Multimidia e processamento de dados

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Questão 1: Considere um sinal de áudio digital estéreo, amostrado com frequência de 20 KHz e com 256 níveis de quantização.

a) Descreva o que é o Teorema de Nyquist. De acordo com o Teorema de Nyquist, a quantidade de amostras por unidade de tempo de um sinal, chamada taxa ou freqüência de amostragem, deve ser maior ou igual que o dobro da maior freqüência contida no sinal a ser amostrado, para que possa ser reproduzido integralmente sem erro de aliasing.

b) Devido ao Teorema de Nyquist, qual a maior frequência do sinal de áudio de entrada é possível ser representada ? A metade da freqüência de amostragem é chamada freqüência de Nyquist e corresponde ao limite máximo de freqüência do sinal que pode ser reproduzido Se a taxa de amostragem é de 20KHz, a maior frequencia de Nyquist seria de 10KHz

c) Qual o throughput do sinal, ou seja, qual a taxa de digitalização em bps (bits por segundo)? 256 niveis = 8 bits Estéreo = 2 canais 20K * 8 * 2 = 320000 bps

d) Se o sinal de áudio digital durar 2 minutos, qual o tamanho total em bits ? 2 minutos = 120 segundos 320000 * 120 = 38400000 bits

e) Caso seja necessária a transmissão deste sinal digital em uma conexão "dial up" de 19,2 kbps (kilobits por segundo), qual o tempo total de transmissão em segundos ? (desconsidere fatores de compressão e inclusão de bits de controle). 38400Kb / 19,2 Kb = 2000 segundos

f) Caso o arquivo original seja transformado para o formato MP3 com fator de compressão de 16 vezes, qual o novo tempo de transmissão em segundos ? 38400Kb / 16 = 2400000 bits = 2400 Kb 2400 Kb / 19,2 Kbps = 125 segundos

Questão 2: Descreva como o modelo psico-acústico do ouvido humano é utilizado pelo algoritmo MP3 para a compressão de arquivos de áudio.

O ouvido humano possui a propriedade de mascarar sinais