Source: https://es.scribd.com/doc/50025627/conceptos-basicos-de-analogico-y-digital
Timestamp: 2017-01-23 08:53:53+00:00

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NavegarInteresesBiography & MemoirBusiness & LeadershipFiction & LiteraturePolitics & EconomyHealth & WellnessSociety & CultureHappiness & Self-HelpMystery, Thriller & CrimeHistoryYoung AdultNavegar porLibrosAudio librosArtículosPartiturasExplorar todoSubirIniciar sesiónRegistrarseMÓDULO 1: INTRODUCCIÓN A LAS SEÑALES ANALÓGICA Y DIGITALOBJETIVOS:
Introducir la naturaleza de las señales electrónicas analógicas y digitales. Conocer las ventajas e inconvenientes de unas y otras. Reconocer la idoneidad de la señal digital para la transmisión de señales. Analizar los pasos que permiten convertir una señal analógica en digital. Manejar conceptos fundamentales de la electrónica digital que nos permitan introducir más adelante el procesamiento digital de la señal de las telecomunicaciones y su transmisión.
UNIDAD 1. SEÑAL ANALÓGICA Y SEÑAL DIGITAL 1. SEÑAL ANALÓGICA. 2. SEÑAL DIGITAL. 3. DÍGITOS Y ANALOGÍAS. UNIDAD 2. CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL 1. MUESTREO. 2. CUANTIFICACIÓN. 3. CODIFICACIÓN. 4. COMPRESIÓN.
pero sobre todo a la señal digital.En este Módulo hablaremos de las señales analógicas y de las señales digitales. Entenderemos cuál es la necesidad y cuáles las ventajas de operar en el terreno digital para mejorar la transmisión de señales. Y analizaremos el proceso de conversión de una señal analógica en una digital. Situarle en una posición más cómoda para que no sienta el vértigo ante el “abismo digital”. De esta forma. de momento. pero que sin duda requieren de una cierta claridad conceptual. podremos explicar y comprender el funcionamiento de algunas tecnologías digitales y hacerlo de un modo más adecuado que con la simple repetición de palabras técnicas. Pero. podremos saber qué hacemos cuando modificamos un determinado parámetro y podremos también digerir y utilizar mejor la terminología digital. Hemos pretendido situar al lector de los Módulos 2 y 3 con este Módulo de Introducción a la señal analógica.
. Una vez digerida la idea. Vamos . vamos a sentar las bases que nos permitirán más adelante manejar herramientas informáticas con un propósito muy determinado. queremos ir a las bases. ya estamos avanzando y manipulando el significado de alguno de los conceptos que veremos en aquellos Módulos y. Así.
La electrónica digital utiliza magnitudes con valores discretos. la temperatura no varía entre. Aunque en este curso vamos a estudiar fundamentalmente tecnologías digitales.
Ilustración 1: Señal analógica (continua en el tiempo)
. mientras que la electrónica analógica emplea magnitudes con valores continuos. SEÑAL ANALÓGICA Y SEÑAL DIGITAL
Los circuitos electrónicos se pueden dividir en dos amplias categorías: digitales y analógicos. sino que toma todos los infinitos valores que hay en ese intervalo para pasar de un temperatura a la otra.
1. Decíamos que una magnitud analógica es aquella que toma valores continuos.UNIDAD 1. a lo largo de un día. mientras que la digital los toma discretos. SEÑAL ANALÓGICA
Una señal analógica es. la distancia o las ondas de sonido. Si dibujamos la gráfica de la evolución de la temperatura a lo largo de un día. digamos. entonces. aquella función matemática continua en la que es variable su amplitud (representando una cantidad de señal) en función del tiempo. Por ejemplo. 20ºC y 25ºC de forma instantánea. analógica. ¿Qué queremos decir con esto? La mayoría de los fenómenos que se pueden medir cuantitativamente aparecen en la naturaleza en forma analógica tomando valores continuos. tendríamos un curva continua: una señal continua. Otros ejemplos de magnitudes analógicas son el tiempo. también debemos conocer los principios de lo analógico puesto que nos va a ayudar a interpretar algunas situaciones. la presión.
. 2) Nivel alto. se habla en este caso de lógica positiva y en caso contrario de lógica negativa. lo que ocurre siempre en mayor o menor medida. usan lógica de dos estados representados por dos niveles de tensión. Por abstracción. H y otro bajo. 3) Flanco de subida y 4) Flanco de bajada.
Ilustración 2: Logica de dos estados o niveles (alto y bajo)
Donde: 1) Nivel bajo. En la siguiente figura se muestra una señal digital donde se identifican los niveles y los flancos. La gran desventaja respecto a las señales digitales es que en las señales analógicas cualquier variación o pérdida de información provocada por el ruido es de difícil recuperación. Cabe mencionar que además de los niveles. L (de High y Low. las señales de cualquier circuito o comunicación electrónica pueden ser afectadas de forma no deseada mediante el ruido electrónico. denominadas flanco de subida o de bajada. Por ejemplo.
2. respectivamente. el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado y no existe una continuidad desde un valor a otro. Si el nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0. Este inconveniente afecta en gran medida al correcto funcionamiento y rendimiento de los dispositivos analógicos. como por ejemplo el ordenador. en inglés). lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. uno alto. Los sistemas digitales. SEÑAL DIGITAL
Se dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se representan mediante valores discretos en lugar de variables continuas. dichos estados se sustituyen por ceros y unos. en una señal digital están las transiciones de nivel alto a bajo o de bajo a alto.Ahora bien. respectivamente.
lo que significa que la señal necesariamente ha de tomar unos determinados valores fijos predeterminados. La señal digital permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad. Por otro lado. 3. Estos valores fijos se toman del sistema de numeración binario. una señal digital es aquella señal cuyos valores (frecuencia y amplitud) no son continuos sino discretos.Es conveniente aclarar que.
3. ésta sería similar a la onda sonora que la originó. 4. decimos que es digital cuando el resultado de la medida se representa mediante números (dígitos) en lugar de hacerlo mediante la posición variable de una aguja. DÍGITOS Y ANALOGÍAS
Una señal analógica. a pesar de que en los ejemplos señalados el término digital se ha relacionado siempre con dispositivos binarios. en una escala. el término digital tiene su origen en esto. la señal digital puede ser reconstruida gracias a los sistema de regeneración de señales (usados también para amplificarla. lo que significa que la señal va a quedar convertida en una cadena de ceros y unos. que ya no se parece en nada a la señal original. por ejemplo. obteniendo el valor medio de las muestras adyacentes (interpolación). En cambio. Ante la pérdida de cierta cantidad de información. o cualquier otro indicador. Esta
. También cuenta. con sistemas de detección y corrección de errores que. De ahí la analogía. sin introducir distorsión). La señal digital es más inmune al ruido. Facilita el procesamiento de la señal. es aquella que puede tomar una infinidad de valores (frecuencia y amplitud) dentro de un límite superior e inferior. en que la señal se construye a partir de números (dígitos). la forma de la señal eléctrica en que se convierte el sonido que capta un micrófono. Por ejemplo. La señal digital es menos sensible que la analógica a las interferencias. no significa que digital y binario sean términos intercambiables. Precisamente.
3. Las operaciones son más rápidas y en muchos casos reversibles. El término analógico proviene de análogo. permiten introducir el valor de una muestra dañada. por tanto. 2. hablando de un aparato o instrumento de medida. si se observa en un instrumento de medida como es un osciloscopio. 5.1 Ventajas de la señal digital
aunque en menor medida que la analógica (que sólo soporta como mucho 4 o 5 generaciones). La señal digital requiere mayor ancho de banda para ser transmitida que la analógica. Inconvenientes de la señal digital
1. cambia por completo la señal.2. también va perdiendo información con la multigeneración. 3.
. la cinta magnética digital. por mínimo que sea. en el momento de la recepción. La transmisión de señales digital requiere una sincronización precisa entre los tiempos del reloj de transmisor.ventaja sólo es aplicable a los formatos de disco óptico. 2. con respecto a los del receptor.
3. Un desfase. Se necesita una conversión analógico-digital previa y una decodificación posterior.
Muestreo y Retención: El Muestreo (en inglés. la señal ya es digital.
. CONVERSIÓN ANALÓGICO-DIGITAL
Una conversión analógico-digital consiste en la transcripción de señales analógicas en señales digitales. A partir de la cuantificación es cuando la señal ya toma valores determinados según una escala y en momentos determinados también del tiempo. Sampling) consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda. Compresión: Si bien no es proceso que se pueda incluir en la conversión analógicodigital.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias. Cuantificación: Se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. La digitalización o conversión analógico-digital (conversión A/D) se hace efectiva mediante la realización periódica de medidas de amplitud de la señal y su traducción a un lenguaje numérico. Hay que tener presente que el código binario es el más utilizado. con el propósito de facilitar su procesamiento (encriptación. es decir. En esta definición están patentes los cuatro procesos que intervienen en la conversión analógicodigital:
1. Durante el muestreo y la retención. Consiste en asignar un margen de valor de una señal analizada a un único nivel de salida. 2. podemos decir que la señal es analógica puesto que aún puede tomar cualquier valor en cualquier instante. etc. La conversión A/D también es conocida por el acrónimo inglés ADC (analogic to digital conversion). Hold) se refiere a que las muestras tomadas han de ser retenidas por un circuito de retención.UNIDAD 2. 3. 4. sí suele ser el destino de la señal digital que se obtiene de ella. el número de muestras por segundo. Los cuatro procesos tienen lugar en el conversor analógico-digital. compresión. Codificación: La codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante la cuantificación al código binario. es lo que se conoce como frecuencia de muestreo. La velocidad con que se toman estas muestras. Para reducir el tamaño de la cadena de valores binarios se comprime la señal según un determinado algoritmo matemático. pero también existen otros tipos de códigos que también son utilizados. el tiempo suficiente para permitir evaluar su nivel en el proceso de cuantificación. La retención (En inglés.
Consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de la señal analógica. al azar. Por muy eficaz que sea el muestreo realizado. dado que no han sido muestreados.1. hay que tener presente que siempre que haya un muestreo va a haber una cierta pérdida de calidad de la señal. es decir.1. Concepto
El muestreo digital es uno de los procesos que permite la digitalización de las señales. por muy alta que sea la frecuencia de muestreo. Cada muestra debe durar el mismo tiempo y efectuarse en el mismo intervalo.2. Siempre habrá matices de la señal que no van a ser tenidos en cuenta. Estas muestras (samples) no se toman de forma aleatoria. La velocidad a la que se hace este muestreo. sino que se toman en intervalos fijos de tiempo (de ahí que hayan sido definidas como periódicas). durante el proceso necesario para
. Frecuencia de muestreo
La tasa o frecuencia de muestreo es el número de muestras por unidad de tiempo que se toman de una señal continua para producir una señal discreta.
Ilustración 3: Senal analógica antes del muestreo
Ilustración 4: Señal digital después del muestreo
En la Ilustración 3 se muestra un ejemplo de señal analógica y en la Ilustración 4 las muestras que se han tomado en función de la frecuencia de muestreo.
1. el número de muestras que se toman por segundo es lo que se conoce como frecuencia de muestreo.
Cuantas más muestras se tengan. a mayor frecuencia de muestreo (más información/datos). con lo que utilizar una frecuencia de muestreo de 44. Por encima de ese valor. El teorema de Nyquist sólo indica el valor mínimo necesario para que el muestreo resulte eficaz. Como todas las frecuencias.4.1 kHz. Además. si se va a grabar la voz de una soprano. el estándar introducido por el CD.
1. más fiel será la conversión analógica digital (A/D). no obstante.convertirla de analógica en digital. Hay que tener en cuenta que no todas las fuentes sonoras se aproximan a los 20 kHz que corresponden a esta frecuencia máxima.3. Por ejemplo.
1. Frecuencias de muestreo para audio y vídeo
En audio. cuanto mayor sea el número de niveles de comparación (muestras). la máxima frecuencia perceptible por el oído humano está en torno a los 20 kHz. la calidad no continúa incrementándose indefinidamente. llegado un determinado punto (sobrepasada cierta cantidad de muestras por segundo). aunque pueden utilizarse otras magnitudes. que requiere interfaces más potentes. la mayoría de los sonidos está muy por debajo de ésta. lo que se traduce en una mayor calidad de la señal resultante. en la práctica. aunque se siga aumentando la frecuencia de muestreo. mayor será el ancho de banda necesario. una mayor frecuencia de muestreo requiere una mayor resolución (número de bits).1 kHz sería innecesario (se estaría empleando una capacidad de almacenamiento extra
. que la señal se procese más lentamente y. ciclos por segundo) o múltiplos suyos. Teorema de Nyquist
Según el teorema de muestreo de Nyquist-Shannon. será posible reconstruir mejor la señal. por lo que teóricamente una frecuencia de muestreo de 40 kHz sería adecuada para digitalizar una señal. la calidad ya no aumenta. un encarecimiento del equipo. por lo general. Matemáticamente se ha demostrado que. la máxima frecuencia que la cantante será capaz de producir estará en torno a los 1046 Hz. para poder replicar con exactitud la forma de una onda es necesario que la frecuencia de muestreo sea como mínimo el doble de la máxima frecuencia a muestrear. como el kiloHerzio (kHz). se estableció en 44. Un número mayor de bits implica. etc. no obstante. generalmente se expresa en Herzios (Hz. En términos informáticos. más memoria. La frecuencia de muestreo ligeramente superior permite compensar el efecto de los filtros utilizados durante la conversión analógico-digital.
las tarjetas de sonido de los equipos informáticos utilizan frecuencias por encima o por debajo de este estándar. 96. En este sentido. El estándar del CD Audio está fijado en 44.000 ó 192. 50.100 Hz 47.000 Hz 44.
En nuestro caso -siguiendo con la soprano y el Teorema de Nyquist. Direct Stream Digital. pero no para la reproducción musical. 2.400 Hz HD-DVD.000 Hz 22.250 Hz 48. Sonido digital utilizado en la televisión digital. MP3).8224 MHz SACD.
Frecuencias de muestreo típicas para audio
Teléfonos.1 kHz. audio
profesional y sistemas DAT. 60 Hz Vídeo NTSC.sería adecuada una frecuencia de muestreo en torno a los 2100 Hz.
. adecuado para la voz humana. CD. desarrollado por Sony y Philips. pero esto no significa que esa sea la
frecuencia que utilizan todos los equipos. Los sistemas domésticos de baja calidad pueden utilizar frecuencias de 22.
Frecuencias de muestreo típicas para vídeo analógico 50 Hz Vídeo PAL. Vídeo digital en formato miniDV. Algunas frecuencias de muestreo típicas en sistemas de audio y vídeo aparecen resumidas en la tabla.050 Hz 32.05 kHz (produciendo así una señal analógica de inferior calidad a la que podría generarse con la información contenida en el disco). audio de alta definición para DVD y BD-ROM (Blu-ray Disc). SVCD. también común en audio en formatos MPEG-1 (VCD. la mayoría de software/hardware están preparados para que el usuario pueda seleccionar la frecuencia de muestreo a utilizar. Radio.000 Hz Primeros sistemas de grabación de audio digital de finales de los 70 de las
empresas 3M y Soundstream. formato de películas. Formato PCM de Nippon Columbia (Denon). Además. DVD.que se podría economizar).
Si se utiliza una frecuencia menor a la establecida por el teorema de Nyquist. Es decir.1 kHz y debido a que las señales de alta frecuencia varían más rápido en el tiempo.6. En audio profesional se utilizan frecuencias de muestreo de 48 kHz o superiores. conocido también como solapamiento. de este modo. Sin embargo.
1. usando los 44.sean representadas con las mismas muestras y. los sistemas de digitalización incluyen filtros paso bajo. se produce una distorsión conocida como aliasing.5. que eliminan todas las frecuencias que sobrepasan la frecuencia ecuador (la que corresponde a la mitad de la frecuencia de muestreo elegida) en la señal de entrada. con lo que la señal resultante queda muy limitada. todas las frecuencias que queden por encima de la frecuencia de muestreo seleccionada son eliminadas. El filtro paso bajo para este uso concreto recibe el nombre de filtro antialiasing. cercanas a los 20 kHz. abusar de los
. que las altas frecuencias se muestrean peor que las bajas y una tasa de muestreo superior al estándar permite corregir esta dificultad. Es decir. en aplicaciones de audio profesional). sólo se recogen dos muestras por ciclo de la señal.muchas veces configurables en función de las necesidades concretas (sobre todo.
Ilustración 5: Indeterminación por culpa de una frecuencia de muestreo demasiado baja
Para eliminar el aliasing. Se puede dar el caso de que dos diferentes señales sinusoidales -con la forma de al función matemática seno. La razón es que cuando se graban altas frecuencias. la frecuencia de muestreo elegida no haya resultado efectiva para definir de forma inequívoca la señal original. El aliasing impide recuperar correctamente la señal cuando las muestras de ésta se obtienen a intervalos de tiempo demasiado largos.
la señal digital que resulta tras la cuantificación es sensiblemente diferente a la señal eléctrica analógica que la originó. y se les atribuye a un valor determinado (discreto) de amplitud.) un filtrado excesivo de una onda que ya cumplía con el requisito para su correcta transformación A/D puede degenerarse. por lo que siempre va a existir una cierta diferencia entre ambas que es lo que se conoce como error de cuantificación.1. Si el nivel obtenido/medido de la señal original no coincide exactamente con ninguno de los valores preestablecidos por la cuantificación. que se produce cuando el valor
. en una cadena de código binario. seleccionado por aproximación dentro de un margen de niveles previamente fijado. Concepto
El proceso de cuantificación es uno de los pasos que se sigue para lograr la digitalización de una señal analógica. puede producir el mismo efecto que se quiere evitar. una señal de pendiente suave y más parecida a la original. se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Basta conocer la existencia del aliasing y su inconveniencia. son finitos. Los valores preestablecidos para ajustar la cuantificación se eligen en función de la propia resolución que utilice el código empleado durante la codificación. Básicamente. la señal analógica (que puede tomar cualquier valor) se convierte en una señal digital. La señal ha quedado representada por un valor que durante la codificación (siguiente proceso de la conversión analógico digital) se transformará en una sucesión de ceros y unos. CUANTIFICACIÓN
2. En este momento. aunque no binaria. Así pues. etc. Cuando se conectan varios filtros en cadena (en el muestreo. la cuantificación lo que hace es convertir una sucesión de muestras de amplitud continua en una sucesión de valores de amplitudes discretas o lo que es lo mismo.
2. obtenidas en el proceso de muestreo. ya que los valores que están preestablecidos. tras la conversión D/A. Pero no entraremos en mayor detalle sobre estas cuestiones demasiado técnicas para nuestros objetivos. se toma como valor el inferior más próximo. en la conversión digital-analógica.filtros antialiasing. Por esta desventaja del filtro antialiasing se ha generalizado la técnica conocida como sobremuestreo de la señal u oversampling que permite reconstruir. Durante el proceso de cuantificación. no son ya todos posibles. en una señal digital.
se asigne un mayor número de niveles para aquellos márgenes en que la amplitud del voltaje cambia más rápidamente. CODIFICACIÓN
3. Cuantificación no uniforme o no lineal.1. Cuantificación vectorial: En lugar de cuantificar las muestras obtenidas individualmente. Antes de reproducir la señal digital. Se utiliza una velocidad de transmisión o bitrate constante. A cada muestra se le asigna el valor inferior más próximo. esta tendrá que pasa por un expansor. 3.2. Cuantificación logarítmica: Se hace pasar la señal por un compresor logarítmico antes de la cuantificación. independientemente de lo que ocurra con las muestras adyacentes. Se estudia la propia entropía de la señal analógica y se asignan niveles de cuantificación de manera no uniforme (bitrate variable) de tal modo que. Cada bloque de muestras será tratado como si se tratara de un vector. 2. Como en la señal resultante la amplitud del voltaje sufre variaciones menos abruptas la posibilidad de que se produzca un ruido de cuantificación grande disminuye.
2. Este error de cuantificación se convierte en un ruido cuando se reproduzca la señal tras el proceso de decodificación digital.
3. En ese caso la distancia entre el valor real y el que se toma como aproximación determina un error. Concepto
La codificación es el último de los procesos que tiene lugar durante la conversión analógicodigital
. Cuantificación uniforme o lineal. Tipos de cuantificación
Para minimizar los efectos negativos del error de cuantificación. se utilizan distintas técnicas de cuantificación:
1. se cuantifica por bloques de muestras. un número complejo y no como un número natural.real de la muestra no equivale a ninguno de los escalones disponibles para su aproximación -que es lo habitual. 4.
Codificación del sonido Se utiliza un tipo de códec específicamente diseñado para la compresión y descompresión de señales de audio: el códec de audio. 16. mediante códigos preestablecidos. mayor será la fidelidad del sonido obtenido respecto a la señal de audio original (con unos límites como vimos). por lo que la señal resultante. Determina la precisión con la que se reproduce la señal original.
Ejemplos de Códec de audio:
PAM (Modulación de amplitud de pulsos).2.
3. Algunos códecs al hacer la compresión eliminan cierta cantidad de información. Códec
El códec es el código específico que se utiliza para la codificación/decodificación de los datos. Mayor precisión a mayor número de bits. La señal analógica va a quedar transformada en un tren o cadena de impulsos digitales (sucesión de ceros y unos). 3. no es igual a la original (compresión con pérdidas). 24. Resolución (Número de bits). 5. Frecuencia de muestreo: Cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo. Número de canales: Indica el tipo de sonido con que se va a tratar: monoaural. la palabra Códec es una abreviatura de Compresor-Decompresor. Se pueden utilizar 8. Realiza una
. binaural o multicanal 2. Parámetros que definen el códec:
1. 32 bits por muestra. Pérdida. 4. Bit rate. La frecuencia de la portadora debe ser al menos mayor que el doble de la frecuencia de la señal moduladora.La codificación consiste en la traducción de los valores de tensión eléctrica analógicos que ya han sido cuantificados/ponderados al sistema binario. El bit rate es la velocidad o tasa de transferencia de datos. Su unidad es el bit por segundo.
PCM (Pulse Code Modulated) cuya resolución es de 8 bits (1 byte). Más complejo y seguro pero basado en el PCM. Codificación en el entorno de la Televisión
1. Utiliza la modulación PAM como base. 2. Codificación de la señal compuesta se codifica la señal analógica en función del estándar de televisión que haya en el país donde se está realizando la codificación: NTSC (EEUU). PAL (Europa). ya que permite el multiplexado (enviar más de una señal por un sólo canal).
ADPCM (Adaptative Differential Pulse Code Modulated). reservándose el octavo para indicar el signo positivo o negativo. pero en lugar de 8 en 7 bits. Actualmente. se definen las subportadoras de color restando los valores de intensidad de Red y de Blue de la luminancia o brillo de la señal (Y): RY y B-Y.cuantificación lineal de la amplitud de la señal analógica. SECAM (Francia).
3. Sólo se requiere un conversor D/A específico
. se pueden respetar la compatibilidad entre estándares. La principal ventaja es que. por primera vez.3. Codificación por componentes: Se digitaliza la señal analógica utilizando su división por componentes: Luminancia (Y) o brillo de la señal de vídeo por un lado. Crominancia por el otro. la aplicación principal de una codificación PAM se encuentra en la transmisión de señales. Después de registrados los valores de los colores Red/Blue/Green o valores RGB. No permite la compatibilidad entre los estándares.
Se utilizan complicadas fórmulas matemáticas. algunos buscan series largas que luego codifican de formas más cortas.
Otros. por ello. La compresión de datos se basa fundamentalmente en buscar repeticiones en series de datos para después almacenar solo el dato junto al número de veces que se repite. pero empleando la menor cantidad de espacio. la resolución viene impuesta por el sistema digital con que se trabaja y no se puede alterar el número de bits a voluntad. no obstante.) sin compresión viene a ser el cociente entre la frecuencia de muestreo y la resolución. señal digital. para transmitir la misma cantidad de información que ocuparía una gran resolución en un número inferior de bits. y se mantiene así la compatibilidad con los estándares analógicos. Compresión con y sin pérdida
.2. los llamados algoritmos de compresión:
Por un lado. examinan los caracteres más repetidos para luego codificar de forma más corta los que más se repiten. ya que raramente se consigue encontrar patrones de repetición tan exactos (salvo en algunas imágenes). se podría almacenar simplemente "61" que ocupa menos espacio.. como el LZW. En principio. a los cuales se hace referencia de manera posterior. construyen un diccionario con los patrones encontrados.
4. si en un fichero aparece una secuencia como "111111". Por otro lado. transmitir o grabar). En realidad. Concepto
La compresión consiste en la reducción del volumen de información a tratar (procesar. Así. se utiliza la compresión. por ejemplo. algunos algoritmos como el algoritmo de Huffman. COMPRESIÓN
4.. con la compresión se pretende transportar la misma información.
4.1. El espacio que ocupa una información codificada (datos.para cada estándar. el proceso es mucho más complejo. cuantos más bits se empleen mayor será el tamaño del archivo. Por tanto.
Subjetivamente con pérdidas: Se elimina cierta cantidad de información básica. Subjetivamente sin pérdidas: Es decir. si las frecuencias que es capaz de captar el oído humano están entre 20 Hz y 20. Irrelevante: Información que no podemos apreciar y cuya eliminación por tanto no afecta al contenido del mensaje. 3. Por ejemplo.A la hora de hablar de compresión hay que tener presentes dos ideas: 1. No obstante. Entropía: La información nueva o esencial que se define como la diferencia entre la cantidad total de datos de un mensaje y su redundancia. por lo que el mensaje se reconstruirá con errores perceptibles pero tolerables (por ejemplo: la videoconferencia). La que no es ni redundante ni irrelevante. La que debe ser transmitida para que se pueda reconstruir la señal. 3. la reducción de datos puede afectar a la calidad de la información o no hacerlo:
Compresión sin pérdida: Los datos antes y después de comprimirlos son exactos en la
. Básica: La relevante. transmitiendo toda la entropía del mensaje (toda la información básica e irrelevante.
1. además de eliminar la información redundante se elimina también la irrelevante. Redundancia: Datos que son repetitivos o previsibles 2. Sin pérdidas reales: Es decir.000 Hz s.
Teniendo en cuenta estos tres tipos de información. intentando que esta reducción de tamaño no afecte al contenido. serían irrelevantes aquellas frecuencias que estuvieran por debajo o por encima de estos valores. Redundante: Información repetitiva o predecible.
El objetivo de la codificación siempre es reducir el tamaño de la información. pero eliminando la redundante). 2. 2. se establecen tres tipologías de compresión de la información:
Se utiliza principalmente en la compresión de texto.
Una algoritmo de compresión con pérdida puede eliminar datos para reducir aún más el tamaño. En la compresión con pérdida el bit rate puede ser constante o variable.compresión sin pérdida. El bitrate siempre es variable en la compresión sin pérdida. En el caso de la compresión sin pérdida una mayor compresión sólo implica más tiempo de proceso. aunque sí una aproximación cuya semejanza con la original dependerá del tipo de compresión.
. Se utiliza principalmente en la compresión de imágenes. no se puede obtener la señal original. con lo que se suele reducir la calidad. vídeos y sonidos. Hay que tener en cuenta que una vez realizada la compresión.
Mientras que la escala de valores continuos toma todos los valores posibles entre dos valores cualquiera.
Ventajas de la señal digital son: 1. La señal digital es menos sensible que la analógica a las interferencias. Permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad Pero también la señal digital: 1. la escala de valores discretos sólo contempla una serie de valores finita entre dos cualquiera. Se traducen los valores de tensión eléctrica cuantificados al lenguaje binario de ceros y unos 4. Necesita una sincronización muy precisa. Es inevitable la introducción de un error de cuantificación de forma que la señal digital difiere ligeramente de la analógica 3.
La conversión analógico-digital consiste básicamente en realizar de forma periódica medidas de la amplitud de la señal y traducirlas a un lenguaje numérico. La señal digital es más inmune al ruido. Compresión. 3. Muestreo y retención. Requiere mayor ancho de banda 2. 2. Opcionalmente se puede reducir el volumen de información por
medio de compresión digital
La electrónica digital utiliza magnitudes con valores discretos mientras que la electrónica analógica emplea magnitudes con valores continuos. Esta conversión se realiza en varios pasos: 1. Codificación. Es inevitable una conversión analógico-digital previa y una decodificación
posterior 3. La frecuencia de muestreo determina cada cuanto tiempo se toma una muestra. Cuantificación. se analiza la señal analógica.
4. 2. Las operaciones son más rápidas y en muchos casos reversibles.
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