Introdução
A necessidade de comprimir vídeo digital advém do enorme débito binário, que resulta da sua representação digital não comprimida, determinado pelo Teorema de Nyquist [1]. Assim, a disponibilização de vídeo digital só é possível devido ao esforço de normalização conduzido pela ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector) e pela ISO (International Organization for Standardization) / IEC (International Electrotechnical Commission), em colaboração com as empresas de electrónica de consumo, telecomunicações e universidades. De notar que, a ISO/IEC designa as suas especificações por normas (standards) e a ITU designa as suas especificações por recomendações (recommendations).
Dependendo da aplicação a que se destina o vídeo, os factores de compressão podem ser mais ou menos elevados. Além disso, a subamostragem aplicada às crominâncias em relação à luminância pode variar. Por exemplo, é comum usar o formato de subamostragem das crominâncias 4:2:0 em vídeo digital comprimido, o que significa que o número de amostras de cada crominância é metade do número de amostras da luminância, em ambas as dimensões da imagem, vertical e horizontal. Esta opção resulta da bem conhecida menor sensibilidade do sistema visual humano, em relação à informação de cor.
Ainda que não sejam tecnologicamente tão interessantes como as normas de compressão, existem normas de codificação de vídeo digital, sem compressão, que correspondem a representações com débito muito elevados. A norma de representação de vídeo digital não comprimida mais relevante e referenciada é, sem dúvida, a recomendação ITU-R BT.601 [2]. Esta recomendação tem o objectivo de especificar a amostragem e codificação, sem compressão, de sinais analógicos de televisão, para sistemas com factores de forma 4:3 e 16:9.
Em televisão digital, o formato não comprimido mais usado na Europa é o formato ITU-R 601, 4:2:2 com 576 linhas úteis (25 Hz), enquanto nos EUA se usa o formato ITU-R 601, 4:2:2 com 480 linhas úteis (30 Hz). Em termos de vídeo, estes formatos correspondem ao mesmo débito total, cerca de 166 Mbit/s. Este tipo de débitos, justifica a necessidade absoluta de comprimir e consequentemente de especificar as normas de compressão, que serão apresentadas nas próximas secções.
Antes de passar à apresentação das normas de codificação, é importante perceber, de forma superficial, como funciona o sistema de vídeo, representado na Figura 1. O módulo de pré-processamento é opcional e permite ao emissor de vídeo fazer algum pré-processamento, com o objectivo de realizar alguma conversão de formato, de resolução ou até de algum melhoramento. Depois do codificador (não normativo) fazer a conversão do vídeo original, no fluxo binário codificado (sintaxe e semântica normativas), o descodificador (normativo) descodifica o fluxo recebido, eventualmente com erros devido ao uso de canais ou meios de armazenamento não ideais. O vídeo descodificado é então visualizado após a aplicação ou não do módulo de pré-processamento [3].
Figura 1 - Arquitectura global do sistema de vídeo [3].
