INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO
Ano lectivo de 2001/2002 - 2º Semestre
1ª Época - 26 de Junho de 2002 (4ª
feira) - 13 h
As notas desta prova sairão
até às 18 h do dia 27 de Junho (5ª feira), no
placard e na página Web da cadeira e a revisão
de provas será às 18 h do dia 27 de Junho (5ª feira),
junto à Secretaria da Secção de Telecomunicações.
A duração do exame
é de 3 h. Responda às seguintes questões apresentando
os cálculos que efectuar e JUSTIFICANDO as respostas dadas.
Não se deixe ficar ‘preso’ em nenhuma resposta; se necessário,
passe à frente para regressar mais tarde à mesma questão.
Boa sorte !
I (1 + 1 + 1 val.)
Considere uma transmissão de
fax do grupo 3.
a) Indique qual é e como é
determinado o ritmo de transmissão a usar pelos faxs em presença.
b) Explique que tipo de objectivos
pode ter um bloco de pré-processamento num sistema de transmissão
de fax. Que tipo de cuidados pode simultaneamente ter que ter presentes.
c) Indique como varia (e porquê)
a sensibilidade aos erros quando se deixa de usar o Método de Huffman
Modificado para passar a usar o Método READ Modificado.(R: sensibilidade
aos erros aumenta)
II (1 + 1 + 1 + 0.5 val.)
Considere a norma JPEG para codificação
de imagens fotográficas.
a) Explique quais são e como
funcionam os 2 métodos possíveis para a implementação
do modo progressivo. (R selecção espectral e aproximações
sucessivas)
b) Indique de que forma seleccionaria
o modo de predição a ser usado no contexto do modo de codificação
sem perdas. De que modo agiria se quisesse evitar que os erros de transmissão
se propagassem demasiado na imagem descodificada ?
c) Indique quais as principais vantagens
e desvantagens do uso de códigos VLI para codificar a amplitude
dos coeficientes DCT no modo baseline.
d) Explique qual a relevância
do conceito de entropia de uma fonte para alguém que está
a projectar um codificador de fonte.
III (1 + 1 + 0.5 +1 val.)
Considere um sistema de videotelefonia
usando a norma ITU-T H.261 para codificação do sinal de vídeo,
com resolução 352x288 pixels para a luminância e metade
desta resolução em cada direcção para as crominâncias
(8 bit/amostra), a 10 Hz. Suponha que o factor de compressão médio
(medido sobre todos os macroblocos da imagem), na ausência de quaisquer
restrições externas sobre os modos de codificação,
é de 20 para a luminância e 25 para a crominância (não
considerando os bits para cabeçalhos). Suponha ainda que se gastam
300 bits por trama para cabeçalhos..
a) Supondo que em cada imagem são
codificados, em média, 250 macroblocos, indique qual é o
factor de compressão médio (luminância e crominâncias)
medido sobre os macroblocos efectivamente codificados, contabilizando também
os bits de cabeçalho. (R: 13,46)
b) Ainda na situação
da alínea anterior, suponha que para garantir maior protecção
contra erros, um em cada 50 macroblocos transmitidos é obrigatoriamente
codificado em modo intra. Supondo que a compressão em modo intra
tem um factor de compressão igual a 2/3 do factor de compressão
médio global determinado na alínea a), determine qual o factor
de compressão global (ou seja considerando toda a imagem) correspondente
a esta situação. (R: 21,11)
c) Se, por razões de edição,
lhe pedissem para codificar todos os macroblocos, de todas as tramas, em
modo intra, qual seria o débito binário gerado supondo que
o factor de compressão para este tipo de codificação
se mantêm igual ao determinado na alínea anterior ? (R: 1,35
Mbit/s)
d) Indique qual a dimensão
da memória de saída a usar no codificador, nas condições
da alínea anterior, se se pretender um atraso inicial de visualização
no receptor (máximo) de 250 ms. Suponha que a codificação
gera bits de modo uniforme para cada imagem no tempo entre a aquisição
de 2 imagens. (R: 202500 bit)
IV (3 val.)
Suponha que é contactado por
um banco que pretende instalar um sistema de videoconferência entre
as suas agências nas várias capitais distritais usando linhas
com o menor débito médio possível para a qualidade
de imagem considerada aceitável. O atraso emissão-recepção
máximo aceitável, medido como a diferença máxima
entre os momentos de aquisição e visualização
de uma imagem, nomeadamente da primeira, é de 250 ms. A resolução
a usar é a resolução CIF - 352x288 (Y) e 176x144 (Cr,
Cb) a 12.5 Hz (8 bit/amostra).
Supondo que tem à sua disposição,
oferecendo a qualidade de imagem considerada aceitável:
V (1 + 0.5 + 1 val.)
Considere a norma MPEG-1 Áudio.
a) Indique 3 parâmetros importantes
para a definição do custo de um terminal e para os quais
as 3 camadas de codificação MPEG-1 Áudio oferecem
diferente compromisso ? (R: Qualidade, complexidade e débito binário)
b) Para que serve o modelo psicoacústico
na codificação de áudio segundo a norma MPEG-1 Áudio
?
c) Indique as 2 principais diferenças
entre a codificação segundo as camadas 1 e 2 e a camada 3
da norma MPEG-1 Áudio. (R: transformada MDCT e codificação
entrópica de Huffman)
VI (0.5 + 0.9 + 0.6 + 1.5 + 1 val.)