Aula nº 41 4/02/2012

Tecnologias multimédia 

Representação digital 

Através da representação digital é possível:

 A utilização de programas para armazenar, modificar, combinar e apresentar todos os tipos de media;

Transmitir dados através de redes informáticas;

Armazenar dados em suportes, tais como CD e DVD.

Os dados assumirem um conjunto de valores discretos ou descontínuos, processados em intervalos de tempo discretos.

Sinal analógico assume uma gama de valores contínuos no tempo.
Ex: O microfone produz um sinal analógico.

Fig.1 Representação gráfica de um sinal analógico.

Fig3. Representação gráfica de um impulso eléctrico.

 Os sinais digitais que circulam nos circuitos electrónicos de um computador são constituídos apenas por dois níveis de tensão eléctrica. Ao nível mais baixo é associado o valor lógico zero (0), e ao nível mais alto o valor lógico um (1).

Baseado no sistema de numeração binária, utiliza apenas dois dígitos o zero e o um, o bit é a unidade mínima de informação de um sinal, podendo assumir o valor 0 e 1.

Fig.3 Representação gráfica de um sinal amostrado e quantizado.

                

A digitalização é composta por 3 fases:

Amostragem

É o processo que permite a retenção de um conjunto finito de valores discretos dos sinais anológicos.

Como um sinal analógico é contínuo no tempo e em amplitude, contém um número infinito de valores, dificultando o seu processamento pelo computador. Assim, há necessidade de inicialmente amostrar o sinal analógico.

Na prática, para se amostrar um sinal analógico multiplica-se (electronicamente este por um impulso eléctrico em intervalos de tempos iguais. Desta forma, no instante do impulso é obtido o valor correspondente da amostra do sinal analógico. 

Por exemplo, no instante de tempo zero tem-se:

12(fig.1) * 1 (fig.2) = 12 (fig.3)

Quantização

Depois de amostrado o sinal analógico, sob a forma de amostras ou impulso PAM:

-É preciso quantizar ou quantificar a infinidade de valores que a amplitude do sinal apresenta.

-O circuito electrónico que efectua esta conversão designa-se por conversor analógico-digital (A/D).

-Quantizar um sinal PAM significa atribuir-lhe um determinado valor numa gama de níveis que o conversor A/D apresenta.

-Por exemplo um sinal de 8,3 V ser quantizado para um valor inteiro acima ou abaixo dele, ocorre um erro de quantização resultante da diferença de amplitude entre o sinal quantizado e o sinal real.

Codificação 

Os valores das amplitudes dos impulsos PAM, depois de quantizados, precisam de ser codificados para poderem ser representados por uma sequência de bits com valor 0 ou 1.

-Uma das formas de codificar o sinal é através da modulação PCM (Pulse-Code Modulation), utilizando um impulso de amplitude fixa, duração constante e valores lógicos 0 ou 1.

O quadro 1 apresenta os valores de quantização e da codificação do sinal analógico e o sinal digital obtido o exemplo simples representado nas figuras 1,2,3. Neste caso, para a codificação dos valores quantizados foram utilizados apenas quatro bits.

(Incompleto)

Sistema de numeração binária (4bits)

0 -0000

1 -0001

2 -0010

3 -0011

4 -0100

5 -0101

6 -0110

7 -0111

8 -1000

9 -1001

10-1010

11- 1011

12-1100

13-1101

14-1110

15-1110

16-10000 (5bits)

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