100522941 Ley A y Mu

LEYES DE COMPRESIÓN A Y µ
SISTEMAS DE TRANSMISIÓN



MARIO VILLAMIZAR PALACIO
JAVIER PADILLA NAVARRO
JOSÉ SUÁREZ MEJÍA
CAROLINA VALLE BARRAZA



JORGE GONZÁLES SALCEDO



GRUPO AD



UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE
BARRANQUILLA – COLOMBIA
2012 - 01
LEY A (A-LAW)
Es un sistema de cuantificación logarítmica de señales de audio, usado habitualmente con fines de compresión en aplicaciones de vozhumana. Está estandarizada por la ITU-T (Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la  Unión Internacional de Telecomunicaciones) en G.711.
El G.711 es un estándar usado principalmente en telefonía, para representar señales de audio con frecuencias de la voz humana, mediante muestras comprimidas de una señal de audio digital con una tasa de muestreo de 8000 muestras por segundo. Elcodificador G.711 proporcionará un flujo de datos de 64 kbit/s.
El algoritmo Ley A basa su funcionamiento en un proceso de compresión y expansión llamado compansión o companding, con el cual, las amplitudes de la señal de audio pequeñas son expandidas y las amplitudes más elevadas son comprimidas.
La ley A esta formada por 13 segmentos de recta (en realidad son 16 segmentos, pero como los tres segmentoscentrales están alineados, se reducen a 13). Cada uno de los 16 segmentos, está dividido en 16 intervalos iguales entre sí, pero distintos de unos segmentos a otros.

















Es decir, cuando una señal pasa a través de un compander, el intervalo de las amplitudes pequeñas de entrada es representado en un intervalo más largo en la salida, y el intervalo de las amplitudes más elevadas pasaa ser representado en un intervalo más pequeño en la salida.

‎Por ejemplo, ésta figura muestra que el rango de los valores de entrada (eje x) contenidos en el intervalo [-0.2,0.2] (amplitudes pequeñas) están representados en la salida (eje y) en el intervalo [-0.7,0.7], aproximadamente. Es decir, hay una expansión.
Por otra parte, vemos que los valores de entrada contenidos en el intervalo[-1,-0.6] y [0.6,1] son representados en la salida en los intervalos [-1, -0.9,] y [0.9,1]. Lo que indica que se produjo una compresión.
Los efectos de aplicar un compresor a una señal de amplitud variable se observan en las siguientes figuras:

1 Señal Original


2 Señal Comprimida
Digitalmente, todo este esquema es equivalente a aplicar una cuantificación no uniforme (logarítmica) a la señal original,donde tendremos pequeños pasos de cuantificación para los valores pequeños de amplitud y pasos de cuantificación grandes para los valores grandes de amplitud. Para recuperar la señal en el destino tendremos que aplicar la función inversa.
Dado que la ley-A es un sistema de baja complejidad, no introduce retardo algorítmico prácticamente. Además, aunque no es adecuado para la transmisión porpaquetes, si lo es para sistemas de transmisión TDM (Multiplexación por división de tiempo).
Una de las principales aplicaciones de la ley-A es la reducción de ruido, pues cuando se almacenan señales de audio en medios magnéticos se añade un nivel de ruido a la señal que puede resultar molesto al reproducir pasajes de baja intensidad.
Con el objetivo de evitar esto, se comprime la señal de forma que seenfaticen las señales de baja amplitud antes de grabar la señal y después se expande al reproducirla de forma que se reduzca el nivel de las señales enfatizadas restaurándolas a sus valores originales. Al aplicar esta reducción, el ruido que ha añadido la grabación magnética se reducirá también.
La aplicación más importante de compresión A se da en el proceso de cuantificación cuando se quierellevar una señal análoga a una señal digital. En este caso hablamos de una cuantificación logarítmica por ser el lenguaje propio del sistema A.
Las señales de voz pueden tener un rango dinámico superior a los 60 dB, por lo que para conseguir una alta calidad de voz se deben usar un elevado número de niveles de reconstrucción. Sin embargo, interesa que la resolución del cuantificador sea mayor en...