vantagens do processamento digital de sinais melhor qualidade do sinal usando mais bits independe do...
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Vantagens do processamentodigital de sinais
• Melhor qualidade do sinal usando mais bits
• Independe do ambiente (temperatura, tolerância de componentes, etc.)
• Processamento mais complicado (decisões)
• Flexibilidade através de programabilidade
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1
a . D elta fu n c tio n b . S hift an d su b trac t
Exemplo de processamento de imagens
original sombreamento
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-k /8-k /8
-k /8
-k /8 -k /8 -k /8
-k /8
k + 1
-1 /8-1 /8
-1 /8
-1 /8 -1 /8 -1 /8
-1 /8
-1 /8
1 -k /8
c . E d g e d e tec tio n d . E d g e en h a nc em en trealçar contrastedetectar bordas
Exemplos de processamento de imagens
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Exemplo de processamento de imagenspor morfologia
original erosão dilatação
abertura fechamento
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Exemplo de uso de morfologiapara processamento de impressões digitais
original extração de borda
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8 p ixe ls
4 2 2 8 3 5 2 8 4 2 4 9 3 5 4 2
4 9 4 9 3 5 2 8 3 5 3 5 3 5 4 2
4 2 2 1 2 1 2 8 4 2 3 5 4 2 2 8
2 1 3 5 3 5 4 2 4 2 2 8 2 8 1 4
5 6 7 0 7 7 8 4 9 1 2 8 2 8 2 1
7 0 1 26 1 33 1 47 1 61 9 1 3 5 1 4
1 26 2 03 1 89 1 82 1 75 1 75 3 5 2 1
4 9 1 89 2 45 2 10 1 82 8 4 2 1 3 5
1 54 1 54 1 75 1 82 1 89 1 68 2 17 1 75
1 54 1 47 1 68 1 54 1 68 1 68 1 96 1 75
1 75 1 54 2 03 1 75 1 89 1 82 1 96 1 82
1 75 1 68 1 68 1 68 1 40 1 75 1 68 2 03
1 33 1 68 1 54 1 96 1 75 1 89 2 03 1 54
1 68 1 61 1 61 1 68 1 54 1 54 1 89 1 89
1 47 1 61 1 75 1 82 1 89 1 75 2 17 1 75
1 75 1 75 2 03 1 75 1 89 1 75 1 75 1 82
2 31 2 24 2 24 2 17 2 17 2 03 1 89 1 96
2 10 2 17 2 03 1 89 2 03 2 24 2 17 2 24
1 96 2 17 2 10 2 24 2 03 2 03 1 96 1 89
2 10 2 03 1 96 2 03 1 82 2 03 1 82 1 89
2 03 2 24 2 03 2 17 1 96 1 75 1 54 1 40
1 82 1 89 1 68 1 61 1 54 1 26 11 9 11 2
1 75 1 54 1 26 1 05 1 40 1 05 11 9 8 4
1 54 9 8 1 05 9 8 1 05 6 3 11 2 8 4
8 pi
xels
JPEG
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Compressão de imagens usando DCT (JPEG)
3 coeficientes 6 coeficientes 15 coeficientes
original / 64 coeficientes
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Dor140 dB10-2
130 dB10-3
-10 dB10-17
Audibilidade em 3 kHz0 dB10-16
10 dB10-15
Audibilidade em 10 kHz20 dB10-14
30 dB10-13
Audibilidade em 100 Hz40 dB10-12
50 dB10-11
Conversa normal60 dB10-10
70 dB10-9
80 dB10-8
Limite permitido para barulho industrial90 dB10-7
100 dB10-6
Martelo de pressão e trio elétrico110 dB10-5
Desconforto120 dB10-4
ExemploDecibel SPLWatts/cm2
Faixa dinâmica do ouvido humano
ampl
itud
e 23
bit
s
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DSP dentro de um SoC
SoC = System ona chip
core DSPMicro-
controlador
RAM
D/A
circuitoanalógico
A/D
ROM
porta serial
circuito digital
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Reusabilidade do DSP core
ASIC para processamento de voz
Telefone celulardigital
ASIC para áudio
Estéreode altaqualidade
ASIC para modem
Fax
Rede sem fio
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Alternativas ao DSP
• Microprocessador de uso geral
• PC e estações de trabalho
• Circuito digital específico
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• Inteiro sem sinal
• Inteiro com offset
• Sinal com Magnitude
• Complemento de dois
Representação em ponto fixo(já visto)
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Representação em ponto flutuante
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0M S B L S B M S B L S B
v = (-1)S × M × 2E-127
mantissaexponente
M = 1.m22m21m20...m0
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Precisão na representaçãoem ponto flutuante
0.000012338627130.000012338628040.000012338628950.00001233862986
1.0000000001.0000001191.0000002381.000000358
1.9960937501.9960938691.9960939881.996094108
636.0312500636.0313110636.0313720636.0314331
217063424.0217063440.0217063456.0217063472.0
espaçamento = 0.00000000000091(1 parte em 13 milhões)
espaçamento = 0.000000119(1 parte em 8 milhões)
espaçamento = 0.000000119(1 parte em 17 milhões)
espaçamento = 0.0000610(1 parte em 10 milhões)
spacing = 16.0(1 parte em 14 milhões)
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8 0 2 8 6 (1 2 M H z )
8 0 4 8 6 (3 3 M H z )
P E N T IU M(1 0 0 M H z )
T M S 3 2 0 C 4 0(4 0 M H z )
IN T E G E RA % = B % + C % 1 .6 0 .1 2 0 .0 4A % = B %! C % 1 .6 0 .1 2 0 .0 4A % = B % × C % 2 .7 0 .5 9 0 .1 3A % = B % ÷ C % 6 4 9 .2 1 .5
F L O AT IN G P O IN TA = B + C 3 3 2 .5 0 .5 0 0 .1 0A = B C 3 5 2 .5 0 .5 0 0 .1 0A = B × C 3 5 2 .5 0 .5 0 0 .1 0A = B ÷ C 4 9 4 .5 0 .8 7 0 .8 0A = S Q R (B ) 4 5 5 .3 1 .3 0 .9 0A = L O G (B ) 1 8 6 1 9 3 .4 1 .7A = E X P (B ) 2 4 6 2 5 5 .5 1 .7A = B ^ C 3 11 3 1 5 .3 2 .4A = S IN (B ) 2 6 2 3 0 6 .6 1 .1A = A R C TA N (B ) 1 6 8 2 1 4 .4 2 .2
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UnidadeCentral deProcessamentoCPU
CoprocessadorMatemático
Memória Principal(Programa e Dados)
MemóriaCache