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- Herausgeber: BookRix
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Sprache: Deutsch
- Veröffentlichungsjahr: 2017
Die multimedialen Voraussetzungen für Betriebsysteme werden in der heutigen Zeit imeer wichtiger, von daher habe ich mich entschlssen. dieses Buch zu veröffentlichen.
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Anforderungen an multimediale Betriebssysteme
BookRix GmbH & Co. KG80331 MünchenAnforderungen und Konzepte Multimedia-unterstützender Betriebssysteme
Anforderungen und Konzepte Multimedia-unterstützender Betriebssysteme
Multimediales: von Sound / Audio bis zu Video und
computergestützter Animation
Einleitung
Diese Arbeit wurde im Rahmen des Seminars „Anforderungen und Konzepte Multimedia - unterstützender Betriebssysteme“ im Sommersemester 1997 erstellt.
Definition:
Der Begriff Multimedia setzt sich aus den Teilen Multi und Media zusammen, bedeutet also im übertragenen Sinne soviel, wie „mehrere Medien“. Medien sind dabei Informationsträger, wie Bilder, Töne (oder allgemeiner: Audioinformation), Video, usw.
Multimedia ist gekennzeichnet durch die Übertragung mehrerer Medien zur gleichen Zeit. Dabei muß mindestens eines der Medien ein kontinuierliches (also zeitabhängiges) Medium sein (z.B. Audio oder Video).
Diese Arbeit beschäftigt sich allerdings nicht mit der gemeinsamen Übertragung von Medien. Vielmehr soll ein Überblick über die für Multimedia wichtigsten Medien geschaffen werden. Zum einen werden Grundlagen dieser Medien vorgestellt, zum anderen soll auch versucht werden, den größten Flaschenhals bei bestehenden Systemen, nämlich die schnelle Übertragung großer Datenmengen, aus dem Blickwinkel der einzelnen Medien zu betrachten und Lösungen für diese Engpässe zu finden.
Im ersten Kapitel werden Grundlagen der Sound- und Audioverarbeitung vorgestellt. Dazu werden zunächst die physikalischen Grundlagen und Grundlagen der Digitalisierung von Audiosignalen erläutert. Im Hinblick auf die großen Datenmengen, die bei der Audioverarbeitung vorkommen, versucht man natürlich Wege zu finden, wie man diese Datenfülle reduzieren kann. So gibt es im Musikbereich den MIDI-Standard, mit dessen Hilfe die Menge der zu übertragenden Daten drastisch reduziert werden kann. Ein weiterer Bereich ist die Sprachübertragung. Hier versucht man die Datenmenge mithilfe der Sprachanalyse und Spracherkennung zu reduzieren. Auch hier sollen jeweils die wichtigsten Grundlagen und Konzepte vorgestellt werden.
Kapitel 2 beschäftigt sich mit Bildern und Grafiken. Zunächst sollen auch hier einige grundlegende Aspekte vorgestellt werden. Bei Bildern und Grafiken entfällt zwar die Zeitabhängigkeit, dennoch sind auch hier große Datenmengen zu bewältigen. Daher spielen Methoden der Bildanalyse und Bildsynthese eine Rolle. Weiterhin werden verschiedene Möglichkeiten der Bildübertragung betrachtet.
Im letzten Kapitel geht es um Video und computergestützte Animation. Wir betrachten zunächst einige grundlegende Begriffe im Zusammenhang mit dieser Thematik. Danach sollen einige Fernseh-Standards vorgestellt werden. Zum Schluß werden noch Grundbegriffe und Prinzipien im Zusammenhang mit computergestützter Animation behandelt.
Die Grundlage dieser Arbeit bilden die Kapitel 3 bis 5 des Buches "Multimedia: Computing, Communications and Applications" von R. Steinmetz und Klara Nahrstedt. Weitere Literatur zu den einzelnen Themen ist im Literaturverzeichnis zu finden.
Kapitel 1 • Sound / Audio
Für die richtge Wahl eines Betiebssystems sind die physikalischen Voruassetzungne von imenser Bedeutung.
1. Physikalische Grundlagen
Zunächst sollen einige physikalische Grundlagen von Sound und Audio besprochen werden. Dazu sollten wir zunächst definieren, worum es sich bei dem Phänomen Schall (engl.: Sound) überhaupt handelt.
Definition:
Schall ist ein Phänomen, das durch die Vibration von Material verursacht wird. Wenn das Material vibriert, entstehen Druckänderungen in der Luft, die es umgibt. Dieser Wechsel von hohem und niedrigem Druck pflanzt sich in einer wellenähnlichen Art fort. Mithilfe unserer Ohren nehmen wir diese Wellen als Schall wahr.
Abb.1: Schallwelle
Eine solche Schallwelle ist dabei gekennzeichnet durch drei Parameter:
Frequenz
Amplitude und
Wellenform
Die Frequenz
In der Musik treffen wir meist Schallwellen an, die aus sich wiederholenden Mustern bestehen. Diese Muster nennt man Perioden. Die Frequenz einer Schallwelle gibt die Anzahl der Perioden pro Zeiteinheit (i.A. pro Sekunde) an. Gemessen wird die Frequenz in Hertz (Hz ). Wir unterscheiden verschiedene Frequenzbereiche:
Infraschall
0 Hz - 20 Hz
Hörbereich
20 Hz - 20 kHz
Ultraschall
20 kHz - 1 GHz
Hyperschall
1 GHz - 10 THz
Tab.1: Frequenzbereiche
Wichtig ist für uns allerdings nur der menschliche Hörbereich von 20 Hz - 20 kHz. Die Frequenz einer Schallwelle bestimmt, welche Tonhöhe das Ohr wahrnimmt. Die Tonhöhen sind in Tonleitern angeordnet - dort werden bestimmten Frequenzen Namen zugeordnet. So hat der "Kammerton A" z.B. eine Frequenz von 440 Hz.
Die Amplitude
Die Amplitude eines Tons ist die Abweichung einer Schallwelle von der Nullinie. Diese Abweichung bestimmt die Lautstärke einer Schallwelle und wird in Dezibel (dB) gemessen.
