DigComm_02.ppt2. Slide 2
دربوکییاکلید صفحهمابینآتیرمخابتوکلوپریحرتش
(AT)
و
PC
دآدهآنتقال در
میتوآنآرکامپیوتریککیسودربوکیبینآطالعات تبادل
نمودمعرفیپایهباندسیستمیکآزآئینمونه
.
میشودنامیدهنوسنکریالرس آتیرمخابسیستمیکآصطالحا کهسیستمآین
.
کابلیکتوسط
5
آرکلیدهربامتناظرآطالعاتیکدهایپین
میشونددآده آنتقالبوطرمولتاژهای همچنینوآطالعاتسایرآهربهم
:
پین
2
:
آطالعاتآرسال
پین
1
:
ساعتپالس
(
فرکانسباسیگنالی
10-20kHz
)
پین
5
:
ولتاژ
5V
پین
4
:
زمین
بهکدیککلیدهرفشردنآزپس
PC
بنامکدیکنیزنآکردنرهاباوآرسال
release-code
میگرددآرسالنیز
.
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
3. آنگلیسیمطبوعاتدرفوحرآحتماالت
حرف آحتمال حرف آحتمال حرف آحتمال
A 0.0642 E 0.1031 I 0.0575
B 0.0127 F 0.0208 J 0.0008
C 0.0218 G 0.0152 K 0.0049
D 0.0317 H 0.0467 L 0.0321
M 0.0198 Q 0.0008 U 0.0228
N 0.0574 R 0.0484 V 0.0083
O 0.0632 S 0.0514 W 0.0175
P 0.0152 T 0.0796 X 0.0013
Y 0.0164 Z 0.0005 blank 0.1859
3
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
6. Slide 6
Coding یگذارکد
نمود یفرتعکلیبخش دردومیتوآنآرکدینگ
:
•
منبعکدینگ
:
احتهم بیتهایدنبالهبه تبدیلارمنبعجیوخر سیگنال
تاکیدبا ارمالی
میشودانجامکانال ظرفیت یثرسازبرحداک
.
•
کانال کدینگ
:
میانجام تباطیراکانالبا ناتطبیقوپیام حفاظت هدفبا
گیرد
.
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
7. Slide 7
نالوگآسیگنالهرتبدیل
(
دیگر نالوگآ پیامره یاصحبت
)
بعنوآندیجیتالفرمبه
Waveform
Coding
دیگری عملیاتهایبرخیآیربکدینگ وآژهکنیم ذکرباید آلبته ،میگرددنامیده
نمونهبعنوآنکه
میگرددآتالق،شد خوآهدآشارهیکیبهیرزدر
:
–
Source Coding
مناسبرمنظوبهآر منبعیکدیجیتالیا نالوگآجیوخر
آنتقال یساز
(
نظیر
MPEG
یا
JPEG
)
میگردآندتبدیلوتغییر
.
منبعکدینگ
Source Coding
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
8. Slide 8
دیجیتال بهنالوگآتبدیل
Analogue / Digital Conversion
•
نامبا عموماکهدیجیتالبهنالوگآتبدیل
“PCM: Pulse Code Modulation”
میشودتشکیلآساسی مرحلهدوآزمیشود شناختهنیز
:
–
یکنوآخت یبردآرنمونه
(Regular)
ودیروسیگنال
–
گسسته هایشمارهو آعدآدبه هانمونهتبدیل
مبدلهردقت
A/D
آنکبرخیجیوخربیتمعمولمقدآریرزدر،آست وآبستهنآجیوخر بیتهایتعدآدبه
درهای
آستشدهآیهرآمتدآول
:
• Speech 8 bit
• Music HiFi 16/18, even 24 bit
• [Video 8 bit x 3 colours to give 24 bit]
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
9. Slide 9
صوتیسیگنالهایکدینگ
Audio Coding
دیجیتال صدآیآستاندآردهای
:
MPEG: Layers I, II, and III (MP3); AAC.
used in DAB, DVD
Dolby AC3, Dolby Digital, Dolby Surround.
کدینگ آزپسیورآستکاناله دونالوگآ صدآییک متعارفبیتنرخ آنزمی
:
64kbits/s to 384 kbits/s.
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
11. 2.2.4 MPEG-4 Standard
Unlike MPEG-1/2, where the scope and technology were well defined when the project
started, MPEG-4 was born to answer the emerging needs of various new applications ranging
from interactive audiovisual services to remote monitoring and control [13]. Thus, the
MPEG-4 goal is to provide a flexible and extensible standard for the convergence of interactive
multimedia applications, which currently are not addressed by the existing standards.
To enable the content-based interactive functionality, the MPEG-4 video standard introduces
the concept of video object planes (VOPs). It is assumed that each frame of an input
video sequence is segmented into a number of arbitrarily shaped image regions (e.g., VOPs),
where each of the regions may possibly cover particular image or video content of interest
(i.e., describing physical objects or content within scenes). In contrast to the video source
format used for MPEG-1 and MPEG-2, the video input to be coded by the MPEG-4 verification
model is no longer considered a rectangular region. The input to be coded can be a
VOP image region of arbitrary shape, and the shape and location of the region can vary from
frame to frame. Successive VOPs belonging to the same physical object in a scene are referred
to as video objects (VOs), that is, a sequence of VOPs of possibly arbitrary shape and
position. The shape, motion, and texture information of the VOPs belonging to the same
VO is encoded and transmitted or coded into a separate video object layer (VOL). In
addition, the bit stream must include the relevant information to identify each of the VOLs,
and how the various VOLs are composed at the receiver in order to reconstruct the entire
original sequence. This allows the separate decoding of each VOP and the required flexible
manipulation of the video sequence. Notice that the video source input assumed for the
VOL structure either already exists in terms of separate entities (i.e., is generated with
chroma-key technology) or is generated by means of on-line or off-line segmentation algorithms.
It is expected that MPEG-4 video coding will eventually support all the functionalities
already provided by MPEG-1 and MPEG-2, including the provision to efficiently compress
standard rectangular sized image sequences at varying levels of input formats, frame rates
and bit rates. In addition, content-based functionality will be assisted.
11
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
13. Slide 13
یبردآرنمونهیندآرف
Sampling Process
یبردآرنمونه
Sampling
حالتآزسیگنالیک تبدیل
”
زمان پیوسته
“
زمان گسستهبه
یبردآرنمونهرتوضر
:
یا دیجیتالمدوالسیونآز قبلآستالزمباشدنالوگآ سیگنالیکپیامکهتیرصودر
PCM
بینهایتآز آینکه بسببآرنآ
کنیمیبردآرنمونهپذیریشمارشتعدآدبهشده تشکیلناپذیرشمارش دآمنه
.
نیز دیجیتالسیگنالیکیافتردبهنگام
یکباهمیشه آنتقالکانالهایعملکردبسبب
آستالزملذآ،موآجهیمنالوگآ سیگنال
آز قبل
”
دمدوالسیون
“
یبردآرنمونهآرنآ
کنیم
.
صوتیسیگنالهای آنکدریککلیساختار
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
15. Slide 15
یبردآرنمونه قضیه
باند پهنایبا نالوگآسیگنالهر
W”Hz”
حدآقلنرخ باهنگامیکه
2W
نمونهثانیهبرنمونه
گرددتوصیفو یابیزباکامال هانمونهیورآزمیتوآن نگاهآ،شود یبردآر
(
بنمونهضابطه
یردآر
نایکوئیست
sampling criterion
)
.
یبردآرنمونهفرکانس
Sampling frequency
یبردآرنمونهیندآرف
(
2
)
fS=2x Max Frequency of input Signal
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
18. Slide 18
–
یبردارنمونهضابطهچنانچه
(
یعنی
fs>2W
)
اررتک ،فرکانسهزحو درنشود اعاترم
افتادگیهم یوردچارپایهباند طیفهای
( Overlapping )
یندارفدر لذاو شده
بازیابی
(Filtering)
هارمونیک شارپ کامال تربصونمیتوانیم اینکهبسبب
های
پیامطیف اطالعات ازبخشیالجرم،کنیمجداارهانمونه متناظر
(
فرکانسهای
باالئی
طیف
)
عارضهاینبهو شدهتغییردچار
aliasing
میشودفتهگ
.
یبردآرنمونهعوآرض
(
1
)
Aliasing
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
21. Slide 21
صوتیسیگنالهاییبردآرنمونه
نمودخالصهیرزآرربقتوآنمیصوتی سیگنالهای یبردآرنمونه هایشاخص
:
یاهانمونهتعدآد
“sampling rate”
نمونههر درآطالعاتمقدآر
“bit depth”
شوندیبردآرنمونهبایدکه یکانالهایتعدآد
“Mono or Stereo”
دآردوجودعملدرآستاندآردیبردآرنمونهفرکانسسهحاضرحالدر
:
آنتشارآیحرفهآستاندآرد
/
پخش
،شدآستفادهآمآفهایفرستندهتغذیه وزمینیتباطیرآخطوط درکهفرکانسیآولین
32kHz
بود
.
خانگیدستگاههایآستاندآرد
فرکانس
44.1kHz
هایسیستمیوماتیکهایتیپویدوئ آزآستفادهبابتوآن کهبودنآآنتخابآین آزهدف،
NTSC
و
PAL
و
دآپتورآیک آزآستفادهبا
PCM
ضبطویدوئ نوآرروی،شدهتبدیلویدوئشبیهسیگنالیبهکه آردیجیتالصدآی ،
کردپخشو
.
آدیوردرضبطوپخشآستاندآرد
-
یونزتلوی
48kHz
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
23. Slide 23
صدآ نالوگآسیگنالمشخصات
:
W=4 kHz
حدآقل یبردآرنمونهفرکانس
:
fs≥2W=8 kHz (8000 samples/sec)
رکوآنتایزمشخصات
:
حدآقلآنکدریکآزیشکارسازآآزپسصدآ کیفیتحفظربمنظو
8
سطوتعدآدترآینصودرکهکنیم آستفاده بایدبیتی
ح
آبرربرکوآنتایز
256
مدآ خوآهدبدست
.
L=28=256 levels
جیوخربیتنرخ
:
سمپلرجیوخرنرخچون
8000
حاوینمونههروبودهثانیهدرنمونه
8
ینهایجیوخربیتنرخلذآ میباشد بیت
64000
بیت
ثانیهبر
(
یا
8000
ثانیهبربایت
)
یدمیابدست
.
مثال
1
:
صوتیسیگنالیکنمودندیجیتایزنحوه
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
25. Slide 25
دیجیتالصوتیپایهباندسیستم
PCM
PCM (Pulse Code Modulation)
قدیمیشوریکگرچهشیوهآین
(primitive)
سیگنالها یافتردوآرسالدروسیعیربطونیززهنولیکن بوده
ی
میشود آستفادهنالوگآ
(
میشود آستفادهدیگری متدهایآز دیجیتال ًذآتاهایدآدهآیرب
.)
فرستندهبخش
:
وآحدتوسطنالوگآ پیامسیگنال آبتدآ
A/D
دنبالهآینبعدمرحلهدرو تبدیلباینری دنبالهبه
بیت
(sequence)
میکندآرسال آنتقال کانالیوربرومدولهآر پالسیموجشکل
.
ندهرگیبخش
:
پاالیشو تقویتیقدرو یافتردآزپسبیتحاملپالسیموجشکل
”
بآجرآستخربمنظو
بامحموله یتهای
یبازسازهدف
(
یابیزبا
reconstruction
)
نالوگآپیامسیگنال
“
وآحدبه
D/A
یبیرتقنمونهنهایتدرتایقرتز
گردد یافتردندهرگیدرشدهسیستم تحویل فرستندهدرنچهآ
.
سیستمهایویژگی
PCM
:
سیستمهای نمیبرد؛بهرهیریرکا هیچآزو بوده باندپایه آنتقال سیستمآینرد
،دآخلیتلفن
، کامپیوترها دیجیتالصدآیبخش،هامدم
CD
برخیو
VCD
ندرمیببهرهصدآ آنتقالربمنظوتکنیکینزآ ها
.
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
26. Slide 26
ودیرو فیلترمشخصات
:
آطالعاتصاحبژیآنرحاویفرکانسینرباالتبهودیرو سیگنال فیلترتوسط
:
W(Hz)
دآدهبرش
میشود
(
آبرربدر حفاظت
aliasing
)
وآحدمشخصات
A/D
:
بردآرنمونه
:
آبرربدو حدآقلفرکانسبا
W
(fs≥2W)
میدهد آنجام آرودیروسیگنال آزیبردآرنمونهعمل
.
کوآنتایزر
:
در آریافتیردیهانمونه
L
میکندندروبندیدستهسطح
(
L
:
گیریتصمیمسطوحتعدآد
)
آنکدر
:
باینری کدیکتوسطندربگیآررقگیریتصمیمسطوحمحدوده یکدر کهنمونههر
log2L
میشودمعرفیبیتی
.
وآحدمشخصات
P. to Serial
:
ترپوچون
A/D
بیتهایوآحدآینلذآآستبعدییک آنتقالکانالولی،آست بیتی؛
ندزمیساآنهورکانال بسوییکنوآختبیتنرخیکبهرسیدنآیربو ینگربافآزپسسرهم پشتآرهمزمان
.
فرستنده نمونهسیستمیکرساختا
PCM
(
1
)
Sampler Quantizer Encoder
Low Pass
Filter
Parallel to
serial
Conv.
A/D Converter
01000111001
Message
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
27. Slide 27
یکیرتآلکموجشکل بهبیتدنباله تبدیل
:
سیستم
PCM
شیوهآزگیریبهرهبا
Line Coding
یکیبهآریالرس بهآللرپامبدلآزتحویلیبیتدنباله
آز
میکندتبدیل،آستپالستعدآدیآزمرکبکه ،دیجیتالپایهموجهایشکل
.
فرستنده نمونهسیستمیکرساختا
PCM
(
2
)
Line
Coding
Channel
PCM
Sequence: bn
PCM
Waveform
Receiver
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
30. Slide 30
یتهازم
–
قیمتآنزآر دیجیتالآترمدآ
(
دیگر دیجیتالفرمهایسایربامقایسه در
)
–
آز آستفادهنیزونالوگآسیگنال منابعآنوآعتمامیآیرببکارگیری قابلیت
TDM
–
یازباعملیاتآنجامصحت تضمینباه کنندآررتکزآ آستفادهباردوآهرتباطاترآدر آستفاده قابلیت
بی
(regeneration)
–
متدآولنالوگآ سیستمهای با مقایسهدرعالینویزعملکرد
–
آیمن آنتقالزآیدآررخوبر
معایب
–
باالباند پهنایبهنیاز
•
سفشردهروشهای،فیبرنظیرباندپهنکانالهای آزآستفادهبهمیتوآن،عیبآینبامقابلهآههایربعنوآن
نیزومنبعیاز
کردآشارهپیشرفتهمدوالسیونهایشیوه آزبکارگیری
.
–
سیستمباالیسادگی
سیستمیابیزآر
PCM
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh
31. Slide 31
–
سیستمیک
PCM
یکآز آستفادهبا تلفنی
A/D
8
فرکانسباوبیتی
8kHz
میکند؛ دیجیتایزآرصوتیسیگنالیک
مطلوبست
”
بیتنرخ
“
و
”
بیتهردو
bit duration
“
.
مثال
Autor:Seyed Mohammad Reza Razavizadeh