, o qual implica, fundamentalmente, três passos a saber:
Amostragem......Quantificação.......Codificação/Compressão
Numa câmara digital os sinais eléctricos obtidos à nascença são analógicos, ou seja, perante uma determinada quantidade de luz representativa de um ponto (pixél) de imagem o transdutor transforma essa energia luminosa numa equivalente eléctrica, acção o que conduz a uma sucessão de valores análogos à luz que lhes deu origem, daí a designação de sinal eléctrico analógico.
Captação Analógica
A operação que se segue, a da digitalização, implica a chamada amostragem a uma dada cadência, segundo o princípio enunciado por Nyquist, a quantificação do sinal, que o mesmo é dizer, a atribuição de um dado valor fixo ao ponto amostrado, conhecido em gíria por quantificação.
De seguida procedendo-se à chamada codificação, ou seja, a atribuição de um código binário a cada quantificação efectuada, sendo a operação final, normalmente envolvida na codificação, a da atribuição de uma determinada regra de compressão, o chamado algoritmo, completando-se a operação com o envio dos ficheiros de dados resultantes para o sistema de armazenamento e/ou transmissão.
Captação Digital
É aqui que entra, também, o que os fabricantes referem como sendo o formato nativo, podendo-se afirmar que é o que corresponde, de facto, ao tipo de ficheiro que a câmara nos apresenta na(s) sua(s) saída(s).
Tipos de Compressão
Ao estabelecer-se um determinado tipo de codificação/compressão ter-se-á que optar entre duas possibilidades de o fazer, ou seja, se pode haver no acto de descodificação perdas relativamente ao sinal original, ou se, pelo contrário, tal não for admissível.
A primeira situação é conhecida como sendo uma compressão do tipo lossy, carecendo por tal razão menos capacidade de memória, enquanto a segunda é do tipo lossless, portanto mais complexa no processamento, transporte e descodificação dado ser muito mais “pesada”.
Há, também, a considerar os chamados CODEC’s transformativos, nos quais é feito o agrupamento em pedaços de informação mais manejáveis procedendo-se de seguida à respectiva compressão, assim como os CODEC’s preditivos nos quais se faz a comparação entre os dados actuais com os adjacentes, tanto em termos espaciais como temporais.
A grande maioria de uma elevada variedade de CODEC’s cai dentro destes tipos atrás enunciados, havendo em comum o mesmo objectivo que é a redução da quantidade de dados a armazenar, transportar ou reproduzir com o mínimo de erros associados.
Bit Rate
O conceito de taxa de bits, que o mesmo é dizer, de bit rate, é nesta fase do processo muito importante pois dá-nos a indicação precisa da quantidade de bits que são processados na unidade de tempo, que para o caso presente corresponde à entidade segundo, apresentando-se como sendo bps (bits por segundo), ou nos seus múltiplos Kbps, Mbps ou Gbps.
Os ficheiros presentes na saída das câmaras apresentam os dados com um elevadíssimo bit rate o que obriga, normalmente, a uma redução ou transcodificação para um bit rate mais de acordo com os dispositivos a serem usados nas fases seguintes, tal como acontece com os editores tanto de vídeo como áudio.
CODEC’S de Uso Mais Comum
A quantidade de CODEC’s disponíveis é deveras elevada, podendo estes ser divididos em dois grandes grupos, respectivamente no que corresponde ao campo profissional e aquele, também muito importante, que abrange o chamado uso no domínio doméstico ou não profissional.
Vamos tratar com a profundidade achada necessária apenas alguns dos CODEC’s e sistemas de compressão/descompressão usados no campo profissional, nomeadamente o ProRes, DNxHD, MPEG, JPEG e o Dirac, assim como a “coroa actual do Reino”, o HEVC.