Rappresentazione dell'informazione multimediale. La musica

Rappresentazione dell'informazione multimediale. La musica

Campionamento e quantizzazione. Frequenza e teorema di Shannon



EX1 dal vinile al CD. Stima dell'occupazione di memoria di un brano musicale senza compressione:
2 canali x 44100 Hz x 16 bit x n. secondi
in un'ora: 44KHz x 16bit x 2canali => circa 1400Kbps = 1,4Mbps x 3600 sec = circa 640MB all'ora

quanta informazione sta su un CD? perché?
con un bitrate di 1440 Kbps, 
600/700MB sono sufficienti per registrare poco più di un'ora, la durata di un tipico album musicale appunto
e per durate superiori? CD doppio... (ormai un ricordo)

EX2 perché l'mp3
compressione, bitrate e perdita di informazione, MPEG-1 level 3
Per l'MPEG-1 layer 3 i bit rate disponibili sono: 32, 40, 48, 64, 80, 96, 112, 128160, 192, 224, 256 e 320 kbit/s
dalla qualità CD con bitrate 1400 Kbps -> 160 Kbps in mp3, si ha un rapporto di circa 1 a 10 di compressione


EX3 La musica di Spotify : quanti user, quante canzoni,  quanta informazione al giorno (TB) e al secondo (Mbps) distribuisce dai suoi server? (160 kbit/s e 320kbit/s ) (formato vorbis q5 e q9 con premium)
altri servizi per musica in streaming?

160Kbps/320Kbps per free e premium

  • quanti user attivi e quanti a abbonamenti premium
75 million active users (20 million paid) by June 2015 (https://en.wikipedia.org/wiki/Spotify )

  • quante canzoni vengono richieste
stima di 10 canzoni per utente, ascoltate in media per 100 secondi. in realtà considerato l'alta frequenza di "skip" alla canzone successiva la durata media di ascolto per canzone è notevolmente più bassa.

  • quanta informazione viene distribuita in un giorno (TB)

160Kbps/8 x100 sec x 10canzoni x 80Mutenti = 2e15B = 2000 TB = 2 PB
(non contando la banda migliore per i premium, ogni giorno riempie le memorie di circa 1000 PC o di 3milioni di cd musicali!!!)


  • al secondo (Mbps)
la banda di trasmissione durante le 24 ore (supponendo una distribuzione omogenea della musica nelle varie fasce orarie nel mondo):
2PB / 24ore x 60min x 60sec x 8  = 2.000.000.000.000.000B / 691000 sec = circa 2,9Gbps  in upload, circa 3000 volte una banda adsl di media. in realtà per mantenere upload in orari di punta, almeno 5/10 volte.

-----------------------