Estándares multimedia
Necesidad de los estándares
• El rápido desarrollo de la industria de los
ordenadores y las comunicaciones ha
generado un aumento en la complejidad
de los formatos de los datos.
• Es fundamental la existencia de
estándares para permitir el compartir e
intercambiar datos e información entre
aplicaciones.
Definición de estándar
• Los estándares son acuerdos
documentados que contienen
especificaciones técnicas o criterios
precisos para ser usados de forma
consistente tales como: reglas, guías o
definiciones de características de manera
que se asegure que materiales, productos,
procesos y servicios cumplen con el
propósito para el que fueron diseñados.
Estándares en multimedia
• Definen:
–
–
–
–
–
interfaces
formatos de archivos
lenguajes de marcado
protocolos de red
etc.
• Permite construir sistemas de autoría
independientemente de las aplicaciones
utilizadas para preparar los elementos
multimedia individuales.
Organizaciones de estandarización
• ISO
– International Standard Organization.
• IEC
– International Electrotechnical Commission
• ITU
– International Telecommunication Union
ISO
• Tiene la responsabilidad de formular estándares
en todos los campos de la técnica, excepto en
las ingenierías eléctrica y electrónica.
• ISO trabaja en colaboración con las entidades
correspondientes de los diferentes países:
–
–
–
–
ANSI (American National Standards Institute)
DIN (Deutsches Institut für Normung)
BSI (British Standard Institution)
AENOR (Asociación Española para la Normalización)
ISO (cont.)
• El comité ISO/IEC JTC1/SC29
(codificación de información de audio,
imágenes, multimedia e hipermedia),
trabaja en la estandarización de los
formatos de intercambio en los sistemas
multimedia.
• El comité anterior está dividido en tres
grupos que trabajan en codificación y
compresión de medios individuales.
ISO (cont.)
• JPEG (Joint Photographic Expert Group)
– Trabaja en la codificación de imágenes estacionarias.
• MPEG (Motion Picture Expert Group)
– Trabaja en la codificación y compresión de imágenes
en movimiento y su sonido asociado.
• MHEG (Multimedia and Hypermedia Information
and coding Expert Group)
– Trabaja en la normalización de la estructura
(procesamiento en el tiempo) especificada a través de
las relaciones espacio-temporales entre los objetos de
información.
ITU
• Es una agencia de las Naciones Unidas.
• Tiene funciones reguladoras, p. e.:
– Asigna frecuencias a los servicios de radio
• Los estándares de la ITU cubren los
formatos de vídeo y las telecomunicaciones.
Problemática asociada
• Intereses industriales y comerciales
(presión de lobbys)
• Intereses políticos (proteccionismo)
• Rápido cambio de escenarios que
contrasta con la lentitud de su definición.
• Documentación de acceso restringido.
• Aparición de los estándares de “facto”.
– P. e. PDF
Formatos multimedia mas comunes
• RTF (Rich Text Format)
• TIFF (Tagged Image File Format)
• RIFF (Resource Image File Format)
–
–
–
–
WAV (Waveform Audio File Format)
MIDI File Format for Standard MIDI files
AVI Audio Video Interlaced
PAL Palette File Format for colors represented by
RGB values.
• JPEG
• MPEG
• Otros: BMP, GIF, AVI
RTF: características generales
• La mayoría de los editores soportan la
información en formato ASCII, pero no incluyen
la posibilidad de incorporar información acerca
del formateo del texto.
• El formato RTF incorpora un amplio rango de
información sobre formateo de textos que
permite el intercambio sin pérdida sustancial de
formateo entre diferentes procesadores de texto
y/o diferentes sistemas de autoedición.
• Especificación de la versión 1.5
– http://www.biblioscape.com/rtf15_spec.htm
RTF: información que soporta (I)
• Conjunto de caracteres:
– Windows ANSI, IBM PC, Macintosh, etc.
• Tabla de fuentes (fonts)
– Incluye una lista de las fuentes utilizadas en el documento. Estas
son mapeadas sobre las fuentes disponibles de la aplicación
receptora.
• Tabla de colores
– Incluye una lista de los colores utilizados en el documento para
remarcar el texto. Estos son mapeados para aproximar al color
mas parecido en la aplicación receptora.
• Formateo del documento
– Márgenes e indentación de párrafos con relación a los márgenes.
RTF: información que soporta (II)
• Formateo de secciones
– Saltos de sección y saltos de página
• Formateo de párrafos
– Caracteres de control para la justificación de párrafos, posición
de tabuladores, indentación y espaciado entre párrafos.
• Formateo general
– Notas al pié, anotaciones, marcas y dibujos
• Formateo de caracteres
– Negrita, itálica, subrayado, sombreado, outline. Subíndices y
superíndices.
• Caracteres especiales
– Backslashes, etc.
TIFF: Generalidades (I)
• Origen en 1986, como método estándar para
almacenar imágenes en blanco y negro.
– Extendibilidad
• Capacidad de añadir nuevos tipos de imágenes sin invalidar
los antiguos tipo así como añadir nuevos campos de
información al formato sin modificar la capacidad de la
antigua aplicación para leer los archivos de imágenes.
– Portabilidad
• Es independendiente de la plataforma hardware y del
sistema operativo sobre el que se ejecuta.
– Revisabilidad
• Fue diseñado no solo para ser un medio eficiente de
intercambiar información de las imágenes sino también para
ser usado como un formato nativo para la edición de
imágenes.
TIFF: Generalidades (II)
• Diseñado para representar imágenes de tipo raster
generadas por escáner.
• Describe imágenes en diversos espacios de color con
diferentes esquemas de compresión de datos.
• Utiliza un sistema de etiquetado para mantener la
información sobre los atributos.
–
–
–
–
Resolución
Color
Compresión
Fecha de captura
• http://www.ee.cooper.edu/courses/course_pages/past_c
ourses/EE458/TIFF/
TIFF: características versión 6.0
• Número de colores
– 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 32.768,
16.777.216 o 4.294.967.296
• Espacios de color
– Bilevel ,Escala de grises, RGB, CMYK
• Algoritmos de Compresión
– RLE, LZW, CCITT G3&4 , JPEG
TIFF: estructura
• Cabecera: Image File Header (IFH)
– Flag de ordenación de bytes: Intel o Motorola
– Número de versión del formato
– Puntero a una tabla llamada directorio del
fichero imagen. Este directorio contiene una
tabla de entradas a las diferentes etiquetas
del fichero.
BMP
• El formato de mapa de bits de Microsoft es el formato
nativo del sistema operativo Windows y se utiliza para
almacenar cualquier tipo de datos Bitmap.
• Las versiones mas recientes de este formato presentan
un fichero en el que se distinguen cuatro secciones:
– Cabecera del archivo: contiene información sobre tipo y tamaño
del archivo.
– Cabecera del Bitmap: dimensiones, tipo de compresión, y
formato de color.
– Paleta de colores
– Datos del Bitmap en forma de raster.
GIF-Graphics Interchange Format
• Creación de Compuserve
• Compresión LZW propiedad de Unisys
• Secciones del fichero
– Cabecera
– Descriptor lógico de pantalla
– Color: aunque tiene acceso a True color, sin embargo
solo puede presentar un máximo de 256 colores en
una imagen (limitación de paleta).
– Imagen
RIFF-Resource Interchange File
Format
• RIFF no es realmente un nuevo formato
de fichero, sino que da un marco para
formatos de archivos multimedia para
aplicaciones basadas en Windows.
• A semejanza del TIFF, utiliza etiquetas
para la descripción de la información
relativa a los ficheros.
RIFF-Resource Interchange File
Format
• El formato de los ficheros RIFF consiste de
bloques de datos codificados denominados
chunks.
• Un chunk es similar a la entrada del directorio
imagen de los archivos TIFF.
• Existen los siguientes tipos de chunks
– RIFF chunks: definen el contenido del fichero RIFF.
– List chunk: incorpora información adicional del tipo:
localización del archivo, fecha de creación, copyright.
– Subchunk: permite añadir mas información a un
chunk primario cuando este no es suficiente.
RIFF-Resource Interchange File
Format
RIFF-Resource Interchange File
Format
• Los tipos de ficheros que pueden
incorporarse al RIFF son:
– Fichero de audio tipo WAVE
– Fichero de video y audio Intercalado AVI
– Fichero de audio MIDI
– Fichero de paleta PAL
Ficheros WAVE
• Información contenida:
– Número de canales
– Frecuencia de muestreo
– Razón de transferencia promedio para el
buffering
– Alineamiento de bloques
– Número de bits por muestra
Riff chunk tipo WAVE
“tada.wav”
Offset
Descripción
Tipo de datos Bytes
0
ID RIFF Chunk
“RIFF”
4
4
Tamaño
Size
4
8
Tipo de forma
“WAVE”
4
C
ID subchunk
“fmt”
4
10
Tamaño fmt
Size
16
14
Wave_format_pcm
wformatTag
2
16
Número de canales
Mono: 1, Estéreo:2
nChannels
2
18
Muestras / segundo
nSamplesPerSec
4
1C
Razón transferencia nAvgBytesPerSec
4
Ficheros Bitmap
• Cabecera
–
–
–
–
Número de bytes requeridos
Anchura del bitmap en píxeles
Altura del bitmap en píxeles
Número de bits por píxel (1, 4, 8, 24, 32)
• Compresión
– Sin compresión
– RLE4
– RLE8
• Colores
– Intensidades respectivas del Azul, Verde y Rojo.
Ficheros Paleta
• Información contenida:
– Número de versión de paleta.
– Número de entradas de paleta.
– Intensidad del Verde, Azul y Rojo.
Ficheros AVI
• Información contenida:
– Formato de fichero AVI
– Características de los frames: número,
número de streams etc.
– Características del audio y del vídeo
– Características del intercalado.
MIDI-Musical Instruments Digital
Interface
• Utiliza como metáfora el equivalente a un
estudio de grabación, donde cada sonido
se graba en una pista diferente y luego se
mezclan.
• En el formato MIDI se almacenan en
pistas diferentes los instrumentos, de
forma que puedan ser leídos y
sincronizados cuando son tocados.
Otros formatos
• JPEG
• MPEG
MHEG
• Aunque es un formato para intercambio, es mas
que un formato binario.
• Posee características que permiten el
intercambio en tiempo real a través de redes de
comunicación.
• Puesto que es parte de ISO el modelo de
intercambio se define en el modelo de
referencia básica para O.S.I. (Open Systems
Interconection).
• www.mheg.org
Ejemplo de una presentación
multimedia según MHEG
Estructura de MHEG
MHEG Definiciones
• Contenidos
– Una presentación consiste en una secuencia de
representaciones de información. Para esta representación se
utilizan diferentes medios: secuencias de vídeo, audio, gráficos,
texto.
• Conducta
– Significa toda la información que especifica la representación de
los contenidos (comienzo, volumen, posición), así como la
secuencia de su presentación (relaciones espacio-temporales y
condicionales)
• Interacción con el usuario
– Las acciones que puede tomar el usuario durante el desarrollo
de la presentación (pulsar un botón, introducir un texto, etc.)
• Contenedor (Composición)
– Une entre sí los diferentes componentes (p.e. mediante punteros
hipertexto)
MHEG jerarquía de clases
MHEG Clase MH-object
Conducta
• Clase Acción
– Determina la conducta individual de un objeto MHEG.
– El objeto Acción es un mensaje enviado al objeto MHEG.
– Ejemplos son los estados y transiciones de estado
• Para especificar el cambio en la presentación p. e. de dos objetos se
debe definir un estado.
• Existen varios tipos de estado:
– Transiciones, preparación, composición, modificación, activación.
• Clase Enlace
– Un enlace conecta un objeto fuente con varios objeto destino.
– El funcionamiento de un enlace depende de una condición de
disparo, la cual puede ser expresada a través de un posible estado
de transición en el objeto fuente.
• Clase Script
– Define un lenguaje de manipulación de objetos y eventos.
Clase Acción
Clase Enlace
Clase Script
Contenido
• Clase Contenido
– Proporciona el enlace con los contenidos reales
– Cada objeto de contenidos representa una información dentro
de una presentación.
• Sistema virtual de coordenadas
– El espacio genérico define un sistema virtual de coordenadas.
– Los objetos de contenidos se pueden definir en dimensiones
relativas y orden, unos con respecto a otros.
– Existen tres coordenadas X, Y y Z así como un eje de tiempo T.
• Vistas virtuales
– Una presentación no sucede siempre tal y como fue originada,
sino que existe la posibilidad de controlar la misma a través de
parámetros propios (p. e. un vídeo puede ser presentado según
ciertas especificaciones temporales.
Clase contenidos
Interacción con el usuario
• Clase Selección
– Proporciona la posibilidad de modelar una interacción
como una selección de un valor a partir de un
conjunto de valores predefinidos.
– Ejemplos: Menús (pull-down, pop-up), listas de
selección, botones, etc.
• Clase modificación
– Proporciona la posibilidad de introducir y manipular
datos.
– Tipos de datos: booleano, carácter, numérico, etc.
Clase Selección
Clase Modificación
Contenedor
• Clase Composición
– Tiene la tarea de componer todos los objetos
necesarios (pertenecientes a las clases
anteriores) en una presentación.
– Presenta dos fases de actuación:
• Inicialización del objeto de composición.
• Ejecución de la presentación real.
Clase Composición
Motor MHEG
(scene:InfoScene1
<other scene attributes here>
group-items:
(bitmap: BgndInfo
content-hook: #bitmapHook
original-box-size: (320 240)
original-position: (0 0)
content-data: referenced-content: "InfoBngd" )
(text:
content-hook: #textHook
original-box-size: (280 20)
original-position: (40 50)
content-data: included-content: "1. Lubricate..."
)l
(links: (link: Link1
event-source: InfoScene1
event-type: #UserInput
event-data: #Left
link-effect: action: transition-to: InfoScene2 ) )
Ejemplo en JAVA:
http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node311.html
Versiones MHEG
• MHEG 5
– TV digital interactiva
• MHEG 6
– Conjunto de test para comprobar la
interoperabilidad.
• MHEG 7
– Extensión XML de la versión 5
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