ESERCIZIO N.12

         TRASMISSIONE DI UN VIDEO DA INTERNET

Si deve scaricare dalla rete Internet, attraverso un normale canale telefonico di banda netta 300 - 3.400 Hz, un video delle dimensioni di 200 x 150 pixel alla cadenza di 5 fotogrammi al secondo, della durata totale di 20 sec, utilizzando 256 colori e compresso del 50 %.

Supponendo che l'S/N del canale  sia di 36 dB e che si voglia usare una codifica multilivello per ottimizzare la velocità di trasmissione, determinare:

 

SOLUZIONE

I pixel sono 200 x 150 = 30.000  per ogni singolo frame.

Ogni pixel può avere 256 colori, pertanto deve essere rappresentato da un numero di bit: 

N (bit/pixel) = log2 256 = 8 (bit/pixel)

Ma devono essere trasmessi 5 frame al secondo, il video deve durare 20 sec e deve comprimersi del 50%.

Pertanto la quantità totale di informazione, cioè di bit da trasmettere, è il prodotto di queste quantità su indicate:

Quindi in base al criterio di Nyquist si trova:

La velocità massima di trasmissione è  però limitata dal rapporto segnale disturbo, attraverso la formula della capacità di canale:

Determiniamo allora il rapporto segnale/disturbo in modo normale, perché è noto in dB:

dividendo per 10 il primo ed il secondo membro, si ottiene:

e, passando dai logaritmi ai numeri:

sostituendo i valori trovati nella formula della capacità di canale, otteniamo:

Questa dunque è la massima velocità di trasmissione consentita in questo canale telefonico, compatibilmente con un rapporto segnale / disturbo di 36 dB.

Dobbiamo adesso determinare il numero dei livelli della codifica multilivello necessaria per passare dalla velocità di modulazione di 6.200 Baud alla velocità di trasmissione massima di 37.077 bit/sec.

La formula che collega queste due velocità è:

Sostituendo i valori trovati si ottiene:

Da cui:

Ed il numero dei livelli risulta:

Il tipo di modulazione prescelta sarà allora la 64 QAM PSK

In quanto la QAM PSK è usata nei modem fonici, e per ottenere la velocità di trasmissione richiesta con  rapporto segnale disturbo di 36 dB, ci vuole un numero di livelli di 64.

mentre la quantità di informazione da trasmettere è di:

Quindi per il download sarà impiegato un tempo di:

Questo è un tempo alquanto maggiore della durata del video che è di 20 sec, pertanto sarà impossibile vederlo in diretta.

Nel caso di linea digitale ISDN poi, il segnale viaggia senza modulazione PSK, nel primo caso, a 64 Kbit/sec , nel secondo a 128 Kbit/sec, e, nel caso della ADSL, infine, a 640 Kbit/sec, per cui le velocità di download saranno rispettivamente di:

Come si può vedere è possibile vedere il video il diretta solo con la linea digitale ADSL.

FINE