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Cap´tulo2: Codi a ¸ao˜ deFonte

Prof. FelipeHenr iques

MARC–Laborat´or iodeMultim´dia,Anima ¸˜ao,RedeseComuni a ¸oes˜

Introdu ¸ao

I

Antesdeseremtransmitidos,ossinaisdevemsergeradospor

algumafonte;

I

ParaTVDigital!sinaisdeaudio,´ v´deoedados;

I

O odi adordefontetransformaosinalanalogi o aptado

( ameras)ˆ emsinaldigital,demodoqueestepossaser

armazenadoemHD,DVD,outransmitido; I ESSADEFINIC¸ ˜ AOEST ´ ACOMPLETA???

Introdu ¸ao

I

Antesdeseremtransmitidos,ossinaisdevemsergeradospor

algumafonte;

I

ParaTVDigital!sinaisdeaudio,´ v´deoedados;

I

O odi adordefontetransformaosinalanalogi o aptado

( ameras)ˆ emsinaldigital,demodoqueestepossaser

armazenadoemHD,DVD,outransmitido; I ESSADEFINIC¸ ˜ AOEST ´ ACOMPLETA??? I ´

Introdu ¸ao

I

Antesdeseremtransmitidos,ossinaisdevemsergeradospor

algumafonte;

I

ParaTVDigital!sinaisdeaudio,´ v´deoedados;

I

O odi adordefontetransformaosinalanalogi o aptado

( ameras)ˆ emsinaldigital,demodoqueestepossaser

armazenadoemHD,DVD,outransmitido;

I

Umadeni ¸ao˜ mais ompletaser ia:

I

Introdu ¸ao–Sistemade omuni a ¸oes

I

Transmissor: onverteasa´dadafonteemumaforma

apropr iada  a transmiss˜ ao: I

Codi adordefonte:realiza

onvers˜

ao anal´

ogi o/digital,epode

realizar ompressao˜ dedados,retirandoredundan iaˆ dosdados;

I

Codi adorde anal:insereredundan iaˆ nosdados,demodoa

realizara orre ¸ao˜ deerrosdebitsor iundosdor u´doinser idono

anal;

I

Modulador:transformaosinalparaumaformaapropr iadaa

transmissao.˜

I

Canal: meiof´si opeloqualosinale´ propagado. O analpode

serumpardeos,umabraoti a,´ ouumenla edemi roondas.

No anal,h ´

aainser ¸ ˜

Introdu ¸ao–Sistemade omuni a ¸oes

I

Re eptor:re ebeosinalprovenientedo anal,edeterminaa

formadeondatransmitida.Geralmente ´

eapartemais omplexa

dosistemade omuni a ¸ ˜

oes:

I

Demodulador:emiteumaestimativadaformadeondaquefoi

enviadapelotransmissoreentreganasa´daavers˜aodigital

orrespondente.Devidoaor u´dodo anal,essaestimativapode

ontererros;

I

De odi adorde anal:tenta orr igirposs´veiserros;

I

De odi adordefonte:re onstr´oiosinal ompr imido,repondo

asredundan iaˆ outroraretiradaspelo odi adordefonte.No

asodaTV,h´aumde odi adordev´deoeoutroparaaudio.´

I

Codi a ¸aodeFonte

I

Vamoslembrarrapidamentedopro essode onversao˜ A/D,que

possuitrˆesetapaspr in ipais:

I Amostragem; I Quantiza ¸ao;˜ I Codi a ¸ao.˜

I

Nestepro esso,basi amente,umsinal ont´nuonotempo ´

e

transformadoemdis reto. Paraquepossaserre onstr u´do,a

frequen iaˆ deamostragemdevesermaiordoqueodobroda

m ´ aximafrequ ˆ en iadosinal; I

Paratelefonia,usa-sefrequen iaˆ deamostragemde8k

amostras/seg;

I

Opadr˜aodetelevisao˜ de480itemtaxadeaostragemde13,5M

amostras/seg.

I

Quantiza ¸ao

I

Nestepro esso,osinalamostradoe´ mapeado(representado)a

partirdeumaquantidadenitaden´veisderepresenta ¸ao;˜

I

Codi a ¸ao

I

Para adan´velderepresenta ¸ ˜

ao,asso ia-seumapalavrade

odigo´ binar ia,´ emque2 R

=L, omRbitseLn´veisde

PadroesdeCodi a ¸aodeV´deo

I

OMotionPi tureExpertsGroup(MPEG) ´

eumgr upodetrabalho

ujoobjetivoe´ r iarpadroes˜ interna ionaisde

PadraoMPEG-1

I

Visaa ompress˜aodeimagensdeaudio´ ev´deopreviamente

digitalizadas:v´deosdisponibilizadosnainternet,dis osVCD,

v´deosemCD-ROM,et ;

I

Opadr˜aode ompress˜aodeaudio´ MP3tambem´ e´ MPEG-1. ´

Ea

amada3doMPEG-1;

I

Ataxade ompressao˜ doMPEG-1pode hegarate´200:1.

Porem,´ omtaxasaltas,podehaverdistor ¸ao.˜ Napr´ati a,a

PadraoMPEG-2

I

Foidesenvolvidoem onjunto omogr upoVideoCodingExperts

doITU-T. ´

E onhe idotamb´em omoH.262;

I

Dis osemDVDetransmissao˜ digitaldeTVusamoMPEG-2,

quepossuiimagemdemaiorqualidadedoqueoMPEG-1;

I

Ataxade ompressao˜ usadae´emtornode40:1;

I ´

Emaise ientepara ompress˜aosemperdas. Porem,´ omum

PadraoMPEG-4

I

Cr iadoparaimagensde ´

audioev´deopreviamentedigitalizadas;

I

Usadoparav´deostransmitidospelainternet,assim omo

elularesqueusamimagens. ´ E omumnos padr˜ oesde trasmiss˜aodigitalHDTV; I

Permiteavisualiza ¸ao˜ dasimagensdov´deo,nao˜ importandoa

apa idadedomeiodetransmissao;˜

I

Exigehardwareaindamaispotente;

I

Alem´ depossibilitarmaiorestaxasde ompress˜ao,permiteouso

PadraoH.264

I ´

EoAdvan edVideoCoding (AVC)–MPEG-4part–10,foi r iado

em2003paradigitaliza ¸ ˜ aodeimagensdev´deo; I Seuobjetivo ´

eatingirqualidadedoMPEG-2ouMPEG-4, por´

em

ommenor usto omputa ional,ouseja,demodoapoderser

implementadoem ir uitosdigitaismaisbaratos;

I

Podeserusadotantoemsistemasdealtaresolu ¸ao˜ (HD),

quantoembaixa(SD);

I

Commenosdametadedataxadetransmissao˜ (embits/seg)

utilizadanoMPEG-2,pode-seobteramesmaqualidadede

imagem;

I

Podeserusadotantoem

transmiss˜

oespara elulares, ombaixa

resolu ¸ao,˜ ate´paraHD;

I

Comoapli a ¸oes,˜ podemoster: transmissoes˜ viasat´elite,oua

Codi a ¸aodeFonte–TeoriadaInforma ¸ao

I

C´odigosinstantaneos;ˆ

I

Taxamedia´ do odigo;´

I

Entropia;

I

C´