cours multimédia 2

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Fondements du Multimédia

Fondements du Multimédia

• Public cible: TI1

• Volume horaire:22.5h 11.25h cours 11.25h TD

• Enseignant: Mlle Mounira Zouaghi

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Plan

1. Introduction 1.

2.

La numérisation des données

3.

Image numérique

4.

Son numérique

5.

Vidéo numérique

3

Chapitre 2: la numérisation des données

1. Données analogiques vs données

numériques

1.

2.

Processus de numérisation

3.

4.

Exercice

La numérisation des images

5.

Numérisation du texte

4

Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExercice

Numérisation de s images

Données analogiques

• Contenu dans le temps

Numérisation du texte

• Amplitude prend une infinité de valeurs dans un intervalle fini

• Représenté par un courant ou une tension

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Données numériques

• signal discret dans le temps

Numérisation du texte

• l’amplitude ne peut prendre que deux valeurs représentant les états logiques 1 ou 0• Chaque état logique est représentée par une tension électrique (+5V, 0V).

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Atouts de numérisation

• Signal numérique plus stable et plus résistant aux parasites

Numérisation du texte

• Opération de transfert plus aisée grâce à la compression

• Opérations mathématiques plus faciles et moins couteuses pour les signaux numériques

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Etapes de numérisation

Numérisation du texte

• Echantillonnage

• codage

• quantification

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Echantillonnage

Numérisation du texte

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Echantillonnage

Numérisation du texte

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Echantillonnage

Numérisation du texte

• L’échantillonnage d’un signal analogique s(t) consiste à prélever à intervalles réguliers n*Te des échantillons de s(t) pour créer un deuxième signal analogique noté s*(t),

• Te est la période d’échantillonnage et Fe=1/Te est la fréquence d’échantillonnage.

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Choix de la fréquence d’échantillonnage

Numérisation du texte

• le nombre d’échantillons qu’on prélève en une seconde : Fe=1/Te. Te est exprimée en secondes, la fréquence fe, en Hertz.

• comment choisir la fréquence Fe?

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Choix de la fréquence d’échantillonnage

Numérisation du texte

Echant.m

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Choix de la fréquence d’échantillonnage

Numérisation du texte

• plus la fréquence d'échantillonnage est grande, plus la forme du signal s*(t) est proche de celle de s(t) et donc plus la perte d'information pendant l'échantillonnage est faible.

Théorème de Shannon

Fe>2FmaxFmax: la fréquence maximale du signal

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Choix de la fréquence d’échantillonnage

Numérisation du texte

Tauxd’échantillonnage

Qualité du son

44100 Hz

22000 Hz

8000 Hz

qualité CD

Qualité radio

qualité téléphone

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Choix de la fréquence d’échantillonnage

Numérisation du texte

Tauxd’échantillonnage

Son

Son de référence

Son échant. à 8khz

Son échant. à 4khz

Son échant. à 2khz

Ref.wav

8khz.wav

4khz.wav

2khz.wav

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

quantification

Numérisation du texte

• la quantification est le procédé qui permet d'approximer un signal continu (ou à valeurs dans un ensemble discret de grande taille) par des valeurs d'un ensemble discret d'assez petite taille.[wikipédia]

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

quantification

Numérisation du texte

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

quantification

Numérisation du texte

• Le nombre de valeurs possibles est fini et dépend de nombre de bits considérés pour le codage

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

quantification scalaire uniforme

Numérisation du texte

• C'est le type de quantifieur le plus simple, où les intervalles sont de longueur constante.

• Le pas de quantification est donc fixe: tk + 1 − tk = q pour tout k.

• chaque échantillon est remplacé par la valeur discrète la plus proche dans l’espace de quantification.

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Erreur de quantification

Numérisation du texte

• Plus le nombre de valeurs numériques possibles est élevé, plus la valeur discrète sera proche de la valeur instantanée; le signal quantifié sera donc plus fidèle à l'original.

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Codage

Numérisation du texte

• c’est le fait de transformer en binaire la valeur discrète obtenue suite à la quantification

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Données numériques vs données analogiquesProcessus de numérisationExemples

Numérisation de s images

Exercices

Numérisation du texte

On considère un Convertisseur Analogique-Numérique de résolution 8 bits, de type à approximations successives. Ce type de convertisseur intègre un registre à approximations successives (SAR) fournissant séquentiellement des valeurs converties par un CNA puis comparées à la tension analogique d’entrée.L’échelle d’entrée du convertisseur permet de convertir une tension analogique comprise entre 0 et +5V.  1) Quel est le pas de quantification du CAN ?  2) On considère une tension d’entrée égale à 3,8V. Donner les valeurs binaires successives proposées (retenues ou refusées après comparaison) par le SAR dans ce cas précis. Quelle est la valeur finale obtenue ? Quelle est l’erreur commise par rapport à la tension réelle d’entrée ?