multimedia

Khi thiết bị giải mã nhận một tín hiệu số thì nó sẽ qua một bộ phận có tên là DAC (Digital to Analog converter) đây là thiết bị chuyển đổi từ tín hiệu số sang tín hiệu tương tự sau đó [r]

NỘI DUNG BÁO CÁO:

BIỂU DIỄN THÔNG TIN ĐA PHƯƠNG TIỆN

1,Introduction(giới thiệu)

2,Digitization principles(Nguyên tắc số hóa) 2.1 Analog signal(Tín hiệu tương tự)

2.1.1 Sampling rate(Tốc độ lấy mẫu)

2.1.2 Quantization intervals(Khoảng lượng tử) 2.2 Encoder design(Thiết kế mã hóa)

1,Introduction(giới thiệu)

Tất thơng tin máy tính sử lý lưu trữ dạng số Vì phải mã hóa tất liệu việc vô quan trọng Và để đơn giản dễ hiểu liệu mà người tiếp nhận phải biến đổi từ mã máy sang ngôn ngữ tự nhiên cần thiết

† Với dạng Text: Được biểu diễn chuỗi ký tự

Mã hóa bảng mã ACSII ký tự đặc biệt:

† Với dạng hình ảnh:

Ảnh Raster: biểu diễn tập hợp phần tử ảnh(pixel) Ảnh Vector: Biểu diễn tập đoạn thẳng, đoạn cong định nghĩa đại lượng toán học

? Các phần tử ảnh,đoạn thẳng, đoạn cong mã hóa thành

dãy nhị phân từ tọa độ đầu đến kết thúc

Là tín hiệu điện có tần số biên độ thay đổi liên tục theo thời gian Để mã hóa Cách đơn giản mã hố cách xấp xỉ dao động sóng âm chuỗi byte thể biên độ dao dộng tương ứng theo khoảng thời gian

Quá trinh biến đổi từ tín hiệu liên tục sang tín hiệu số mô tả sau:

Khi máy tính nhận tín hiệu vào từ thiết bị vào máy tính mã hóa tín hiệu (signal encoder) Ở giai đoạn thiết bị mã hóa chuyển đổi tín hiệu liên tục thành tín hiệu rời rạc

Mơ q trình lấy mẫu:

Sau lấy mẫu thiết bị mã hóa tiến hành lượng tử hóa tức từ mẫu lấy biểu diễn thành dạng số

Q trình Lượng tử hóa:

Lượng tử hố q trình xấp xỉ giá trị tín hiệu lấy mẫu s(nT) bội số giá trị q (q gọi bước lượng tử)

Đây mô qua trình lượng tử hóa tín hiệu tín hiệu tương tự chuyển đổi thành tín hiệu số dạng giống hình bậc thang

2, Digitization principles(Nguyên tắc số hóa)

Trong phần tìm hiểu:

2.1Biểu diễn tín hiệu tương tự

2.2Thiết kế mã hóa tín hiệu tương tự thành tín hiệu số

2.2.1 Quá Trình lấy mẫu:

Sampling rate(Tỉ lệ lấy mẫu) Nguyên tắc lấy mẫu

Quantization intervals(Khoảnglượng tử hóa)

Biểu diễn bit nhị phân trog mẫu lấy

2.1 Analog signal(tín hiệu tương tự)

Bất kỳ tín hiệu liên tục biểu diễn dạng hình a sau:

Có thể sử dụng phương pháp phân tích Fourier

Băng thông(Bandwidth) dải tần số mà tín hiệu tập trung vào dạng tín hiệu cho trước chứa nhiều thành phần tần số dải tần rộng thực tế môi trường truyền đáp ứng việc đáp ứng dải hữu hạn tần số tín hiệu

Khỏang thành phần tần số tạo nên tín hiệu hình Sin gọi băng thơng tín hiệu Ở hình sau ta thấy dải băng thơng tiếng nói âm nhạc cụ phát hình c:

Ở ví dụ ta thấy băng thơng tiếng nói nằm khoảng hẹp băng thông nhạc cụ phát

Khi tín hiệu truyền mạng phạm vi tần số kênh phải lớn tần số tín hiệu

Nếu số băng thông thấp tần số tín hiệu vài số thấp hay cao tín hiệu bị làm giảm chất lượng tín hiệu nhận hiểu giới hạn băng thơng ta phải chọn băng thông kênh truyền lớn tần số cao tín hiệu

Như biết máy tính sử lý lưu trữ dạng số mã hóa có nhiệm vụ chuyển từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số q trình thực qua giai đoạn sau:

A,Tín hiệu vào

B, Tín hiệu khỏi lọc

C, Được sử dụng để lấy mẫu biên độ tín hiệu lọc khoảng thời gian thường xuyên

D, Tổ chức mẫu biên độ không đổi mẫu E, Tin hiệu

Bandlimiting filter(Bộ lọc băng tần),

Analog-to-Digital Convert(ADC) chuyển tín hiệu liên tục sang tín hiệu số Sample-and-hold(mạch lấy mẫu tín hiệu tương tự sau giữ lấy tín hiệu giá trị lấy mẫu tiếp theo), Quantizer(bộ lượng tử hóa)

Một dạng sóng điển hình cho mã hóa tín hiệu thể phần b:

Ở trang thái lấy mẫu biểu diễn dãy nhị phân bit

Theo định lý lấy mẫu Nyquist : Phải lấy mẫu it gấp lần tần số tín hiệu khơng tín hiêu bị méo hay cịn gọi tín hiệu cưa(Alias signal) hay cịn gọi tượng

chồng phổ (alias).

Một dạng tượng alias:

Đây ví dụ tín hiệu có tần số cao 6kHz theo định lý Nyquist tỉ lệ lấy mẫu phải 12ksps tín hiệu tỉ lệ lấy mẫu 8ksps nên tín hiệu mã hóa bị mát làm cho tín hiệu khơng giống tín hiệu ban đầu

Xem Ví dụ sau:

Xác định tỷ lệ lấy mẫu băng thông lọc băng thông giới hạn mã hóa sử dụng cho việc số hóa tín hiệu tương tự có hình thức băng thơng 15Hz đến 10Hz giả sử tín hiệu số hóa:

2, truyền kênh có băng thông từ 200Hz 3,4KHz

Trả lời:

1,Theo định lý lấy mẫu Nyquist ta có tần số lấy mẫu hai lần tần số cao tín hiệu nên : x 10 KHz =20KHz Hay tỉ lệ lấy mẫu băng 20ksps khoảng giới hạn băng thong từ 0Hz đến 10KHz

2,Theo định lý lấy mẫu Nyquist ta có :

x 3,4 KHz = 6,8 KHz hay tỉ lệ lấy mẫu 6,8ksps băng thông giới hạn từ Hz đến 3,4KHz

2.1.2 Quantization interval(Khoảng lượng tử hóa):

Nếu V tín hiệu lớn nhỏ tối đa biên độ n số bit nhị phân sử dụng độ lớn khoảng lượng tử hóa q Cho cơng thức :

q= 2V2nmax

Q trình mơ tả dạng sau:

Ví dụ trạng thái lấy mẫu biểu diễn dãy nhị phân bít biểu diễn trang thái tương ưng với biên độ mà ta quy định khoảng biên độ

Hiện tượng tiếng ồn:

Khi lượng tử hóa tín hiệu qua tình lấy mẫu lấy khoảng thời gian ngắn nên ta lấy số lượng mẫu định mà số mức ta lấy dãy nhị phân định để biểu diễn

Một yếu tố làm ảnh hưởng đến tín hiệu số lượng khoảng thời gian lượng tử tín hiệu cụ thể biên độ thấp cao tín hiệu Tỉ lệ biên độ gọi (dynamic

D = 20 logV10max(¿¿Vmin)

¿

dB

Ta thấy ví dụ trạng thái lấy mẫu biểu diễn n = bit nhị phân Số bit tính tốn cho hợp lý Nếu nhiều trạng thái lấy mẫu biểu diễn dãy nhị phân tín hiệu khơng chung thực tín hiệu ban đầu cịn biểu diễn trạng thái lấy mẫu khơng lượng bít qua nhiều dung lượng lưu trữ lớn nên cần có cách số hóa hiệu phủ hợp với ứng dụng dựa hai cơng thức tìm hiểu ta biết cách sử số hóa tốt

2.3 Decoder Design(Thiết kế giải mã)

Như biết máy tính sử lý tín hiệu số tín hiệu Loa(loudspeaker) hay thông tin hình lại tín hiệu tương tự Thiết bị đổi tín hiệu biết đến Bộ giải mã(Decoder)