Ata

1. 0 200 400 600 800 1000
-2
-1
0
1
2
Digitalização de Vídeo e Áudio

2. Sinais Contínuos
• s(t) existe para todo t dentro de um intervalo
• s(t) pode assumir qualquer valor entre os extremos
de amplitude
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
560 570
0.5
0.6
0.7
0.8
564.4 564.6 564.8
0.73
0.735
0.74
0.745

3. Sinais de Tempo Discreto
• s(t) = s(nT) existe para t = nT , com n
pertencendo ao conjunto dos números inteiros
0 5 10 15 20 25 30
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1

4. Sinais Quantizados
• s(t) assume valores pertencentes a um conjunto
discreto (v1,v2,v3…vN)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4

5. Digitalização
Amostragem
+ Quantização
= Sinais de Tempo Discreto Quantizados 
Seqüências de Números Inteiros

6. Critérios para Digitalização
• Amostragem:
– Banda passante
– Rebatimento Espectral (“Aliasing”)
• Quantização:
– Resolução de Amplitude
– Ruído de Quantização

7. Amostragem

8. Conceito de Amostragem
• Amostragem consiste no processo de tomar medidas de um
sinal contínuo s(t) em intervalos consecutivos, a cada T
unidades.
• (unidades de tempo, espaço, ângulo, etc…)
• Resulta em uma seqüência sA(nT) de valores numéricos,
denominados Amostras, associados aos instantes n  T
• T = Período de Amostragem
• fA = 1 / T = Freqüência (ou Taxa) de Amostragem

9. Amostragem de um Sinal Contínuo
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5

10. Reconstrução de um Sinal Amostrado
• Cada amostra sA (nT) é substituída por um pulso
h(t-nT), posicionado em um ponto
correspondente ao instante nT, com amplitude
proporcional ao valor de sA (nT)
• Isso corresponde à convolução de sA(nT) e h(t):
• Os pulsos h(t) podem ou não apresentar
superposição
)
(
)
(
)
( t
h
nT
s
t
s A
R 


11. Convolução
0 10 20 30
0
0.5
1
1.5
0 10 20 30
0
0.5
1
1.5
h(t)
sA(nT) sR(t)
h(t)
sA(nT) =  (t)

12. Convolução (Tempo Discreto)
0 5 10 15 20
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0 5 10 15 20
0
0.5
1
1.5
0 5 10 15 20
0
0.5
1
1.5
0 5 10 15 20
0
0.5
1
1.5
0 5 10 15 20
0
0.5
1
1.5
0 5 10 15 20
0
0.5
1
1.5
 
 )
(
)
(
)
( nT
t
n
a
nT
s 
)
(
)
0
( t
h
a 
)
(
)
1
( T
t
h
a 

)
2
(
)
2
( T
t
h
a 

)
3
(
)
3
( T
t
h
a 

)
(
)
(
)
( t
h
nT
s
nT
sR 


13. Exemplo: h(t) Retangular com Duração T
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
(T = 20)

14. Exemplo: Outros Pulsos h(t)
h(t) triangular
com largura 40
h(t) gaussiano
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-20
-10
0
10
20

15. Teorema da Amostragem
• A reconstrução exata de um sinal amostrado é
possível se o sinal for limitado em freqüência, e a
taxa de amostragem for maior que o dobro da
freqüência máxima do sinal.
• A função de reconstrução ideal é da forma
• Teorema de Kotelnikov / Shannon / Nyquist
 
  T
t
x
onde
x
x
t
h 





sen
)
(

16. Amostragem no Domínio do Tempo
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
)
(t
s

  )
( nT
t


)
(nT
sA
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5

17. Amostragem no Domínio da Freqüência
dt
e
t
s
S
S
t
s
t
j
f














)
(
)
(
)
(
)
( )
2
(
Transformada
de Fourier:
Convolução:
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
t
h
t
s
H
S
H
S
t
h
t
s











18. Espectro de s(t)
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
0
20
40
60
80
100
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5

19. Espectro da Função de Amostragem
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
20
40
60
80
100
120
140
a (t)
A()
(ms)
(Hz)

20. Espectro do Sinal Amostrado
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
0
20
40
60
80
100
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
20
40
60
80
100
120
140
)
(
S

)
(
A

)
(
A
S

-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
0
20
40
60
80
100

21. Requisito para Reconstrução
• Não pode haver superposição de espectro, após
convolução entre S() e A()
• Equivale a garantir que fA  2 fM
• Reconstrução exige aplicação de um filtro passa-
baixas ideal, no caso limite fA = 2 fM

22. Filtro de Reconstrução Ideal
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
0
20
40
60
80
100
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
0
20
40
60
80
100
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0
0.5
1
1.5
)
(
R
S

)
(
H

)
(
A
S

23. Reconstrução com sen(x)/x
)
(t
sA

)
(t
h

)
(t
sR
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-0.5
0
0.5
1

24. Reconstrução com Pulso Retangular
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-2
-1
0
1
2
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0
0.5
1
1.5
)
(t
sA

)
(t
h

)
(t
sR

25. Reconstrução com Pulso Retangular
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
0
20
40
60
80
100
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
0
20
40
60
80
100
-500 -400 -300 -100 -100 0 100 200 300 400 500
0
0.5
1
1.5
)
(
R
S

)
(
H

)
(
A
S

26. Rebatimento Espectral: fA >> 2 fM
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5

27. Rebatimento Espectral: fA >> 2 fM
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0
100
200
300
400
500
-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
0
1
2
3
4
5
x 10
4
)
(
S

)
(
A

)
(
A
S

-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500
20
40
60
80
100
120
140

28. Rebatimento Espectral: fA >> 2 fM
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-0.5
0
0.5
1
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
)
(t
sA

)
(t
h

)
(t
sR

29. Rebatimento Espectral: fA < 2 fM (“Aliasing”)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
)
(t
s

)
(t
a

)
(nT
sA

30. Rebatimento Espectral: fA < 2 fM (“Aliasing”)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
)
(t
sA

)
(t
h

)
(t
sR

31. Sistema de Amostragem
s(t)
a(t)
sA(t) sR(t)
Filtro
“anti-aliasing”
Filtro de
reconstrução
Função de
amostragem
h(t)

32. Filtro “Anti - Aliasing”
Faixa de Passagem
Faixa de Transição
Faixa de Rejeição
0 fM fA
fA / 2

33. Critérios para taxa de Amostragem
• Critério de Nyquist:
– fA  2fM (filtro de reconstrução ideal)
• Critério de Kell:
– fA  3fM (aproximado – filtro não ideal)

34. Reconstrução com Pulso Retangular (Nyquist)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
fA = 2,2 fM

35. Reconstrução com Pulso Retangular (Kell)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
fA = 3,3 fM

36. Exemplos de Sistemas Amostrados
• Audio CD:
– fM = 20 kHz
– fA = 44,1 kHz
• fA / fM = 2,205

37. Exemplos de Sistemas Amostrados
• Telefonia:
– fM = 3,4 kHz
– fA = 8 kHz
• fA / fM = 2,35

38. Exemplos de Sistemas Amostrados
• Video Digital
(NTSC):
– fM = 4,2 MHz
– fA = 13,5 MHz
• fA / fM = 3,21

39. Exemplos de Sistemas Amostrados
• Miografia (potencial muscular):
– fM = 2 kHz
– fA = 200 Hz
• fA / fM = 0,1

40. Exemplos de Sistemas Amostrados
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3

41. Exemplos de Sistemas Amostrados
• Amostragem de Sinal
de Banda Estreita
• F.I. TV
– fM = 44 +/- 3 MHz
– fA = 25 MHz
• fA / fM = 0,57
• fA / fBW = 4,17

42. Amostragem de Sinal de Banda Estreita
0 25 50
12,5 37,5 44
fA
0 25 50
12,5 37,5 44
fA
6 19 31 56
O sinal deve estar contido entre múltiplos consecutivos de fA / 2

43. Quantização

44. Quantização na Conversão A/D

45. Sinal Quantizado (4 bits = 16 níveis)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-10
-5
0
5
10
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-10
-5
0
5
10
)
(t
sQ
)
(t
s
( Q = 1 )

46. Erro de Quantização
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-0.5
0
0.5
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6
0
2
4
6
8
10
12
14
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0
5
10
15
20
25
30
)
(
)
( t
s
t
sQ 
Histograma Espectro

47. Modelo do Erro de Quantização
• Ruído Aleatório Aditivo
• Distribuição uniforme de Amplitude
• Amplitude pico-a-pico = Q (passo de quantização)
• Potência média:




2
2
2
2
12
Q
Q
Q
Q
ds
s
P

48. Relação Sinal-Ruído
• Sinal quantizado com n bits: 2n níveis
• Amplitude de pico do sinal: SP = Q  2n-1
• Potência de pico do sinal: PP = Q2  22n-2
• Potência do ruído de quantização: PQ = Q2 /12
• Relação Sinal / Ruído:
n
n
n
Q
P
Q
Q
P
P 2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
12
12
2






 


49. Relação Sinal-Ruído de Quantização
• Em decibéis:
Exemplo: 8 bits => S/R = 52,9 dB (máx.)
16 bits => S/R = 101,1 dB
dB
77
,
4
02
,
6
)
3
log(
10
)
2
log(
20
)
3
log(
10
)
2
log(
10 2







n
n
R
S n

50. Exemplos de Sistemas Quantizados
• Audio CD
– 16 bits
– S/R = 101 dB
(teórica)
– ~ 90 dB
(prática)

51. Exemplos de Sistemas Quantizados
• Gravação Digital
de Áudio:
– 24 bits
– S/R = 149 dB
(teórica)
– ~ 100 dB
(prática)

52. Relação Sinal - Ruído em Vídeo
• Adota-se a relação entre a amplitude pico-a-pico
do sinal e a amplitude RMS do ruído de
quantização:
dB
n
n
R
S n
8
,
10
02
,
6
)
12
log(
10
)
2
log(
20
)
12
log(
10
)
2
log(
10 2








53. Considerando a Banda Passante
• A limitação da resposta em freqüência após a quantização
reduz a potência do ruído dentro da banda do sinal:
f
fA/2
fA
fV












V
A
f
f
dB
n
R
S
2
log
10
8
,
10
02
,
6

54. Considerando “Headroom”
)
(
log
20
2
log
10
8
.
10
02
.
6 dB
V
V
V
f
f
n
Q
S
P
B
T
V
A
e























VB-VP
VT

55. Considerando a Resposta em Freqüência da
Percepção Visual
onde f1= 270kHz, f2 = 1.37MHz e f3 = 390kHz
  dB
f
f
f
f
f
f
f
A




















































 2
3
2
2
2
1
10
1
1
1
log
10
f

56. Relação S / R de Quantização Total
dB
18
.
63
81
.
6
714
.
0
22
.
1
log
20
4
.
8
5
.
13
log
10
8
.
10
8
02
.
6 



















Q
R
S
8 bits
fA
2 fV
VT
100 IRE A( f )
Exemplo: 8 bits

57. Instabilidade da Frequencia de Amostragem
 
J
IN
J
t
f
R
S

2
log
20 10


fIN = Frequencia do sinal de entrada sendo amostrado
tJ = Valor RMS da incerteza temporal da amostragem (“jitter”)

58. Amostragem Bidimensional

59. Amostragem de uma Imagem 2-D
• s(t)  s(x, y)
• s(.)  R, G, B ou Y, U, V
• Filtro “Anti-aliasing”  Abertura Equivalente de
Captura
• “Aliasing”  Figuras de “Moirée”
• Função de Reconstrução  MTF, “Spot Profile”

60. Digitalização de Vídeo
10% Para Retraço
Vertical
20% para
Retraço Horizontal
480 Linhas
Visíveis
640 Pixels Visíveis por Linha
525
Linhas
Y= 106
U= -15
V= 30
pixel:

61. Estrutura de Amostragem Espacial
• Taxas de Amostragem podem ser independentes
nos sentidos x e y
• Amostras podem ou não serem alinhadas nos
sentidos x e y
• Em geral, estrutura é retangular; ocasionalmente,
quadrada

62. Amostragem e Reconstrução
Imagem
Estrutura de
Amostragem Espacial
Abertura Equivalente
de Captura
Pixel
Função de
Reconstrução

63. Reprodução de uma Imagem com Função de
Reconstrução Quadrada

64. Reprodução de uma Imagem com Função de
Reconstrução Gaussiana

65. John Lennon

66. Resolução Espacial

67. Padrão de Teste de Resolução Espacial

68. Função de Transferência de Contraste (CTF)
A
B
C
A B
C
CTF
Número de Linhas
Resolução
Limite
Ruído
MTF
ou

69. Função de Transferência de Modulação (MTF)
• Obtida da mesma forma que a CTF, quando o
padrão de barras tem variação senoidal de
luminância (ao invés de retangular)
• É a resposta em freqüência espacial do sistema
• MTF de um sistema linear com elementos em
série é o produto das MTF’s dos seus elementos

70. MTF da Visão Humana
0
100
200
300
400
10 100 1000
Linhas de TV
MTF

71. Unidade de Medida: Linhas de TV
• Quantidade de linhas pretas + brancas contidas em uma
distância igual à altura da imagem
V
V

72. Amostragem e Reconstrução
• No domínio Espacial:
– Convolução da imagem com a abertura equivalente de captura
– Amostragem
– Convolução da amostra com a função de Reconstrução
• No domínio da Freqüência:
– Filtragem pela MTF do processo de captura
– Amostragem (translação e replicação espectral)
– Filtragem pela MTF do processo de reconstrução

73. Espectro Bi-dimensional
y
x
Domínio do Espaço Domínio da Freqüência Espacial
fX
fY

74. Espectro Bi-dimensional
y
x
Domínio do Espaço Domínio da Freqüência Espacial
fX
fY

75. Espectro Bi-dimensional
y
x
Domínio do Espaço Domínio da Freqüência Espacial
fX
fY

76. Espectro Bi-dimensional
y
x
Domínio do Espaço Domínio da Freqüência Espacial
fX
fY

77. “Aliasing” Espacial: Efeito “Moirée”
Imagem Original Imagem Amostrada

78. “Aliasing” Espacial: Efeito “Moirée”
Imagem Original Imagem Amostrada
e reconstruída

79. Espectro 2-D da Imagem Amostrada
fX
fY
fX
fY
fAY
fAX

80. Redução do “Aliasing” Espacial por Filtragem
Imagem Filtrada por Imagem Amostrada
abertura equivalente e reconstruída

81. Espectro 2-D da Imagem Filtrada
fX
fY
fAY
fAX
fX
fY
fX
fY
Amostragem
Filtragem
espacial

82. Visibilidade do Ruído de Quantização
Q = 1 / 256 Q = 1 / 16

83. Visibilidade do Ruído de Quantização
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-4
-2
0
2
4
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-4
-2
0
2
4
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-0.5
0
0.5
)
(t
sQ
)
(t
s
)
(
)
( t
s
t
sQ 

84. Quantização com “Dithering”
*
Sinal
Ruído
Quantizador
s(t)
r(t)
sA(t)

85. Quantização com “Dithering”
)
(t
sQ
)
(
)
( t
r
t
s 
)
(
)
( t
s
t
sQ 
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-4
-2
0
2
4
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-4
-2
0
2
4
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5

86. Visibilidade de Quantização com “Dithering”
Q = 1 / 256 Q = 1 / 16 d = 1/16

87. Critério de Kell x Nyquist

88. fM / fA = 0,1

89. fM / fA = 0,2

90. fM / fA = 0,3

91. fM / fA = 0,3
fX
fY
fY
fX
fAY
fAX

92. fM / fA = 0,35

93. fM / fA = 0,4

94. fM / fA = 0,45

95. fM / fA = 0,5

96. fM / fA = 0,5
fX
fY
fX
fY
fAY
fAX

97. fM / fA = 0,55

98. fM / fA = 0,8

99. fM / fA = 0,8
fY
fX
fY
fX
fAY
fAX

100. fM / fA = 0,95

101. fM / fA = 0,2

102. fM / fA = 0,3

103. fM / fA = 0,35

104. fM / fA = 0,4

105. fM / fA = 0,45

106. fM / fA = 0,5

107. fM / fA = 0,95

108. fM / fA = 0,95
fX
fY
fX
fY
fAY
fAX

109. fM / fA = 0,35

110. fM / fA = 0,4

111. fM / fA = 0,5

112. fM / fA = 0,35

113. fM / fA = 0,4

114. fM / fA = 0,45

115. fM / fA = 0,5

116. Amostragem com Função de
Reconstrução Triangular

117. fM / fA = 0,35

118. fM / fA = 0,35
fX
fY
fX
fY
fAY
fAX

119. fM / fA = 0,3

120. fM / fA = 0,35

121. fM / fA = 0,4

122. fM / fA = 0,45

123. fM / fA = 0,5

124. Amostragem 3-D (Espaço – Tempo)

125. Amostragem de uma Imagem em Movimento
Tempo
(Y,U,V) = s (x, y, t)

126. Amostragem de uma Imagem em Movimento
• Amostragem temporal (t):
– Fotogramas
• Amostragem Espacial (y):
– Varredura
• Amostragem Espacial (x):
– Digitalização do Sinal de Vídeo

127. Espectro Tri-dimensional (Espaço - Tempo)
y
x
fx
fy
Imagem com Movimento Espectro Tri-dimensional
t
ft
a
b
c

128. “Aliasing” Temporal: Efeito “Roda de Carroça”
Uma Rotação de 85
graus
em sentido Horário...
...confunde-se com
uma
rotação de 5 graus...
...em sentido
anti-horário.

129. Redução do “Aliasing” Temporal pelo Controle
do Tempo de Exposição
fechado ("pull-down")
aberto
Obturador da Câmera com Abertura Máxima

130. Estruturas de Varredura (Espaço – Tempo)
t
y
t
y
Varredura Progressiva Varredura Entrelaçada

131. Espectros das Estruturas de Varredura
F
F
t
y
F
F
t
y
Varredura Progressiva Varredura Entrelaçada

132. Critérios de Dimensionamento
na Amostragem de Sinais de Vídeo

133. Critérios de Resolução Temporal
• Remanência da Visão:
– 15 a 20 imagens (quadros) por segundo para
proporcionar ilusão de movimento
• Cintilação:
– 48 ~ 60 imagens por segundo
• Interferências com a Rede Elétrica: 50 / 60 Hz
– 60 imagens por segundo (EUA, Japão, Brasil
– 50 imagens por segundo (Europa, Ásia, etc.)

134. Critérios de Resolução Espacial
• Acuidade Visual:
– ~ 1 minuto de grau
• Proporção:
– 4:3 (igual ao cinema de antigamente)
– 16:9 (compromisso com cinema atual)
• Tamanho da Imagem: ?
• Distância de Observação: ?

135. A Televisão como Entretenimento

136. Ângulos de Visualização da TV Convencional
L
H
d
a b
H / L = ¾ a = 10o b = 7.5o

137. Dimensionamento de um Sistema de TV:
Padrão “M”
• Acuidade Visual: 1/60 de grau
• Ângulo de visualização: 10 x 7.5 graus
•  600 x 450 elementos de imagem (pixels)

138. Requisitos de Banda Passante
• 60 quadros por segundo, 600 x 450 pixels
MHz
BW 1
,
8
60
450
600
2
1





1 pixel = 1 semiciclo da maior freqüência necessária

139. Agravante: Tempo de Retraço
Tempo de
Varredura
Tempo de
Retraço

140. Requisitos de Banda Passante
• Tempo de retraço: 20% na varredura horizontal e
9% na vertical
  MHz
BW 595
,
10
60
09
,
1
450
2
,
1
600
2
1




















141. Agravante: Critério de Kell
• Teorema da Amostragem diz: número de linhas de
varredura deve ser maior que o número de linhas
(alternadas) a serem exibidas na imagem (fa > 2 x fs)
• Fator de Kell = 0,7 (experimental) implicaria em 450  0,7
= 643 linhas de varredura na imagem visível.

142. Requisitos de Banda Passante
• Considerando tempo de retraço e critério de Kell:
• Considerando Modulação AM:
  MHz
BW 14
,
15
60
09
,
1
643
2
,
1
600
2
1



















BCH = 2  BW = 30,28 MHz (!!!)

143. Atenuante: Acuidade Visual
• Adotado Limite de Acuidade Visual como 1,33
minutos de grau, considerando nível de luminância
• Imagem visível passa para 340 x 450 elementos de
resolução (480 linhas de amostragem)
• Adotadas 525 linhas de varredura (incluindo retraço)
  MHz
BW 4
,
8
60
525
2
.
1
450
2
1













144. Atenuante: Entrelaçamento
• Freqüência de Cintilação para detalhes pequenos é muito
menor
• Imagem é subdividida em 2 campos (par e ímpar)
• Banda Passante cai pela metade (4.2 MHz)

145. Atenuante: Modulação Vestigial (VSB)
4,2 MHz
-4,2 MHz
Vídeo Composto
(Banda Base)
+4,2 MHz
-0,75 MHz
+4,5 MHz
fo
Modulação AM
Modulação VSB
+ Áudio
0
6 MHz

146. MTF da Televisão Convencional
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 200 400 600 800
Linhas de TV
MTF

147. TV de Alta Definição: “Hi-Vision” (~1985)

148. Dimensionamento do Ângulo de Visualização
para a “Hi-Vision”

149. Ocupação do Campo Visual
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
-100 -50 0 50
Ângulo em relação à Fóvea
Bastonetes
Cones
Ponto Cego
Células
por
mm2
x
1000
HDTV
TV
TV

150. Relação de Aspecto da TV de Alta Definição
• Compatibilidade com formatos de Cinema
TV (1.33:1 = 4:3)
HDTV (1.78:1 = 16:9)
Cinemascope (2.35:1)
Cinema (1.85:1)

151. Relação de Aspecto da TV de Alta Definição
• Compatibilidade com imagens 4:3
4  3
(12  9)
4  3
4  3
4  3
16
9

152. TV de “Mesma Definição”
1920
640
480
1080
1,33’

153. No Futuro ?

154. UHDV – Ultra High Definition Video (2005)
7680
1920
1080
4320
>90O

155. UHDV – Ultra High Definition Video (NHK-2005)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
-100 -50 0 50
Ângulo em relação à Fóvea
Bastonetes
Cones
Ponto Cego
Células
por
mm2
x
1000
HDTV
TV
TV
UHDV