Codificación Y Teorema De La Codificación

CODIFICACIÓN Y TEOREMA DE LA CODIFICACIÓN

La información se transmite en forma de señales, por lo que debe ser transformada antes de poder ser transportada a través de un medio de comunicación físico. Cómo transformar la información depende de su formato original y del formato usado por el hardware de comunicaciones. El primer paso es traducir la información a patrones digitales acordados (codificación de la información original) para ser almacenada en una computadora en forma digital (unos y ceros), para transportarlos fuera de la computadora es necesaria convertirlos en señales digitales, esto es una conversión digital a digital o codificación de los datos digitales dentro de una señal digital. En general las posibilidades son mayores, en la codificación de la información puede darse una codificación de analógico a digital, y en la transmisión de información puede darse el caso de tener que convertir la información digital en señal analógica, que se denomina modulación de la señal digital, en otras ocasiones es una señal analógica la que se convierte en señal digital en lo que se conoce como digitalización de la señal, e incluso se puede dar la necesidad de convertir una señal analógica en analógica (modulación de la señal analógica). Se entiende por Codificación en el contexto de la Ingeniería al proceso de conversión de un sistema de datos de origen a otro sistema de datos de destino. De ello se desprende como corolario que la información contenida en esos datos resultantes deberá ser equivalente a la información de origen. Un modo sencillo de entender el concepto es aplicar el paradigma de la traducción entre idiomas en el ejemplo siguiente: home = hogar. Podemos entender que hemos cambiado una información de un sistema (inglés) a otro sistema (español) y que esencialmente la información sigue siendo la misma. La razón de la codificación está justificada por las operaciones que se necesiten realizar con posterioridad. En el ejemplo anterior para hacer entendible a una audiencia hispana un texto redactado en inglés es convertido al español. En ese contexto la codificación digital consiste en la traducción de los valores de tensión eléctrica analógicos que ya han sido cuantificados (ponderados) al sistema binario, mediante códigos preestablecidos. La señal analógica va a quedar transformada en un tren de impulsos de señal digital (sucesión de ceros y unos). Esta traducción es el último de los procesos que tiene lugar durante la conversión analógica-digital. El resultado es un sistema binario que está basado en el álgebra de Boole. El códec es el código específico que se utiliza para la codificación/decodificación de los datos. Precisamente, la palabra Códec es una abreviatura de Codificador-Decodificador. Entre los Parámetros que definen el códec hallamos el Número de canales, el cual Indica el tipo de sonido con que se va a tratar ya sea monoaural, binaural o multicanal; La Frecuencia de muestreo La frecuencia o tasa de muestreo se refiere a la cantidad de muestras de amplitud tomadas por unidad de tiempo en el proceso de muestreo (uno de los procesos, junto con el de cuantificación y el de codificación, que intervienen en la digitalización de una señal periódica). De acuerdo con el Teorema de muestreo de Nyquist-Shannon, la tasa de muestreo sólo determinará el ancho de banda base de la señal muestreada, es decir, limitará la frecuencia máxima de los componentes sinusoidales que forman una onda periódica (como el sonido, por ejemplo). De acuerdo con este teorema, y siempre desde la perspectiva matemática, una mayor tasa de muestreo para una señal no debe interpretarse como una mayor fidelidad en la reconstrucción de la señal. El proceso de muestreo es reversible, lo que quiere decir que, desde el punto de vista matemático, la reconstrucción se puede realizar en modo exacto (no aproximado). La tasa de muestreo se determina multiplicando por dos el ancho de banda base de la señal a muestrear; La Resolución ó Número de bits. Determina la precisión con la que se reproduce la señal original. Se suelen utilizar 8, 10, 16 o 24 bits por muestra. Mayor precisión a mayor número de bits. El Bit rate es la velocidad o tasa de transferencia de datos. Su unidad es el bit por segundo (bps). Y Finalmente la Pérdida de Algunos códecs al hacer la compresión eliminan cierta cantidad de información, por lo que la señal resultante, no es igual a la original (compresión con pérdidas). La conversión digital a digital, codifica los unos y ceros en una secuencia de pulsos de tensión que se puedan propagar por un medio de transmisión. De todos los mecanismos usados para la codificación digital a digital, se van a tratar los más utilizados para la transmisión de datos, que se pueden agrupar en tres amplias categorías: Codificación Unipolar que usa una sola técnica; Codificación Polar, que tiene tres subcategorías NRZ, RZ y bifásica; y la codificación bipolar que tiene tres variantes AMI, B8ZS y HDB3. Si hablamos de La Codificación bipolar usa tres niveles de tensión como la Polar RZ: positivo, nulo y negativo. Pero, a diferencia de ésta, el nivel tensión cero se usa para representar el bit 0. El bit 1 se representa alternando los niveles positivos y negativos, de forma que si el primer 1 se indica con tensión positiva, el segundo 1 tendrá tensión negativa, y el tercero volvería a tener tensión positiva. Hay tres tipos de codificación bipolar, que son la Bipolar con inversión de marca alternada AMI, esta codificación bipolar es la más sencilla, en el nombre “inversión de marca alternada”, la palabra marca viene de la telegrafía y significa 1, por lo que AMI significa inversión a 1 alterno, siendo el valor de tensión nula o cero el bit 0, la figura muestra un ejemplo de esta codificación. Existe una variante de esta codificación AMI bipolar denominada pseudoternaria en la que el bit 0 alterna entre valores positivos y negativos. Sin embargo si bien la codificación AMI resuelve el problema de la componente DC, y la sincronización cuando hay una larga serie de bits 1, no lo hace cuando la serie es de bits 0. Por ello se han desarrollado dos variantes para resolver este problema especialmente en las transmisiones a larga distancia, la primera se usa en Norteamérica y se denomina bipolar con sustitución de 8 ceros B8ZS, y la segunda, usada en Europa y Japón, denominada bipolar 3 de alta densidad HDB3. En la codificación Unipolar La codificación es sencilla y primitiva, el sistema de transmisión funciona enviando pulsos de tensión por el medio de transmisión, habitualmente un hilo, hay un nivel de tensión para el 0 binario y otro nivel para el 1 binario. La polaridad del impulso indica si es positivo o negativo. La codificación se denomina unipolar porque usa únicamentec una polaridad, esta polaridad se asigna a uno de los estados

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