A adaptação de vídeo é uma técnica amplamente explorada na provisão de conteúdos de forma que atendam adequadamente os mais diversos cenários de consumo, caracterizados por diferentes requisitos e restrições de rede, terminal e preferências do usuário. Entretanto, sua aplicação em sistemas de distribuição de vídeo de alta demanda, como CDNs, é abordada de forma simplista pelas propostas existentes, pois não consideram os diversos aspectos de otimização do uso da rede. Este trabalho trata estas deficiências propondo um serviço de adaptação de vídeo que explora o conceito de contexto, ao elaborar uma adaptação baseada em perfis dos usuários. Além disso, a proposta de adaptação está totalmente integrada a distribuição por redes sobrepostas, sendo possível associar a adaptação em tempo-real à transmissão por multicast e ao caching, o que garante a otimização do uso dos recursos de rede na distribuição dos fluxos de vídeo. Como forma de demonstrar a viabilidade e os benefícios desta proposta são realizados testes experimentais através de uma implementação de referência deste serviço. / Video adaptation is a technique extensively explored for providing content so that it meets different requirements and constraints of network, users terminal and preferences, providing better quality of experience. However, its use in high-demand video distribution systems is not sufficiently explored and is usually tackled in a simple way. This is due to the fact that current solutions do not deals with its applicability systemically. This work presents an approach, which explores video adaptation and the concept of context, elaborating a video adaptation service based in users profile. Moreover, the adaptation proposal presented here is totally integrated to CND (content network distribution) using overlay networks, being possible the association with real-time adaptation to the transmission using multicast and caching. This work focuses on presenting the architecture of that service and its operation. The proposal validation is performed by putting the identified requirements for its application against its provided functionalities and the test results in a implementation of this service.

Nos últimos anos tem ocorrido uma necessidade crescente de métodos que possam lidar com conteúdo multimídia em larga escala, e com busca de tais informações de maneira eficiente e efetiva. Os objetos de interesse são representados por vetores descritivos (e. g. cor, textura, geometria, timbre) extraídos do conteúdo, associados a pontos de um espaço multidimensional. Um processo de busca visa, então, encontrar dados similares a uma dada amostra, tipicamente medindo distância entre pontos. Trata-se de um problema comum a uma ampla variedade de aplicações incluindo som, imagens, vídeo, bibliotecas digitais, imagens médicas, segurança, entre outras. Os maiores desafios dizem respeito às dificuldades inerentes aos espaços de alta dimensão, conhecidas por curse of dimensionality, que restringem significativamente a aplicação dos métodos comuns de busca. A literatura recente contém uma variedade de métodos de redução de dimensão que são altamente dependentes do tipo de dado considerado. Constata-se também certa carência de métodos gerais de análise que possam prever com precisão o desempenho dos algoritmos propostos. O presente trabalho contém uma análise geral dos princípios aplicáveis aos sistemas de busca em espaços de alta dimensão. Tal análise permite estabelecer de maneira precisa o compromisso existente entre robustez, refletida principalmente na imunidade a ruído, a taxa de erros de reconhecimento e a dimensão do espaço de observação. Além disto, mostra-se que é possível conceber um método geral de mapeamento, para fins de reconhecimento, que independe de especificidades do conteúdo. Para melhorar a eficiência de busca, um novo método de busca em espaços de alta dimensão é introduzido e analisado. Por fim, descreve-se sumariamente uma realização prática, desenvolvida segundo os princípios discutidos e que atende eficientemente aplicações comerciais de monitoramento de exibição de conteúdo em rádio e TV. / In the last few years there has been an increasing need for methods to deal with large scale multimedia content, and to search such information efficiently and effectively. The objects of interest are represented by feature vectors (e. g. color, texture, geometry, timbre) extracted from the content, associated to points in a multidimensional space. A search process aims, therefore, to find similar data to a given sample, typically measuring distance between points. It is a common problem to a wide range of applications that include sound, image, video, digital library, medical imagery, security, amongst others. The major challenges refer to the difficulties, inherent to the high dimension spaces, known as curse of dimensionality that limit significantly the application of the most common search methods. The recent literature contains a number of dimension reduction methods that are highly dependent on the type of data considered. Besides, there has been a certain lack of general analysis methods that can predict accurately the performance of the proposed algorithms. The present work contains a general analysis of the principles applicable to high dimension space search systems. Such analysis allows establishing in a precise manner the existing tradeoff amongst the system robustness, reflected mainly in the noise immunity, the error rate and the dimension of the observation space. Furthermore, it is shown that it is possible to conceive a mapping method, for recognition purpose, that can be independent of the content specificities. To improve the search efficiency, a new high dimension space search method is introduced and analyzed. Finally, a practical realization is briefly described, which has been developed in accordance with the principles discussed, and that addresses efficiently commercial applications relative to radio and TV content broadcasting monitoring.

A área de Personalização de Conteúdo tem sido foco de pesquisas recentes em Ciências da Computação, sendo a segmentação automática de vídeos digitais em cenas uma linha importante no suporte à composição de serviços de personalização, tais como recomendação ou sumarização de conteúdo. Uma das principais abordagens de segmentação em cenas se baseia no agrupamento de tomadas relacionadas. Logo, para que esse processo seja bem sucedido, é necessário que as tomadas estejam bem representadas. Porém, percebe-se que esse tópico tem sido deixado em segundo plano pelas pesquisas relacionadas à segmentação. Assim, este trabalho tem o objetivo de desenvolver um método baseado nas características visuais dos quadros, que possibilite aprimorar a representação de tomadas de vídeos digitais e, consequentemente, contribuir para a melhoria do desempenho de técnicas de segmentação em cenas. / The Content Personalization area has been the focus of recent researches in Computer Science and the automatic scene segmentation of digital videos is an important field supporting the composition of personalization services, such as content recommendation or summarization. One of the main approaches for scene segmentation is based on the clustering of related shots. Thus, in order to this process to be successful, is necessary to properly represent shots. However, we can see that the works reported on the literature have left this topic in backgroud. Therefore, this work aims to develop a method based on frames visual features, which enables to improve video shots representation and, consequently, the performance of scene segmentation techniques.

The continuously advent of new technologies have made a rich and growing type of information sources available to analyses and investigation. In this context, multidimensional data analysis is considerably important when dealing with such large and complex datasets. Among the possibilities when analyzing such kind of data, applying visualization techniques can help the user find and understand patters, trends and establish new goals. Some applications examples of visualization of multidimensional data analysis goes from image classification, semantic word clouds, cluster analysis of document collection to exploration of multimedia content. This thesis presents several visualization methods to interactively explore multidimensional datasets aimed from specialized to casual users, by making use of both static and dynamic representations created by multidimensional projections. Firstly, we present a multidimen- sional projection technique which faithfully preserves distance and can handle any type of high-dimensional data, demonstrating applications scenarios in both multimedia and text docu- ments collections. Next, we address the task of interpreting projections in 2D, by calculating neighborhood errors. Hereafter, we present a set of interactive visualizations that aim to help users with these tasks by revealing the quality of a projection in 3D, applied in different high dimensional scenarios. In the final part, we address two different approaches to get insight into multimedia data, in special soccer sport videos. While the first make use of multidimensional projections, the second uses efficient visual metaphor to help non-specialist users in browsing and getting insights in soccer matches. / O advento contínuo de novas tecnologias tem criado um tipo rico e crescente de fontes de informação disponíveis para análise e investigação. Neste contexto, a análise de dados multidi- mensional é consideravelmente importante quando se lida com grandes e complexos conjuntos de dados. Dentre as possibilidades ao analisar esses tipos de dados, a aplicação de técnicas de visualização pode auxiliar o usuário a encontrar e entender os padrões, tendências e estabelecer novas metas. Alguns exemplos de aplicações de visualização de análise de dados multidimen- sionais vão de classificação de imagens, nuvens semântica de palavras, e análise de grupos de coleção de documentos, à exploração de conteúdo multimídia. Esta tese apresenta vários métodos de visualização para explorar de forma interativa conjuntos de dados multidimensionais que visam de usuários especializados aos casuais, fazendo uso de ambas representações estáticas e dinâmicas criadas por projeções multidimensionais. Primeiramente, apresentamos uma técnica de projeção multidimensional que preserva fielmente distância e que pode lidar com qualquer tipo de dados com alta-dimensionalidade, demonstrando cenários de aplicações em ambos os casos de multimídia e coleções de documentos de texto. Em seguida, abordamos a tarefa de interpretar as projeções em 2D, calculando erros de vizinhança. Posteriormente, apresentamos um conjunto de visualizações interativas que visam ajudar os usuários com essas tarefas, revelando a qualidade de uma projeção em 3D, aplicadas em diferentes cenários de alta dimensionalidade. Na parte final, discutimos duas abordagens diferentes para obter percepções sobre dados multimídia, em particular vídeos de futebol. Enquanto a primeira abordagem utiliza projeções multidimensionais, a segunda faz uso de uma eficiente metáfora visual para auxiliar usuários não especialistas em navegar e obter conhecimento em partidas de futebol.

Novas demandas por serviços de valor agregado têm surgido constantemente em sistemas de telefonia celular. Somente o tráfego de voz não tem sido mais suficiente para suprir as necessidades dos usuários, que hoje clamam também por serviços de dados que sejam rápidos, eficientes, baratos, com mobilidade e que atendam às mais diversas aplicações, como correio eletrônico, vídeo-conferência ou acesso à Internet. Este trabalho apresenta um método de determinação das taxas mínimas necessárias nos canais de tráfego para atender a essas aplicações. Utilizando-se da tecnologia CDMA2000, será feita uma análise do impacto na interface aérea da alocação dos canais de tráfego determinados. A mesma análise será feita nos casos em que se determinem taxas mínimas e/ou máximas alocadas para cada usuário, comparando-se também tempo necessário para a transmissão dos dados, eficiência na célula (taxa útil / taxa total transmitida), etc. As conclusões deste trabalho podem indicar estratégias para se atender aos usuários de serviços de dados em redes de telefonia móvel sob diferentes aspectos, como melhor relação custo-benefício, nichos específicos (concentrar-se em serviços que demandem maiores ou menores taxas de transmissão, por exemplo) ou até mesmo prever a quantidade de recursos de rede necessária para atender a uma determinada base de usuários. / Mobile telephony systems have been constantly asked for new demands of value added services. Voice traffic only is not enough anymore to support the new needs of mobile users because nowadays they ask for fast, cost-efficient, cheap and mobile services to support electronic mail, videoconference or Internet access. This work presents a method of how to determine minimum rates on traffic channels to support these services. Considering CDMA2000 technology, an impact analysis will be made in the air interface for these specific traffic channels. Same analysis will be made when minimum or maximum rates are reserved for each user, also comparing the time needed for data transmission, efficiency of the cell (useful rate / maximum rate) and others. The conclusions of this work may allow strategies to support data users in mobile telephony networks in such different ways, as better cost-effective solution, specific segment of the market (i.e., to concentrate in services with higher or lower transmission rates) or even to foresee the amount of resources needed in a network to support a forecasted number of users.

A falta de representação explícita e independente de um metamodelo instrucional na estrutura dos modelos de referência para Sistemas Hipermídia Adaptativos Educacionais (SHAEs) não permite que as aplicações derivadas possam utilizar diferentes modelos instrucionais. Em geral, os modelos de referência para SHAEs permitem que as aplicações derivadas sejam definidas com base num único modelo instrucional. Entretanto, em função da grande quantidade de teorias instrucionais estabelecidas na literatura, do fato de que cada equipe de autoria pode ter seu próprio modelo instrucional ad hoc e que não existe um modelo instrucional mais recomendável, modelos de referência para SHAEs que só permitam o uso de um único modelo instrucional são limitados. Como elemento principal para comprovar tais limitações foi definido um modelo de referência para SHAEs que incorpora de forma explícita e independente um metamodelo instrucional. Com isso, as aplicações derivadas do modelo de referência definido podem ser desenvolvidas de forma mais organizada e estruturadas de acordo com diferentes modelos instrucionais, sejam eles definidos de forma ad hoc ou com base teórica. Além dos benefícios para o desenvolvimento de aplicações, uma contribuição da pesquisa para a área de Sistemas Hipermídia Adaptativos Educacionais foi mostrar que os mecanismos de adaptação tradicionalmente utilizados podem ser empregados em conjunto com modelos instrucionais. Também, em função da clara separação das responsabilidades dos componentes do modelo de referência e de sua própria estrutura, o modelo poderá servir de base para o desenvolvimento de ferramentas de autoria para aplicações na área de SHAEs. Adicionalmente, pelo fato de não estar comprometida com tecnologias específicas, a representação do modelo de referência permitirá que ele possa ser implementado com diferentes tecnologias, tais como ontologias formais e agentes inteligentes, por exemplo.

O crescente desenvolvimento tecnológico na área de computação e telecomunicações vem proporcionando o crescimento de determinadas áreas de pesquisa, como multimídia, hipermídia, redes de computadores, sistemas distribuídos, telefonia celular, televisão digital, televisão interativa e computação móvel. Neste cenário, o Projeto Cossack aparece como uma alternativa para a convergência destas várias tecnologias, tendo como ponto central de convergência a televisão. Este trabalho visa dar continuidade às atividades do Projeto Cossack, iniciadas em 1995, apresentando uma nova abordagem para o Sistema Cossack. Esta nova abordagem consiste basicamente de uma nova definição, descrição e a especificação de uma arquitetura de software para o Sistema Cossack. Visando validar a arquitetura proposta, um protótipo operacional foi desenvolvido em duas versões, uma standalone e outra distribuída.

Constata-se, atualmente, uma grande preocupação com a usabilidade e adaptatividade de sistemas informatizados, principalmente em função da quantidade de informações neles disponibilizada, associadas à facilidade de navegação dos usuários por tais sistemas. Com avanço do emprego do ensino a distância, essa preocupação torna-se ainda mais relevante, visto ser de difícil identificação a formação dos aprendizes que deles se utilizarão da dificuldade em "conhecer sobre os aprendizes", é que surge a proposta deste trabalho, qual seja, avaliar os efeitos da adaptação em Sistemas Hipermídia Adaptativos Educacionais - SHAEs. Buscou-se sustentar a avaliação pretendida de tais efeitos apoiando-se na integração entre o estado psicológico e a pré-disposição do aprendiz em utilizar-se de tais sistemas, em função de conhecer a priori o que significa a adaptatividade num Sistema Hipermídia Adaptativo de Ensino, e os benefícios dela decorrentes. Tal procedimento sustenta-se numa análise estatística da quantificação das respostas oferecidas por dois grupos de aprendizes: os que receberam e os que não receberam instruções sobre as pretensões do pesquisador, traduzindo-as em valores analíticos. Como resultado, propõem-se faixas limitadas por percentuais acima de um valor mínimo aceitável as quais (faixas) permitam avaliar a usabilidade e adaptatividade, como elementos para aceitação ou rejeição parcial ou total de SHAEs, podendo ser estendidas para outros sistemas informatizados, tais como games, portais e sites.

O serviço de Vídeo sob Demanda tem crescido e sido cada vez mais utilizado atualmente. A praticidade e conforto que este serviço oferece nos leva a crer que este crescimento ainda será muito maior. Na maioria das viagens aéreas, o serviço de Vídeo sob Demanda será bastante apreciado, pois os passageiros terão total liberdade de escolha do tipo de entretenimento que preferem receber: filmes, noticiários, documentários, previsão do tempo, tudo transmitido por satélite. Nosso estudo tem como objetivo mostrar uma proposta de arquitetura de redes para a transmissão de Vídeo sob Demanda a bordo de aeronaves. A transmissão de entretenimento a bordo em redes aeronáuticas pode ser otimizada significativamente com a aplicação de técnica de transmissão multimídia atée então, somente aplicadas na Internet, mas que, com algumas adaptações, podem ser aplicadas com êxito nas redes aeronáuticas. A técnica de multicast ée utilizada em conjunto com uma série de técnicas como batching, patching e o uso de servidores proxy, no intuito de otimizar a utilização da largura de banda utilizada pelo servidor de vídeo - um dos maiores problemas em transmissões de vídeo pelo tamanho dos arquivos transmitidos - e diminuir significativamente o atraso na transmissão do vídeo pedido, fornecendo assim um serviço de alta qualidade e resposta instantânea aos clientes. Ao final deste trabalho, será mostrada a nossa proposta de arquitetura para vídeo sob demanda em redes aeronáuticas como também todas as vantagens e melhorias que esta proposta traz.

Um dos benefícios de ter-se uma televisão digital é a possibilidade de haver interatividade entre o telespectador e o programa sendo visto em um dado momento. Esta interatividade demanda um canal de retorno. Dessa forma, surge a necessidade do desenvolvimento de conteúdo interativo visando tirar proveito das possibilidades geradas pela TV Digital. Neste contexto esta dissertação apresenta um estudo sobre alguns problemas relacionados ao desenvolvimento de conteúdo para Televisão Digital Interativa (TVDI). A partir de um embasamento teórico é proposto um Ambiente Integrado de Desenvolvimento de conteúdo para TVDI na forma de Hiperprogramas, o qual proporciona um ambiente próprio para execução e outro para autoria de Hiperprogramas utilizando conceitos da Arquitetura de Software. A arquitetura gerada pelo ambiente proposto proporciona uma fonte única de informação, de maneira a tornar a autoria de conteúdo para TVDI acessível a um maior número de profissionais que estão envolvidos no desenvolvimento de um programa de TVDI.