Tecnologie Multimediali a.a. 2016/2017 DOTT.SSA VALERIA FIONDA DOTT. ROBERTO PARISE

Tecnologie Multimediali a.a. 2016/2017 DOTT.SSA VALERIA FIONDA DOTT. ROBERTO PARISE

ESERCIZIO Quanti byte occupa un immagine di 100 x 100 pixel in bianco e nero? Conoscendo la risoluzione dell immagine possiamo trovare il numero di pixel che la compongono: 100x100 = 10.000 pixel. Inoltre, nel caso di immagini in bianco e nero basta un solo bit per codificare il colore di ogni pixel e quindi saranno necessari 10.000 bit per memorizzare l immagine. Per trovare il numero di byte basta fare 10.000 / 8 = 1250 byte

ESERCIZIO Quanti byte occupa un immagine di 100 x 100 pixel a 256 colori? Rispetto all esercizio precedente, in questo caso cambia lo spazio occupato da ciascun pixel. Sappiamo che l immagine è a 256 colori. Per poter rappresentare 256 configurazioni diverse sono necessari 8 bit, ovvero 1 byte L immagine occuperà quindi 10.000 x 1 byte = 10.000 byte = 9.76 MB

ESERCIZIO Quanti byte occupa un immagine di 100 x 100 pixel in RGB? Rispetto all esercizio precedente, in questo caso cambia lo spazio occupato da ciascun pixel. In RGB si usano 8 bit per ciascun canale (Rpsso, Verde, Blu), quindi un totale di 24 bit. L immagine occuperà quindi 10.000 x 24 bit = 240.000 bit In byte: 240.000 bit / 8= 30.000 byte = 30.000 byte / 1024 = 29.29 MB

ESERCIZIO Se un immagine di 16.777.216 byte a colori occupa 2400 byte, da quanti pixel sarà composta? In questo caso le informazionifornite dall esercizio sono il numero colori e lo spazio occupato dall immagine. Dal numero di colori ricaviamo lo spazio occupato da ciascun pixel, calcolando il valore N nell espressione2 N >=16,7 milioni. Il risultato è 24 bit, ovvero 3 byte. Se ogni pixel richiede 3 byte e l immagine occupa 2.400 byte, sarà composta da 2400 / 3 = 800 pixel

1. CAMPIONAMENTO: Esempio Consideriamo un brano musicale della durata di 3,35 minuti. Se lo campioniamo ad una frequenza f c = 8000 Hz = 8 KHz otteniamo 3,35 min x 8000 campioni = 215 sec x 8000 campioni = 1720000 campioni = 1,72 M campioni Se lo campioniamo ad una frequenza f c = 16000 Hz = 16 KHz otteniamo 3,35 min x 16000 campioni = 215 sec x 16000 campioni = 3440000 campioni = 3,44 M campioni

2. QUANTIZZAZIONE: Esempio Consideriamo un brano musicale della durata di 3,35 minuti e rappresentato da 1720000 campioni con una frequenza di 8 KHz. Se usiamo 8 livelli di quantizzazione, ogni campione può essere rappresentato da 3 bit: 1720000 campioni x 3 bit = 5160000 bit = 0,62 MB Se usiamo 256 livelli di quantizzazione, ogni campione può essere rappresentato da 8 bit: 1720000 campioni x 8 bit = 13760000 bit = 1,64 MB

3. CODIFICA: Esempio Consideriamo un brano musicale campionato con una frequenza di 8 KHz e rappresentato da 256 livelli di quantizzazione, ovvero 8 bit, ha un bit-rate: 8000 campioni al secondo x 8 bit = 64000 bit-per-secondo = 64000 bps = 62,5 Kbps Consideriamo un brano musicale di 3,35 min con bit-rate 62,5 kbps. Occupa: 215 sec x 62,5 kbps = 13437,5 Kb = 1,64MB

ESERCIZIO Quanto spazio occupa un suono (non in stereo) della durata di 10 secondi campionato a 100 Hz (ovvero 100 campioni al secondo), in cui ogni campione occupa 4 byte? La frequenza di campionamento ci dice quanti campioni di suono vengono memorizzati in un secondo, in questo caso 100. Avendo10 secondi di suono avremo 10 x 100 = 1.000 campioni. Poiché ogni campione richiede 4 byte, il suono occuperà 1000 x 4 = 4000 byte

ESERCIZIO Un secondo di suono campionato a 512 Hz occupa 1KB. Quanti valori distinti si possono avere per i campioni? Poichè vengono memorizzati 512 campioni al secondo, avremo in tutto 512 campioni (stiamo considerando un solo secondo di suono). Visto che il file sonoro di 512 campioni occupa 1 KB, cioè 1024 byte, ogni singolo campione occuperà 1024 / 512 = 2 byte, ovvero 16 bit. Quindi si potranno avere 2 16 = 65536 valori distinti per i campioni.

bit-rate del segnale video Il bit-rate di un segnale video si calcola a partire dal suo frame-rate e dal modo in cui codifichiamo ogni singola immagine. Consideriamo che la risoluzione di ogni singola immagine sia 1024x1024 (1 048 576 campioni) e il numero di bit che si utilizza per ogni campione è 24: Ogni frame sarà memorizzato utilizzando: 1 048 576 campioni x 24 bit = 25 165 824 bit = 3 MB per frame Se consideriamo che ogni campione venga codificato tramite 12 bit: Ogni frame sarà memorizzato utilizzando: 1 048 576 campioni x 12 bit = 12 582 912 bit = 1,5 MB per frame

bit-rate del segnale video Consideriamo che la risoluzione di ogni singola immagine sia 512 x 512 (262 144 campioni) e il numero di bit che si utilizza per ogni campione è 24: Ogni frame sarà memorizzato utilizzando: 262 144 campioni x 24 bit = 6 291 456 bit = 0,75 MB per frame Se consideriamo che ogni campione venga codificato tramite 12 bit: Ogni frame sarà memorizzato utilizzando: 262 144 campioni x 12 bit = 3 145 728 bit = 0,38 MB per frame

bit-rate del segnale video Se la durata del video è 3 minuti (180 sec) e il frame-rate è pari a 25 fps, allora l occupazione di memoria sarà: Risoluzione 1024x1024 e 24 bit per campione: 25 frame x 180 sec x 3 MB per frame = 13 500 MB = 13,18 GB Risoluzione 1024x1024 e 12 bit per campione: 25 frame x 180 sec x 1,5 MB per frame = 6 750 MB = 6,59 GB Risoluzione 512x512 e 24 bit per campione: 25 frame x 180 sec x 0,75 MB per frame = 3 375 MB = 3,29 GB Risoluzione 512x512 e 12 bit per campione: 25 frame x 180 sec x 0,38 MB per frame = 1 710 MB = 1,65 GB