update slides: add course numbers to headers, widen stripe pattern
- add course number (223015b/c) to all slide headers - widen klausur diagonal stripes from 20/40px to 40/80px - expand termin-1 with analog vs digital media content - rename wtf files exercise to hex files
This commit is contained in:
@@ -3,7 +3,7 @@ marp: true
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theme: gaia
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header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege (223015b)"
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footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
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title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
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title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
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header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege"
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header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege (223015b)"
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title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
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title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
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@@ -92,7 +92,7 @@ Hochschule der Medien Stuttgart
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<!-- _class: lead -->
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<!-- _class: lead -->
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# Termin 1 – 19.12.2025
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# Teil 1: Einführung
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## Grundlagen, Text & Audio
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## Grundlagen, Text & Audio
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@@ -767,12 +767,12 @@ Windows vertraut der Endung, aber "file" (Linux) liest Magic Number
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# Hands-On: WTF Files
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# Hands-On: HEX Files
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**Aufgabe (30 Min):**
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**Aufgabe (30 Min):**
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1. Drei Dateien ohne Dateiendung:
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1. Drei Dateien ohne Dateiendung:
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<a href="../materials/wtf1"/>`wtf1`</a> <a href="../materials/wtf2"/>`wtf2`</a> <a href="../materials/wtf3"/>`wtf3`</a>
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<a href="../materials/wtf1"/>`hex1`</a> <a href="../materials/wtf2"/>`hex2`</a> <a href="../materials/wtf3"/>`hex3`</a>
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3. Lies erste 16 Bytes aus und identifiziere Dateiformat (Magic Number)
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3. Lies erste 16 Bytes aus und identifiziere Dateiformat (Magic Number)
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5. *Optional: Datei umbenennen und korrekte Dateiendung anhängen (bspw. `.jpg`)*
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5. *Optional: Datei umbenennen und korrekte Dateiendung anhängen (bspw. `.jpg`)*
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@@ -812,11 +812,105 @@ Visueller Kontrast: Analog vs. Digital
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# Warum digital? Das Speicherproblem
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<!-- _class: klausur -->
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**Analog → Digital:** Kopieren ohne Qualitätsverlust, aber...
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# Analoge Medien
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### Distribution: physisch (Kauf, Verleih, Kopie)
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* **Text**
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* Bücher, Zeitungen, Zeitschriften, Lochkarten
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* **Bild**
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* Fotografie (Negativ, Dia, Polaroid), Mikrofilm
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* **Audio:**
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* Schallplatte (Vinyl, Schellack), Tonband, Musikkassette
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* **Video:**
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* Film (35mm, Super 8), VHS, Betamax
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# Analoge Medien: Vor- und Nachteile
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| Vorteile | Nachteile |
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| Kein Abspielgerät nötig (Buch, Foto) | Qualitätsverlust bei jeder Kopie |
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| Haptisches Erlebnis | Physischer Verschleiß |
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| Unabhängig von Strom/Internet | Begrenzte Haltbarkeit |
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| Keine Formatkonvertierung | Platzbedarf bei Lagerung |
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| Eindeutiges Original | Aufwendige Durchsuchbarkeit |
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<!--
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GENERATIONSVERLUST:
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Kassette → Kassette = jede Kopie schlechter
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VHS → VHS = Rauschen nimmt zu
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Schallplatte: Jedes Abspielen = minimaler Verschleiß
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ABER: Analoges Original bleibt "das Original"
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Digitale Kopie = identisch mit Original (kein Unterschied!)
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-->
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# Von Analog zu Digital: Die Kopier-Revolution
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**Das Problem analoger Kopien:**
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Kassette → Kassette → Kassette = immer schlechter
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**Was Digital anders macht:**
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- **Identische Kopien** – kein Qualitätsverlust, nie
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- **Einfache Massenproduktion** – Copy & Paste
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- **Perfekte Archivierung** – Bits verändern sich nicht
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**Daher: "Raubkopien"**
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Der Begriff entstand, weil digitale Kopien *tatsächlich identisch* mit dem Original waren – nicht wie bei Kassetten eine schlechtere Version.
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<small>Quelle: [c64-wiki.de/wiki/Raubkopie](https://www.c64-wiki.de/wiki/Raubkopie)</small>
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<!--
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RAUBKOPIE: Begriff aus der Musikindustrie
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Analog: Kopie war immer erkennbar schlechter
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Digital: Kopie = Original (bit-identisch)
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Das machte der Industrie Angst → "Raub"
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Paradox: Gerade die Perfektion wurde zum "Problem"
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-->
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<!-- _class: klausur -->
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# Digitale Medien
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### Distribution: Datenträger (CD, USB), Download, Streaming, P2P
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* **Text**
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* E-Book (PDF, EPUB), Dokumente (TXT, DOCX)
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* **Bild**
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* Digitalfoto (JPEG, PNG, RAW, WebP, GIF)
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* **Audio**
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* Audiodatei (MP3, FLAC, WAV, AAC, OGG)
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* **Video**
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* Videodatei (MP4, MKV, AVI, WebM)
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<!-- _class: klausur -->
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# Digitale Speichermedien
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* **Optische Speicher**
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* CD, DVD, Blue-Ray
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* **Magnetische Speicher**
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* Festplatte (HDD), Magnetband (LTO)
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* **Flash-Speicher**
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* SSD, USB-Stick, SD-Karte
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* **Cloud-Speicher**
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* Dropbox, Google Drive, iCloud, AWS S3
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# Das Speicherproblem der Digitalisierung
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**CD-Qualität (1982):**
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**CD-Qualität (1982):**
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Ziel: Analoge Schallwelle möglichst originalgetreu rekonstruieren
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44.100 Hz × 16 Bit × 2 Kanäle = **10,6 MB/Minute**
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44.100 Hz × 16 Bit × 2 Kanäle = **10,6 MB/Minute**
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| Inhalt | Größe | Problem (1990er) |
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| Inhalt | Größe | Problem (1990er) |
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@@ -827,10 +921,24 @@ Visueller Kontrast: Analog vs. Digital
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**→ Digital ist super, aber zu groß für Speicher & Internet**
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**→ Digital ist super, aber zu groß für Speicher & Internet**
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<!--
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<!--
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WARUM DIGITAL?
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"Springen wir nochmal zurück in die 90er, bevor das Internet den Globus umspann ..."
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- Kopieren ohne Generationsverlust (Kassette → Kassette = schlechter)
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- Perfekte Archivierung
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CD-QUALITÄT ERKLÄRT:
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- Bearbeitung möglich
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ZIEL: Die analoge Schallwelle möglichst originalgetreu digital rekonstruieren.
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Dafür brauchen wir genug "Messpunkte" (Samples) und genug Genauigkeit (Bits).
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- 44.100 Hz = Sample Rate (Abtastrate)
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→ 44.100 Messungen pro Sekunde
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→ Nyquist-Theorem: 2× höchste hörbare Frequenz (22 kHz)
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- 16 Bit = Bit Depth (Auflösung pro Sample)
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→ 65.536 mögliche Lautstärkestufen
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→ Dynamikumfang: ~96 dB
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- 2 Kanäle = Stereo (links + rechts)
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RECHNUNG:
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44.100 × 16 × 2 = 1.411.200 Bit/Sekunde
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= 176.400 Byte/Sekunde = ~172 KB/s
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= ~10,3 MB/Minute (gerundet 10,6 MB)
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DAS PROBLEM:
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DAS PROBLEM:
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- CD = unkomprimiert, riesig
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- CD = unkomprimiert, riesig
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@@ -858,7 +966,7 @@ Fangfrage: "Wie hoch ist die Sample Rate von Vinyls?" -> *Vinyl has no sample ra
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# Was ist Sample Rate?
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# Die Abtastrate (Sample Rate)
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**Analog → Digital ≙ Kontinuierlich → Diskret**
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**Analog → Digital ≙ Kontinuierlich → Diskret**
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```
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```
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Analog (Vinyl): Digital (CD):
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Analog (Vinyl): Digital (CD):
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@@ -873,7 +981,7 @@ Fangfrage: "Wie hoch ist die Sample Rate von Vinyls?" -> *Vinyl has no sample ra
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(Mensch hört: ~20 Hz bis ~20.000 Hz → passt!)
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(Mensch hört: ~20 Hz bis ~20.000 Hz → passt!)
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<!--
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<!--
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SAMPLE RATE = Wie oft "fotografieren" wir die Schallwelle?
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ABTASTRATE (Sample Rate) = Wie oft "fotografieren" wir die Schallwelle?
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Stellt euch vor: Schallwelle = fahrendes Auto
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Stellt euch vor: Schallwelle = fahrendes Auto
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- Analog: Videokamera läuft durchgehend
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- Analog: Videokamera läuft durchgehend
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- Digital: Fotokamera macht 44.100 Fotos pro Sekunde
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- Digital: Fotokamera macht 44.100 Fotos pro Sekunde
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@@ -897,6 +1005,47 @@ DAS SPEKTROGRAMM zeigt es:
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# Die Bittiefe (Bit Depth)
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**Wie genau messen wir jeden Punkt?**
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| Bittiefe | Stufen | Dynamikumfang |
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|----------|--------|---------------|
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| 8 Bit | 256 | ~48 dB |
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| 16 Bit (CD) | 65.536 | ~96 dB |
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| 24 Bit (Studio) | 16.777.216 | ~144 dB |
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**16 Bit = 2¹⁶ = 65.536 Lautstärkestufen**
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(von absoluter Stille bis maximaler Lautstärke)
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BITTIEFE = Wie genau messen wir jeden einzelnen Punkt?
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- Mehr Bits = feinere Abstufungen
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- 16 Bit reicht für menschliches Hören (96 dB Dynamik)
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- 24 Bit im Studio: mehr Headroom für Bearbeitung
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-->
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# Abtastrate (Sample Rate) × Bittiefe (Bit Depth)
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**Zwei Dimensionen der Digitalisierung:**
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| Dimension | Was bedeutet es? | CD-Qualität |
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|-----------|------------------|-------------|
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| **Abtastrate** (Sample Rate) | Messungen pro Sekunde (horizontal) | 44.100 Hz |
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| **Bittiefe** (Bit Depth) | Genauigkeit pro Messung (vertikal) | 16 Bit |
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**44.100 Hz × 16 Bit** × 2 Kanäle
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<!--
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Analogie: Digitalisierung = Raster über Schallwelle legen
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HORIZONTAL (Abtastrate): Welche FREQUENZEN wir erfassen können
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VERTIKAL (Bittiefe): DYNAMIKUMFANG (leise bis laut)
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-->
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<!-- _class: lead -->
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<!-- _class: lead -->
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# Kompression
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# Kompression
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@@ -904,138 +1053,62 @@ DAS SPEKTROGRAMM zeigt es:
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---
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<!-- _header: '' -->
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# Wo liegt der Hebel für Kompression?
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<!-- _footer: '' -->
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**CD-Qualität:** 44.100 Hz × 16 Bit × 2 Kanäle = **10,6 MB/Min**
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**MP3 (128 kbps):** = **~1 MB/Min** (Faktor 10!)
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**Container-Parameter (das Raster):**
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| Parameter | Reduzieren → | Konsequenz |
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|-----------|--------------|------------|
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| Abtastrate | Weniger Messpunkte/Sek | Max. Frequenz sinkt |
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| Bittiefe | Weniger Lautstärkestufen | Mehr Rauschen |
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|
| Kanäle | Mono statt Stereo | Kein Raumklang |
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<!--
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<!--
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Lossless vs. Lossy Kompression
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CONTAINER-PARAMETER:
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Visualisierung der beiden Philosophien
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Container-Parameter bestimmen das "Raster" - wie viele Messpunkte, wie genau, wie viele Kanäle.
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|
Wenn man diese reduziert, verliert man Qualität auf technischer Ebene.
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BEISPIEL Abtastrate:
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- Abtastrate 22 kHz → ALLES über 11 kHz ist physisch unmöglich zu speichern
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- Das ist ein "harter" Schnitt - alles darüber ist weg
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-->
|
-->
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||||||
|
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---
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---
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||||||
# Sample Rate vs. Bit Depth
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# Psychoakustik: Der MP3-Trick
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**Zwei Dimensionen der Digitalisierung:**
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**Inhalt (was durchs Raster geht):**
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||||||
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| Dimension | Was bedeutet es? | CD-Qualität |
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| Methode | Reduzieren → | Konsequenz |
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|-----------|------------------|-------------|
|
|---------|--------------|------------|
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||||||
| **Sample Rate** | Messungen pro Sekunde (horizontal) | 44.100 Hz |
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| Psychoakustik | Unhörbare Frequenzen | Kaum wahrnehmbar |
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||||||
| **Bit Depth** | Genauigkeit pro Messung (vertikal) | 16 Bit |
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||||||
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|
||||||
**16 Bit = 2¹⁶ = 65.536 Lautstärkestufen**
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→ **MP3 nutzt hauptsächlich Psychoakustik**
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||||||
(von absoluter Stille bis maximaler Lautstärke)
|
→ Container bleibt ähnlich, Inhalt wird "ausgedünnt"
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||||||
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||||||
<!--
|
<!--
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||||||
Analogie: Digitalisierung = Raster über Schallwelle legen
|
Psychoakustik arbeitet anders als Container-Parameter:
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- Der Container (44.1 kHz, 16 Bit, Stereo) kann gleich bleiben
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||||||
|
- Aber der INHALT wird "ausgedünnt" - nur das was wir hören können bleibt
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||||||
|
- Das ist der Trick von MP3: Nicht das Raster verkleinern, sondern intelligent weglassen
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||||||
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||||||
HORIZONTAL (Sample Rate):
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BEISPIEL Abtastrate vs. Psychoakustik:
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||||||
- Wie oft messen wir pro Sekunde?
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- Abtastrate 22 kHz → ALLES über 11 kHz ist physisch unmöglich zu speichern
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||||||
- 44.100 Hz = 44.100 Messpunkte pro Sekunde
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- Psychoakustik bei 44.1 kHz → 0-22 kHz möglich, aber maskierte Frequenzen werden entfernt
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||||||
- Bestimmt, welche FREQUENZEN wir erfassen können
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||||||
- Nyquist-Theorem: Sample Rate ≥ 2× höchste Frequenz
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- 44.100 Hz → max. ~22.050 Hz (Mensch hört bis ~20.000 Hz)
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||||||
|
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||||||
VERTIKAL (Bit Depth):
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MASKIERUNG:
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||||||
- Wie genau messen wir jeden Punkt?
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- Frequenzmaskierung: Lauter Ton bei 1 kHz "überdeckt" leise Töne bei 1.1 kHz
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||||||
- 16 Bit = 65.536 mögliche Werte (-32.768 bis +32.767)
|
- Zeitliche Maskierung: Kurz vor/nach lautem Ton hören wir leise Töne nicht
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||||||
- Bestimmt den DYNAMIKUMFANG (leise bis laut)
|
- Absolute Hörschwelle: Sehr leise Töne hören wir generell nicht
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||||||
- 16 Bit ≈ 96 dB Dynamik (Flüstern bis Rockkonzert)
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||||||
- Mehr Bits = feinere Abstufungen = weniger Quantisierungsrauschen
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||||||
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||||||
KOMPRESSION nutzt beide Achsen:
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WARUM funktioniert MP3 so gut?
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- Sample Rate reduzieren = weniger Punkte horizontal (spart Daten, verliert hohe Frequenzen)
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- Unser Gehör ist kein lineares Messgerät
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||||||
- Bit Depth reduzieren = gröbere Stufen vertikal (spart Daten, mehr Rauschen)
|
- Wir hören nicht alle Frequenzen gleich gut
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||||||
- MP3: Wirft unhörbare Frequenzen weg + quantisiert grober wo es nicht auffällt
|
- MP3 nutzt ein Modell des menschlichen Hörens
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-->
|
- Spart Bits dort wo wir es nicht merken
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||||||
|
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||||||
---
|
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||||||
|
|
||||||
<!-- _class: klausur -->
|
|
||||||
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# Verlustfrei vs. Verlustbehaftet
|
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||||||
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||||||
| | Verlustfrei (Lossless) | Verlustbehaftet (Lossy) |
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||||||
|---|---|---|
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|
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| **Prinzip** | **Redundanz** entfernen | **Irrelevanz** entfernen |
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||||||
| **Reversibel** | Ja (Original wiederherstellbar) | Nein (Daten unwiederbringlich weg) |
|
|
||||||
| **Reduktion** | 30-50% | 80-99% |
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||||||
| **Formate** | ZIP, PNG, FLAC, GIF | JPEG, MP3, H.264/H.265 |
|
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||||||
|
|
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**Faustregel:**
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||||||
* **Medien** → (tendenziell) verlustbehaftet
|
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* **Vektorgrafiken**, Textdokumente, Archive, Programmcode → verlustfrei
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||||||
|
|
||||||
<!--
|
|
||||||
REDUNDANZ: Wiederholende Muster kompakter darstellen (z.B. "AAAA" → "4×A")
|
|
||||||
IRRELEVANZ: Für Menschen nicht wahrnehmbar (Psychoakustik, Psychovisuell)
|
|
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|
|
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KLAUSURRELEVANT:
|
|
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- Verlustfrei = Original 1:1 wiederherstellbar
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|
||||||
- Verlustbehaftet = Information geht verloren, aber kaum wahrnehmbar
|
|
||||||
- Redundanz vs. Irrelevanz ist der Kernunterschied!
|
|
||||||
-->
|
|
||||||
|
|
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---
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||||||
|
|
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# Verlustfrei: Lauflängenkodierung (RLE)
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**Original:** `AAAAABBBCCCCCCCC` (16 Zeichen)
|
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|
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**Komprimiert:** `5A3B8C` (6 Zeichen) → **62% kleiner**
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||||||
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**Prinzip:** Wiederholungen zählen statt wiederholen
|
|
||||||
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<!--
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||||||
RLE = Run-Length Encoding = Lauflängenkodierung
|
|
||||||
Einfachster Kompressionsalgorithmus
|
|
||||||
Gut für: Fax, einfache Grafiken, Icons
|
|
||||||
Schlecht für: Fotos, Audio (zu chaotisch)
|
|
||||||
-->
|
|
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|
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---
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# Verlustbehaftet: Der Trick
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||||||
**Kernidee:** Entferne, was Menschen nicht wahrnehmen
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| Format | Nutzt Schwächen von... | Fachbegriff |
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||||||
|--------|------------------------|-------------|
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| **JPEG** | Auge (Farbe < Helligkeit) | Psychovisuell |
|
|
||||||
| **MP3** | Ohr (Maskierungseffekte) | Psychoakustik |
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||||||
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|
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<!--
|
|
||||||
PSYCHOVISUELL (JPEG):
|
|
||||||
- Auge nimmt Helligkeit besser wahr als Farbe
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||||||
- Große Flächen besser als feine Details
|
|
||||||
- Daher: Farbinformation stärker komprimiert
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|
||||||
|
|
||||||
PSYCHOAKUSTIK (MP3):
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|
||||||
- Mittlere Frequenzen besser als hohe/tiefe
|
|
||||||
- Laute Töne "maskieren" leise Töne in der Nähe
|
|
||||||
- Auditory Masking: Lauter 1000 Hz-Ton → leise 950 Hz unhörbar
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|
||||||
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|
||||||
KERNKONZEPT: Kompression = Modell der menschlichen Wahrnehmung
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-->
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# Karlheinz Brandenburg
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**"Vater der MP3"**
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|
|
||||||
* Diplom-Ingenieur, Universität Erlangen-Nürnberg
|
|
||||||
* Fraunhofer IIS (Institut für Integrierte Schaltungen)
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|
||||||
* Forschung ab 1982, Patent 1988
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|
||||||
|
|
||||||
<!--
|
|
||||||
Fraunhofer IIS Erlangen
|
|
||||||
Forschung dauerte über 10 Jahre
|
|
||||||
Perfektionist: Jeder Hörtest musste bestehen
|
|
||||||
-->
|
-->
|
||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
@@ -1062,6 +1135,24 @@ Patent lief 2017 aus
|
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---
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|
|
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|

|
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|
# Karlheinz Brandenburg
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|
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||||||
|
**"Vater der MP3"**
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||||||
|
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||||||
|
- Diplom-Ingenieur, Universität Erlangen-Nürnberg
|
||||||
|
- Fraunhofer IIS (Institut für Integrierte Schaltungen)
|
||||||
|
- Forschung ab 1982, Patent 1988
|
||||||
|
|
||||||
|
<!--
|
||||||
|
Fraunhofer IIS Erlangen
|
||||||
|
Forschung dauerte über 10 Jahre
|
||||||
|
Perfektionist: Jeder Hörtest musste bestehen
|
||||||
|
-->
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||

|

|
||||||
|
|
||||||
# Suzanne Vega
|
# Suzanne Vega
|
||||||
@@ -1080,6 +1171,7 @@ A cappella = einfacher zu analysieren (nur Stimme)
|
|||||||
Hohe Frequenzen = Herausforderung für Kompression
|
Hohe Frequenzen = Herausforderung für Kompression
|
||||||
Brandenburg hörte den Song über 10.000 Mal
|
Brandenburg hörte den Song über 10.000 Mal
|
||||||
-->
|
-->
|
||||||
|
<!--
|
||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|
||||||
@@ -1094,7 +1186,6 @@ Brandenburg hörte den Song über 10.000 Mal
|
|||||||
> Wenn ich Suzanne Vegas Stimme kodieren könnte, kann ich alles kodieren.
|
> Wenn ich Suzanne Vegas Stimme kodieren könnte, kann ich alles kodieren.
|
||||||
— Karlheinz Brandenburg
|
— Karlheinz Brandenburg
|
||||||
|
|
||||||
<!--
|
|
||||||
Brandenburg hörte Song 10.000+ Mal
|
Brandenburg hörte Song 10.000+ Mal
|
||||||
A cappella = einfacher zu analysieren (nur Stimme)
|
A cappella = einfacher zu analysieren (nur Stimme)
|
||||||
Hohe Frequenzen = Herausforderung für Kompression
|
Hohe Frequenzen = Herausforderung für Kompression
|
||||||
@@ -1168,6 +1259,89 @@ Aber: Diminishing Returns ab 256 kbps
|
|||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
<!-- _header: '' -->
|
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|
<!-- _footer: '' -->
|
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|
|
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|

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|
|
||||||
|
<!--
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|
Lossless vs. Lossy Kompression
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|
Visualisierung der beiden Philosophien
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|
-->
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|
|
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---
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|
<!-- _class: klausur -->
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|
|
||||||
|
# Verlustfrei vs. Verlustbehaftet
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|
| | Verlustfrei (Lossless) | Verlustbehaftet (Lossy) |
|
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|
|---|---|---|
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||||||
|
| **Prinzip** | **Redundanz** entfernen | **Irrelevanz** entfernen |
|
||||||
|
| **Reversibel** | Ja (Original wiederherstellbar) | Nein (Daten unwiederbringlich weg) |
|
||||||
|
| **Reduktion** | 30-50% | 80-99% |
|
||||||
|
| **Formate** | ZIP, PNG, FLAC, GIF | JPEG, MP3, H.264/H.265 |
|
||||||
|
|
||||||
|
**Faustregel:**
|
||||||
|
* **Medien**, Bilder, Videos, Audio → (tendenziell) verlustbehaftet
|
||||||
|
* **Vektorgrafiken**, Textdokumente, Archive, Programmcode → verlustfrei
|
||||||
|
|
||||||
|
<!--
|
||||||
|
REDUNDANZ: Wiederholende Muster kompakter darstellen (z.B. "AAAA" → "4×A")
|
||||||
|
IRRELEVANZ: Für Menschen nicht wahrnehmbar (Psychoakustik, Psychovisuell)
|
||||||
|
|
||||||
|
KLAUSURRELEVANT:
|
||||||
|
- Verlustfrei = Original 1:1 wiederherstellbar
|
||||||
|
- Verlustbehaftet = Information geht verloren, aber kaum wahrnehmbar
|
||||||
|
- Redundanz vs. Irrelevanz ist der Kernunterschied!
|
||||||
|
-->
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
# Beispiel: Verlustbehaftet (lossy)
|
||||||
|
|
||||||
|
**Kernidee:** Entferne, was Menschen nicht wahrnehmen
|
||||||
|
|
||||||
|
| Format | Nutzt Schwächen von... | Fachbegriff |
|
||||||
|
|--------|------------------------|-------------|
|
||||||
|
| **JPEG** | Auge (Farbe < Helligkeit) | Psychovisuell |
|
||||||
|
| **MP3** | Ohr (Maskierungseffekte) | Psychoakustik |
|
||||||
|
|
||||||
|
<!--
|
||||||
|
PSYCHOVISUELL (JPEG):
|
||||||
|
- Auge nimmt Helligkeit besser wahr als Farbe
|
||||||
|
- Große Flächen besser als feine Details
|
||||||
|
- Daher: Farbinformation stärker komprimiert
|
||||||
|
|
||||||
|
PSYCHOAKUSTIK (MP3):
|
||||||
|
- Mittlere Frequenzen besser als hohe/tiefe
|
||||||
|
- Laute Töne "maskieren" leise Töne in der Nähe
|
||||||
|
- Auditory Masking: Lauter 1000 Hz-Ton → leise 950 Hz unhörbar
|
||||||
|
|
||||||
|
KERNKONZEPT: Kompression = Modell der menschlichen Wahrnehmung
|
||||||
|
-->
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# Beispiel: Verlustfrei (lossless)
|
||||||
|
### Lauflängenkodierung (RLE)
|
||||||
|
|
||||||
|
**Original:** `AAAAABBBCCCCCCCC` (16 Zeichen)
|
||||||
|
|
||||||
|
**Komprimiert:** `5A3B8C` (6 Zeichen) → **62% kleiner**
|
||||||
|
|
||||||
|
**Prinzip:** Wiederholungen zählen statt wiederholen
|
||||||
|
|
||||||
|
<!--
|
||||||
|
RLE = Run-Length Encoding = Lauflängenkodierung
|
||||||
|
Einfachster Kompressionsalgorithmus
|
||||||
|
Gut für: Fax, einfache Grafiken, Icons
|
||||||
|
Schlecht für: Fotos, Audio (zu chaotisch)
|
||||||
|
-->
|
||||||
|
|
||||||
|
---
|
||||||
|
|
||||||
<!-- _header: '' -->
|
<!-- _header: '' -->
|
||||||
<!-- _footer: '' -->
|
<!-- _footer: '' -->
|
||||||
<!-- _backgroundColor: #000 -->
|
<!-- _backgroundColor: #000 -->
|
||||||
@@ -1233,10 +1407,10 @@ Aber: LimeWire, Kazaa, BitTorrent folgten
|
|||||||
|
|
||||||
**Musikindustrie:**
|
**Musikindustrie:**
|
||||||
- CDs kosten $15-20
|
- CDs kosten $15-20
|
||||||
- MP3s gratis (illegal, aber egal)
|
- MP3s gratis (illegal, aber yolo)
|
||||||
- Einzelne Songs statt Alben
|
- Einzelne Songs statt Alben
|
||||||
|
|
||||||
**2001:** Napster verklagt, geschlossen
|
**2001:** Napster wird verklagt und schließt
|
||||||
|
|
||||||
**Aber:** Pandora's Box offen
|
**Aber:** Pandora's Box offen
|
||||||
→ LimeWire, Kazaa, BitTorrent, später Spotify
|
→ LimeWire, Kazaa, BitTorrent, später Spotify
|
||||||
@@ -1259,10 +1433,10 @@ Spotify (2008): Streaming-Ära beginnt
|
|||||||
✓ Musik wurde portabel (Walkman → iPod)
|
✓ Musik wurde portabel (Walkman → iPod)
|
||||||
✓ Alben wurden irrelevant (Playlists)
|
✓ Alben wurden irrelevant (Playlists)
|
||||||
✓ Musikkonsum explodierte (kostenlos/billig)
|
✓ Musikkonsum explodierte (kostenlos/billig)
|
||||||
✓ Künstler verloren Kontrolle
|
✓ KünstlerInnen verloren Kontrolle
|
||||||
|
|
||||||
**Aber auch:**
|
**Aber auch:**
|
||||||
❌ Künstler verdienen weniger pro Stream
|
❌ KünstlerInnen verdienen weniger pro Stream
|
||||||
❌ Audio-Qualität sank (Loudness War)
|
❌ Audio-Qualität sank (Loudness War)
|
||||||
❌ Physische Medien starben
|
❌ Physische Medien starben
|
||||||
|
|
||||||
@@ -1278,6 +1452,8 @@ Vinyl-Revival: 2020er Gegenbewegung
|
|||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
<!-- _class: aufgabe -->
|
||||||
|
|
||||||
# Hands-On: Audio-Spektrogram
|
# Hands-On: Audio-Spektrogram
|
||||||
|
|
||||||
**Aufgabe (30 Min):**
|
**Aufgabe (30 Min):**
|
||||||
|
|||||||
@@ -3,7 +3,7 @@ marp: true
|
|||||||
theme: gaia
|
theme: gaia
|
||||||
paginate: true
|
paginate: true
|
||||||
backgroundColor: #fff
|
backgroundColor: #fff
|
||||||
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege"
|
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege (223015b)"
|
||||||
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
|
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
|
||||||
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
|
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
|
||||||
---
|
---
|
||||||
@@ -52,9 +52,9 @@ section.klausur {
|
|||||||
background: repeating-linear-gradient(
|
background: repeating-linear-gradient(
|
||||||
135deg,
|
135deg,
|
||||||
#e3f2fd,
|
#e3f2fd,
|
||||||
#e3f2fd 20px,
|
#e3f2fd 40px,
|
||||||
#fff 20px,
|
#fff 40px,
|
||||||
#fff 40px
|
#fff 80px
|
||||||
) !important;
|
) !important;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
section.klausur footer {
|
section.klausur footer {
|
||||||
@@ -96,7 +96,7 @@ Hochschule der Medien Stuttgart
|
|||||||
|
|
||||||
<!-- _class: lead -->
|
<!-- _class: lead -->
|
||||||
|
|
||||||
# Termin 2 – 09.01.2026
|
# Teil 1: Dateiformate
|
||||||
## Bild-, Audio- & Videoformate
|
## Bild-, Audio- & Videoformate
|
||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
@@ -707,9 +707,10 @@ Quelle: https://www.canon.com.hk/cpx/en/technical/va_EOS_Movie_Compression_Optio
|
|||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|
||||||
# H.264: Der König
|
<!-- _class: klausur -->
|
||||||
|
|
||||||
**H.264 / AVC (2003)**
|
# H.264 / AVC Codec (2003)
|
||||||
|
### Der bisherige Platzhirsch
|
||||||
|
|
||||||
**Warum dominant?**
|
**Warum dominant?**
|
||||||
✓ Exzellente Kompression (100:1 möglich)
|
✓ Exzellente Kompression (100:1 möglich)
|
||||||
@@ -755,9 +756,8 @@ Patent-Pool: Firmen teilen Patente, gemeinsame Lizenzierung
|
|||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|
||||||
# H.265 / HEVC
|
# H.265 / HEVC Codec (2013)
|
||||||
|
|
||||||
**H.265 (2013):**
|
|
||||||
50% bessere Kompression als H.264
|
50% bessere Kompression als H.264
|
||||||
|
|
||||||
**ABER:** Patent-Desaster
|
**ABER:** Patent-Desaster
|
||||||
@@ -827,6 +827,8 @@ Alliance for Open Media
|
|||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|
||||||
|
<!-- _class: klausur -->
|
||||||
|
|
||||||
# AV1: Die Open-Source-Revolution
|
# AV1: Die Open-Source-Revolution
|
||||||
|
|
||||||
**AV1 (2018):**
|
**AV1 (2018):**
|
||||||
@@ -838,6 +840,7 @@ Alliance for Open Media: Google, Netflix, Amazon, Microsoft, Apple, Mozilla...
|
|||||||
✓ 30% besser als H.265
|
✓ 30% besser als H.265
|
||||||
✓ Royalty-free, Open Source
|
✓ Royalty-free, Open Source
|
||||||
✓ 8K, HDR, hohe Frame-Rates
|
✓ 8K, HDR, hohe Frame-Rates
|
||||||
|
✓ Erster Codec, der einen Grammy gewonnen hat (2025)
|
||||||
|
|
||||||
**Stand 2025:**
|
**Stand 2025:**
|
||||||
YouTube, Netflix nutzen AV1 für 4K/8K
|
YouTube, Netflix nutzen AV1 für 4K/8K
|
||||||
@@ -848,6 +851,8 @@ Alle Big-Tech-Player vereint (historisch!)
|
|||||||
"Fuck you" an Patent-Mafia
|
"Fuck you" an Patent-Mafia
|
||||||
Problem: Encoding SEHR langsam (10-100x vs. H.264)
|
Problem: Encoding SEHR langsam (10-100x vs. H.264)
|
||||||
Hardware-Encoder kommen (ab 2020er-GPUs)
|
Hardware-Encoder kommen (ab 2020er-GPUs)
|
||||||
|
|
||||||
|
Source: https://blog.mozilla.org/en/mozilla/av1-video-codec-wins-emmy/
|
||||||
-->
|
-->
|
||||||
|
|
||||||
---
|
---
|
||||||
|
|||||||
@@ -3,7 +3,7 @@ marp: true
|
|||||||
theme: gaia
|
theme: gaia
|
||||||
paginate: true
|
paginate: true
|
||||||
backgroundColor: #fff
|
backgroundColor: #fff
|
||||||
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege"
|
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege (223015b)"
|
||||||
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
|
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
|
||||||
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
|
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
|
||||||
---
|
---
|
||||||
@@ -52,9 +52,9 @@ section.klausur {
|
|||||||
background: repeating-linear-gradient(
|
background: repeating-linear-gradient(
|
||||||
135deg,
|
135deg,
|
||||||
#e3f2fd,
|
#e3f2fd,
|
||||||
#e3f2fd 20px,
|
#e3f2fd 40px,
|
||||||
#fff 20px,
|
#fff 40px,
|
||||||
#fff 40px
|
#fff 80px
|
||||||
) !important;
|
) !important;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
section.klausur footer {
|
section.klausur footer {
|
||||||
|
|||||||
@@ -3,7 +3,7 @@ marp: true
|
|||||||
theme: gaia
|
theme: gaia
|
||||||
paginate: true
|
paginate: true
|
||||||
backgroundColor: #fff
|
backgroundColor: #fff
|
||||||
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege"
|
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege (223015b)"
|
||||||
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
|
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
|
||||||
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
|
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
|
||||||
---
|
---
|
||||||
@@ -52,9 +52,9 @@ section.klausur {
|
|||||||
background: repeating-linear-gradient(
|
background: repeating-linear-gradient(
|
||||||
135deg,
|
135deg,
|
||||||
#e3f2fd,
|
#e3f2fd,
|
||||||
#e3f2fd 20px,
|
#e3f2fd 40px,
|
||||||
#fff 20px,
|
#fff 40px,
|
||||||
#fff 40px
|
#fff 80px
|
||||||
) !important;
|
) !important;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
section.klausur footer {
|
section.klausur footer {
|
||||||
|
|||||||
@@ -3,7 +3,7 @@ marp: true
|
|||||||
theme: gaia
|
theme: gaia
|
||||||
paginate: true
|
paginate: true
|
||||||
backgroundColor: #fff
|
backgroundColor: #fff
|
||||||
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege"
|
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege (223015b)"
|
||||||
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
|
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
|
||||||
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
|
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
|
||||||
---
|
---
|
||||||
@@ -52,9 +52,9 @@ section.klausur {
|
|||||||
background: repeating-linear-gradient(
|
background: repeating-linear-gradient(
|
||||||
135deg,
|
135deg,
|
||||||
#e3f2fd,
|
#e3f2fd,
|
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#e3f2fd 20px,
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#e3f2fd 40px,
|
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#fff 20px,
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#fff 40px
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#fff 80px
|
||||||
) !important;
|
) !important;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
section.klausur footer {
|
section.klausur footer {
|
||||||
|
|||||||
@@ -3,7 +3,7 @@ marp: true
|
|||||||
theme: gaia
|
theme: gaia
|
||||||
paginate: true
|
paginate: true
|
||||||
backgroundColor: #fff
|
backgroundColor: #fff
|
||||||
header: "Grundlagen IT- und Internettechnik"
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header: "Grundlagen IT- und Internettechnik (223015c)"
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footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
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