Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas Autoentusiastas O MILAGRE DOS SINAIS: APRENDENDO E SE DIVERTINDO – Autoentusiastas

O MILAGRE DOS SINAIS: APRENDENDO E SE DIVERTINDO

Sinais não são assunto dífícil de aprender (fonte: onzatech.com)

Sinais não são assunto dífícil de aprender (fonte: onzatech.com)

Esta é a segunda parte da matéria publicada em maio.

APRENDENDO E SE DIVERTINDO COM SINAIS

O processamento de sinais está por todos os lados. Celulares, TVs digitais, internet de alta velocidade, tocadores de música digital etc. nos cercam e não nos damos conta. Entretanto, esta é uma revolução silenciosa cuja presença em larga escala é fato relativamente recente. Há menos de 20 anos, um computador 486 foi o primeiro a transformar diretamente um arquivo digital em formato MP3 diretamente em música, e hoje por muito pouco, se compra um tocador de MP3 para mais de 24 horas de música ininterrupta.

Imagine então o que esta tecnologia recente pode fazer por um sistema de airbags que tem uma fração de milissegundo para saber a diferença entre um ruído do sensor e uma desaceleração real de colisão do veículo para disparo das bolsas infláveis. Mas, como isso funciona?

A matemática avançada envolvida na análise de sinais é bastante complexa, até mesmo para especialistas, de tal sorte que se torna inviável estudá-la na sua totalidade aqui. Mas isso não significa que não seja possível mostrar alguns fatos importantes e algumas técnicas avançadas aqui de uma forma acessível.

Um exemplo bem simples, mas interessante

 

Marcadores digitais parecem simples, mas ocultam muitas sutilezas (fontedoubleyoudigital.nl)

Marcadores digitais parecem simples, mas ocultam muitas sutilezas (fontedoubleyoudigital.nl)

Comecemos pensando num sistema bem simples e vamos dando um passo de cada vez. Peguemos o velocímetro digital de um carro. Hoje os sistemas de velocímetro por cabo de aço (tecnicamente uma árvore flexível) estão obsoletos e praticamente todos os carros usam sistemas de trens de pulsos para indicação de velocidade e distância percorrida. Se contarmos os pulsos, saberemos a distância percorrida dentro de uma escala. Se ficarmos contando os pulsos dentro de intervalos precisos de tempo, teremos a velocidade.

O trem de pulsos que sai do sensor tem a seguinte conformação:

 

Trem de pulsos geralmente usados em velocímetros digitais (fonte: autor)

Trem de pulsos geralmente usados em velocímetros digitais

Como nosso objetivo é obter a velocidade do carro, a onda pura e simples não nos interessa. Temos que estabelecer uma base de tempo dentro da qual contaremos os pulsos. Isso é o que faremos na próxima imagem. Os intervalos de tempo de contagem, que tecnicamente chamamos de tempo de amostragem, são delimitados pelas linhas tracejadas em azul.

Vamos começar pelo caso mais simples, mostrado pela onda A. Nela o tempo de amostragem coincide com o começo da onda, e ele também é um múltiplo da freqüência dela.

Vamos contar o trem de pulso no tempo de amostragem pelo ponto mais óbvio: pelo topo dos pulsos, indicados pelas setas vermelhas. Temos na imagem 3 períodos de amostragem e contamos 3 e 3, o que poderia significar 3 km/h.

 

Erro de medida usando a crista de sinal como referência (fonte: autor)

Erro de medida usando a crista de sinal como referência

Entretanto, o trem de pulsos no caso mais genérico não tem obrigação de estar em sincronismo com os tempos de amostragem, e vemos isso na onda B. Vamos contar os pulsos.

Espere. Algo não vai bem. Agora estamos contando 4 e 4, mas a onda não mudou. Se a onda é a mesma, então deveríamos tirar a mesma medida, independente da nossa referência. Então, onde erramos?

Repare no círculo vermelho. Um pulso é dividido ao meio pelo limite de dois períodos de amostragem e ele é contado nos dois períodos, o que gera um erro de contagem. Precisamos encontrar outra forma de contar esses pulsos sem cair nessa armadilha.

Uma forma é a que vemos na figura a seguir. Ao invés de contarmos os topos dos pulsos, contamos as mudanças de nível baixo para alto. Agora contamos 3 e 3, tanto com os períodos de amostragem em fase (onda C) como fora dela (onda D).

Esta técnica, chamada de “contagem de borda de subida” nos dá resultados precisos, e nela as larguras dos pulsos não é interessante para qualquer efeito de medida.

 

Leitura precisa usando rampa ascendente (fonte: autor)

Leitura precisa usando rampa ascendente

Na imagem seguinte, ondas E e F, temos a alternativa de contagem por borda de descida, igualmente eficiente.

 

Leitura precisa usando rampa descendente (fonte: autor)

Leitura precisa usando rampa descendente

Tiramos daí algumas lições. Existem formas “certas” e “erradas” de avaliar sinais, e nem sempre a forma mais óbvia é a mais correta.  Dentro do exemplo, estes fatos são bastante visíveis, mas existem grandes e valiosos projetos que fracassam porque partem de formas “erradas” de avaliar sinais fundamentais ao projeto.

E por que me referi a “certas” e “erradas” entre aspas? Porque uma forma “errada” pode ser útil em outras formas de análise, onde a “certa” pode não ser conveniente ou precisa. Tudo depende da aplicação.

 

Evitando falsificações

Considere a imagem escaneada desta nota antiga de 5 reais.

Esta nota, criada em 1994, lutava contra um determinado tipo de falsificação através de um equipamento bastante comum na época: as máquinas de fotocópia (“Xerox”).

 

Nota antiga de 5 Reais (fonte: autor)

Nota antiga de 5 reais

Na imagem a seguir, vemos um detalhe da nota em alta resolução. A área clara não parece exibir nada de excepcional.

 

Detalhe da nota de 5 Reais. Nada aparente (fonte: autor)

Detalhe da nota de 5 reais: nada aparente

Entretanto, se passarmos a mesma imagem para preto e branco e com maior contraste, percebemos alguns padrões surgirem um pouco mais nítidos entre as linhas entrecruzadas da parte clara.

 

Detalhe da nota de 5 Reais em preto e branco. Alguns detalhes ficam mais evidentes (fonte: autor)

Detalhe da nota de 5 reais em preto e branco; alguns detalhes ficam mais evidentes

O leitor percebeu a sutileza do que foi impresso? Se não ficou claro, aqui vai uma ajuda:

(Dica: clique na imagem e use use a roda do mouse com a tecla CTRL do teclado para ampliar e perceber melhor os detalhes da imagem)

 

Nota Falsa

Palavras “FALSA” impressas na forma de diferentes padrões de orientação de linhas claras

Pode parecer estranho, mas a antiga nota verdadeira de 5 reais possui algumas marcas da palavra “FALSA” impressas nela. No sistema de coloração utilizado na impressão da nota, este detalhe escapa ao olho humano, porém, quando mudamos o sistema de coloração para preto e branco, o maior contraste de cores torna o detalhe mais visível.

Repare que cada palavra “FALSA” possui um padrão distinto de linhas em contraste com o fundo. As linhas contidas no espaço das letras são perpendiculares às das linhas circundantes, e cada palavra possui um padrão diferente de inclinação de linhas. Há uma informação ali, e que se refere à inclinação das linhas, mas é sutil demais para ser percebida pelos olhos humanos.

A máquina de fotocópia tem um defeito em seu processo de cópia que privilegia a impressão das linhas horizontais, e estas são reforçadas quando a imagem da nota é copiada. Se as linhas das letras são horizontais e as circundantes são verticais, a máquina irá reforçar as linhas das letras e enfraquecer as circundantes, deixando a palavra “FALSA” escura em destaque contra um fundo claro. Se a nota for girada 90 graus, o efeito se inverte, e temos a palavra “FALSA” clara sobre um fundo escuro.

Para evitar que o falsário obtenha o padrão de linhas inclinando a nota, há várias marcas da palavra “FALSA” repetidas, mas cada uma com padrão de inclinação diferente, de sorte que qualquer inclinação que seja usada  em relação à varredura da máquina sempre gerará uma palavra “FALSA” em contraste com o fundo, aumentando a segurança contra esse tipo de fraude.

Isto garante que sob diferentes condições de processamento da imagem da nota haverá mais chances de pelo menos uma das palavras ficar mais evidente.

A nota de 2 reais da mesma geração desta nota de 5, que foi lançada posteriormente, e mesmo a atual geração de notas já não possuem este mecanismo de segurança, pois os scanners de alta resolução não possuem esse defeito, e não funcionam como filtro.

Pode não parecer, mas esta é uma forma de processamento de sinais, e mostra o imenso repertório de técnicas que podem ser usadas para destacar um sinal de um ruído. No caso, usa-se um defeito conhecido das máquinas de fotocópia como filtro de sinal. Também é um bom exemplo de processo não digital de processamento de sinais.

Este é um bom exemplo de como diferentes tipos de filtro podem ser usados para separar sinais de ruídos, e mostra que não há técnicas certas ou erradas, mas sim as mais adequadas para cada caso.

 

Continuando a aprender

Voltando ao exemplo do velocímetro, os sinais que vimos até agora são muito particulares. O sinal de amostragem é um múltiplo preciso do trem de pulsos. Este é um caso bem particular.

O caso real é que o sinal não seja um múltiplo do sistema de amostragem. É quando ocorre um fenômeno bem curioso.

Vejamos na figura a seguir duas ondas, a G e a H. A G é uma ampliação contendo apenas os dois primeiros períodos de amostragem da onda H, onde são mostrados 8 períodos.

 

As informações lidas em cada amostragem são incompletas. A informação completa surge da sequência de leituras (fonte: autor)

As informações lidas em cada amostragem são incompletas; a informação completa surge da seqüência de leituras

Na onda G, vemos que o primeiro período de amostragem conta 4 pulsos, contra 3 do período seguinte, usando o método por borda ascendente. Repare que apenas uma pequena parte de um pulso invade o primeiro período de amostragem, permitindo a contagem de 4. Este pulso já não é contado no período seguinte, mas a defasagem do pulso ao final do segundo período de amostragem  está um pouco maior.

Na onda H vemos isso se propagar para os períodos seguintes.  O que observamos é que se forma uma sequência de valores: 4,3,3,3,3,3,3,3,3. É uma leitura de 4 seguida de uma sequência de 7 leituras de 3. Se persistirmos nessa velocidade veremos essa seqüência se repetir continuamente.

Já percebeu que às vezes, andando em velocidade constante o velocímetro marca por exemplo 70 km/h, de repente mostra 71 e volta para 70? É exatamente este efeito. Mas este efeito não é apenas mera curiosidade.

Vamos pensar assim: podemos dizer que todas as leituras têm um valor base de 3 e mais 1 a cada 8 leituras. ou 3 + 1/8. Essa forma não é mera coincidência. Fazendo as contas de 3+1/8 temos 3,125.

Outra forma de vermos esses número é tirando uma média das leituras entre os 8 períodos de amostragem: (4+3+3+3+3+3+3+3)/8 = 25/8 = 3,125.

Ou seja, a velocidade real do carro é de 3,125 km/h.

Parece estranho. O mostrador tem resolução de 1 unidade, e ainda assim é capaz de apresentar um resultado muito mais preciso do que a da sua resolução.

Há uma lição muito importante e sutil a ser aprendida aqui. Normalmente mesmo engenheiros experientes acreditam que a informação do sinal está nas leituras diretas (4,3,3,3,3,3,3,3), porém isto não é real. Há informação não apenas nos valores instantâneos, mas também distribuídos ao longo da seqüência de leituras na forma como elas oscilam. A oscilação da leitura carrega informação e não é apenas ruído ou imprecisão do mecanismo de conversão e leitura.

A leitura instantânea do mostrador é imprecisa sobre a velocidade real inscrita no sinal, e o erro entre a leitura direta e a velocidade real se reflete nas oscilações de leitura, de forma que a informação como um todo seja expressa pelo sistema. Quando consideramos apenas as leituras instantâneas, estamos jogando fora uma boa quantidade de informação, impressa nas oscilações. O que parece ruído é parte da informação que jogamos fora.

 

Mais informação versus menos informação

Vamos pensar em um par de números, 1 e 9, por exemplo. A média entre os dois números é 5. Mas 5 também é a média do conjunto 2 e 8, ou do conjunto (2,4,6,8). A média aritmética de um conjunto de de números é uma forma de redução de informação, mantendo uma característica fundamental do conjunto completo. É fácil obter a média a partir do conjunto de dados, mas o caminho inverso, de obter os dados a partir da média é impossível, porque as possibilidades são infinitas.

Existe portanto uma lei no processamento de sinais que diz que é possível obter menos informação a partir de mais informação, mas não é possível obter mais informação a partir de menos informação.

Esta lei é óbvia, mas nem todas as técnicas que a envolve são exatamente óbvias. Tivemos uma rápida visão disso com o exemplo do velocímetro. A informação completa (a velocidade precisa com todas as casas decimais) não é a que é mostrada pelo mostrador, mas é representada pela seqüência de leituras.

Entretanto, nem sempre esta lei é perceptível pelas pessoas.  Na época da popularização do MP3, dado que a maioria dos usuários ainda tinham conexões discadas e lentas, se popularizaram as músicas com bit rate de 128 kbps. Entretanto a qualidade da gravação a 128 kbps deixava muito a desejar. O tempo passou, as conexões com a internet aumentaram em muito sua velocidade, permitindo que arquivos maiores pudessem ser trocados com maior facilidade. Então disseminou-se a idéia que as músicas em MP3 de bit rate mais alta, em especial as de 256 e 320 kbps, eram bem superiores ao dos tradicionais arquivos de 128 kbps, e logo músicas com essas taxas se popularizaram nos mecanismos de compartilhamento. Em princípio, isso não está errado, mas levou a más interpretações.

Uma análise de muitos desses arquivos de elevada bit rate compartilhados revelou que eram meras versões dos arquivos de 128 kbps populares. É como se as pessoas acreditassem num passe de mágica que transformaria o arquivo com qualidade deficiente de 128 kbps em um arquivo de alta qualidade apenas convertendo-o para o padrão de 320 kbps. Isso não ocorre. Na melhor das hipóteses, o arquivo de 320 kbps assim gerado tem a mesma qualidade do de 128 kbps original.

A música de alta qualidade a 320 kbps é a obtida a partir da gravação original, seguindo o princípio que é possível obter menos informação a partir de mais informação, mas não a partir de um arquivo de 128 kbps, onde teríamos mais informação obtida a partir de menos informação.

É fácil acreditar que a perda de informação seja um fenômeno negativo, mas nem sempre é assim. O sistema de medição do combustível no tanque é um bom exemplo de como a redução da informação pode ser positiva. Enquanto o carro se movimenta, o combustível é agitado dentro do tanque, e a bóia do sensor é movimentada continuamente para cima e para baixo. Se o indicador no painel acompanhasse fielmente o movimento da bóia, o motorista nunca teria uma avaliação realista do conteúdo do tanque. Um leitor superamortecido mostra um valor médio de forma mais consistente e dá uma idéia melhor de autonomia para o motorista.

Há muitas implicações tecnológicas para esta lei.  Voltando ao exemplo do velocímetro nas ondas G e H, vemos que o instrumento tem uma capacidade limitada de avaliar a informação completa da onda de pulsos, e que conseguimos reconstituir a informação total a partir de várias leituras parciais consecutivas do mostrador.

A informação total está impressa em cada pulso da onda, mas a forma de medirmos possui limitações, o que é o mesmo que obtermos menos informação a partir de mais informação, e não conseguimos projetar com precisão a velocidade real a partir de uma única leitura do mostrador. Conseguimos isto através de várias leituras consecutivas, porém com uma sutileza a mais. Cada leitura é feita a partir de uma amostragem feita com uma fase levemente diferente da anterior, de forma a abarcarmos a informação completa ao explorar a onda cada vez em uma posição diferente.

Assim, se temos um instrumento de baixa resolução e queremos obter uma informação com alta resolução, não conseguimos obter a partir de uma única leitura, porque não é possível obter mais informação a partir de menos informação. Porém, se obtivermos várias leituras de baixa resolução da mesma informação, porém com leve defasagem a cada leitura, obtemos mais informações parciais a partir das quais podemos recompor a informação completa.

Esta mesma técnica básica pode ser aplicada em uma enormidade de aplicações, de tal forma a obtermos informações muito mais precisas do que a limitada resolução dos instrumentos utilizados.

Uma aplicação desta técnica muito importante, surgida nos anos 1960 com a pesquisa espacial, era a obtenção de fotos de alta resolução a partir de satélites.

 

Fotos de satélite de alta resolução são feitas pela composição de milhares de fotos de baixa resolução

Fotos de satélite de alta resolução são feitas pela composição de milhares de fotos de baixa resolução

Por mais que tenhamos câmeras fotográficas atuais de dezenas de megapixels, uma foto não mostra grandes detalhes a centenas de metros. Da mesma forma, não é possível tirar uma foto com resolução de alguns metros da superfície da Terra a partir de uma única foto tirada de um satélite. Então, como são feitas as conhecidas fotos em alta resolução?

Na câmera do satélite cada pixel cobre uma área muito grande da superfície do planeta e cada foto sozinha não é muito útil. Porém, cada pixel representa uma média da luz da área fotografada. O pixel da câmera do satélite obtém uma única informação a partir de uma grande área da superfície. Ele obtém menos informação a partir de mais informação.

Quando o satélite se move, ele bate uma série de fotos, cada foto um pouco deslocada da anterior, e cada pixel experimentava uma leve mudança na luminosidade porque a área fotografada era um pouco diferente. A pequena parte nova fotografada havia sido fotografada na foto anterior pelos pixels vizinhos, assim como a parte descartada da foto anterior migrou para outros pixels próximos. Quanto menor a distância entre duas fotos consecutivas, quanto maior a resolução de cor e brilho do pixel e quanto mais fotos por série,  mais informação é obtida para ser processada por um computador e obter uma foto de alta resolução.

O ato de tirar uma foto é uma forma de obter menos dados a partir de mais dados. Para reconstituirmos ao menos parte da informação necessária, tira-se várias fotos levemente defasadas umas das outras como caminho para se obter a informação suficiente para reconstituição da imagem original em alta resolução.

Técnicas semelhantes são usadas pelos sensores usados em carros autônomos para mapear em 3 dimensões o ambiente circundante, incluindo a definição objetos móveis dentro desse espaço.

 

Sensores de carros autônomos usam técnicas semelhantes de fotos de satélite para mapear o espaço em torno do veículo (fonte:CNET.com)

Sensores de carros autônomos usam técnicas semelhantes de fotos de satélite para mapear o espaço em torno do veículo (fonte: CNET.com)

Do ponto de vista biológico, temos dois olhos para uma percepção do espaço em 3 dimensões, sendo a distância entre nossos olhos importante nesse processo. Porém, quanto mais afastados forem os objetos, menor nossa capacidade de percebê-lo em 3 dimensões.

O mesmo pode ser dito dos nossos ouvidos. A distância entre eles permite ao cérebro comparar a mesma onda sonora com uma pequena defasagem entre os sinais dos dois ouvidos e com isso perceber a direção de onde vem. É um processo tão sofisticado que nos permite reconstruir um espaço sonoro onde podemos dizer onde está cada elemento sonoro à nossa volta. Entretanto, assim como na visão, a reconstrução do espaço sonoro tem limitações. Sons graves não são percebidos com direcionamento e é por isso que aparelhos de som modernos têm apenas uma caixa de subwoofer.

 

Digitalização

Embora as técnicas de processamento de sinais analógicos já tenham algumas décadas, são as técnicas digitais que hoje predominam, graças ao poder de cálculo e à flexibilidade do computador.

Porém, o computador não consegue manipular diretamente um sinal, mas sim uma imagem numérica dele. Isso é feito através da digitalização do sinal. A digitalização é feita colocando o sinal sobre uma escala de amplitude e o sinal é comparado com esta escala em passos iguais de amostragem (onda I).

 

Sinal original para digitalização (fonte: autor)

Sinal original para digitalização

O resultado é uma seqüência numérica na memória do computador. A seqüência numérica obtida pode ser armazenada e manipulada livremente pelo computador, e é facilmente reconstituída (onda J).

 

Sinais Original (verde) e digitalizado recuperado (vermelho)

Sinais original (verde) e digitalizado recuperado (vermelho)

Aqui é importante notar algumas coisas. A onda I, analógica, é contínua no tempo e na amplitude, porém a onda digitalizada possui não uma, mas duas discretizações, uma na amplitude e outra no tempo. Aqui é o caso de se obter menos informação a partir de mais informação, e uma vez digitalizada, a onda reconstituída (a J, vermelha) nunca será idêntica à analógica (a J, verde).

Em tese, o sistema de digitalização do sinal só recuperaria o sinal integralmente com uma resolução de amplitude infinita e tempo de amostragem igual a zero.

Este é o argumento que os puristas usam para afirmar que o som do CD sempre será inferior ao som do LP analógico. Entretanto há um fenômeno que anula este efeito de perda de informação.

Todo sistema tem uma velocidade-limite de resposta, e essa velocidade limita a forma como ele reage ao sinal. Qualquer variação do sinal mais rápida que esse limite de velocidade do sistema é simplesmente ignorada por ele.

Pense no caso de olhar um pássaro voando no céu. Este é um processo analógico contínuo no tempo e no espaço. Mas num filme não temos uma gravação contínua. Temos a exibição de 25 fotografias por segundo, o que é suficiente para percebermos como uma visão contínua de movimento.

Esta propriedade de um processo discreto ser percebido como contínuo por um sistema se a freqüência de amostragem for maior que a de resposta do sistema,  se aplica a qualquer sistema dinâmico. É ela que torna a digitalização de sinais possível e útil.

Voltando ao caso do CD, o som da música é digitalizada em um formato de dois canais, com taxa de amostragem de 44.100 Hz e resolução de amplitude de 65.536 níveis. Isso é suficiente para que a grande maioria das pessoas não diferencie um som natural do sinal digitalizado reproduzido em equipamentos de qualidade.

E a reprodução do CD é bem simples. Basta ler a seqüência de amostragem e um chip transforma diretamente a seqüência numérica gravada no disco num sinal analógico para ser reproduzido pelo amplificador. Por isso o CD se tornou um reprodutor de música tão popular.

Entretanto, até hoje a questão da recuperação do sinal original a partir do sinal digitalizado ainda é uma questão pouco reconhecida. É o que vemos nas ondas K. A partir da onda digitalizada (em vermelho) “quadrada”, é possível interpolar um sinal mais suave, “arredondado” (em azul). Este sinal é especulativo, já que a digitalização perdeu informações sobre o sinal original (em verde), e não é possível recuperá-lo com perfeição, porém é um sinal com menor erro do que o sinal digitalizado puro.

 

Sinais Original (verde), digitalizado recuperado (vermelho) e recuperado tratado (azul) (fonte: autor)

Sinais Original (verde), digitalizado recuperado (vermelho) e recuperado tratado (azul)

Em muitos sistemas, isso não é importante, como o caso da alimentação de motores elétricos automobilísticos, onde a onda digitalizada pode ser utilizada diretamente.   Mas no caso de sinais de áudio, isso é importante para a manutenção da qualidade sonora. Entretanto, obter o sinal digitalizado direto é fácil, mas “arredondá-lo” apropriadamente é mais complexo e caro, e muitos equipamentos de áudio usam o sinal digitalizado direto por questões de custo.

Este foi o caso do iPod versus o iPhone. O iPod foi criado para ser um tocador de música digital de alta qualidade, especialmente nos modelos mais caros. Para isso, ele contava com um chip conversor analógico/digital (DAC,  Digital Analogic Converter) de alta qualidade que “arredondava” os sinais de saída.

Quando a Apple criou o iPhone, o novo aparelho tinha uma série de requisitos diferentes do iPod por ser um aparelho multiuso.  Havia compromissos com custo, espaço interno e consumo de bateria, três coisas que juntas obrigaram a Apple deixar o DAC do iPod de fora do projeto. Entretanto, pouca gente notou a diferença, e o iPhone “matou” o iPod sem receber o DAC de alta qualidade mesmo nos modelos de topo mais recentes. Portanto, diferentemente do que muitos dizem, o iPhone nunca foi um substituto direto do iPod.

 

O iPhone não é um substituto de alta qualidade para o iPod (fonte: kottke.org)

O iPhone não é um substituto de alta qualidade para o iPod (fonte: kottke.org)

Outra forma de “arredondar” sinais é a técnica de anti-aliasing aplicada às imagens digitais. Assim como no sinal de som, a imagem original se apresenta por demais “quadrada”, e fica nítida a percepção dos pixels da tela. A impressão que passa é que a imagem está cheia de “degraus”.

 

anti-aliasing.filterforge.comCom o anti-aliasing, cada pixel é reprocessado em função dos pixels vizinhos e fica com uma cor intermediária entre a original e a média da vizinhança. O resultado é uma imagem mais compreensível, menos “dura”, “redonda”, sem tanta aparência de “degraus”, porém é uma imagem mais difusa.

 

Comparação entre image sem anti-aliasing e com anti-aliasing (fonte: youtube.com)

Comparação entre image sem anti-aliasing e com anti-aliasing (fonte: youtube.com)

 

Espremendo sinais

Observe a onda digitalizada L. Observe a seqüência numérica do sinal digitalizado. Vemos nela uma série de números repetidos entre amostragens consecutivas.

 

Compactação de sinal amostrado sem perdas (fonte: autor)

Compactação de sinal amostrado sem perdas

Uma vez obtida a seqüência de digitalização, vamos usar o computador para manipular esta seqüência. A partir desta seqüência de números simples de amplitudes em seqüência, vamos criar uma seqüência de pares de números, onde o primeiro representa o número de repetições de amostragens consecutivas e o segundo representa a amplitude a ser repetida. Vemos a nova seqüência abaixo da seqüência original.

No sinal digitalizado vemos que o primeiro par é (1,4). É uma perda, pois usamos dois números para representar apenas um. Entretanto, o par seguinte (3,5) usa dois números para representar três, o que empata o espaço gasto com o primeiro par. Acompanhando ao longo de toda digitalização, vemos que este formato de representar o sinal economiza espaço em relação à onda digitalizada original. Este processo é o que chamamos de compressão.

É importante notar que a seqüência comprimida permite recuperar o sinal amostrado com perfeição. É o que chamamos de compressão sem perdas, onde usa-se menos dados para representar a mesma informação. Os sistemas de compressão sem perdas são mais uma prova a mais de que a informação de um sistema está distribuída sobre toda seqüência numérica e não localizada número a número.

Quem pensar em programas de compactação de arquivos tipo ZIP e RAR não estará enganado. Arquivos são seqüências de números dentro dos computadores assim como sinais digitalizados, e é possível usar as mesmas técnicas de compactação de sinais aos arquivos.

Na onda M vemos que a onda em azul se sobrepõe à vermelha, com a exceção de dois pequenos picos.  Estes picos separam duas longas seqüências de amostragens de mesma amplitude, e quando manipulamos a seqüência, “aplainamos” a amostragem, de tal sorte que toda seqüência pode ser representada por apenas um par de de números.  O resultado desta manipulação aparece na comparação entre as duas seqüências de sinal compactado. Na primeira, sem perdas, vemos dois trechos marcados em vermelho que são substituídos por dois pares, também em vermelho, na nova seqüência compactada, desta vez com perdas.

Se por um lado temos uma perda de informação para reconstrução do sinal a partir da segunda seqüência, obtivemos por outro lado uma maior compressão do sinal dentro do computador. Este método é chamado de compressão com perdas.

 

Compactação de sinal amostrado com perdas (fonte: autor)

Compactação de sinal amostrado com perdas

Podemos pensar que os métodos de compressão com perdas são ruins, mas tudo depende da aplicação. Um exemplo disso está na telefonia celular. O ouvido humano escuta na faixa de 20 Hz a 20.000 Hz, mas apenas uma pequena faixa dessas freqüências são necessárias para a compreensão da fala. Eliminado as freqüências desnecessárias e simplificando os sinais dentro da faixa da fala, é possível conseguir alta compressão do áudio sem que o sinal tenha perda significativa de compreensão por quem ouve. Num sistema de telefonia celular, onde o mesmo canal de rádio tem que sustentar o maior número de conversações simultâneas, isso é mais importante que um áudio perfeito.

Como o próprio nome diz, o sinal comprimido possui uma perda de informação sobre o sinal original, o que causa uma perda de qualidade do sinal recuperado. Esta perda de qualidade é característica do tipo de sistema de compressão/descompressão utilizado. Ainda assim é possível obter um sinal comprimido com perdas de melhor qualidade.

Quando comprimimos o sinal digitalizado uma primeira vez, podemos obter de volta um sinal recuperado da descompressão que terá distorções sobre o sinal original. Se subtrairmos do sinal recuperado o sinal original obtemos um sinal de erro, chamado de “ruído de compressão”. Se somarmos este sinal de ruído ao sinal original e refizermos a compactação, obteremos um novo sinal compactado com perdas e um novo sinal recuperado. Durante o processo de compactação e descompactação, o ruído de compressão age no sentido de reduzir o novo ruído de compressão. Este processo pode ser repetido para reduzir ainda mais o ruído de compressão, mas há um limite para a aplicação desta técnica, quando o ruído de compressão se estabiliza num certo patamar.

Aqui temos uma aplicação comercial sutil. Dois modelos de câmera fotográfica do mesmo fabricante podem usar o mesmo conjunto ótico e a mesma eletrônica para aumentar o fator de escala de produção e baixar custos, porém a diferença entre o modelo mais caro e o mais barato está na rotina que retrabalha a imagem compactada de forma a obter uma imagem recuperada de melhor qualidade no modelo mais caro que é ausente no modelo mais barato.

É evidente que o custo de aplicação desta rotina no modelo mais barato é praticamente nulo, mas é praticado como forma de diferenciação do produto no mercado. Esta técnica de diferenciação é conhecida como “anti-feature”, e é hoje classificada como uma parente próxima das obsolescências programada e percebida.

Uma deficiência dos sistemas de compressão com perda surge no processamento e manipulação do sinal. Cada vez que o sinal é descompactado para depois ser novamente comprimido, há uma perda de qualidade do sinal. Se o sinal sofre vários ciclos de tratamento, compressão e descompressão, ele estará deteriorado ao final do processo.

A recomendação que se faz é que quando se for manipular vídeos, imagens e sons, que sejam manipulados na maior resolução possível, e depois reduzidos para o formato desejado.

Há um fato estranho sobre o sinal compactado de alta qualidade. Quanto mais alta a qualidade do sinal com perdas recuperado, mais o sinal compactado estará matizado pelo ruído de compressão, e menor a sua fidelidade ao sinal original neste formato. Assim, quando queremos mesclar dois sinais compactados com perdas, como mesclar fotos ou sobrepor uma música como tema para um vídeo com som original, o mais fácil é recuperar os sinais compactados, adicioná-los e recompactar o sinal obtido mas com degradação da qualidade do sinal, ou então apelar para algoritmos complexos que permitem a adição diretamente no formato compactado para reduzir as perdas de um novo processo de compactação.

Esta é uma diferença entre programas de edição de vídeos, imagens e sons para uso profissional e amador. Os editores amadores são mais leves, rápidos e fáceis de programar que os profissionais, e por isso são mais baratos, mas isso tem um custo maior na qualidade do sinal compactado obtido.

Aqui termina esta aula elementar sobre processamento de sinais, fundamental para a compreensão dos carros do futuro, onde cada vez menos haverá dispositivos mecânicos e os sincronismos e automações serão mantidos por uma inteligência digital que percebe o mundo e atua sobre ele recebendo e enviando sinais.

AAD

Crédito de fotos e desenhos: autor, exceto onde informado diferentemente.

Sobre o Autor

André Dantas

Engenheiro Mecânico / Mecatrônico formado pela USP/São Carlos e técnico eletrotécnico pela Escola Técnica Federal de São Paulo. É um tipo de Professor Pardal e editor de tecnologia do AUTOentusiastas. Também acumula mais de 20 anos de experiência em projeto, montagem, ajuste e manutenção de máquinas e equipamentos pesados com sistemas de automação além uma empresa de Engenharia Pericial com foco no ramo automobilístico.

  • Leister Carneiro

    Grande artigo gostei muito. Se um dia tiver tempo escrever sobre as transformadas usadas na conversão analógica digital( DFT FFT entre outras)

    Olha nem sabia desta qualidade do ipod sobre o iphone da melhor qualidade de conversão para o audio , curiosidade interessante

    • Jairo Evaristo

      Essa do IPod foi boa mesmo. Até fiquei curioso para experimentar e tentar notar diferenças no som de ambos os equipamentos. Deve ser perceptível, pois quando o André tratou sobre a diferença entre um arquivo de 128 contra outro de 320 de bit rate eu lembrei que era raro notar diferenças, mas passei a apurar o ouvido e descartei muitos arquivos que só tinham tamanho.

      • Jairo, use bons fones de ouvido pra isso. Não use aquele tipo que fica dentro do ouvido. Mesmo os da Apple não são muito fiéis.

    • Leister, é justamente essa matemática que eu não quero por aqui.
      O artigo tem que ser acessível ao grande público.

      Mesmo este artigo é bastante técnico para muita gente, que pode não se interessar, embora eu acredite que todos devessem prestar atenção, já que é algo que faz parte da vida de todos.

  • Állek Cezana Rajab

    Parabéns André Dantas, top a matéria. Sou aluno de engenharia (de computação) pela UFES e trabalho no LCAD – Laboratório de Computação em Alto Desempenho. Lá temos o IARA (Intelligent Autonomous Robotic Automobile), um Ford Escape híbrido no qual montamos módulos, criamos programas e tornamo-lo autônomo. Para enriquecer a sua matéria, além de câmeras 3D, também é utilizado em paralelo um sensor laser (LIDAR HDL-32E da Velodyne) com 32 feixes que giram e scaneiam o ambiente em torno do carro. Foi o carro que “atropelou” a Ana Maria Braga.

    • Allek, interessante saber que você participa desse projeto.
      O AUTOentusiastas também é feito pelos leitores. Seria interessante se você ou seu orientador escrever um artigo de divulgação sobre esse projeto nacional. Seria algo positivo para todos.

      E eu assisti o atropelamento da Ana Maria Braga ao vivo.

  • Állek Cezana Rajab

    Essa é uma foto atual do IARA.

  • Newton (ArkAngel)

    Didático e preciso como sempre, parabéns pelo artigo, AAD.

    Sou entusiasta e aficionado de áudio e instrumentos musicais, e o texto me fez relembrar dos meus tempos da escola de eletrônica, onde era (e ainda sou) fã dos equipamentos CCDB. Conceitos fantásticos para a época.

    http://aimore.org/radio/sintetizador/Abre_te_Cesar_CCDB_part1.pdf

    http://aimore.org/radio/sintetizador/Abre_te_Cesar_CCDB_part2.pdf

    http://aimore.org/radio/sintetizador/Abre_te_Cesar_CCDB_part3.pdf

    • Newton, fui um maluco aficcionado por áudio e radioamadorismo no começo dos anos 1980 até a década de 1990. Eu tinha um colega mais maluco ainda por essas coisas que me levava a reboque.
      Quase fiz o exame para licença PY em 1981. Mas era tempo de ditadura, não se tinha a liberdade de falar nada no rádio, e o DENTEL era dos poucos órgãos federais que funcionavam direitinho.

      Ainda curto essa eletrônica, mas cada dia fica mais difícil lidar com componentes. Quase tudo já vem pronto.

  • Victor Gomes

    André, muito obrigado pela aula! Eu tenho enorme dificuldade em entender conceitos abstratos, mas seu texto é tão didático que, lendo com calma, consegui entender tudo. Mais uma vez, muito obrigado!

  • marcus lahoz

    Caramba, tem um mês de aula aqui hein. Muito bacana.

  • m.n.a.

    …possuo um tacômetro “cronomac” auxiliar para curtir nas minhas Caravan´s 6 cilindros…..tipo “plug and play” na bateria e bobina, com garras jacaré….amarra com elástico na coluna de direção…conforme imagens…ambos os motores são ignição ELETRÔNICA…inclusive na Caravan do meu pai também já usei….

    o interessante é que num veículo 6 cilindros de um colega, mas ignição com PLATINADO, o instrumento não funcionou, o ponteiro fica “maluco” sem indicar nada de concreto….

    • M.N.A., interessante seu problema e tem tudo a ver com o artigo.

      O problema do conta-giros com a ignição com platinado está no ruído elétrico presente na bobina de ignição no instante do chaveamento.

      É bem possível que a ignição do motor do seu colega não estivesse 100% ok. O chamado “condensador” (nome errado do capacitor”) que trabalha em paralelo com o platinado poderia estar mal dimensionado ou avariado; a bobina de ignição poderia estar cansada, sem resistor ballast ou usando uma bobina de ignição eletrônica que é inapropriada para uso com platinado. Velas e cabos de ignição não resistivos ou desgastados também podem causar esse problema.

      Lembra do que eu disse no artigo que muitas vezes é melhor ter menos informação, dando o exemplo do marcador de combustível? Aqui é o mesmo caso.
      Quando o platinado chaveia a bobina de ignição, esta gera uma profusão de ruídos, e o conta-giros tenta acompanhar esse ruído. O jeito é eliminar esse ruído.

      Em instrumentação, existe uma técnica chamada “debounce”. Esta técnica consiste em disparar um sinal que fica travado ligado por um determinado intervalo de tempo, imune a outros sinais de disparo durante esse intervalo.
      Isso é usado em conta-giros de motor e em teclados de computador. Havendo um sinal de chaveamento com ruído, esse debounce deve ser usado para uma medida precisa.

      Eu já projetei pequenos circuitos eletrônicos para debounce de ignição. A última foi para um colega com um Opala V-8 que não conseguia casar o sistema de bobina impulsora com um módulo MSD.
      Mas tão interessante quanto, há cerca de 12 anos projetei uma injeção eletrônica e a função de debounce da ignição era feita por software.

      • m.n.a.

        Ótimo!!
        Compreendido, obrigado!
        😉

    • Lorenzo Frigerio

      Um conta-giros feito para ignição eletrônica funciona com a onda quadrada gerada pelo pick-up magnético e condicionada pelo módulo. O módulo tem uma saída específica para acionar o conta-giros. No caso de ignição por plátinado, o próprio sinal aciona a bobina, ou seja, é um sinal de características completamente diferentes, inclusive voltagem bem mais elevada. Provavelmente quem projetou esse conta-giros jamais pensou que alguém poderia desejar usá-lo num carro com platinado.

  • rafaelbrunopinto

    Amigo, tenho um Opala e preciso de um desse..rs Onde encontro? Obrigado.

    • m.n.a.

      http://www.cronomac.com.br

      Compre pela internet, o copinho também…no caso é da linha 52 mm….produtos de excelente qualidade !

      O cabo e jacarés eu montei…e se souber de alguém que queira adquirir uma Caravan de excelente qualidade, essa da foto do painel, vide revista Opala & Cia. nº 50, nos classificados, canto inferior direito da página…

      Eu é que agradeço!

      (Curitiba – PR)

  • CorsarioViajante

    Tremendo artigo, aliás mais um. Acho muito legal estes textos mesmo não sendo sobre carros “stricto sensu”. Trabalhei muito tempo com fotografia e edição de imagens e gostei muito de ver o assunto ser tratado desde o princípio. Aguardo os desdobramentos!

    • Corsário Viajante, quem disse que o assunto não é carro?

      Pare para pensar um instante. Já pensou que o acionamento das válvulas de um motor por um sistema de ressaltos sincronizado com o virabrequim é um sistema de sinais de comando?
      Já pensou que o velho platinado é um sistema de sinal baseado no movimento do motor?

      Nenhum carro, mesmo o mais antigo, não funciona sem um sistema que lide com sinais.

      Aliás, vivemos cercados de sinais e não percebemos.
      Você pensa porque seu cérebro está inundado por sinapses. Sinapses são sinais eletroquímicos processados pelos seus neurônios. Se as sinapses cessarem, você morre.

      Há muito mais implicações sobre os sinais nas nossas vidas do que parece.
      Ainda vou explorar isso na terceira parte desta série, mas não posso chegar lá sem ensinar o que foi posto nesta parte.

      • CorsarioViajante

        Sem dúvida! Quis dizer que não é sobre carros de forma óbvia e direta. Aguardo ansioso o próximo, estes textos são sensacionais.

      • Dieki

        A diferença que o carro, em sua forma mais pura, é mecânico. E existem inúmeros problemas para processar a informação do comando de válvulas de maneira correta, principalmente em altas rotações. Quando aprendi sobre cames na faculdade é que a coisa clareou. A peça tem mais ou menos a forma de um ovo, o sinal não é exatamente senóide, mas é parecido. o problema é o leitor de sinais (pode ser roletado ou não) conseguir acompanhar essa “senóide”. Mas é legal demais.

  • Lorenzo Frigerio

    Tenho no Mac um programa para editar MP3 diretamente – o MP3 Trimmer. Não é preciso voltar o arquivo para 16 bits para editar. Muito bom.

    • Lorenzo, um dos melhores editores de áudio que existe é o Audacity, com versões pra Windows, Linux e Mac. Ele é usado inclusive para perícia.
      Ele manipula arquivos em diversos formatos no seu formato nativo.

      • Lorenzo Frigerio

        Andei tentando usar o programa há alguns meses para fazer uma ediçãozinha besta. Ele tem um problema sério de interface, não tem um recurso banal que qualquer outro programa merreca desse tipo tem – acho que é a falta de um “slider”, ou um botão de jog/shuttle para correr o áudio manualmente, para encontrar o ponto exato da edição. Como é possível um programa desse tipo não ter isso? É inacreditável. Selecionar trechos também é complicado. Achei uma bomba.

        • Lorenzo, acho que você não se entendeu com a interface. A forma de ele ser operado é bem diferente de alguns editores de vídeo que eu já usei que usam o recurso que você descreve.

          O Audacity trabalha com o cursor direto na trilha trilha sonora e com o botão Play.

        • Domingos

          Ele é gratuito… E meio Linux na interface mesmo.

          Porém, é bom sim. E até que prático. Não acho essa maravilha que falam, porém se prestou a um bom trabalho quando precisei.

  • Domingos

    Hoje um bom encodificador MP3, aquilo que pega a música original e a compacta, faz um ótimo arquivo em 128 kbps.

    Aí entra talvez a primeira matéria do AD, na questão do tratamento dos sinais. Hoje um computador consegue fazer esse trabalho melhor – antes era uma tarefa demorada compactar músicas! – e os programas se usam disso para selecionar melhor as partes a serem colocadas no arquivo final.

    Para a maioria, um arquivo bem feito a 128 kbps vai soar tão bem quanto um de 320 feito há tempos atrás, que já era bem fiel.

    Sobre os aparelhos: com caixas de som ou fones de ouvido razoáveis se nota grande diferença entre eles. Possuía um tocador de MP3 dos primeiros, chamado Rio 500.

    Era feito especificamente para essa função e suspeito que usasse componentes mais capacitados a fazer a conversão do arquivo em áudio, como o iPod.

    A diferença de qualidade era grande, mesmo com um fone barato. Ouvir no computador era muito pior que ouvir nele e olha que era um pequeno equipamento que cabia na palma da mão!

    Coisas curiosas hoje: usava uma pilha AA que durava fácil um mês ou mais tocando algumas músicas por dia.

    • Lorenzo Frigerio

      Se você quer armazenar CDs num HD, para fazer MP3 para ouvir no carro, use FLAC ou Apple Lossless. É uma boa maneira de guardar os originais compactados sem perda.

      • Lorenzo, melhor usar o FLAC. É padrão reconhecido de uso amplo. Até o Windows 10 virá com suporte a esse formato.

        • Domingos

          Aparelhos automotivos suportam FLAC? De qualquer forma, o tamanho é tão grande que não vejo vantagem em simplesmente salvar tudo em .wav.

        • Lorenzo Frigerio

          A única coisa é que é embaçado tocá-los no iTunes. Acho que é necessário um plugin, e a extensão tem que ser mudada para .mov.

      • Domingos

        Deus que me livre. Para usar FLAC, é mais fácil usar o .WAV mesmo, que em seu estado puro (sem edição ou compressão) ainda é a melhor coisa de se ouvir, já que o DVD audio não pegou.

        Apple Lossless eu nunca ouvi para saber se é bom, porém suponho que um aparelho de som normal não consiga reproduzí-lo.

  • Danniel

    André, muito obrigado pelo artigo. Lembro que na faculdade, quando precisava escrever um código para fazer um tacômetro, a dificuldade era justamente manter a leitura constante. Isso se tornava difícil quando eram poucos pulsos por rotação – um deles usava um encoder ótico e uma roda com quatro furos ou tacômetro automotivo que são 2 ou 3 pulsos de bobina por rotação. Neste caso não seria melhor contar o tempo entre as bordas de subida? Nunca cheguei a implementar esta abordagem pois trabalhar com milisegundos em Assembler de 8051 é osso… rs

    • Danniel, preciso ainda escrever a minha história de desenvolvimento de uma injeção que fiz. Programação toda feita em assembly 8051, fazendo exatamente o que você diz: tratamento de rotação para até 4 pulsos por rotação, debounce de ignição, etc.. Até cálculos em ponto flutuante eram feitos. A interface, feita em display de 2 linhas de 16 caracteres cada, não piscava.
      Mas aí entram duas coisas. Sou macaco velho com programação assembly, e tenho formação na área, de forma que conheço a arquitetura pra esse tipo de aplicação.

      Isso que vc diz é mais fácil de resolver do que você pensa.

  • Állek Cezana Rajab

    Falarei com ele sobre isso quando ele voltar do Pós Doutorado. Como entro em contacto depois?

    • Entre em contato com o BS pelo e-mail do AUTOentusiastas e repasse o artigo por ali.

  • Leister Carneiro

    Obrigado por responder. Sinto esta diferença quando compactei em 128 contra um em wave( não compactado), mas num fone de ouvido auricular é dificil perceber , naqueles maiores mais parrudos e de boa qualidade dá uma diferença , pelo menos eu sinto hehe

  • Leister Carneiro

    Obrigado por responder André

  • Leonardo

    Foge um pouco do mundo automobilístico, mas uma dúvida que eu tenho é se a má qualidade de voz nos aparelhos celulares GSM é em razão de compressão ou de o sinal ser muito fraco. Tive um CDMA da Vivo e a qualidade era ótima, parecia que estava usando uma linha fixa, além de o sinal ser excelente.

    • Patrick

      Sim, é por causa da compressão. Todos os sinais de voz de celulares sofrem compressão, mas existem diferentes níveis de compressão. A operadora é que escolhe se vai comprimir mais ou comprimir menos para “caber mais gente”.

      • Domingos

        Exatamente. Uso TIM e no começo, há uns anos, até me espantei pela qualidade.

        O mesmo aparelho tinha uma qualidade de voz muito melhor que a operadora antiga no mesmo local, onde ambas possuíam bom sinal.

        Até chegaram a não reconhecer minha voz.

        De um ano para cá, além de ser quase um e-mail de SPAM de tanto SMS com propaganda deles que recebo, a qualidade ficou bem ruim.

        O aparelho continua o mesmo, tal como o local.

    • Domingos

      GSM foi feito para caber mais clientes numa mesma estrutura e largura de banda. Padrão europeu, tal como o ADSL, que é feito para aquelas coisas de pobre que eles acham normal – é o defeito de lá, que nem ter casa sem garagem e todo mundo ser vizinho de muro, o que parece morar numa cadeia mais bonita.

      O negócio é que o ADSL foi muito bem pensado e deu certo passar tanta coisa em dois fiozinhos minúsculos, que é o que dá para ter em muita casa velha da Europa.

      Já o GSM é meio nas coxas mesmo, reflexo disso é que existem poucos lugares no mundo – mesmo dentro de grandes cidades – em que internet móvel funciona bem.

  • CorsarioViajante

    Eu usava muito este programa para editar faixas de áudio, a interface é mesmo meio chatinha, especialmente para quem está acostumado com o “padrão adobe”, mas é bom!

  • francisco greche junior

    Mais uma vez agradeço por teus artigos, eles sempre apresentam ricas informações de forma descomplicada. Abraço

  • Domingos, é a eterna briga da interface.
    Viu a briga da falta do botão Iniciar no Windows 8, que foi um dos fatores pro sistema micar?
    Aí é que está o problema. Usuário se acostuma com um paradigma de interface e não quer sair daquele padrão. Se mudarem, reclamam. Se for diferente, não presta.
    Linux é experimentação. Cada um faz do seu jeito.

    Aí entra uma lição que aprendi com meu tio. Ele dizia que motorista que só dirige Fusca não é motorista. Motorista com “M” maiúsculo dirige qualquer coisa.
    Na minha vida aprendi que essa lição serve para qualquer coisa, inclusive para computadores.

    • Domingos

      Sim, porém tem coisas que são realmente melhores ou que fazem mais sentido.

      Não achei a interface do audacity confusa, porém com certeza existem melhores.

      Já o Windows 8 era ruim mesmo, conto os dias para poder instalar o 10. Em computador sem touchscreen é horrível.

      Linux tem o problema de nunca pararem quietos com uma interface em distro nenhuma (tentaram com o Mandrake…), gerando em primeiro lugar problemas de inconstância entre os menus.

      • Lorenzo Frigerio

        Para mim que sou usuário, e para um bom nível de pessoas que trabalham com programação, o melhor “Linux” é o OS X. Mas mesmo assim, as versões se sucedem. Meu Mac foi fabricado em 2010 e veio com a versão 10.6.8 “Snow Leopard”. Já está para sair a 10.11 “El Capitán”. Nunca atualizei o meu.

        • Domingos

          O OS X é Unix, porém é mesmo grande o parentesco. Como foi um sistema também pensado integralmente com a interface, nada de reclamação pelos usuários.

          Quanto às atualizações, sei que muitas são de graça como no Windows. Pode valer a pena atualizar.

    • Lorenzo Frigerio

      O problema é que você frequenta a estratosfera da abstração, pois escreve os programas, então está muito longe das pessoas que usam os usam, especialmente a grande parte que o faz esporadicamente para tarefas mais simples. Eu diria, de uma maneira talvez um pouco pejorativa mas não ofensiva, que o desenvolvedor gosta mais da remela que do olho.
      Quanto ao Windows 8 e o Menu Iniciar, tratava-se de uma solução que funcionava, aí entrou um geek e disse: vamos mudar – só por mudar.
      Então, discordo da sua interpretação para o comentário do seu avô.
      Em minha opinião, inclusive, construir um aplicativo a partir do código e deixar a interface para depois é colocar o carro na frente dos bois. Ou o mesmo que confiar o projeto de uma casa a um engenheiro. Vai ser uma casa sólida, sem dúvida, mas não será muito legal morar nela.

      • Domingos

        O problema do Linux foi exatamente esse: muito modular e pensado de forma completamente separada entre o “código principal” e a interface.

        Desde que surgiu a interface gráfica, ela não pode ser considerada uma parte separada. Se foi assim no começo, por necessidade ou limitação, há muito tempo não pode mais.

        Mesmo tecnicamente, você vai ao menos terminar com um programa pouco otimizado.

        Isso o Android resolveu: quase ninguém reclama que aquilo é Linux. A interface gráfica é pensada de maneira integral e foi integrada perfeitamente à base do sistema.

  • Domingos, não vejo esse problema com o FLAC.
    FLAC, assim como AAC, AC3, MP3, MKV, MP4, é simplesmente uma questão do CODEC estar instalado. Nada mais.
    Como os programas de mídia precisam ser modulares, mesmo o o formato WAV precisa ser codificado na forma de um CODEC para ser executado.
    E FLAC é padrão sem perdas. Se você encoda um CD para FLAC, quando recupera de volta para WAV, você obtém áudio na qualidade do CD original. Você não perde nada.

    • Domingos

      Mas nem todo dispositivo instala CODECS, rádios de carro por exemplo.

      • Domingos, o CODEC sempre existe. É um código que é compartilhado entre aplicações diferentes sem precisar ser recodificado. A questão é que certas aplicações não são expansíveis. Para isso que existem as conversões de padrão.

        Computador lê FLAC? Vai de FLAC. Vai levar a música pro carro? Não lê FLAC? Converte pra MP3.

        No meu caso, ouço no carro muito o que tem no celular via Bluetooth, e ali posso ouvir FLAC no CD Player porque quem processa é o celular, que aceita o CODEC. Mesmo meu celular tendo 32 Gbytes de espaço, é melhor FLAC que WAV.

  • Domingos, sempre que posso, prefiro pegar minhas músicas em FLAC. Mesma qualidade do WAV, com metade do tamanho.
    Meu CD Player não toca FLAC, mas eu tenho um conversor de FLAC para MP3 de alta qualidade e gero os MP3 a 192 kbps.

    • Domingos

      Qual o sentido disso? Passar para FLAC para depois passar para MP3, para depois ter em WAV também…

      Hoje, qual a diferença de ocupar 350 megas ou 700? Se o arquivo já for ser grande, se salva em original…

      Para mim, se for para um CD ocupar mais de 200 MB, melhor salvar inteiro.

      • Domingos, eu ainda baixo muita coisa da internet. Artistas que simplesmente não constam de catálogos do Spotify, Rdio e afins. Ou baixo da internet ou não escuto. Aí prefiro FLAC a outros formatos. Eu tenho uma velha coleção de LP’s, e aí o download não é ilegal. FLAC é preferível ao MP3 nesse caso sempre. WAV é até difícil de baixar.

        Existem rádios online com música alternativa, como as francesas Equinoxe e Spyrale. Elas transmitem streaming em AAC que não me interessa, então gravo em FLAC. Eu tenho aqui um esquema onde gravo o streaming cortado segundo indicação da própria rádio e com todas as tag’s (nome da música, autor, etc., incluindo informações de dia, hora e origem da transmissão).

        Essas rádios funcionam num princípio legal para permitir a gravação.

        Vc tem o direito de gravar qualquer comunicação sua. Quando uma rádio transmite em sinal aberto (broadcasting) ela transmite para todos, inclusive pra vc. Isso te dá o direito de gravar qualquer transmissão em broadcasting.
        É por isso que os velhos radio-gravadores podiam gravar rádio diretamente pra fita e rádios comerciais colocam uma gravação com o nome da emissora no meio da música.
        Mas esse direito serve também para rádios online, e aí o caso fica mais interessante. Transmissão digital não perde qualidade como a analógica. Só perde qualidade quando fica transcodificando em formatos com perdas. Aí o FLAC não perde mais que a compactação original. E as tags vindas da rádio ajudam no corte da música e na identificação do broadcasting. É legal e não dá trabalho de fazer.

  • Domingos

    Já não tenho esse pique de ficar convertendo, mas enfim, é um jeito de ter a qualidade maior onde dá para ter.

    Eu já prefiro hoje trabalhar com poucas coisas em termos de informática, caso contrário toma muito tempo do meu dia e se torna uma loucura.

    As ferramentas existem, mas pessoalmente gosto de fazer tudo certo e bem feito, então cada coisa nova a administrar pesa bastante.

    Ou uso MP3 ou uso direto o WAV. E converto num tamanho só, quando converto…

  • Lorenzo Frigerio

    O problema é que a Apple é a rainha da obsolescência programada. Se eu atualizar, um monte de programas, especialmente os escritos para “Power PC”, deixariam de funcionar. O 10.6.8 é a última versão que roda esses programas. Eventualmente terei de fazê-lo, pois o 10.6.8 não suporta Java maior que 6. No meu caso, instalei uma versão hackeada da 7.25, a última que funciona, mas é tudo questão de tempo para sites de bancos bloquearem.