Ley A de compresión (MIC audio)

[gL.edu] Este artículo recoge contribuciones de Mario José Ruiz Asenjo, elaboradas en el contexto de la Clarificación conceptual en torno a los Sistemas de transmisión, bajo la supervisión de J.M. Díaz Nafría.

Observaciones del docente: Este artículo requiere las mejoras indicadas a continuación: Se han definido varias secciones para distinguir mejor las partes del contenido y se han introducido algunas modificación en el texto para aumentar su legibilidad, así como para hacerlo compatible con la marcación wiki. En historial se pueden comparar las versiones para ver los cambios introducidos. A pesar de los cambios introducidos hay defectos de redacción importantes que hacen dificilmente compresible una buena parte del texto. El contenido reproducido en este artículo se repite en el dedicado a la Ley mu. No tiene sentido repetir dos artículos. Lo que podría hacerse es hacer un artículo genérico a las leyes de compansión (comprensión-expansión) y luego especificar en dos artículos cada una de ellas, definiendo y proporcionando códigos específicos para cada una ellas, o bien agrupar todo ese contendo en un artículo genérico. No se define propiamente que es la comprensión, la razón de su uso ni qué beneficios reporta. Tampoco se habla de la operación recíproca, sin la cual carece de sentido. Debiera hablarse de la compansión. A parte del código, no se da la definición de estas leyes en sí. El código que se ofrece es el proporcionado por otros alumnos y solo permite visualizar la ley de dependencia, no aplicarlo a codificación de señales en sí, como se hará en la asignatura. Por otra parte, se trata de un código poco eficiente respecto al modo de trabajo de matlab (basado en matrices) que recurre a funciones condicionales en lugar de operaciones matriciales. Sería de mayor utilidad proporcionar un código que a partir de una señal de entrada devuelva una señal de salida comprimida. No se menciona la transcodificación y su relación con las leyes de compansión. Las referencias son incompletas y no se adaptan a los formatos normalizados (en este caso, norma APA). Se han corregido para mostrar la forma correcta de citación. No obstante, debe tenerse en cuenta que cada tipo de documento (libro, artículo, documentos de internet, etc, tienen sus especificidades que deben tenerse en cuenta, las cuales son referidas en los manuales de norma APA que pueden encontrarse fácilmente en internet). Por otra parte, no se recurre a fuentes primarias (artículos, libros...), sino fuentes de bajo nivel y, por lo tanto, poco cualificadas. En general, debe procurarse que las fuentes que se emplean sean primarias (y para el asunto en cuestión hay muchas), y solo cuando no se tiene acceso a estas, se puede recurrir a fuentes secundarias o terciarias).

Definiciones

Compresión de Ley-A y Ley-μ

La ley A y la ley μ son esquemas de la compresión se encargan de comprimir datos PCM. La ley A es utilizada por Europa y el resto del mundo, excepto Norteamérica y Japón, donde se usa la ley μ (ibidem).

Similitudes entre la Ley-a y la Ley-μ

De acuerdo a la misma fuente:

• Son aproximaciones lineales con una relación logarítmica de entrada/salida.
• La implementación de ambas, es usando las palabras código de ocho bits, donde permiten una velocidad de bits de 64 kbps.
• Las dos leyes utilizan un acercamiento similar a cifrar la palabra de ocho bits:
• Se identifica la polaridad, en el primer bit.
• Los bits 2, 3, y 4 se usa para identificar el segmento.
• Los últimos 4 bits cuantifican el segmento, que son los niveles de la señal más bajos que la ley A.

Diferencias entre la ley A y la ley u

De acuerdo a la misma fuente:

• A ser distintas aproximaciones lineales , en consecuencia tienen diferentes longitudes y pendientes.
• La asignación numérica de posiciones de bit en la palabra del código enviada para los segmentos y los niveles de la cuantificación son diferentes.
• La ley A proporciona un alcance dinámico mucho mayor que la ley u.
• la ley u proporciona una mejor señal/rendimiento de distorsión ,para aquellas señales que son de bajo nivel .
• Una conexión internacional se utiliza la ley A, pero la conversión a ley u es responsabilidad del país.

Código

El siguiente código representa gráficamente la ley de compresión mu para valores de entrada entre 0 y 1 UTN.

clear 
V = 1;
param = 255;
in = 0:0.01:1;
out = V / log(1 + param) * log(1 + param / V * abs(in)) .* sign(in); 
plot(in,out) 
hold on 
text(0.48,0.565, 'mu = 1')

(Fuente: Pérez Serrano, et al ).

El siguiente código representa gráficamente la ley de compresión A para valores de entrada entre 0 y 1 UTN.

V = 1;
param = 86.6;
in=0:0.01:1 
lnAp1 = log(param) + 1; 
VdA = V / param; 
% A-law compressor
indx = find(abs(in) <= VdA);
if ~isempty(indx)
   out(indx) = param / lnAp1 * abs(in(indx)).* sign(in(indx));
end
indx = find(abs(in) > VdA);
if ~isempty(indx)
   out(indx) = V / lnAp1 * (1 +log(abs(in(indx)) / VdA)) .*sign(in(indx));
end

(Fuente: Pérez Serrano, et al )