As notas desta prova sairão até às 14 h do dia 30 de Julho (6ª feira), no placard da cadeira e a revisão de provas será às 14 h do dia 30 de Julho (6ª 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, boas férias … e bom futuro ‘lá fora’ !
 

Considere um sistema de televisão.

a) Indique quais são as características (3) do sistema visual humano que influenciam a escolha das resoluções espacial e temporal a usar para a codificação das imagens num sistema digital. (R: Capacidade limitada de ver detalhes, capacidade de adquirir a ilusão de movimento e menor sensibilidade à cor que à luminância)
b) Explique porque razão surgiu o entrelaçamento nos sistemas de televisão analógica. (R: Cintilação)
c) Explique qual é a principal diferença entre os sistemas de televisão PAL e SECAM em termos de transmissão da informação de cor. Qual a grande vantagem da solução usada em SECAM ? (R: Envio paralelo ou série dos sinais de crominância)
d) Porque razão os sinais I e Q do sistema NTSC têm largura de banda diferente ? (R: Traduzem variações de cor segundo eixos com diferente sensibilidade humana)
 

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) Indique a limitação a impôr ao valor de k a usar se se pretender que o factor de compressão global seja superior a 30. Suponha 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 duas vezes maior (dobro) para cada um dos tipos de comprimentos. (R: k > 9)
b) Indique qual é o aumento do tempo de transmissão em relação à alínea anterior (se se usar o mínimo valor de k possível) se se usar agora um valor de k igual a metade do valor mínimo acima determinado devido à necessidade de protecção contra erros de transmissão. (R: 1,62 s)
c) Para o valor de k da alínea b) qual é a periodicidade média do refrescamento unidimensional medida em bits. Quais são as grandes vantagens e desvantagens (2) de aumentar o valor de k ? (R: 311 bit)
 

Considere que se usa a norma ISO/JPEG para codificar imagens fotográficas a cores com resolução ITU-R 601 (720x576 pixels para a luminância e 360x576 para as crominâncias; 8 bit/amostra). As imagens são armazenadas numa base de dados disponível na Internet com 2 Gbytes de capacidade útil.

a) Supondo que não se usa compressão, determine (justificando) o atraso mínimo de visualização (medido até ao início da visualizaçãodas 3 componentes), sabendo que pode fazer o interleaving de blocos de informação com dimensões múltiplas de 250 ou 400 bytes e que se usa um ritmo de transmissão de 32 kbit/s. A luminância é transmitida antes das crominâncias. (R: 187,75 ms)
b) Indique qual a diferença entre o número de imagens que se consegue armazenar se a codificação for feita em modo sequencial ou progressivo. Suponha que para o modo sequencial os factores de compressão para a luminância e crominâncias são, respectivamente, 20 e 30 e que o modo progressivo funciona com 3 níveis sendo os factores de compressão para cada nível iguais ao dobro dos factores de compressão do modo sequencial. (R: 19290 imagens a favor do modo sequencial)
c) Explique qual a diferença entre o aspecto visual das imagens codificadas com o modo progressivo usando o método de selecção espectral e o método de aproximações sucessivas.
 

Considere um sistema de videotelefonia segundo a norma H.261.

a) Indique qual a norma que especifica a arquitectura dos sistemas videotelefónicos nos quais a norma H.261 é a única que se refere ao codificador de vídeo. Indique 2 outros blocos desta arquitectura. (R: ITU-T H.320; codificador de áudio, multiplex, video e áudio I/O, interface de rede)
b) Nesta norma, a gama de valores possíveis para os vectores de movimento é de –15 a + 15, na vertical e na horizontal. Indique quais as vantagens e desvantagens (2) de aumentar esta gama de variação. (R: Compensação de movimentos mais amplos e possível aumento da eficiência de codificação contra aumento da carga computacional e possível aumento do comprimento médio das palavras de código)
c) Indique quais são limitações impostas por esta norma à detecção de movimento. (R: Cada MB com um vector de movimento com limites entre +/- 15 (valores inteiros) apontando para dntro da imagem)
d) Indique em que condições não se faz a codificação diferencial dos vectores de movimento. Porquê ?
 

Suponha que é contactado(a) para projectar um sistema de videoconferência de elevado desempenho para uma empresa. O atraso aquisição-visualização máximo aceitável é de 250 ms. A resolução a usar é a resolução CIF - 352x288 (Y) e 176x144 (Cr, Cb) a 25 Hz (8 bit/amostra).
 

Suponha que tem à sua disposição, oferecendo a qualidade de imagem considerada aceitável:
1) um codificador MPEG-1 com M= 3, N=3;
2) um codificador H.261.
Os factores de compressão médios para os vários tipos de tramas do codificador MPEG-1 estão indicados na tabela ao lado. Os factores de compressão médios para a norma H.261 são iguais aos factores de compressão para as tramas P do codificador MPEG-1. A primeira trama em codificação H.261 tem um factor de compressão semelhante às tramas I do MPEG-1 e nenhuma trama P gasta mais bits que esta trama.

Indique, justificando, qual a solução que proporia ao seu cliente para satisfazer as necessidade indicadas, sabendo que ele deseja minimizar os custos em termos de capacidade de transmissão. (R: MPEG-1)
 

a) Explique qual a grande diferença entre as normas MPEG-1 e MPEG-2 em termos do conteúdo que podem codificar. O que justificou esta diferença ? (R: Norma MPEG-2 codifica formatos entrelaçados enquanto a norma MPEG-1 só codifica formatos progressivos)
b) Explique quais os principais motivos (2) que levaram à especificação de perfis e níveis, no contexto desta norma. (R: Garantia de interoperabilidade e limitação da complexidade)
c) Explique como é classificado, em termos de perfis e níveis, um descodificador cujas capacidades estão aquém, ainda que por pouco, de um determinado ponto de conformidade perfil-nível. Porquê ? (R: Ponto de conformidade imediatamente anterior em termos de perfil e nível)