As notas desta prova sairão até às 24 h do dia 27 de Junho, junto da Secretaria da Secção de Telecomunicações, e a revisão de provas será às 14 h do dia 28 de Junho no Laboratório de Telecomunicações 2.
A duração do exame é de 2 h 45 min.
Responda às seguintes questões apresentando os cálculos que efectuar e JUSTIFICANDO as respostas dadas. Boa sorte !
 

Uma das questões importantes na evolução dos sistemas televisivos é concerteza a compatibilidade.

a) Indique de que modo ficou comprometida a compatibilidade directa na evolução da televisão monocromática para a policromática.
b) O sistema simulcast e os sistemas escaláveis são duas das soluções possíveis para a introdução da HDTV (agora em digital). Indique as suas principais características salientando as diferenças.
 
 

Considere uma transmissão de facsimile usando o Método de Huffman Modificado - norma CCITT T.4 a 6400 bit/s, para páginas com 2000 linhas cada uma com 1728 amostras.

a) Sabendo que uma dada imagem alcançou um factor de compressão de 15 com TMVL = 0 ms, calcule qual o factor de compressão que se alcançaria com TMVL = 20 ms se souber que 5 % das linhas da imagem referida usaram um número de bits inferior ao limite mínimo necessário, mais precisamente um valor em média 20% inferior a esse limite. (R: 14.84)
b) Indique qual o custo adicional em tempo de transmissão da passagem dum fax com TMVL = 0 ms para um fax com TMVL = 20 ms nas condições da alínea anterior. (R: 0,4 s)
c) Calcule o tempo adicional de transmissão em relação ao caso de TMVL = 0 ms da alínea a) se se passar a usar resolução espacial - vertical e horizontal - duplas, supondo que o factor de compressão aumenta neste caso de 30 % devido à maior redundância das amostras. (R: 74,8 s)
d) Esta norma de codificação estabelece um ‘modo sem compressão’. Em que consiste este modo e porque razão foi definido ?
 

A transformada DCT desempenha um papel fundamental no contexto da norma ISO/JPEG. Indique, justificando, se as seguintes afirmações são verdadeiras ou falsas:

a) "A DCT é a transformada que consegue a máxima compactação da energia do sinal ou seja se apenas um número limitado de coeficientes for transmitido, os coeficientes DCT serão aqueles que conterão a fracção mais elevada da energia do sinal em comparação com qualquer outra transformada." (R: Falso)
b) "Um bloco de luminância com 8x8 pixels dividido em 2 barras verticais uniformes só pode ter coeficientes DCT na primeira coluna da matriz de coeficientes." (R: Falso)
c) "É possível não transmitir alguns coeficientes da DCT e mesmo assim obter uma codificação sem perdas, desde que os coeficientes eliminados tenham baixa amplitude (pouca energia) e estejam localizados nas altas frequências." (R: Falso)
d) "Os blocos de 8x8 pixels com luminância uniforme (valores entre 0 e 255) são o único tipo de imagem que dá origem a apenas um coeficiente não nulo na matriz de coeficientes DCT." (R: Verdade)
 

1) Considere uma comunicação videotelefónica, segundo a norma CCITT H.261, usando um débito binário de 64 kbit/s. A sequência é codificada usando a resolução espacial CIF e uma frequência de imagem de 12.5 Hz.
Numa dada altura, a imagem que tem de transmitir está dividida horizontalmente em 2 partes iguais sendo a parte de baixo fixa e a parte de cima com movimento. Atendendo a que o codificador faz uma codificação sequencial dos macroblocos, constata-se que todos os bits de código são gerados uniformemente na primeira metade do intervalo de tempo que o codificador normalmente dedica a codificar cada imagem. No codificador, os bits de código aguardam a sua transmissão na memória de saída. Sabendo que na codificação da primeira imagem se gastaram 15360 bit, na da segunda 20480 e na da terceira 2560, calcule, justificando:

1.a) O instante em que o receptor obtém todos os bits de código correspondentes à 1ª imagem. (R: 240 ms)
1.b) A dimensão mínima da memória de saída do codificador para que nunca haja perda de bits na situação acima descrita. (R: 28160 bit)
1.c) O atraso inicial de visualização mínimo a aplicar no descodificador supondo que tem disponível à saída do codificador a memória determinada na alínea anterior e que o codificador pode gerar os bits de código com qualquer distribuição temporal no intervalo de tempo entre a aquisição de 2 imagens. (R: 520 ms)

2.a) Explique qual a diferença entre as normas H.261 e H.263 em termos dos símbolos escolhidos para a transmissão dos coeficientes DCT.
2.b) Qual a principal razão que levou a norma H.263 a permitir o uso de 4 vectores de movimento por macrobloco.
 

Suponha que é contactado por uma empresa de publicidade que produz anúncios e que deseja passar a usar sistemas digitais para armazenamento e processamento de vídeo. A empresa informa-o que pretende grande flexibilidade em termos de edição - tempos de acesso máximo a cada imagem inferiores a 1 s - e que deseja meter o maior número possível de anúncios de 30 segundos num disco com 2 Gbyte. A velocidade de leitura do disco é constante e igual a 1 Mbit/s. Os filmes têm resolução CCIR 601 (europeia) - 720x576 (Y) e 360x576 (Cr, Cb) a 25 Hz.

Supondo que tem à sua disposição:
1) um sistema de codificação JPEG que lhe oferece um factor de compressão de 15 e 20 (no pior caso) para a luminância e crominâncias, respectivamente, com qualidade aceitável
2) um sistema de codificação MPEG1 que só usa imagens I e P (periodicamente uma imagem I no meio das Ps) e que lhe oferece um factor de compressão de 10 e 15, respectivamente para a luminância e crominâncias, nas tramas I e um factor de compressão de 30 e 40, respectivamente para a luminância e crominâncias, nas tramas P (piores casos)
Indique, justificando, qual a solução que vai propôr ao seu cliente para lhe poder satisfazer as necessidade indicadas. (R: MPEG-1)
 

Como sabe, a norma ISO/MPEG2 tornou-se recentemente a solução internacionalmente adoptada para a codificação de sinais audio-visuais televisivos.

a) Explique em que consiste um perfil e um nível no contexto da norma MPEG2-vídeo.
b) Porque razão foi adoptada uma organização em termos de perfis e níveis para a norma MPEG2 de codificação de vídeo ? (R: Possibilita interoperabilidade e simplifica implementação)
c) Indique de que modo se relacionam entre si os vários perfis e os vários níveis.