Através da
representação digital é possível a utilização de programas para armazenar,
modificar, combinar e apresentar todos os tipos de media.
É também realizar a transmissão dos dados por meio de redes informáticas ou armazena-los
em suportes, tais como CD e DVD.
Numa representação digital, os dados assumem
um conjunto de valores discretos, ou descontínuos, processados em intervalos de
tempo discretos.
A figura 2.1. mostra o exemplo de um sinal que assume uma gama de valores contínuos no tempo. Este tipo de sinal é designado por sinal analógico, enquanto que os sinais que um computador processa são designados por sinais digitais.
Os sinais digitais que circulam nos circuitos electrónicos de um computador são constituídos apenas por dois níveis de tensão eléctrica. Ao nível mais baixo é associado o valor lógico zero (0) e ao nível mais alto o valor lógico um (1).
Baseado no sistema de numeração binária, isto é, que utiliza apenas dois dígitos (0 e 1), é possível conceber todo o funcionamento dos circuitos digitais. Nestes circuitos, o bit é a unidade mínima de informação de um sinal, podendo assumir o valor 0 ou 1.
Se os sinais que circulam num computador ou os gerados por um teclado são
digitais, o sinal que um microfone produz é analógico. Assim, para obter este sinal
no computador há necessidade de digitalizá-lo, ou seja, convertê-lo para uma
sequência de bits.
A digitalização de um sinal analógico
é composta pelas fases de amostragem, quantização e codificação.
Amostragem
A amostragem é o processo que permite
a retenção de um conjunto finito de valores discretos dos sinais analógicos.
Como um sinal analógico é contínuo no tempo e em amplitude, contém um número infinito de valores, dificultando o seu processamento pelo computador. Assim, há necessidade de inicialmente amostrar o sinal analógico.
Como um sinal analógico é contínuo no tempo e em amplitude, contém um número infinito de valores, dificultando o seu processamento pelo computador. Assim, há necessidade de inicialmente amostrar o sinal analógico.
Na prática, para se amostrar um sinal analógico (fig. 2.1.) multiplica-se (electronicamente) este por um impulso eléctrico (fig. 2.2.) em intervalos de tempo iguais. Desta forma, no instante do impulso é obtido o valor correspondente da amostra do sinal analógico. Por exemplo, no instante de tempo zero tem-se:
12 (fig. 2.1.) * 1 (fig. 2.2.) = 12 (fig. 2.3.)
Quantização
Depois de amostrado o sinal analógico,
sob a forma de amostras ou impulsos PAM, é preciso quantizar ou quantificar a
infinidade de valores que a amplitude do sinal apresenta (fig. 2.3.). O
circuito electrónico que efectua esta conversão designa-se por conversor
analógico – digital (A/D ou do inglês ADC).
Quantizar um sinal PAM significa atribuir-lhe um determinado valor numa gama de níveis que o conversor A/D apresenta. Assim, por exemplo, um sinal com uma amplitude de 8,3 V poderia ser quantizado para um valor inteiro acima ou abaixo dele. Devido a este arredondamento, origina-se um erro de quantização resultante da diferença de amplitude entre o sinal quantizado e o sinal real.
Codificação
Os valores
das amplitudes dos impulsos PAM, depois de quantizados, precisam de ser
codificados para poderem ser representados por uma sequências de bits com valor
O ou 1.
Uma das formas de codificar o sinal é através da modulação PCM (Pulse-Code
Modulation), utilizando um impulso de amplitude fixa, duração constante e
valores lógicos O ou 1.
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