Codifocacio o Compresión Ley A y Mu
Páginas: 8 (1817 palabras)
Publicado: 19 de octubre de 2011
Ley A y Ley MU
El algoritmo Ley Mu (μ-law o mu-law) es un sistema de cuantificación logarítmica de una señal de audio. Es utilizado principalmente para audio de voz humana dado que explota las características de ésta. El nombre de Ley Mu proviene de µ-law, que usa la letra griega µ. Su aplicación cubre el campo de comunicaciones telefónicas. Este sistema de codificación es usado en EstadosUnidos y Japón porque allí las tramas que se utilizan son de 1,55 Mb/s. En Europa se utiliza un sistema muy parecido llamado ley A ya que se utilizan tramas de 2 Mb/s.
Características principales de la ley Mu:
* Es un algoritmo estandarizado, definido en el estándar ITU-T G.711
* Tiene una complejidad baja
* Utilizado en aplicaciones de voz humana
* No introduce prácticamenteretardo algorítmico (dada su baja complejidad)
* Es adecuado para sistemas de transmisión TDM
* No es adecuado para la transmisión por paquetes
* Factor de compresión aproximadamente de 2:1
* Es una compresión con pérdidas
Características principales de la ley A:
* Es un algoritmo estandarizado, definido en el estándar ITU-T G.711
* Tiene una complejidad baja
* Utilizado enaplicaciones de voz humana
* No introduce prácticamente retardo algorítmico (dada su baja complejidad)
* Es adecuado para sistemas de transmisión TDM
* No es adecuado para la transmisión por paquetes
* Digitalmente, factor de compresión aproximadamente de 2:1
Funcionamiento de un codec - G711
Como ya se ha comentado la comunicación de voz es analógica, mientras que la red dedatos es digital. La transformación de la señal analógica a una señal digital se realiza mediante una conversión analógico-digital.
Este proceso de conversión analógico digital o modulación por impulsos codificados (PCM) se realiza mediante tres pasos:
- Muestreo (sampling)
- Cuantificación (quantization)
- Codificación (codification)
En el proceso de cuantificación se puede realizar unacompresión de la voz utilizando diferentes esquemas:
Muestreo
El proceso de muestreo consiste en tomar valores instantáneos de una señal analógica, a intervalos de tiempo iguales. A los valores instantáneos obtenidos se les llama muestras.
Este proceso se ilustra en siguiente figura:
El muestreo se efectúa siempre a un ritmo uniforme, que viene dado por la frecuencia de muestreo fm osampling rate.
La condición que debe cumplir fm viene dada por el teorema del muestreo "Si una señal contiene únicamente frecuencias inferiores a f, queda completamente determinada por muestras tomadas a una velocidad igual o superior a 2f."
De acuerdo con el teorema del muestreo, las señales telefónicas de frecuencia vocal (que ocupan la Banda de 300 a - 3.400 Hz), se han de muestrear a unafrecuencia igual o superior a 6.800 Hz (2 x 3.400).
En la practica, sin embargo, se suele tomar una frecuencia de muestreo o sampling rate de fm = 8.000 Hz. Es decir, se toman 8.000 muestras por segundo que corresponden a una separación entre muestras de:
T=1/8000= 0,000125 seg. = 125 µs
Por lo tanto, dos muestras consecutivas de una misma señal están separadas 125 µs que es el periodo demuestreo.
Cuantificación
La cuantificación es el proceso mediante el cual se asignan valores discretos, a las amplitudes de las muestras obtenidas en el proceso de muestreo. Existen varias formas de cuantificar que iremos detallando según su complejidad.
Cuantificación uniforme
Hay que utilizar un número finito de valores discretos para representar en forma aproximada la amplitud delas muestras. Para ello, toda la gama de amplitudes que pueden tomar las muestras se divide en intervalos iguales y a todas las muestras cuya amplitud cae dentro de un intervalo, se les da el mismo valor.
El proceso de cuantificación introduce necesariamente un error, ya que se sustituye la amplitud real de la muestra, por un valor aproximado. A este error se le llama error de cuantificación....
El algoritmo Ley Mu (μ-law o mu-law) es un sistema de cuantificación logarítmica de una señal de audio. Es utilizado principalmente para audio de voz humana dado que explota las características de ésta. El nombre de Ley Mu proviene de µ-law, que usa la letra griega µ. Su aplicación cubre el campo de comunicaciones telefónicas. Este sistema de codificación es usado en EstadosUnidos y Japón porque allí las tramas que se utilizan son de 1,55 Mb/s. En Europa se utiliza un sistema muy parecido llamado ley A ya que se utilizan tramas de 2 Mb/s.
Características principales de la ley Mu:
* Es un algoritmo estandarizado, definido en el estándar ITU-T G.711
* Tiene una complejidad baja
* Utilizado en aplicaciones de voz humana
* No introduce prácticamenteretardo algorítmico (dada su baja complejidad)
* Es adecuado para sistemas de transmisión TDM
* No es adecuado para la transmisión por paquetes
* Factor de compresión aproximadamente de 2:1
* Es una compresión con pérdidas
Características principales de la ley A:
* Es un algoritmo estandarizado, definido en el estándar ITU-T G.711
* Tiene una complejidad baja
* Utilizado enaplicaciones de voz humana
* No introduce prácticamente retardo algorítmico (dada su baja complejidad)
* Es adecuado para sistemas de transmisión TDM
* No es adecuado para la transmisión por paquetes
* Digitalmente, factor de compresión aproximadamente de 2:1
Funcionamiento de un codec - G711
Como ya se ha comentado la comunicación de voz es analógica, mientras que la red dedatos es digital. La transformación de la señal analógica a una señal digital se realiza mediante una conversión analógico-digital.
Este proceso de conversión analógico digital o modulación por impulsos codificados (PCM) se realiza mediante tres pasos:
- Muestreo (sampling)
- Cuantificación (quantization)
- Codificación (codification)
En el proceso de cuantificación se puede realizar unacompresión de la voz utilizando diferentes esquemas:
Muestreo
El proceso de muestreo consiste en tomar valores instantáneos de una señal analógica, a intervalos de tiempo iguales. A los valores instantáneos obtenidos se les llama muestras.
Este proceso se ilustra en siguiente figura:
El muestreo se efectúa siempre a un ritmo uniforme, que viene dado por la frecuencia de muestreo fm osampling rate.
La condición que debe cumplir fm viene dada por el teorema del muestreo "Si una señal contiene únicamente frecuencias inferiores a f, queda completamente determinada por muestras tomadas a una velocidad igual o superior a 2f."
De acuerdo con el teorema del muestreo, las señales telefónicas de frecuencia vocal (que ocupan la Banda de 300 a - 3.400 Hz), se han de muestrear a unafrecuencia igual o superior a 6.800 Hz (2 x 3.400).
En la practica, sin embargo, se suele tomar una frecuencia de muestreo o sampling rate de fm = 8.000 Hz. Es decir, se toman 8.000 muestras por segundo que corresponden a una separación entre muestras de:
T=1/8000= 0,000125 seg. = 125 µs
Por lo tanto, dos muestras consecutivas de una misma señal están separadas 125 µs que es el periodo demuestreo.
Cuantificación
La cuantificación es el proceso mediante el cual se asignan valores discretos, a las amplitudes de las muestras obtenidas en el proceso de muestreo. Existen varias formas de cuantificar que iremos detallando según su complejidad.
Cuantificación uniforme
Hay que utilizar un número finito de valores discretos para representar en forma aproximada la amplitud delas muestras. Para ello, toda la gama de amplitudes que pueden tomar las muestras se divide en intervalos iguales y a todas las muestras cuya amplitud cae dentro de un intervalo, se les da el mismo valor.
El proceso de cuantificación introduce necesariamente un error, ya que se sustituye la amplitud real de la muestra, por un valor aproximado. A este error se le llama error de cuantificación....
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