[pt] É feito um estudo sobre o problema da recuperação de portadora em sistemas com modulação de amplitude em quadratura (QAM) com atenção especial aos sistemas QAM-64 utilizados nos sistemas rádio digitais. Após um revisão da literatura, focalizando a evolução recente das estruturas de sincronização de fase em sistemas QAM, é realizada uma dedução teórica da estrutura ótima, pelo critério MAP. Em seguida é abordado o problema da aquisição em presença de erros de fase e freqüência. Entre diversas alternativas para melhoria de tempos de aquisição é examinado em detalhe um esquema proposto por Sari e Moridi para detenção conjunta de fase e freqüência. Finalmente, é examinada a implementação digital dos esquemas anteriormente considerados e sua utilização em um receptor QAM. Através de simulação, alguns resultados sobre o desempenho deste receptor são avaliados em presença de desvanecimento seletivo. / [en] A study is carried out on the problem of carier recovery in digital communication systems with quadrature amplitude modulation (QAM), giving special attention to 64-QAM systems used in digital radio. After a literature survey, focusing the evolution of the recent phase synchronization structures for QAM systems, a theoretical development for the optimum structure is made based on the MAP criteria. Next, the problem of acquisition in the presence of phase and frequency errors is considered. Among many alternatives for the reduction of the acquisition period, the scheme prosoed by Sari and Moridi for joint phase and frequency acquisition is analyzed in detail. Finaly, digital implementattion of the considered schemes and their use in a QAM receiver are studied. By means of simulation, some results about the performance of the receiver are evaluated in the presence of selective fading.

[pt] O presente texto aborda aspectos do problema de sincronização em sistemas de telecomunicações, com enfoque nas funções de demodulação síncrona, regeneração, multiplexação/demultiplexação (TDM) e comutação (digital). São tratados os métodos de obtenção de referência de portadora e de referência de relógio, os recursos de malha de amarração de fase (PLL) e de memória elástica. O objetivo final consiste na descrição dos métodos de sincronização de rede, nas modalidades plesiócrona (e plesiócrona com justificação), mestre-escravo e sincronização mútua. As subredes de sincronização são analisadas em termos de topologia, segurança, determinação de freqüência e fases de operação e de compensação de defasagens na transmissão. A apresentação é feita em termos de um texto didático para a descrição dos problemas e de suas soluções. / [en] This text deals with aspects of synchronization in telecommunication systems, with emphasis on the operational functions of synchronous demodulation, signal regeneration, multiplexing/demultiplexing (TDM) and digital switching. The methods of carrier recovery, clock recovery, phase locked loop and elastic store are presented. The final goal consists on the description of network synchronization methods, in the plesiochronous (and plesiochronous with justification), master-slave and mutual synchronization modalities. The synchronization subnetworks are analised in terms of topology, safety, operation frequency and phases, and transmission phase delay compensation. The presentation is made in a didactical way, describing the problems and their possible solutions.

[pt] Estudamos sincronização completa em aneis de mapas logísticos, usando um esquema de acoplamento advectivo-difusivo. O alcance das interações diminui algebricamente com a distância entre mapas, varrendo do caso totalmente conectado ao de primeiros vizinhos, com atualização sincronizada ou com retardo. Estudamos os efeitos do retardo e da advecção separada-mente e combinados. Embora os estudos numéricos tenham sido realizados utilizando o mapa logístico como dinâmica local, alguns resultados analíticos são mais gerais. Na dinâmica síncrona, os estados sincronizados são caóticos, enquanto a presença de atrasos permite a sincronização em órbitas regulares. No entanto, uma forte contribuição de retardos na atualização também pode produzir sincronização caótica. Em todos os casos, as interações de longo alcance favorecem a sincronização, a advecção dificulta a sincronização, e os atrasos podem compensar os efeitos destrutivos da ad-vecção. / [en] We study complete synchronization in rings of logistic maps, using an advection-diffusion coupling scheme. The range of the interactions decays algebraically with distance between maps, sweeping from the totally connected to nearest-neighbor model, with synchronous or delayed lattice update. We studied the effects of delays and advection separately and combined. Although numerical studies were performed using the logistic map as local dynamics, some analytical results are more general. In the synchronous dynamics, synchronized states are chaotic, while the presence of delays allows synchronization in regular orbits. However, a strong contribution of delays in the updating can also produce chaotic synchronization. In all cases, longer interaction range favors synchronization, advection hinders synchronization and delays compensate the destructive effects of advection.

[pt] Este trabalho está inserido no contexto de ambientes de autoria e execução hipermídia, sendo as linguagens declarativas para autoria de documentos o seu foco principal. Partindo de um estudo sobre linguagens de descrição de arquitetura (ADL), utilizadas para especificar arquiteturas de sistemas de software, esta tese identificou facilidades presentes em ADLs que poderiam ser aplicadas ao domínio hipermídia, com vantagens. Tendo como objetivo aumentar a expressividade e o reuso na especificação de relações em linguagens de autoria hipermídia, este trabalho introduziu o conceito de conector hipermídia, que tem função semelhante a dos conectores em ADLs, ou seja, a de representar relações entre componentes de um documento. Além de conectores, este trabalho também introduziu o conceito de template de composição hipermídia, que tem função semelhante a dos estilos arquiteturais em ADLs, ou seja, a de representar estruturas genéricas de nós e elos que podem ser reutilizadas em vários documentos distintos. Para realizar a validação dos conceitos apresentados, a versão 2.0 da linguagem de autoria hipermídia NCL - Nested Context Language, baseada no modelo conceitual NCM - Nested Context Model, foi desenvolvida e integrada ao sistema hipermídia HyperProp, incorporando as novas facilidades. A linguagem NCL 2.0 foi desenvolvida utilizando uma estrutura modular, seguindo os princípios adotados pelo W3C. Sendo assim, seus módulos para especificação de conectores e templates de composição, chamados XConnector e XTemplate respectivamente, podem ser incorporados a outras linguagens existentes, como por exemplo, XLink, XHTML e SMIL, usadas para autoria de documentos na Web. Esta tese também propõe extensões a essas linguagens, exemplificadas pela incorporação das facilidades de XConnector e XTemplate ao padrão XLink. / [en] This work is related to hypermedia authoring and execution environments, and its main focus is declarative document authoring. Starting from studies about architectural description languages (ADL), which are used for specifying software system architectures, this thesis identified facilities found in ADLs that could be applied to the hypermedia domain, with advantages. Aiming at improving the expressiveness and reuse in the specification of relations in hypermedia authoring languages, this work introduced the concept of hypermedia connector, which has a role similar to ADL connectors, that is, representing relations among components of a document. Besides connectors, this work also introduced the concept of hypermedia composite template, which has a role similar to architectural styles in ADLs, that is, representing generic structures of nodes and links that can be reused in several distinct documents. As a validation of the proposed concepts, the 2.0 version of the NCL - Nested Context Language - hypermedia authoring language, based on the NCM - Nested Context Model - conceptual model, was developed and integrated to the HyperProp hypermedia system, incorporating the new facilities. The NCL 2.0 language was developed using a modular structure, following the principles adopted by the W3C - World-Wide Web Consortium. Thus, its modules for the specification of connectors and templates, respectively called XConnector and XTemplate, can be incorporated to other existent languages, such as XLink, XHTML and SMIL, used for web document authoring. This thesis also proposes extensions to these languages, exemplified by the incorporation of XConnector and XTemplate facilities into the XLink standard.

[pt] As linguagens multimídia de alto-nível atuais são limitadas. Suas limitações decorrem não da ausência de funcionalidades mas da complexidade causada pelo excesso delas e, especialmente, da sua definição não-estruturada. Linguagens como NCL, SMIL e HTML definem diversas construções para controlar a apresentação de dados audiovisuais, porém falham ao não descreverem precisamente como essas construções relacionam-se umas com as outras, particularmente em termos de comportamento. Não há uma separação clara entre construções básicas e construções derivadas; nem um princípio aparente de estruturação hierárquica na sua definição. Usuários dessas linguagens podem dispensar tal princípio, mas ele é imprescindível para as pessoas que definem e implementam essas linguagens: o princípio de estruturação hierárquica torna as especificações e implementações controláveis através da redução da linguagem a um conjunto de conceitos básicos (primitivos). Nesta tese, um conjunto de tais conceitos básicos é proposto e adotado como a linguagem de uma máquina virtual para apresentações multimídia. Mais precisamente, uma nova linguagem multimídia de alto-nível, chamada Smix (Synchronous Mixer), é apresentada e definida de forma a servir como camada de abstração adequada para a definição e implementação de linguagens multimídia de nível superior. Ao definir a linguagem Smix, isto é, ao escolher um conjunto de conceitos básicos, este trabalho visa o minimalismo mas ao mesmo tempo trata alguns dos principais problemas das linguagens multimídia de alto-nível atuais, a saber, os modelos semânticos inadequados de suas especificações e as abordagens não-sistemáticas de suas implementações. No lado da especificação, sustenta-se o uso de uma semântica síncrona simples porém expressiva, com uma noção temporal precisa. No lado da implementação, propõe-se uma arquitetura de duas camadas que facilita o mapeamento dos conceitos da especificação em primitivas de processamento digital de sinais. A camada superior (front end) é a realização da semântica e a camada inferior (back end) estrutura-se como um dataflow para processamento digital de sinais multimídia. / [en] Current high-level multimedia languages are limited. Their limitation stems not from the lack of features but from the complexity caused by the excess of them and, more importantly, by their unstructured definition. Languages such as NCL, SMIL, and HTML define innumerable constructs to control the presentation of audiovisual data, but they fail to describe how these constructs relate to each other, especially in terms of behavior. There is no clear separation between basic and derived constructs, and no apparent principle of hierarchical build-up in their definition. Users may not need such principle, but it is indispensable for the people who define and implement these languages: it makes specifications and implementations manageable by reducing the language to a set of basic (primitive) concepts. In this thesis, a set of such basic concepts is proposed and taken as the language of a virtual machine for multimedia presentations. More precisely, a novel high-level multimedia language, called Smix (Synchronous Mixer), is presented and defined to serve as an appropriate abstraction layer for the definition and implementation of higher level multimedia languages. In defining Smix, that is, choosing a set of basic concepts, this work strives for minimalism but also aims at tackling major problems of current high-level multimedia languages, namely, the inadequate semantic models of their specifications and unsystematic approaches of their implementations. On the specification side, the use of a simple but expressive synchronous semantics, with a precise notion of time, is advocated. On the implementation side, a two-layered architecture that eases the mapping of specification concepts into digital signal processing primitives is proposed. The top layer (front end) is the realization of the semantics, and the bottom layer (back end) is structured as a multimedia digital signal processing dataflow.

[pt] A pesquisa tem como objetivo estudar a variação temporal de enquadramentos genéricos e específicos sobre saúde no contexto da pandemia de covid-19 no Brasil. Se trata de um estudo de caso realizado no Twitter sobre o tema da saúde (n = 31.339.922) entre 15 de março e 15 junho de 2020. Como categorias analíticas, se estudaram 3 frames genéricos e 3 específicos sobre saúde em contextos de epidemias. Os frames genéricos foram operacionalizados de forma dedutiva: conflito, atribuição de responsabilidade e moralidade (SEMETKO; VALKENBURG, 2000). Os frames específicos foram operacionalizados com o método indutivo (DE VREESE, 2005): consequências da pandemia, medidas de contenção e métodos de tratamento. Os tweets foram classificados automaticamente mediante um método computacional dictionary based, garantindo a confiabilidade, a validez e a reprodutibilidade (KRIPPENDORFF, 2011; SAMPAIO; LYCARIÃO, 2018). Foi realizada uma série temporal para observar a variação diária da evocação de cada quadro nos 93 dias estudados. Foi construída também uma rede temporal de usuários conectados mediante menções, retweets e respostas, sobre a qual foi calculada a métrica PageRank para medir a sua influência diária sobre a rede. Foram selecionados os dez atores mais proeminentes segundo o seu PageRank na data de maior pico de cada frame da série temporal. Finalmente, foram sistematizadas as informações sobre o contexto de análise e sobre o clima de opinião no Brasil mediante surveys representativos da população brasileira com frequência diária (n = 1.800, ME = mais ou menos 2 por cento, IC = 95 por cento). Os resultados da pesquisa apontam que a ordem de evocação dos frames, do mais ao menos proeminente, foi: conflito, atribuição de responsabilidade, consequências da pandemia, moralidade, medidas de contenção e métodos de tratamento. Em especial, os quadros do conflito, da atribuição de responsabilidade e das consequências da pandemia estiveram fortemente relacionados a um enquadramento negativo, episódico e de interesse humano dos tweets. Por outro lado, os demais frames (moralidade, medidas de contenção e métodos de tratamento) priorizaram enquadramentos temáticos, cujas implicações eram preponderantemente de natureza mais social e menos individual. Se destaca também a significativa presença de perfis anônimos entre os Top10 usuários de cada frame, assim como militantes, especialistas em saúde, influenciadores digitais, jornalistas, órgãos de mídia, políticos e perfis de outra natureza. Por fim, no que se refere ao estudo das condições que estão associadas aos picos mais altos de evocação dos frames genéricos e específicos da série temporal, foi observado um fenômeno que se definiu como sincronização do enquadramento. Se define a sincronização do enquadramento como um fenômeno de ajuste coletivo da frequência ativação em rede de um determinado frame por meio da interação entre os indivíduos e influenciado por quatro fatores: contexto, sucessão de eventos associados, clima de opinião e combinação entre frames e temas. / [en] The research aims to study the temporal variation of generic and specific frames about health in the context of the Covid-19 Pandemic in Brazil. It is a case study conducted on Twitter about health (n = 31,339,922) between March 15 and June 15, 2020. As analytical categories, 3 generic and 3 specific frames about health in epidemic contexts were studied. The generic frames were operationalized deductively: conflict, attribution of responsibility and morality (SEMETKO; VALKENBURG, 2000). The specific frames were operationalized with the inductive method (DE VREESE, 2005): consequences of the pandemic, containment measures, and treatment methods. The tweets were automatically classified using a dictionary-based computational method, ensuring reliability, validity, and reproducibility (KRIPPENDORFF, 2011; SAMPAIO; LYCARIÃO, 2018). A time series was performed to observe the daily variation of the evocation of each frame in the 93 days studied. A temporal network of users connected through mentions, retweets, and replies was also performed, on which the PageRank metric was calculated to measure their daily influence on the network. The ten most prominent actors were selected according to their PageRank on the peak date of each frame of the time series. Finally, information on the context of analysis and on the climate of opinion in Brazil was systematized through representative surveys of the Brazilian population with daily frequency (n = 1,800, ME = plus–minus 2 percent, CI = 95 percent). The results indicate that the order of evocation of the frames, from most to least prominent, was conflict, attribution of responsibility, consequences of the pandemic, morality, containment measures, and treatment methods. In particular, the frames of conflict, attribution of responsibility, and consequences of the pandemic were strongly related to a negative, episodic, and human interest framing of the tweets. On the other hand, the other frames (morality, containment measures and treatment methods), prioritized thematic framings, whose implications were preponderantly of a more social and less individual nature. Also noteworthy is the significant presence of anonymous profiles among the Top10 users of each frame, as well as activists, health experts, digital influencers, journalists, media organizations, politicians, and profiles of another nature, such as fandoms and satirical. Finally, regarding the study of the conditions that explain the highest peaks of evocation of the generic and specific frames in the time series, a phenomenon that was defined in this thesis as framing synchronization was observed. Framing synchronization is defined as the phenomenon of collective adjustment of the frequency of network activation of a given frame through interaction between individuals and influenced by five factors: context, succession of associated events, climate of opinion, and the combination of frames, and issues.

[pt] A construção de sistemas hipermídia/multimídia requer a implementação de um elemento responsável por receber a especificação de um hiperdocumento (sua estrutura, seus relacionamentos e a descrição da forma de exibição desejada) e concretizá-la na apresentação propriamente dita, sendo esse módulo de controle de execução comumente denominado formatador hipermídia. O objetivo desta tese é discutir os aspectos referentes ao projeto e desenvolvimento de formatadores hipermídia, propondo um modelo de execução de hiperdocumentos e uma estrutura genérica (framework) capaz de ser reutilizada na implementação de sistemas hipermídia. Em particular, o trabalho aborda as questões referentes à adaptação dos documentos antes e durante as suas apresentações, às estratégias de antecipação das ações de exibição (mecanismos de pré-busca), aos mecanismos de integração com os exibidores de mídia e aos mecanismos de integração com a infra-estrutura de exibição (em especial, sistema operacional e rede). A proposta apresentada segue uma especificação orientada a objetos, definindo uma arquitetura para sincronização temporal e espacial na exibição de hiperdocumentos, que pode ser utilizada também em outros domínios de aplicação que necessitem de sincronização em tempo real. / [en] The development of hypermedia/multimedia systems requires the implementation of an element responsible for receiving the specification of a hyperdocument (structure, relations and presentation descriptions) and controlling the presentation. This execution control module is commonly known as hypermedia formatter. The goal of this thesis is to discuss the aspects related to the design and implementation of hypermedia formatters, proposing a hyperdocument execution model and a framework to be reused in the implementation of hypermedia systems. In particular, this work deals with document adaptation issues, both before document presentation and on-the-fly, prefetching mechanisms, integration with presentation tools, and integration with the infrastructure (in special, operating system and network). The proposal presented follows an object-oriented specification approach, defining an architecture for temporal and spatial synchronization in hyperdocument presentations. The proposal can also be used in other application domains that need real-time synchronization.

[pt] Este trabalho está inserido no contexto de ambientes de autoria e execução hipermídia, sendo as linguagens declarativas para autoria de documentos o seu foco principal. Tendo-se como objetivo aumentar a expressividade e o reuso na especificação de documentos hipermídia, este trabalho introduz as linguagens XSMIL e NCL - Nested Context Language - versão 2.1. Utilizando- se o conceito de templates, X-SMIL permite a definição de novas semânticas para composições SMIL, além dos tradicionais elementos seq, par e excl. Templates, em X-SMIL, são especificados em um perfil de XTemplate, que estende a idéia original da linguagem XTemplate de NCL. Com base nas novas facilidades para definição de templates, esse perfil foi usado para especificar a linguagem NCL 2.1. X-SMIL também permite a especificação de conectores hipermídia, tratando relações hipermídia como entidades de primeira classe - funcionalidade incorporada em XSMIL pelo uso do módulo XConnector de NCL. Outro objetivo deste trabalho é o de apresentar um framework para o processamento de documentos XML. Utilizando-se esse framework, diversos compiladores foram implementados, o que possibilitou, entre outras funcionalidades, a conversão de documentos NCL em especificações SMIL ou X-SMIL e vice-versa. / [en] This work is related to hypermedia authoring and execution environments, and its main focus is declarative document authoring. Aiming at improving the expressiveness and reuse in the specification of hypermedia documents, this work introduces the hypermedia authoring languages X-SMIL and NCL - Nested Context Language - version 2.1. Exploiting the concept of templates, X-SMIL allows the definition of new semantics for SMIL compositions, besides its usual seq, par and excl elements. X-SMIL templates are specified using an XTemplate profile, which extends the original idea of the NCL XTemplate language. Bringing new facilities for template definitions, this new profile is used to further improve the NCL language. X-SMIL also offers support for handling hypermedia relations as first-class entities, through the use of hypermedia connectors - brought to X-SMIL via the NCL XConnector module. Another important goal of this work is to present a framework to facilitate the development of XML documents parsing and processing tools. Based on this framework, several compilers were implemented, permitting, among other features, the conversion of NCL documents into SMIL or X-SMIL specifications and vice- versa.

[pt] Em apresentações hipermídia, umas das principais tarefas coordenadas pelo orquestrador da apresentação é a sincronização entre os diversos objetos componentes, que pode ser obtida através do ajuste elástico do tempo de exibição dos objetos. Esta técnica pode ser aplicada em tempo de compilação, de forma a manter os relacionamentos de sincronização especificados pelo autor, ou em tempo de apresentação, para prevenir qualquer descasamento temporal causado pelos ambientes de transmissão e de execução. Este trabalho descreve um conjunto de mecanismos para executar o ajuste elástico em fluxos MPEG-2 de Vídeo e de Sistemas, propondo algoritmos para a realização da compressão e expansão do tempo de exibição, do controle da ocupação do buffer do decodificador, da sincronização intermídia e da reconstrução do relógio de referência. Visando seu emprego em tempo de execução, todo o processo de ajuste é realizado diretamente no fluxo MPEG, sem qualquer transcodificação. / [en] In hypermedia presentations, one of the main tasks provided by the orchestrator is the synchronization of all presentation objects, which may be achieved by elastic time adjustment of period of exhibition of the objects, or simply timescale adaptation. This technique can be applied at compilation time, in order to keep track of synchronism relationships specified by authors, or at presentation time, to prevent any temporal mismatch caused by transmission or execution environments. This work presents a set of mechanisms to carry out timescale adaptation in MPEG-2 Systems and Video streams, proposing algorithms to perform compression and expansion of exhibition period, also called playback dilation, rate control, inter-media synchronization and clock reconstruction. In order to be performed at execution time, timescale operations are realized directly in compressed MPEG-2 streams, requiring no transcodification.

[pt] Ajuste elástico é a técnica de modificar a duração de exibição de um objeto de mídia. Este trabalho propõe algoritmos de ajuste elástico que funcionam em tempo de exibição para fluxos de áudio comprimidos, com aplicabilidade principal em cenários onde não existe interferência do usuário como, por exemplo, a manutenção da consistência temporal de um documento hipermídia. Os algoritmos de ajuste de áudio são propostos, desenvolvidos e integrados a algoritmos de ajuste de vídeo. Além disso, um algoritmo de resincronização é proposto, e implementado, para preservar o sincronismo intermídia durante a realização de ajuste em fluxos de sistemas MPEG-2. A união dos algoritmos implementados com o desenvolvimento da integração a exibidores de conteúdo deu origem à ferramenta de ajuste, capaz de ser facilmente utilizada por aplicações que precisam solicitar ajuste elástico em fluxos de mídia comprimidos. Como exemplo, a ferramenta de ajuste foi integrada a ferramentas de exibição de um formatador hipermídia. Os algoritmos propostos podem ajustar a duração de áudio em até 10% mantendo a qualidade da percepção do áudio dentro de limites aceitáveis, conforme demonstrado através de medidas de qualidade que também são apresentadas neste trabalho. / [en] Timescale is a technique used to modify media-object playing duration. This work proposes timescale algorithms, to be performed on-the- fly, for compressed audio streams. The focus is situations where there is no user interference as, for example, the temporal consistency maintenance of a hypermedia document. The algorithms are proposed, developed and integrated to video timescale algorithms. Furthermore, a resynchronization algorithm is also proposed, and implemented, in order to maintain inter-media synchronization in MPEG-2 system streams. The timescale tool is composed by the aforementioned algorithms and their integration to content rendering tools. The proposed solution can be easily used in applications that need timescale compressed media streams. As an example, the adjustment tool was integrated to a hypermedia formatter. The proposed algorithms can adjust audio durations up to 10%, maintaining the audio perceptual quality within acceptable limits, as observed through quality measurements also described in this work.