As notas desta prova sairão até às 14 h do dia 7 de Julho (4ª feira), no placard da cadeira e a revisão de provas será às 14 h do dia 7 de Julho (4ª 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. Nunca fique ‘preso’ em nenhuma pergunta; se necessário, passe à frente para regressar mais tarde à mesma questão. Boa sorte !
 

A TV digital está presentemente a ‘invadir’ a Europa e o mundo em geral.

a) Supondo que decidia começar a receber lá em casa as emissões digitais (tipo DVB-T) de um operador de TV digital, indique quais os principais módulos (3) que deveriam ser substituídos no seu actual televisor ou que deveriam ser introduzidos pela primeira vez. (R: Desmodulador, descodificador e conversor digital/analógico)
b) Uma das grandes vantagens da TV digital é permitir aumentar o número de canais transmitidos numa dada banda. Indique, justificando, quais são os principais módulos/critérios (3) que determinam o número de canais de TV digital que podem ser postos na banda correspondente a um canal de TV analógico. (R: Algoritmo de compressão, esquema de modulação e qualidade mínima aceitável)
c) Supondo que tem à sua disposição a banda actual de um canal de TV analógico, p.e. 6 MHz, indique quantos canais digitais de resolução ITU-R 601 com codificação MPEG-2 poderão lá ‘caber’ (no máximo) se se pretender alcançar os obtidos de qualidade estabelecidos para a norma MPEG-2 Vídeo em termos de qualidade de distribuição secundária (despreze o débito associado ao áudio). (R: 2 log2 M)
 

Considere uma transmissão de telecópia de grupo 3, a 3200 bit/s, para páginas com 1000 linhas, cada uma com 1728 amostras. Suponha que, em média, cada linha tem 80% dos pixels brancos.

a) Supondo que as linhas codificadas unidimensionalmente têm um factor de compressão médio de 10 para os comprimentos pretos e 20 para os brancos e as linhas codificadas bidimensionalmente têm um factor de compressão médio de 20 para os comprimentos pretos e 25 para os brancos, indique qual o factor de compressão global se se usar um valor de k para protecção contra erros de 3 (1 linha unidimensionalmente codificada em cada 3 transmitidas). (R: 20.83)
b) Suponha agora que a necessidade de aumentar o TMVL, devido a limitações no receptor, implica uma diminuição de 20% em todos os factores de compressão indicados (factores de compressão iguais a 80% dos valores anteriores). Indique qual o valor máximo de k que se pode usar supondo que se pretende garantir ressincronização, em média, pelo menos uma vez em cada 500 bits. (R: 5)
c) Considere o protocolo de comunicação para os telecopiadores do grupo 3. Indique qual dos terminais em presença actua como master e como slave e de que modo esta relação se traduz na comunicação. (R: Emissor é master e receptor é slave)
 

Suponha que pretende aceder a uma base de dados com imagens codificadas segundo a norma JPEG. A resolução usada é 720x576 pixels para a luminância e 360x576 pixels para as crominâncias, com 8 bits por amostra.

a) Indique, justificando, qual o modo mais provável em que encontrarão codificadas as imagens supondo que todo o processo de codificação foi feito com a mesma resolução espacial. (R: Modo progressivo)
b) Suponha que o factor de compressão médio para a luminância e crominâncias é de 20 e 25, respectivamente, para o modo de codificação sequencial. Para o nível 1 do modo de codificação indicado na alínea anterior, os factores de compressão passam para o triplo. Supondo que em média ‘folheia’ rapidamente 10 imagens antes de encontrar a imagem que pretende, que demora 2 s a decidir se uma imagem é a boa ou não e que a transmissão se faz a 6400 bit/s, indique quanto tempo demora em média até começar a receber uma imagem usável, contabilizando apenas os tempos de transmissão e de decisão. (R: 2,9 minuto)
c) Indique quais seriam as principais consequências (2) se a norma JPEG usasse uma transformada onde as funções de base não fossem independentes da imagem a codificar ? (R: Necessidade de calcular e de transmitir/armazenar as funções de base)
 

Considere as normas de codificação ITU-T H.261 e H.263.

a) Indique quais são as principais funções de cada um dos níveis da estrutura hierárquica da informação na norma H.261.
b) Explique porque razão estas normas não definem os níveis de decisão a usar na quantificação dos coeficientes DCT.
c) Indique quais as principais diferenças (2) entre esta norma e a norma H.263 em termos da gama de variação e das limitações aos vectores de movimento, nomeadamente se se usarem as opções da norma H.263.
d) Quais as principais vantagens e desvantagens (2) do uso duma granularidade mais fina na detecção do movimento no contexto da norma H.263.
 

Considere que lhe é pedido que projecte um sistema para a visualização de anúncios audiovisuais nas caixas Multibanco, com qualidade razoável e sem limitações de conteúdo.

a) Indique, justificando, qual a norma de codificação e as resoluções espacial e temporal que adoptaria. (R: MPEG-1 com CIF a 25 Hz)
b) Considerando que pretende minimizar o débito binário de codificação para a qualidade objectivo, indique que factores terá em conta na escolha dos valores de M e N, não esquecendo qual a aplicação em questão. Porquê ?
c) Que tipo de considerações pode fazer em relação a este projecto em termos do tempo de codificação e do atraso de descodificação ? Quais são as consequências destas considerações em termos de codificação ? (R: Tempo de codificação não crítico e atraso de descodificação não crítico mas dentro de limites razoáveis, p.e. 1 s)
 

Considere que se usa o algoritmo MPEG-1 Vídeo, a 25 Hz, e se tem M= 3. Se às tramas I forem atribuídos 3 vezes mais bits que às tramas P e às tramas P forem atribuídos 4 vezes mais bits que às tramas B (tudo em média) e o número médio de bits disponíveis por macrobloco em cada trama B for 50, determine os valores de N aceitáveis se se pretender que o débito binário, só para a informação de vídeo, não exceda 1.8 Mbit/s (considere que cada trama tem 396 macroblocos) e que o tempo de acesso máximo não exceda 300 ms. O ritmo de leitura para descodificação é sempre igual ao ritmo de codificação. (R: Não há valores de N aceitáveis)