1 / 34

HUMIT1730 Hypermedier

HUMIT1730 Hypermedier. Digitalisering Uke 38b. Digitalisering av lyd. Lyd er analog d.v.s. kontinuerlige svingninger i luft som fanges opp av øret og derfra oppfattes av hjernen som lyd all lyd er altså i utgangspunktet analog, men vi kan representere lydbølgene digitalt

oakley
Download Presentation

HUMIT1730 Hypermedier

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. HUMIT1730 Hypermedier Digitalisering Uke 38b Kåre A. Andersen

  2. Digitalisering av lyd Lyd er analog • d.v.s. kontinuerlige svingninger i luft som fanges opp av øret og derfra oppfattes av hjernen som lyd • all lyd er altså i utgangspunktet analog, men vi kan representere lydbølgene digitalt • lagring, overføring osv. kan imidlertid skje som digital lyd Kåre A. Andersen

  3. Et kapasitetsproblem • lyd av CD-kvalitet opptar ca. 170KB pr sekund • d.v.s  8 -9 sek. med lyd på en ”gammeldags” diskett • for få år siden var det uvanlig med harddisker over 100MB • idag koster en svært rask maskin under 10000kr, med en harddisk på rundt 80GB (Gigabytes) Kåre A. Andersen

  4. Digital lyd • sampling • oppløsning • plassbehov • lineær pulskodemodulasjon (PCM) • Differential Pulse Code Modulation (DPCM) • Adaptive Differrential PCM (ADPCM) • kompresjon og kvalitet Kåre A. Andersen

  5. Sampling • analog lyd kan representeres ved en kontinuerlig kurve, der høyden på kurven angir lydstyrke, mens avstanden mellom bølgetoppene angir frekvens: • kraftig lyd = store utslag • høy(frekvent) lyd = tette bølgetopper • sampling = måling av lydkurven et visst antall ganger pr. sekund Kåre A. Andersen

  6. Samplingsfrekvens Kåre A. Andersen

  7. Samplingsfrekvens • som det vil framgå av figuren, vil kvaliteten på den digitaliserte lyden være sterkt avhengig av antall målinger pr. sek. • Den såkalte Nyquist-grensen angir at samplingsfrekvensen må være mer enn det dobbelte av den høyeste frekvensen en ønsker å representere • CD-lyd: 44100 Hz, Tale: 11000Hz Kåre A. Andersen

  8. Oppløsning • ved siden av samplingsfrekvensen er det den såkalte “oppløsningen” som er viktig for kvaliteten av digitalisert lyd • oppløsningen angir antall bit  som er avsatt til å representere hvert sampel • for CD snakker vi om 16 bits oppløsning for hver kanal, mens det i vår figur bare opereres med 4 bit. Kåre A. Andersen

  9. Plassbehovet gis direkte av representasjonen • CD-lyd: 44100 målinger X 16 bit X 2 kanaler = 1411200 bit = 172 kB  pr sek. • Tale (mono): 8000 X 8 = 64000 bit = ca. 8 kB pr. sek . Kåre A. Andersen

  10. Lineær digitalisering • PCM, pulskodemodulasjon • digitaliseringsmetoden som vi nå har sett på, gjengir hvert sampel fullt ut uten noen form for komprimering • kvaliteten blir god, men plassbehovet stort Kåre A. Andersen

  11. Kompresjon av digital lyd DPCM, Differential Pulse Code Modulation • i motsetning til PCM som altså representerer hvert sample fullt ut, representeres her bare forskjellen fra forrige sample. • dette er en prediktiv teknikk som bygger på en antakelse om at et sampel er svært likt det forrige. • Denne forskjellen er ofte et mindre tall enn hele samplet, og kan derfor representeres på mindre plass Kåre A. Andersen

  12. Kompresjon av digital lyd ADPCM,  Adaptive Differential PCM • som DPCM, men her kan selve skalaen justeres dynamisk • d.v.s. at ved små endringer i lydkurven vil hvert trinn på skalaen uttrykke små forskjeller • ved kraftige endringer i lyden vil trinnene i ADPCM-skalaen angi større forskjeller • tale kan f.eks. representeres på 4 bit/sampel Kåre A. Andersen

  13. Kompresjon og kvalitet • digital støy er forferdelig.... i motsetning(?) til vanlig "sus" fra et analogt medium Kåre A. Andersen

  14. Annet • Flere detaljer rundt bruk av lyd (bl.a. mp3) på web tas opp i gruppeundervisningen – og i forbindelse med prosjektet ved behov. Kåre A. Andersen

  15. Digitalisering av video og bilder Noen hovedpunkter: • Plassbehovet • Raster- og vektorbilder • Prinsipper for kompresjon • JPEG - kompresjon av stillbilder • MPEG - kompresjon av video • Programvarebasert digital video Kåre A. Andersen

  16. Plassbehovet • skal en datamaskin arbeide med selve videosignalet, må det digitaliseres • problemet er bare at ett sekund video svarer til en datamengde på 20 MB! • løsningen er komprimering Kåre A. Andersen

  17. Raster- og vektorbilder • et rasterbilde er delt opp i punkter, der hvert punkt har en viss farge • et vektorisert bilde består av linjer (rette eller krumme), og der kodingen inneholder informasjon om start, slutt, retning, linjetykkelse osv. (brukes i karttegninger, DAK, animasjon m.m.) • vi skal konsentrere oss om rasterbilder Kåre A. Andersen

  18. Pixel: bildeelement (Picture Element) • vi har en matrise på 4x4 pixels • 1 representere svart, 0 står for hvitt • representasjonen blir da: 1000 0000 0000 0000 Kåre A. Andersen

  19. Pixel: bildeelement (Picture Element) • neste bilde kodes: 0100 0000 0000 0000 • har vi 1000x1000 bildeelementer blir dette en uøkonomisk måte å kode bildene på • løsning: <1,1> skifter til 0, <1,2> skifter til 1 Kåre A. Andersen

  20. Ulike kompremeringsstrategier • Kompresjon ved å beskrive endringer fra et bilde til det neste • i en video med 25 bilder/sek vil endringene være forholdsvis beskjedne • Kompresjon ved å fjerne overflødig informasjon • Reversible/ikke-reversible teknikker Kåre A. Andersen

  21. JPEG (Joint Photographics Experts Group) • JPEG er laget for stillbilder, og gir en typisk kompresjonsfaktor på 25:1 • et fargebilde i 24-bits representasjon som typisk vil være på ca. 3 MB, komprimeres til 120 kB! Kåre A. Andersen

  22. MPEG (Moving Picture Experts Group) • bygger på JPEG, men benytter seg av bevegelsesaspektet i video der et bilde ofte er mye likt det forrige • med jevne mellomrom representeres et bilde fullt ut, mens etterfølgende komprimeres kraftig... • store maskinressurser for å kode, mindre for å dekode Kåre A. Andersen

  23. Annet • Flere detaljer rundt bruk av bilder (og video) på web tas opp i gruppeundervisningen – og i forbindelse med prosjektet ved behov. Kåre A. Andersen

  24. Bruk av video i prosjektene • Her skal vi kort nevne de mulighetene vi har når det gjelder bruk av video i prosjektene. • Dette kan tas opp mer detaljert med de som ønsker å bruke video - her skal vi bare skissere noen muligheter. Det hele munner ut i et lite eksempel... Kåre A. Andersen

  25. Digital video • Studentene disponerer et digitalt videokamera og en maskin med video-kort for overføring fra kamera. • Ved hjelp av redigeringsprogrammet kan man plukke "klipp" direkte fra videobåndet og lagre disse på harddisken for videre bearbeiding. Kåre A. Andersen

  26. Mediebibliotek • Videosnutter kan, sammen med andre mediaklipp, lagres i et bibliotek for senere framhenting i ulike prosjekt. • Det er viktig å merke seg at biblioteks-originalene ikke blir endret selv om de inngår/blir redigert i et prosjekt. Kåre A. Andersen

  27. Steg for steg • Første skritt er å opprette et prosjekt. Dette er en fil hvor all informasjon om ulike mediekomponenter, rekkefølge m.m. lagres. • Når alt er klart, er det bare å velge "Make movie", og det hele syes sammen i én videofil. • Denne kan spilles av på maskinen med riktig programvare, men også overføres til kameraet igjen som en ny videofilm. Kåre A. Andersen

  28. Flere spor • Normalt vil det være mulig å operere med fire ulike spor i et prosjekt: • 1) Video/bilder • 2) Tekst • 3) "Fortellerstemme" og • 4) Bakgrunnsmusikk Kåre A. Andersen

  29. Video • Spor 1 er naturlig nok hovedsporet. • Her legges videoklipp, bilder og ulike effekter sammen i ønsket rekkefølge. • Det er mulig å redigere i rekkefølgen ved "klikk og dra" på en slags tidslinje. Kåre A. Andersen

  30. Tekst • Man disponerer en enkel teksteditor (den som er brukt i eksemplet nedenfor klarte ikke nordiske bokstaver uten videre). • Tekst kan setts inn hvor som helst langs tidslinjen. Kåre A. Andersen

  31. Fortellerstemme • På samme måte som for tekst, kan man legge på kommentarer underveis i et eget lydspor. Kåre A. Andersen

  32. Bakgrunnsmusikk • Kan være meget effektfullt, og bør overveies. • (Ellers gjelder at det for hvert spor finnes mange redigeringsalternativer/effekter, men disse kommenteres ikke her. ) Kåre A. Andersen

  33. Den ferdige videoen • Det vanlige er å lagre som AVI-fil, men også som komprimert MPEG-video. • I tillegg må man i vår sammenheng tenke på at det hele skal spilles over Internett, og at man da bør bruke såkalt "streaming" video. • Det betyr at videoen spilles parallelt med at den lastes ned. Dette kan kreve spesielle servere/protokoller. • Det finnes også pseudo-streaming-formater som kan lastes over vanlig HTTP: RealMedia, QuickTime, MP3, Flash m.m. Kåre A. Andersen

  34. Et eksempel • Fra en lengre video har vi plukket ut ca. 30 sekunder "Nordsjø-bølger". • Deretter lagt på et par teksteksempler et stykke fra start og helt til slutt (ingen nordiske bokstaver?!). • Ingen fortellerstemme er benyttet, mens bakgrunnsmusikken er hentet direkte fra CD. • Det hele er lagret som MPEG, dvs ca 5MB mot ca 150MB som AVI-format. Selv om dette er en kraftig komprimering, er 5 MB noe man bare spiller av om båndbredden er tilstrekkelig… • Kjør eksempel: Gamla Nordsjön.... Kåre A. Andersen

More Related