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Cuando la distribución probabilística de x(t) no es uniforme sino que tiene más bien preferencia por una cierta zona de voltaje, como el caso de las señales de voz, conviene usar cuantificadores no uniformes, es decir uno que tenga pasos más estrechos en aquellas zonas de voltaje más frecuentes y pasos más gruesos en zonas menos probables. Gráficamente:
Por ejemplo, el cuantificador mostrado convendría usarlo cuando la señal tiene preferencia de ocurrencia en los voltajes alrededor de cero; En el caso de señales de voz esto es en efecto lo que ocurre.
Este tipo de cuantificación se le llama cuantificación no-uniforme y puede ser lograda haciendo pasar la señal por un sistema llamado compansor el cual expande los valores de bajo voltaje y comprime los de alto voltaje y posteriormente pasar esta señal por un cuantificador no-uniforme, tal y como se ilustra a continuación:
Por supuesto que en el receptor hay que proveer de un sistema que haga el efecto inverso al de c(t) vs. x(t)
Si se tiene un sistema que comprime eliminando componentes de la Transformada de Fourier desde las frecuencias altas como si se tratase de un filtrado pasabajos, ¿las voces que se podrán comprimir más son las masculinas o las femeninas? ¿Por qué?
Si se elimina la misma cantidad de componentes de la Transformada de Fourier desde las frecuencias altas para una voz masculina y una voz femenina, la voz masculina tendrá una mejor calidad con respecto a la original ya que para ésta tienen más relevancia las componentes de menor frecuencia
Si una señal cuya Transformada Coseno que se cuantifica originalmente de forma uniforme con 8 bits, se comprime utilizando sólo 7 bits para la cuantificación, ¿de cuánto será la tasa de compresión?
La cantidad de bits total de la transformada es su longitud N por la cantidad de bits (8 originalmente). La relación entre la longitud de la señal comprimida y la señal original será de 7N/8N=0.875 → 87.5%, por lo que la tasa de compresión es de 12.5%. El resultado de la tasa de compresión es independiente de la transformada que es usada.
Si una señal se comprime aplicando la Transformada Ondícula de profundidad 3 y cuantificando dicha transformada originalmente con 8 bits, ¿De cuánto será la tasa de compresión si se elimina el detalle de mayor frecuencia y si se utilizan 4 bits para cuantificar?
Al eliminar el detalle de mayor frecuencia, la transformada queda con la mitad de la longitud; al cuantificar con 4 bits, la cantidad de bits se reduce a la mitad, quedando la relación comprimida/original: (4N/2)/8N=0.25→ 25%, por lo que la tasa de compresión es de 75%.
ESTE VINCULO contiene una carpeta con un programa realizado en MATLAB que comprime señales de voz por medio de la Transformada Ondícula, La Transformada Coseno y la Transformada de Fourier; para esta última, la compresión se hace eliminando componentes desde las altas frecuencias. Con cada transformada se hace cuantificación uniforme. La carpeta incluye el .m y todos los archivos necesarios para su funcionamiento, si se elimina o renombra alguno de estos archivos, el programa podría no funcionar correctamente. La figura 6 contiene un video explicativo acerca del uso del programa.
Puede obtenerse también un programa realizado en LabVIEW del mismo estilo y acerca del mismo tema por medio de ESTE VINCULO . La carpeta incluye el .vi y todos los archivos necesarios para su funcionamiento. Igualmente, si se elimina o renombra alguno de estos archivos, el programa podría no funcionar correctamente. La figura 7 contiene un video explicativo acerca del uso del programa
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