hdm/223015b
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2025-12-17 18:07:57 +01:00
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slides/2025-12-19-termin-1-grundlagen-text-audio.md
+135 -26
View File
@@ -1,3 +1,26 @@
---
marp: true
theme: gaia
paginate: true
backgroundColor: #fff
header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege"
footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – WS 2025/26"
title: Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
---
<style>
section {
font-size: 1.7rem;
}
h2 {
color: var(--color-dimmed);
}
</style>
<!-- _class: invert -->
![bg fit](./assets/digital-landscape.png)
--- ---
<!-- _class: lead --> <!-- _class: lead -->
@@ -28,6 +51,18 @@ Fragen in den Raum: "Was seht ihr?"
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/lightbulb-onoff.png)
<!--
Bit = Binary Digit
Demonstration: Glühbirne AN/AUS = 1 Bit
-->
---
# Das Bit # Das Bit
**Kleinste Informationseinheit** **Kleinste Informationseinheit**
@@ -36,11 +71,7 @@ Fragen in den Raum: "Was seht ihr?"
- AN oder AUS - AN oder AUS
- Strom fließt oder nicht - Strom fließt oder nicht
![bg right:50%](./assets/lightbulb-onoff.png) <!--
<!--
Bit = Binary Digit
Demonstration: Glühbirne AN/AUS = 1 Bit
Alles Digitale basiert darauf Alles Digitale basiert darauf
Transistoren in CPUs: Milliarden Bits schalten Millionen Mal pro Sekunde Transistoren in CPUs: Milliarden Bits schalten Millionen Mal pro Sekunde
--> -->
@@ -66,6 +97,17 @@ Jedes Bit kann 0 oder 1 sein
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/grayscale-gradient.png)
<!--
256 Graustufen: 0 = Schwarz, 255 = Weiß
-->
---
# Was kann man mit 256 Zuständen machen? # Was kann man mit 256 Zuständen machen?
- **256 Zeichen** (Buchstaben, Zahlen, Symbole) - **256 Zeichen** (Buchstaben, Zahlen, Symbole)
@@ -73,9 +115,7 @@ Jedes Bit kann 0 oder 1 sein
- **256 Lautstärkestufen** - **256 Lautstärkestufen**
- **Zahlen 0-255** (oder -128 bis +127) - **Zahlen 0-255** (oder -128 bis +127)
![bg left:40%](./assets/grayscale-gradient.png) <!--
<!--
1 Byte ist extrem limitiert 1 Byte ist extrem limitiert
Für Farbbild: 3 Bytes pro Pixel (RGB) Für Farbbild: 3 Bytes pro Pixel (RGB)
R=0-255, G=0-255, B=0-255 → 256³ = 16,7 Millionen Farben R=0-255, G=0-255, B=0-255 → 256³ = 16,7 Millionen Farben
@@ -83,6 +123,17 @@ R=0-255, G=0-255, B=0-255 → 256³ = 16,7 Millionen Farben
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/rgb-color-model.png)
<!--
RGB = Additive Farbmischung (Bildschirme)
-->
---
# Farben: RGB-Modell # Farben: RGB-Modell
**1 Pixel = 3 Bytes** **1 Pixel = 3 Bytes**
@@ -96,10 +147,7 @@ R=0-255, G=0-255, B=0-255 → 256³ = 16,7 Millionen Farben
`00 FF 00` = Grün `00 FF 00` = Grün
`FF FF FF` = Weiß `FF FF FF` = Weiß
![bg right:40%](./assets/rgb-color-model.png) <!--
<!--
RGB = Additive Farbmischung (Bildschirme)
CMYK = Subtraktive Farbmischung (Druck) CMYK = Subtraktive Farbmischung (Druck)
Hex-Notation: FF = 255 in Dezimal Hex-Notation: FF = 255 in Dezimal
CSS-Farben nutzen Hex: #FF0000 = Rot CSS-Farben nutzen Hex: #FF0000 = Rot
@@ -130,9 +178,12 @@ Chaos: Verschiedene Standards für verschiedene Sprachen
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/ascii-table.png) ![bg](./assets/ascii-table.png)
<!-- <!--
ASCII-Tabelle (1963) ASCII-Tabelle (1963)
7 Bit = 128 Zeichen 7 Bit = 128 Zeichen
Erste 32: Steuerzeichen (nicht druckbar) Erste 32: Steuerzeichen (nicht druckbar)
@@ -191,6 +242,18 @@ UTF-8-Kodierung: Variable Länge spart Speicher bei ASCII
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/hex-binary-table.png)
<!--
Hex-Binär-Umrechnungstabelle
Jede Hex-Ziffer = 4 Bits
-->
---
# Hexadezimal: Lesbarkeit # Hexadezimal: Lesbarkeit
**Binär ist unleserlich:** **Binär ist unleserlich:**
@@ -202,9 +265,7 @@ UTF-8-Kodierung: Variable Länge spart Speicher bei ASCII
**Jede Hex-Ziffer = 4 Bits** **Jede Hex-Ziffer = 4 Bits**
0-9, A-F (10=A, 11=B, ..., 15=F) 0-9, A-F (10=A, 11=B, ..., 15=F)
![bg right:40%](./assets/hex-binary-table.png) <!--
<!--
Hex = Shortcut für Menschen, nicht für Computer Hex = Shortcut für Menschen, nicht für Computer
Computer denken binär, wir lesen hex Computer denken binär, wir lesen hex
1 Byte = 2 Hex-Ziffern (00-FF) 1 Byte = 2 Hex-Ziffern (00-FF)
@@ -233,9 +294,12 @@ Dateiendungen können lügen, Magic Numbers nicht
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/hexeditor-screenshot.png) ![bg](./assets/hexeditor-screenshot.png)
<!-- <!--
Hex-Editor-Screenshot mit PNG-Datei Hex-Editor-Screenshot mit PNG-Datei
Erste Bytes: 89 50 4E 47 = PNG-Signatur Erste Bytes: 89 50 4E 47 = PNG-Signatur
IHDR = Image Header (Breite, Höhe, Farbtiefe) IHDR = Image Header (Breite, Höhe, Farbtiefe)
@@ -292,9 +356,12 @@ Bonus: Spornt Neugierige an
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/cassette-ipod.png) ![bg](./assets/cassette-ipod.png)
<!-- <!--
Kassette neben iPod Kassette neben iPod
Visueller Kontrast: Analog vs. Digital Visueller Kontrast: Analog vs. Digital
1980er vs. 2000er 1980er vs. 2000er
@@ -326,9 +393,19 @@ Streaming? Unmöglich.
--- ---
# Zwei Philosophien <!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg right:50%](./assets/compression-types.png) ![bg](./assets/compression-types.png)
<!--
Lossless vs. Lossy Kompression
Visualisierung der beiden Philosophien
-->
---
# Zwei Philosophien
**Lossless (Verlustfrei):** **Lossless (Verlustfrei):**
- Original exakt wiederherstellbar - Original exakt wiederherstellbar
@@ -340,7 +417,7 @@ Streaming? Unmöglich.
- JPEG, MP3, H.264 - JPEG, MP3, H.264
- 90%+ Ersparnis - 90%+ Ersparnis
<!-- <!--
Lossless: Findet Muster, beschreibt effizienter Lossless: Findet Muster, beschreibt effizienter
Lossy: Wirft "Unwichtiges" weg (Psychoakustik/Psychovisuell) Lossy: Wirft "Unwichtiges" weg (Psychoakustik/Psychovisuell)
Trade-off: Größe vs. Qualität Trade-off: Größe vs. Qualität
@@ -392,9 +469,12 @@ Kompression = Modell der menschlichen Wahrnehmung
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/karlheinz-brandenburg.jpg) ![bg](./assets/karlheinz-brandenburg.jpg)
<!-- <!--
Foto: Karlheinz Brandenburg Foto: Karlheinz Brandenburg
Fraunhofer IIS Erlangen Fraunhofer IIS Erlangen
"Vater der MP3" "Vater der MP3"
@@ -424,9 +504,12 @@ Patent lief 2017 aus
--- ---
<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/suzanne-vega.jpg) ![bg](./assets/suzanne-vega.jpg)
<!-- <!--
Suzanne Vega – "Tom's Diner" (1987) Suzanne Vega – "Tom's Diner" (1987)
Der erste Song, der als MP3 kodiert wurde Der erste Song, der als MP3 kodiert wurde
Karlheinz Brandenburg hörte ihn tausende Male Karlheinz Brandenburg hörte ihn tausende Male
@@ -499,9 +582,12 @@ Aber: Diminishing Returns ab 256 kbps
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<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/audio-spectrogram.png) ![bg](./assets/audio-spectrogram.png)
<!-- <!--
Spektrogramm-Vergleich Spektrogramm-Vergleich
Original vs. 320 kbps vs. 128 kbps Original vs. 320 kbps vs. 128 kbps
Hohe Frequenzen verschwinden bei niedriger Bitrate Hohe Frequenzen verschwinden bei niedriger Bitrate
@@ -531,9 +617,12 @@ Das Pferd war aus dem Stall
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<!-- _header: '' -->
<!-- _footer: '' -->
![bg](./assets/napster-interface.png) ![bg](./assets/napster-interface.png)
<!-- <!--
Napster-Screenshot (1999) Napster-Screenshot (1999)
P2P-Filesharing für MP3s P2P-Filesharing für MP3s
Shawn Fanning, 19 Jahre alt Shawn Fanning, 19 Jahre alt
@@ -626,9 +715,29 @@ Hohe Frequenzen verschwinden bei niedriger Bitrate
**Bonus:** Niedrigste Bitrate finden, bei der du keinen Unterschied hörst **Bonus:** Niedrigste Bitrate finden, bei der du keinen Unterschied hörst
<!-- <!--
WAV = Unkomprimiert (Referenz) WAV = Unkomprimiert (Referenz)
Goldenes Ohr: Manche hören Unterschied, manche nicht Goldenes Ohr: Manche hören Unterschied, manche nicht
Psychoakustik in Aktion: Subjektive Wahrnehmung Psychoakustik in Aktion: Subjektive Wahrnehmung
--> -->
---
<!-- _class: lead -->
# Fragen & Diskussion
**Kontakt:** czechowski@hdm-stuttgart.de
**Folien:** Online verfügbar unter https://hdm.librete.ch
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# Lizenz & Attribution
Diese Präsentation ist lizenziert unter **Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International (CC BY-SA 4.0)**
- Erlaubt Teilen & Anpassen mit Namensnennung
- Adaptionen müssen unter gleicher Lizenz geteilt werden
Vollständige Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/