Projete, para transmissão digital de imagens por um canal com largura de banda B (Hz) e relação sinal-ruído…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Projete, para transmissão digital de imagens por um canal com largura de banda B (Hz) e relação sinal-ruído SNR (adimensional), as etapas de amostragem espacial, quantização e compressão necessárias para que a taxa de dados R (bits/s) satisfaça R = C, onde C = B·log2(1+SNR). Descreva escolhas, equações e trade-offs entre qualidade e largura de banda.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Definir resolução (N_px pixels/quadro) e taxa de quadros f_frame; taxa bruta R_b = N_px·b·f_frame, onde b = bits por pixel. Impor R = R_b·(1/compressão) = C, com C = B·log2(1+SNR) (bits/s). Escolhas: aumentar b melhora SNR e fidelidade, mas eleva R_b; aumentar compressão reduz R à custa de perda (lossy) ou complexidade (lossless). Amostragem espacial deve seguir Nyquist espacial para a maior frequência espacial desejada. Exemplo: se B = 1·10^6 Hz e SNR = 9 ? C ˜ 1·10^6·log2(10) ˜ 3,32·10^6 bit/s; então ajustar N_px, b e f_frame tal que N_px·b·f_frame = 3,32 Mbps após compressão. Discutir técnicas: subamostragem, quantização adaptativa, compressão via transformadas (DCT/Wavelet) e correção de erros no canal; justificar trade-offs entre latência, qualidade e robustez ao ruído.
Explicação
A resposta aborda de forma clara as etapas essenciais para a transmissão digital de imagens, incluindo amostragem, quantização e compressão, e relaciona essas etapas com a taxa de dados necessária para atender à capacidade do canal. Além disso, discute as escolhas e trade-offs envolvidos, como a relação entre bits por pixel e a compressão, e como essas decisões impactam a qualidade da imagem e a largura de banda utilizada. A inclusão de exemplos numéricos e técnicas específicas enriquece a explicação, tornando-a mais prática e aplicável.
Raio-X da questão
transmissão digital de imagens
avaliacao
transmissão de sinais · teoria da informação
Revisar os conceitos de amostragem, quantização e compressão em transmissão de dados.
O aluno pode confundir os conceitos de amostragem e quantização, não diferenciando suas funções na transmissão de dados.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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