Codificação

Em processamento digital de sinais, Codificação é a modificação de chave de um sinal para torná-lo mais apropriado para uma aplicação específica, como por exemplo transmissão ou armazenamento de dados.[1]

Neste contexto, existem três tipos de codificação:[2]

  • Codificação de canal: Códigos detectores ou corretores de erros.
  • Codificação de fonte: Criptografia e compressão de dados.
  • Códigos de linha: Especificam a forma do sinal elétrico que será usado para representar os símbolos de informação. No caso binário, especifica o sinal elétrico dos bits 0 {\displaystyle 0} e 1 {\displaystyle 1} .

Técnicas de codificação

No que diz respeito às principais técnicas de codificação, podemos dividí-las em 3:

  • Non Return to Zero (NRZ): Existem dois níveis de tensão ou corrente, para representar os dois símbolos digitais ( 0 {\displaystyle 0} e 1 {\displaystyle 1} ). É a forma mais simples de codificação e consiste em associar um nível de tensão a cada bit: um bit 1 {\displaystyle 1} será codificado sob a forma de uma tensão elevada e um bit 0 {\displaystyle 0} sob a forma de uma tensão baixa ou nula.

  • Return to Zero (RZ): Na codificação RZ o nível de tensão ou corrente retorna sempre ao nível zero após uma transição provocada pelos dados a transmitir (a meio da transmissão do bit). Geralmente um bit 1 é representado por um nível elevado, mas a meio da transmissão do bit o nível retorna a zero.

  • Diferenciais: Neste tipo de codificação, os 0 {\displaystyle 0} e 1 {\displaystyle 1} são representados através de uma alteração do estado da tensão ou corrente. Assim, o valor 1 {\displaystyle 1} é representado pela passagem de uma tensão ou corrente baixa/nula para uma tensão ou corrente elevada. O valor 0 {\displaystyle 0} é o contrário, ou seja, passa-se de uma tensão ou corrente elevada para outra baixa/nula.

Codificação perceptual

Sensibilidade do ouvido

Sinal A {\displaystyle A} seria ouvido, sinal B {\displaystyle B} não seria[1]

  • Área de sensibilidade do ouvido humano

Amplitude relativa de sinal para o mínimo (dB) X Frequency (kHz)

[ 0...100 ] ×   [ 0.01...20 ] {\displaystyle [0...100]\times ~[0.01...20]}
B = 0.05 {\displaystyle B=0.05}
A = 0.2 {\displaystyle A=0.2}

Mascaramento de frequências

Para uma sinal de áudio que consiste de sinais com múltiplas frequências, a sensibilidade do ouvido humano varia com a amplitude relatividade dos sinais

Exemplo:

Sinal B {\displaystyle B} tem amplitude maior que A {\displaystyle A} , o que causa uma distorção na curva de sensibilidade

Sinal A {\displaystyle A} seria ouvido sozinho, mas próximo do sinal B {\displaystyle B} , não é ouvido

  • Área de sensibilidade do ouvido humano

Amplitude relativa de sinal para o mínimo (dB) X Frequency (kHz)

[ 0...100 ] × [ 0.01...20 ] {\displaystyle [0...100]\times [0.01...20]}
B = 0.2 {\displaystyle B=0.2}
A = 0.5 {\displaystyle A=0.5}

A largura da curva

Mascaramento Temporal

Quando o ouvido escuta um som alto, ele leva um tempo curto (dezena de ms) para conseguir escutar um som mais baixo

  • Mascaramento Temporal
  • Amplitude relativa de sinal para o mínimo (dB) X Frequency (kHz)
[ 0...100 ] × [ 0.01...20 ] {\displaystyle [0...100]\times [0.01...20]}
B = 0.2 {\displaystyle B=0.2}
A = 0.5 {\displaystyle A=0.5}

Mascaramento

  • Mascaramento de Frequências X Mascaramento Temporal.

Tipos de Codificação

Ver também

Referências

  1. a b Fundamentals of Multimedia. Li, Ze-Nian, Drew, Mark S., Liu, Jiangchuan 2nd ed. 2014, XXIV, 727 p. 350 illus., 97. ISBN 978-3-319-05290-8 (em inglês)
  2. «Fundamentos de Codificação de Sinais» (PDF). Consultado em 14 de março de 2015. Arquivado do original (PDF) em 2 de abril de 2015 

Ligações externas

  • Cartilha de Codificação
  • Portal da matemática
  • Portal das tecnologias de informação
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