Esta é uma pergunta que eu mesmo me fiz varias vezes, pois a complicação do digital é grande.
Então, buscando as justificativas, encontrei como mais forte a de que a relação sinal ruido em um sistema digital é muito superior a de qualquer sistema analogico que se conhece.
Então é justo fazermos uma pausa e revisar este conceito antes de entrar na compressão de video.
Boltzmann, estudou o ruido que aparece em todo o amplificador eletrônico e concluiu que o nivel do mesmo é proporcional , em potência, à banda passante e à temperatura de trabalho do equipamento multiplicado por uma constante que ficou conhecida como constante de Boltzmann ( 1,38 x 10 EXP -23 Juoles/Kelvin/Hertz).
Este ruido termico é intrínsico a qualquer equipamento eletronico, portanto se quizermos ter uma relação sinal a ruido determinada, teremos que ter uma potencia de entrada equivalente a esta relação,acima deste nivel de ruido de entrada.
Por exemplo : Se quizermos uma relação sinal a ruido de 53 dB e o ruido termico de entrada for de -60 dBm,o nosso sinal terá que ser de (60 - 53) -7 dBm.
Este é apenas um exemplo para indicar o mecanismo e aclarar o conceito.
Agora vamos a dados praticos:
Banda passante 20.000 Hertz.
Temperatura 25 C 298 Kelvin
Ruido de entrada = 20000 x 298 x 1,38 x 10 exp -23 =8,22 x 10 Exp -17 Juoles/segundo.
Ruido de entrada =10 x log (8,22 x 10 Exp -17)= - 160,84 dB/Watts ou -130,84 dBm.
Este é o ruido termico de entrada para um amplificador de audio ideal ou de super-baixo ruido. Na realidade os transistores tem um ruido intrinsico de aproximadamente 3 dB ou -127,84 dBm e neste caso para uma relação sinal a ruido de 53 dB, são necessarios -74,84 dBm de sinal.
Banda passante 4,200000 Hertz.
Temperatura 298 Kelvin
Ruido de entrada = 4200000 x 298 x 1,38 x 10 Exp -23 =1,727 x 10 Exp -14 Joule/segundo.
Ruido de entrada= 10 x log (1,727 x 10 Exp -14 )= - 137,62 dB/Watts ou -107,62 dBm.
Agora para o video de 53 dB sinal a ruido, são necessários -54,62 dBm de video.
Mas isto se aplica a qualquer fase do processamento do sinal em um estudio, o que limita o numero de operações do tipo "insert" "edit" "copy" etc.. etc..
Agora em digital, é possivel recuperar os sinais a um nivel de portadora/ruido de 5,5 dB restando apenas o ruido que havia antes da digitalização , mais o ruido introduzido pelo sistema de digitalização.
Mas o que é ruido de digitalização ?
Ruido de digitalização é aquele criado pela indecisão do comparador.
Veja o grafico.
Queremos medir o ponto 0,35 volts, mas o circuito nos diz que é 0,30 volts,na primeira medida, 0,35 volts, na segunda e 0,40 volts, na terceira medida, isto para um quantizador cujo degrau seja de 0,05 volts, então esta indecisão +/- 0,05 Volts, será o ruido de quantização do meu sistema, ou seja +/- um degrau, porisso que a relação "sinal/ruido" dos sistemas digitais é 20log(n) (numero de degraus).
Por enquanto é só
Brevemente "Compressão de video"