Você já ouviu falar em encoder e decoder? Sabe para que servem essas ferramentas? Antes de tudo, é preciso entender o que significa codificação e decodificação, e como esses processos se referem à conversão digital de dados em textos, imagens, vídeo e som. Essa ação é muito importante no mercado da telecomunicação e da radiodifusão, pois transforma a informação em códigos que podem ser lidos por outros aparelhos.
O ato de codificar e decodificar se dá por meio de dois dispositivos — encoder e decoder. Esses mecanismos são peças muito importantes para os circuitos lógicos digitais, uma vez que permitem decifrar os sistemas combinacionais e transformá-los em uma informação útil para o usuário final.
Então, quer saber mais sobre como funciona esse processo? Neste artigo, vamos esclarecer as principais características do encoder e decoder. Acompanhe a leitura!
O que é codificação e decodificação?
Codificação é o processo sistemático que adota uma sequência de sinais elétricos, personagens ou símbolos, com o objetivo de criar um formato combinacional específico, composto por pontos e traços de linguagem binária.
A decodificação, por sua vez, é o mecanismo tecnológico que permite que a máquina consiga interpretar essa sequência de símbolos e sinais. Assim, a partir da leitura desses atributos, cria-se uma mensagem clara, legível e significativa ao usuário. O Código Morse é um claro exemplo de codificação e decodificação.
No geral, o processo de codificação e decodificação é bastante usado para permitir a entrada de sinais, a partir de uma fonte de sinal de TV específica, para ser convertida no formato de áudio e imagem, por exemplo.
O áudio analógico de um aparelho de microfone, por exemplo, é codificado por meio de sinais e símbolos no formato MP3. Por sua vez, o aparelho de MP3 player é o responsável por decodificar essas informações no computador e as transformar no produto final: um som audível para os usuários.
Dessa forma, os codificadores e decodificadores são verdadeiros circuitos que atuam na transformação de dados em informações concretas, para que elas possam ser utilizadas pelos próximos circuitos com o máximo de consistência. Eles são usados em conjunto, de forma que um complementa a utilização do outro.
O que é encoder e decoder?
O termo “encoder”, em inglês, tem o significado geral de “codificar”. Ele diz respeito, portanto, ao processo de transformação dos dados na devida forma de código, conforme falamos no tópico anterior.
Trata-se de dispositivos eletromecânicos ou sensores eletrônicos, cuja função é transformar o sinal elétrico em um digital. Além disso, eles ajudam a dimensionar distâncias, fiscalizar a velocidade do sinal, medir os ângulos e a quantidade de rotações, e calcular posicionamentos mais adequados, entre outras funções.
Já o “decoder” é justamente o contrário: diz respeito ao procedimento de decodificar (identificação, definição, leitura e transformação) os dados que foram codificados, para que eles consigam ser entendidos em seu formato original.
Como é o funcionamento deles?
Os dois sistemas possuem funcionamentos diferentes, como já percebemos. Neste tópicos, vamos explicar o que acontece para que haja a codificação e decodificação.
Encoder
De maneira geral, o encoder consiste em um disco com marcações, contendo um componente emissor de sinais (o LED, no caso dos encoders óticos) e outro mecanismo receptor de símbolos (um sensor do tipo photodetector).
As marcações feitas no disco são usadas para bloquear e desbloquear a luz LED para o photodetector. Assim, conforme o disco é rodado, o sensor age com o circuito eletrônico de maneira a repassar o sinal em forma de uma onda para as saídas do encoder. Essa frequência, então, é repassada na mesma proporção que o volume de marcações do encoder e conforme a sua resolução (número de marcações existentes no disco do dispositivo).
Decoder
O emissor transmite as informações por meio das antenas que ficam localizadas em lugares mais altos. O decodificador recebe esse sinal, por meio de um cabo, antena ou satélite, decodifica essa mensagem e torna ela possível para a televisão ou rádio.
Nesse caso, o decodificador faz o processo inverso ao de codificar, de forma que o aparelho transforma os sinais eletrônicos em linguagem para que as pessoas consigam interpretá-los.
Quais são as principais características do encoder e do decoder?
O encoder pode funcionar como uma tecnologia de emissão de sinais e detecção. Para isso, são usados alguns componentes — como o emissor e o receptor — que apresentam uma alta performance. Conheça alguns desses recursos:
suporte de vídeos no formato Full HD;
uma ou mais entradas de vídeo e áudio;
capacidade de codificar dois serviços em formatos do tipo HD, SD ou 1-seg;
oferecimento de serviços multiplexados (HD + 1-seg, SD + SD, SD + 1-seg);
saídas simultâneas (ASI / IP);
realização da conversão de Closed Caption no vídeo HD-SDI;
o suporte aos perfis baseline, main e high;
canais de áudio no formato SDI;
suporte às plataformas de modalidades Unicast e Multicast, por exemplo;
interface web de configuração.
Quais são os modelos de encoder disponíveis?
Existem vários modelos de encoder disponíveis no mercado, cada um com as suas tecnologias específicas. De acordo com as saídas do dispositivo, é possível classificar um encoder de algumas formas diferentes:
encoder incremental — esse tipo de dispositivo permite revelar a posição relativa do ponto exato em que o encoder foi ativado. Além disso, ele pode conter até 3 saídas (A, B e Z, ou no formato A, /A, B, /B, Z e /Z), que emitem uma espécie de pulso quando o dispositivo é trocado de posição;
encoder absoluto — consiste em um dispositivo mais robusto, complexo e custoso. Esse modelo apresenta a funcionalidade de identificar a posição absoluta onde o encoder foi ativado e realizar a análise das saídas digitais, que foram devidamente codificadas em um valor do tipo binário. Desse modo, é possível identificar a velocidade e a posição de algum sinal;
encoder absoluto magnético — esse dispositivo apresenta um sensor que reconhece a exata posição dos pólos magnéticos.
Como escolher o encoder?
Para escolher o encoder ideal, é preciso ficar atento a alguns parâmetros para identificar o modelo que atenda às suas necessidades.
Confira quais são os principais parâmetros:
precisão — de acordo com o ângulo máximo que existe entre a posição que foi medida pelo encoder e a posição real do rotor. É apresentada em graus mecânicos;
resolução — definida pelo número de linhas por voltas;
mudança de fase ou de ciclo de trabalho — está relacionada com a criação do ruído na medição da velocidade de funcionamento;
velocidade máxima de operação — determinada pela frequência de reposta máxima dos circuitos eletrônicos do encoder. Pode ser calculada pela fórmula N = f *60/CPR, na qual N é a velocidade do motor, f é a frequência de contagens do encoder e CPR é o número de contagens por volta;
ambiente — baseado no ambiente físico ou externo no qual o encoder ficará localizado. É preciso considerar temperatura, pressão, umidade e presença de poeira;
sinais de saída — existe a possibilidade de serem saídas de índice e complementares.
Onde o encoder pode ser utilizado?
O encoder possui diversas funcionalidades, podendo ser usado em várias áreas de atuação. Ele serve, principalmente, para controlar os movimentos em sistemas de circuito.
Para a televisão, o indicado é usar o ENCT-100, um aparelho que fornece dois serviços simultaneamente: o de codificação e o de decodificador de áudio e vídeo, nos formatos HD, SD e 1-seg de alta performance.
Esse equipamento comporta vídeos que são em full HD, com a codificação em H.264 High Profile com até 1080p e 60 frames. Além disso, apresenta dois serviços multiplexados — uma técnica da telecomunicação que combina dois ou mais canais de informação em apenas um meio —, duas saídas simultâneas, oito canais de áudio, conversão em closed caption — o sistema de transmissão de legendas — e possibilidade da interface web de configuração.
Já para a rádio, o indicado é o amplificador e distribuidor de áudio ADA-416. Esse dispositivo pode receber até quatro entradas, oferece maior qualidade e é eficiente na hora de distribuir as ondas do rádio.
Como calcular o impulso do encoder?
Existem diferentes formas de calcular o impulso do encoder, que variam de acordo com o modelo utilizado.
Encoder incremental
Apresenta duas saídas defasadas em um ângulo de 90º, uma saída que pode ser o canal A ou B, e a referência que é o Z ou 0. Os canais A e B produzem pulsos que são quadrados, e a quantidade deles é definida pela resolução do encoder.
A fórmula é: PPR (graus x pulso) = 360 (graus) / resolução (pulsos)
Encoder absoluto
A resolução é dada por meio de um código binário. O número de bits desse modelo de encoder determina a relação entre a posição em grau, contra o código binário.
A fórmula é: 2 elevado ao número de bits = resolução
Como vimos ao longo do texto, encoder e decoder são dois mecanismos fundamentais para o devido processamento dos circuitos lógicos digitais. Como garantia de ter o melhor desempenho, é fundamental ter cautela e atenção no momento de escolher os equipamentos mais adequados para as necessidades da sua empresa de radiodifusão e telecomunicação.
Afinal, sabemos que a qualidade dos serviços dependerá, de forma direta, da precisão e da frequência do seu maquinário. Além disso, lembre-se de que é essencial o suporte de uma empresa especializada nesse segmento.
Gostou da leitura deste artigo? Quer saber mais sobre os sinais de transmissão para TV e rádio? Leia o nosso texto sobre multiplexação e demultiplexação em TV digital.
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