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Codifica

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Codifica o Diferencial DPCM, DM e ADM Bruno Edson bemaf_at_cin.ufpe.br www.bemaf.cjb.net Codifica o Diferencial Hist rico Codifica o Diferencial Defini o e ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Codifica


1
Codificação DiferencialDPCM, DM e ADM
  • Bruno Edson
  • bemaf_at_cin.ufpe.br
  • www.bemaf.cjb.net

2
Codificação Diferencial
  • Histórico Codificação Diferencial
  • Definição e Funcionamento
  • DPCM
  • DM
  • ADM (CVSD)
  • Vantagens e Desvantagens
  • Aplicações
  • Resumo

3
Histórico (Codificação Diferencial)
  • Necessidade A/D - 1930
  • Alec Harvey Reeves fidelidade 1s e 0s.
  • PCM (A. H. Reeves) 1937/1938
  • Codificação com Predição Linear- 1952
  • Bell Telephone Laboratories
  • DPCM (Cutler) e DM (Schouten) - 1952
  • ADM (ADPCM - Barnwell) - 1974

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DPCM(Diferencial Pulse Code Modulation)
  • O sinal DPCM é a diferença entre o sinal PCM e
    sua predição(sinal anterior)
  • Menor nº de bits utilizado (compressão)
  • Simples Computacionalmente (Algoritmo)

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DPCM(Diferencial Pulse Code Modulation)
  • O Sinal Resultante
  • Valor absoluto da amostra
  • Diferença entre os valores das amostras

6
DPCM(Diferencial Pulse Code Modulation)
  • PCM X
  • DPCM

7
DPCM(Diferencial Pulse Code Modulation)
  • Voz
  • 256gt 8bits gt 8bits x 8kHz 64Kbps
  • 64 gt 6bits gt 6bits x 8kHz 48Kbps
  • G (64 - 48)/64 16/64 25
  • Imagem
  • 8bits gt 8bits x (800x600)pxl 480kB
  • 6bits gt 6bits x (800x600)pxl 360kB
  • G (480-360)/480 120/480 25

8
DPCM(Diferencial Pulse Code Modulation)
  • Diagrama em Blocos (Codificação)

9
DM (Delta Modulation)
  • Diferença Fixa
  • Passo, Step ou Delta
  • Estados
  • Sobe ou Desce (1 e 0)
  • Slope-Overload
  • Granular Error
  • Input / Output

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DM (Delta Modulation)
  • Saídas

11
DM (Delta Modulation)
12
Granular error (DM)
  • Como ou Sobe (1) ou Desce(0), o sinal não
    permanece em um mesmo nível.
  • Até mesmo muito próximo do valor real.

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Slope-Overload (DM)
  • Sobre carga de Inclinação
  • A curva Sobe ou Decai mais rápido do que os
    passos possam acompanhar.

14
DM (Delta Modulation)
  • Diagrama em Blocos (Codificação)

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ADM
  • Nomes
  • ADM (Adaptative Delta Modulation)
  • CVSD (Continuos, Variable Slope Delta-Modulation)
  • Como DM com o tamanho dos passos variando com o
    tempo (adaptativo).

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ADM (Codificador)
17
ADM (Decodificador)
18
ADM
  • Os passos variam de acordo com o histórico do
    sinal.
  • Equações
  • Sx(k) e(k-2) e(k-1)Sx(k-1)
  • x(k) Sx(k) Sx(k-1)

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ADM
  • Variação do Passo

20
ADM
  • Grandes variações no sinal
  • Passos Maiores
  • Componentes de freqüência alta
  • Utilização de Filtros Passa-Baixas

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Vantagens
  • DPCM
  • Qualidade muito boa, próxima ao PCM.
  • Simples Computacionalmente
  • DM
  • Apenas 1 bit
  • Muito Simples de Implementar
  • ADM
  • Apenas 1 bit
  • Mais fiel que o DM pela adaptatividade

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Desvantagens
  • DPCM
  • Número de bits elevado em relação aos demais
    formas derivativas
  • Maior Banda
  • DM
  • Granular Error
  • Slope-Overload
  • ADM
  • Granular Error (passos pequenos)
  • Mais complexo que o DM

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Aplicações
  • Codificação Diferencial
  • Compressão de Dados
  • Áudio
  • MPEG-3 (.mp3)
  • Imagem
  • JPEG (.jpg, .jpeg)
  • Vídeo
  • MPEG (.mpg)

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Aplicações
  • DPCM
  • Creative Labs Video Blaster
  • Codificador arquivos (.avi)

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Resumo (Recapitulando)
  • DPCM
  • Diferença entre os sinais
  • Menos bits
  • DM
  • Um bits - Passo
  • Sobre-inclinação (Slope Over-load)
  • ADM
  • Passo do DM variável com o tempo

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Referências Bibliográficas
  • REEVES, A. H., French Patent No. 49 159/833 929,
    July 5, 1937
  • REEVES, A. H., French Patent No. 852 183, Oct. 3,
    1938.
  • CUTLER, C.C., Differential Quantization for
    Communication Signals, , 1952, US Patent
    2,605,361.
  • SCHOUTEN, J.S., F.E. DeJAGER, and J.A. GREEFKES,
    Delta Modulation, a New Modulation System for
    Telecommunications, 1952, Phillips, pp. 237-245.
  • BARNWELL, T.P., et al., Adaptive Differential PCM
    Speech Transmission, 1974, Rome Air Development
    Center.
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