Programando em NCL 3.0.pdf - Telemidia - PUC-Rio

A partir dos pulsos PAM, podemos produzir os pulsos PCM (PulseCode Modulation) através de um processo conhecido como quantização, emque cada amostra PAM é aproximada a um inteiro de n bits. No exemplo daFigura A.1, escolhemos n = 3, dando origem a oito níveis (2 3 ) dequantização. A saída PCM corresponde ao resultado dessa quantização.Podemos calcular, a partir desse processo, denominado conversão A/D,a taxa gerada pela transmissão de informação analógica através de sinaisdigitais. 3 Considere o caso de sinais de voz, por exemplo. Se assumirmos quea banda passante necessária desses sinais tem largura igual a 3.100 Hz, ataxa de amostragem de Nyquist é, nesse caso, igual a 6.200 amostras porsegundo. Normalmente, amostra-se a uma taxa maior, para facilitar aconstrução dos codecs (codificadores/decodificadores). Se escolhermos umataxa de 8.000 amostras por segundo e codificarmos cada amostra com oitobits, a taxa gerada será 8.000 × 8 = 64 Kbps, que é a taxa definida pelopadrão ITU-T G.711 [ITU-T G.711, 1988] para telefonia digital.A Figura A.1 ilustra o caso em que os níveis de quantização sãoigualmente espaçados, ou seja, o quantum Q (diferença entre níveis) éconstante. Como consequência, o erro máximo de quantização é dado porQ/2. Chamamos esse caso de quantização linear. Nele, as amostraspequenas são, em termos proporcionais, mais penalizadas pelo erro dequantização do que as grandes.Para melhorar a qualidade do sinal amostrado, podemos usar umaquantização logarítmica, onde o sinal é primeiro transformado,logaritmicamente, de forma a manter o erro máximo de quantizaçãoaproximadamente constante, a despeito da amplitude da amostra. Váriasfunções logarítmicas foram propostas e estudadas com esse intento. Duasdessas funções são largamente utilizadas e padronizadas, sendo denominadaslei A e lei (Figura A.2). A primeira é mais utilizada na Europa, enquanto asegunda predomina nos Estados Unidos.3 Neste apêndice, consideraremos sempre o sinal digital gerado a partir de uma informaçãocodificada digitalmente com um bit por intervalo de sinalização, ou seja, um sinal onde sua taxa em bauds é amesma que sua taxa em bits por segundo [Soares et al., 1995].407