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Last Modified:	Tuesday, 2015-05-05 - 08:09:12

	Example Course, Just a Test
	Course ID: example — This course contains some example learning units with real content (module "Demo Learning Units") and a bunch of test cases for various aspects of the Greybox. Please use this material to learn how to tag content.

Demo Learning Units

Module ID: demo « example — This module contains a bunch of real learning units. If you are a content author, please use these learning units for reference when you run into problems when tagging content. If any of your questions cannot be answered by the learning units in this module, please call the Greybox Hotline at 1-800-GREYBOX. Our customer service center will gladly accept your calls 24 hours a day, 7 days a week.

JPEG Kodierungstechnik

Unit ID: tuwien « demo « example
This is Thomas Migl's learning unit "04-20.xml" (m4) from the Demo CD. --- Der JPEG Standard definiert drei Modi der verlustbehafteten Kodierung: Sequentielle, progressive und hierarchische Kodierung. Jeder Modus ist für bestimmte Anwendungen gedacht. Allen drei Techniken sind der erste Schritt der JPEG Kodierung, die Bildvorbereitung (siehe LU19 "JPEG Bildvorbereitung"), und die Art der Quantisierung der DCT Koeffizienten gemeinsam. Unterschiedlich sind aber die Kodierung der quantisierten DCT Koeffizienten.

Dublin Core Metadata for Resource Discovery

Unit ID: univie « demo « example
This is Maia's learning unit "DublinCore.xml" (m7) from the Demo CD. --- Please note that it is not a straight-forward "port" of the XML code, but rather a "suggestion" on how to create more Greybox-like content given an XML-only legacy learning unit. Some modification were made, for details see the comments below (comments are tagged as "xIgnore").

Adaption in Multimedia-Dokumenggfhten

Unit ID: _test_robert_adaption « demo « example
(empty)

Farbe: Wirkung

Unit ID: automat « demo « example
This is Stefan Müller's learning unit "05-09.xml" (m2) from the Demo CD. --- Die Lerneinheit soll dem Studierenden entscheidende farbliche Gestaltungsgrundlagen vermitteln. Über die historische Entwicklung der Klassifizierung von Farbe, den Grundlagen verschiedener Farbsystematiken, die Veranschaulichung der Wirksamkeit von Farbkontrasten und der Bedeutung von Farbsymbolik werden unterschiedliche Aspekte der Farbwirkung behandelt. Der Stoff schliesst an die im Modul 1: Multimedia Grundlagen ausgeführten Lerneinheiten über Farbwahrnehmung und Farbmodelle.

	Multimedia Test Cases
	Module ID: media « example — This module contains test cases for multimedia content: images, audio and video files and some Java Applets and Flash Movies.

WMV Videos

Unit ID: video_wmv « media « example
This learning units contains a set of WMV videos (Windows Media Format) for each rendering level. Since we do not know yet, which WMV formats are supported on PDA und Phone, all the example movies here are made with Squeeze's WMV Exporter and therefore may not run properly on PDA or Phone. --- Neither Dreamweaver nor Contribute provide nice GUIs for inserting videos, so we have to use "Insert => Media => Plugin" in Dreamweaver, select the video file and set width and height manually. Dreamweaver creates just a single "<embed>" tag with "src", "width" and "height" attributes... the exporter has to do the test (figure out the MIME-type, build "<object>" tag, etc).

Java Applets

Unit ID: java « media « example
This learning units contains a set of MP3 audio samples for each rendering level. Since we do not know yet, which MP3 samplerates, bitrates, etc are supported on PDA und Phone, all the example movies here are made with Squeeze's MP3 Exporter and therefore may not run properly on PDA or Phone. --- All compiled Java classes and support files (images, audio, etc) an applet need, must be stuffed into a JAR archive. Source code must be included in a separate ZIP file, for example if the JAR archive filename is "example.jar", the ZIP file is called "example_src.zip".

Images

Unit ID: images « media « example
This learning units contains two sets of images for each rendering level. The first set is a "nice" one with all the images in proper sizes, the second one is a not so nice one, where all the images are too large (to test how rendering handels oversized media items).

MPEG-4 Videos

Unit ID: video_mpeg4 « media « example
This learning units contains a set of MPEG-4 videos for each rendering level. Since we do not know yet, which MPEG-4 video formats are supported on PDA und Phone, all the example movies here are made with QuickTime's MPEG-4 Exporter and therefore may not run properly on PDA or Phone. --- Neither Dreamweaver nor Contribute provide nice GUIs for inserting videos, so we have to use "Insert => Media => Plugin" in Dreamweaver, select the video file and set width and height manually. Dreamweaver creates just a single "<embed>" tag with "src", "width" and "height" attributes... the exporter has to do the test (figure out the MIME-type, build "<object>" tag, etc).

MP3 Audio

Unit ID: audio_mp3 « media « example
This learning units contains a set of MP3 audio samples for each rendering level. Since we do not know yet, which MP3 samplerates, bitrates, etc are supported on PDA und Phone, all the example movies here are made with Squeeze's MP3 Exporter and therefore may not run properly on PDA or Phone. --- Neither Dreamweaver nor Contribute provide nice GUIs for inserting videos, so we have to use "Insert => Media => Plugin" in Dreamweaver and select the audio file manually. Leave width and height at their defaults (32 pixels). Dreamweaver creates just a single "<embed>" tag with "src", "width" and "height" attributes... the exporter has to do the test (figure out the MIME-type, build "<object>" tag, etc).

Flash Movies

Unit ID: flash « media « example
This learning units contains a set of Flash Movies for each rendering level. Since we do not know yet, which versions of Flash are supported on PDA und Phone, all the example movies here are made with the same Flash version and therefore may not run properly on PDA or Phone.

	Content Tagging Test Cases
	Module ID: tagging « example — This module contains test cases for tagging content with block types, data types and Greybox-specific classes.

	Medieninformatik --- Any-Time, Any-Where
	Course ID: medieninformatik — Im Rahmen des Projektes MobiLearn werden für den Fachbereich "Medieninformatik" zwölf Content-Module entwickelt, die jeweils den Inhalt einer Präsenzlehrveranstaltung abdecken. Jedes Modul ist in Lerneinheiten unterteilt, deren Stoffumfang ein Präsenzlehräquivalent von etwa 45 - 60 Minuten nicht überschreitet.

Multimedia Design, Teil Stefan Müller

Module ID: m02_sm « medieninformatik — Die Gestaltung ist ein wesentliches Element für die erfolgreiche Konzeption und praktische Umsetzung von medialen Inhalten. Zentrales Ziel dieses Moduls ist es daher, auch Studierenden, die vorwiegend technisch orientiert sind, die wichtigsten gestalterischen Grundlagen und das notwendige Bewusstsein zu vermitteln, um mit professionellen Gestaltern im Team konstruktiv zusammenarbeiten zu können.

Layout: Raster

Unit ID: 14_26 « m02_sm « medieninformatik
Diese Lerneinheit beschäftigt sich mit dem Thema „Layout für multimediale Anwendungen“ und behandelt dabei die Mittel und Bedingungen zur Gestaltung des grafischen Raumes und des Aufbaus einer Seite.

Filmsprache: Grundlagen

Unit ID: 11_20 « m02_sm « medieninformatik
Film – als im weitesten Sinne ‚Laufbild’ – ist seinem Wesen nach ein lineares Medium. Der Zuschauer verfolgt die Sequenzen aus Bild und Ton und bildet sich ein gemeinsames Ganzes. Im Idealfall entspricht dieses Ganze der vom filmischen Gestalter intendierten Aussage oder Botschaft. Um dies zu gewährleisten hat sich nach und nach eine den Eigenheiten dieses Mediums angepasste Sprache zur Gestaltung herausgebildet. Diese Lerneinheit gibt einen knappen Überblick über filmsprachliche Mittel und soll einem bewussten Umgang mit Film und Video im multimedialen Zusammenhang förderlich sein.

Sound Design: Grundlagen

Unit ID: 12_21 « m02_sm « medieninformatik
Im Zuge einer elementaren Auseinandersetzung mit Audio, ergeben sich mehrere Möglichkeiten der Herangehensweise. Während einschlägig tontechnische Ausbildungen ihren Schwerpunkt zumeist ausschliesslich der menschlichen Physiologie, dem Audiosignal, Audioprozessing und Audioformaten sowie der Bedienung von Programmen zur Tonbearbeitung widmen, sollen hier Aspekte der Gestaltung (und der letztendlichen Gestalt im Sinne des Wirkens von Audio auf den Hörenden) behandelt werden. Nicht nur in begrifflicher Ableitung von ‚Multimedia-Design’, sondern vor allem in Anlehnung an den grossen Bruder Film wird es in der Folge vornehmlich also um Sound-Design, in dieser Lerneinheit im allgemeinen und in der folgenden für Multimedia gehen.

Sound Design für Multimedia

Unit ID: 12_22 « m02_sm « medieninformatik
In der Entwicklung der Aufzeichnung und Wiedergabe von bewegtem Bild hat der Film fast dreissig Jahre gebraucht, um Ton zu synchronisieren. Das Bestreben, seine Bilder mit Ton zu beleben, war im Film allerdings immer vorhanden. Der Pianist und der Geräuschemacher vor und hinter den Leinwänden des frühen Kinos bezeugen dies. N icht zuletzt auf Grund seiner verbreitet so angelegten, wennauch manchmal undankbaren Rolle, sich dem Visuellen unterzuordnen bzw. es zu fördern oder zu unterstreichen, lassen sich für die Gestaltung bzw. dem Design von Sound für Multimedia enge Parallelen zu SoundDesign für Film verorten. Dem Einsatz von Ton kommt in multimedialen Anwendungen mit deren Vielfalt an Gestaltungs- und Ausdrucksformen und ihrer vermischten Ausrichtung aus UserInterface, Informationssystem und narrativem Vermittlungsinstrumentarium besondere Rolle zu. Ton vermag Bild jenes entscheidende Stück mehr an Lebendigkeit zu verleihen, das selbst bewegtes, also Laufbild allein nicht vermitteln kann. Dies zeigte sich bereits in der ‚frühen Multimedia-Ära’ durch das beliebte Vertonen von Dia-Shows ebenso wie das Ertönen von Sounds bei der Bedienung von Tasten und Schaltfeldern an Geräten und sonstigen Interfaces.

Layout: Format

Unit ID: 14_25 « m02_sm « medieninformatik
Diese Lerneinheit beschäftigt sich mit dem Thema „Layout für multimediale Anwendungen“ und behandelt dabei mit „Format“ bzw. „Windows“ wesentliche Bedingungen, denen die Gestaltung und der Aufbau des grafischen Raumes im Zuge der Darstellung und der Benutzung multimedialer Inhalte unterliegen.

Farbe und Multimedia: Wirkungsbereich

Unit ID: 06_11 « m02_sm « medieninformatik
Ziel dieser Lerneinheit ist es, Möglichkeiten bzw. Bereiche vorzustellen, die durch den Einsatz von Farbe deutliche Wirkung auf die Informationsaufnahme seitens des Users zeigen.

Farbe und Multimedia: Anwendung

Unit ID: 06_12 « m02_sm « medieninformatik
Als Produktionsmittel kommen der Farbe im Multimediadesign wichtige Funktionen zu. Besonders im Zuge der Gestaltung von Interfaces trägt sie wesentlich dazu bei, den Benutzer anzuleiten. Durch gezielten methodischen Einsatz kann Farbe die logische Organisation dargestellter Informationen unterstützen und trägt zur schnellen Informationsaufnahme bei. Farbe ist ein wirkungsvolles Signal um Aufmerksamkeit zu lenken und sie vermag Emotionen auszulösen. Ziel dieser Lerneinheit ist es, Einschränkungen die der Multimedia-Designer bei der Verwendung von Farbe zu beachten hat zu vergegenwärtigen.

Farbe: Grundlagen

Unit ID: 06_10 « m02_sm « medieninformatik
Die Lerneinheit soll dem Studierenden entscheidende farbliche Gestaltungsgrundlagen vermitteln. Über die historische Entwicklung der Klassifizierung von Farbe, den Grundlagen verschiedener Farbsystematiken, die Veranschaulichung der Wirksamkeit von Farbkontrasten und der Bedeutung von Farbsymbolik werden unterschiedliche Aspekte der Farbwirkung behandelt. Der Stoff schliesst an die im Modul 1: Multimedia Grundlagen ausgeführten Lerneinheiten über Farbwahrnehmung und Farbmodelle.

Typographie: Form und Erscheinungsbild

Unit ID: 07_14 « m02_sm « medieninformatik
Diese Lerneinheit beschäftigt sich mit den Qualitäten von Schrift, wie etwa deren Lesbarkeit oder deren Anmutung. Es soll veranschaulicht werden, welche Faktoren für die Anwendbarkeit von Schrift eine Rolle spielen.

Typographie: Grundlagen

Unit ID: 07_13 « m02_sm « medieninformatik
Diese Lerneinheit bietet (als erste von dreien) zum Thema Typografie einen Überblick über die Entstehung von Schrift und die Entwicklung der Typografie und der wichtigsten Schrifttypen. Lernziel ist die Fähigkeit zur Unterscheidung verschiedener Schriften und zur differenzierten Wahrnehmung ihrer Gestalt.

Typographie: On Screen

Unit ID: 07_15 « m02_sm « medieninformatik
Diese Lerneinheit beschäftigt sich mit den Besonderheiten, die Typografie bei der Verwendung für den Bildschirm aufweist. Wenn diese Lerneinheit trotz des sonst eingehaltenen Gestaltungsschwerpunktes ein wenig technisch anmutet, so soll dies darauf verweisen, wie unabdingbar eng der Alltag des Multimedia-Designs kreative Entscheidungen und technische Bedingungen bzw. Bedingtheiten verknüpft.

Multimedia Design, Teil Viktor Solt-Bittner

Module ID: m02_vsb « medieninformatik — Die Gestaltung ist ein wesentliches Element für die erfolgreiche Konzeption und praktische Umsetzung von medialen Inhalten. Zentrales Ziel dieses Moduls ist es daher, auch Studierenden, die vorwiegend technisch orientiert sind, die wichtigsten gestalterischen Grundlagen und das notwendige Bewusstsein zu vermitteln, um mit professionellen Gestaltern im Team konstruktiv zusammenarbeiten zu können.

Zeichen

Unit ID: 04_3_zeichen « m02_vsb « medieninformatik
Zeichen dienen der Aufzeichnung von Sprache, der Kennzeichnung von Unternehmen und Produkten, sie demonstrieren politische Machtansprüche, informieren und warnen Benutzer oder vereinfachen die Orientierung auf Karten und Wegweisesystemen. Neben den Anwendungsgebieten werden in dieser Lerneinheit verschiedene Arten von Zeichen vorgestellt, und Aspekte der Gestaltung von Zeichen und Zeichensätzen beleuchtet.

Visuelle Komposition 1: Elemente

Unit ID: 04_1_komposition « m02_vsb « medieninformatik
Unter Komposition versteht man die räumliche oder zeitliche Aufteilung einzelner Gestaltungselemente nach inhaltlichen, dramaturgischen, wahrnehmungspsychologischen und ästethischen Gesichtspunkten. In dieser Lerneinheit wird erklärt, wie durch die Zuweisung formaler Eigenschaften (z.B. Farbe, Form oder Größe) Gestaltungselemente zueinander in Bezug gesetzt werden können, um thematische und hierarchische Inhaltsstrukturen sichbar zu machen. Es wird gezeigt, wie visuelles Gleichgewicht oder Ungleichgewicht entsteht, das den Charakter der Gestaltungselemente prägt.

Animation 2: Planung und Ausführung

Unit ID: 11_2_animation « m02_vsb « medieninformatik
In dieser Lerneinheit werden die Phasen der Planung und Ausführung eines Animationsprojektes erläutert. Außerdem werden Techniken vorgestellt, mit deren Hilfe Animation von der bloßen Scheinbewegung zur Wiedergabe von lebendigen Bewegungsabläufen gesteigert wird, die in Folge der glaubwürdigen Darstellung von animierten Figuren dienen: aus Bewegungsillusion wird Lebensillusion.

Multimediaproduktion 3: Tätigkeiten und Gestaltungsvorgaben

Unit ID: 02_3_produktion « m02_vsb « medieninformatik
Typisch für Multimediaproduktionen ist das Mitwirken von vielen Spezialisten aus den Bereichen Management, Content / Konzeption, Design und IT. Ihre Gemeinsamkeit sollte in einem grundlegenden Verständnis für die Aufgaben des Anderen bestehen. Das Projekt-Management ist verantwortlich für die gesamte Koordination und Abwicklung einer Multimediaproduktion. Konzeptionisten erarbeiten mit dem Kunden die gedanklichen Grundlagen für die weitere Produktion. Die Kreativen aus den Bereichen Content und Design müssen sich oft innerhalb übergeordneter Regeln und Vorgaben bewegen. Etwa durch das Corporate Design, das weitgehend alle Design-Elemente eines Unternehmens und deren Anwendungen bereits vordefiniert. Von der IT schließlich werden die von Konzeption, Content und Design vorgegebenen Inhalte zu einer lauffähigen Anwendung vereint.

Textgestaltung

Unit ID: 07_text « m02_vsb « medieninformatik
Nicht nur professionelle Schreiber, auch Techniker verbringen einen Gutteil ihrer Arbeitszeit schreibend. Gute Texte entstehen in Teilprozessen, die das eigentliche Schreiben leichter machen: In der Vorbereitung werden zunächst Informationen für die sechs Grundfragen gesammelt. Sie sollten in jedem Infotext beantwortet werden: wer? – was? – wo? – wann? – warum? – wie? Für den Autor sind die Zusammenhänge oft klar. Doch Erklärungen von Zusammenhängen und die Verwendung allgemein verständlicher Begriffe ist besser. Ein Text sollte sich auf drei bis fünf zentrale Gedanken beschränken. Lesefluss beschleunigen durch Voranstellen wichtiger Fakten, verständliche Sprache und Aufteilen des Textes in „überschaubare“ Portionen; Auf das Vorwissen des Lesers eingehen, nicht Wissen voraussetzen; Leser durch Sprachbilder, Fallbeispiele, human touch bei der Stange halten. Bei der Überarbeitung des Textes hilft es, ihn laut zu lesen. Ein fertiger Text ist gut lesbar. Und treffsichere Texte verschaffen dem eigenen Tun Gehör!

Navigation: Elemente

Unit ID: 15_2_navigation « m02_vsb « medieninformatik
Bei bildschirmgestützten User Interfaces gibt es fast keine natürlichen Einschränkungen hinsichtlich der Gestaltung von Bedienelementen. Gerade deswegen ist es für Designer wichtig, vorhandene Standards zu kennen und sich daran zu orientieren. Die Grundelemente und ihre Funktion sind den Usern weitgehend bekannt. Es werden immer neue Interaktionselemente entwickelt und daher kann eine solche Aufzählung nie vollständig sein. Bei der Gestaltung neuer Elemente soll man sich jedoch auf die Vor- und Nachteile der bereits bekannten und erprobten Elemente beziehen, die in diesem Kapitel beschrieben werden.

Multimediaproduktion 2: Kreation

Unit ID: 02_2_produktion « m02_vsb « medieninformatik
Detaillierte Konzepte erweitern die Projektbeschreibung. In dieser Phase sollten auch Kommunikationswege und Zuständigkeiten festgelegt werden, sie sind ein Kennzeichen für gut funktionierendes Projektmanagement und reibungslosen Abwicklung. Das Festlegen der Informations-Architektur ist ein nächster Arbeitsschritt. Er beginnt mit einer Grobzuordnung der wichtigsten inhaltlichen Punkte. Nach der Freigabe des Screen-Designs wird der Content (Inhalt) erstellt bzw. implementiert. Die daraus folgende Beta-Version sollte interne Test- und Korrekturphasen erfolgreich hinter sich haben, bevor Sie dem Kunden vorgestellt wird. Beta-Versionen bzw. die darauf durchgeführten Usability Tests liefern wichtige Aufschlüsse, wie user mit der Anwendung umgehen. Nach allen Tests erfolgt der Launch. Mit diesem Zeitpunkt ist in den meisten Fällen das Projekt abgeschlossen. Eine interne Manöverkritik liefert wertvolle Aufschlüsse für Folgeprojekte.

Bild 2: Einflüsse

Unit ID: 08_2_bild « m02_vsb « medieninformatik
Im Mittelpunkt dieser Lerneinheit stehen objektive Beobachtung, subjektive Erfahrung und Konvention als Einflüsse auf die Bildentstehung, sowie das Zusammenspiel dieser Faktoren.

Multimediaproduktion 1: Planung

Unit ID: 02_1_produktion « m02_vsb « medieninformatik
Der Ablauf einer Multimediaproduktion teilt sich in die Projektabschnitte Definitionsphase, Kreation & Entwicklung und in die Produktionsphase. Die praktische Abwicklung von Multimedia-Projekten kann je nach Auftraggeber, Umfang und Zielvorgabe unterschiedlich sein. Wichtigster Punkt ist jedoch die Zieldefinition. Hier werden die Interessen der Auftraggeber mit den Bedürfnissen der Nutzer festgehalten und die Strategie zur Zielerreichung festgelegt. Jede Phase des geplanten Projektablaufs muss an bestimmten „milestones“ kontrolliert werden. Bei diesen Etappenzielen werden die Soll/-Istwerte den vorgegebenen Projektzielen gegenübergestellt und eventuell angepasst. Projekt-Management ist also eine dynamische Aufgabe, die sich zeitlich über das gesamte Projekt erstreckt. Die definierten Ziele münden in ein Angebot.

Multimedia: Anwendungstypen

Unit ID: 13_2_struktur « m02_vsb « medieninformatik
Multimedia-Typen entstehen auf Grundlage komplexer Bedürfnislagen und ökonomischer Zwänge – dies soll am Beispiel der Corporate Site verständlich gemacht werden. Allgemeiner Überblick über Multimediatypen und Anwendungsfelder.

Animation 1: Grundlagen

Unit ID: 11_1_animation « m02_vsb « medieninformatik
Diese Lerneinheit soll Antworten auf die folgenden Fragen geben: Was ist Animation? Warum lässt sich unser Gehirn durch Animation täuschen und nimmt Bewegung wahr, wo nur eine Abfolge von Einzelbildern gezeigt wird? Welche Techniken werden zur Produktion von animierten Filmen eingesetzt? Wo sind die Einsatzgebiete?

Designprinzipien

Unit ID: 03_prinzipien « m02_vsb « medieninformatik
Für gutes Design gibt es kein Patentrezept. Die Analyse von fertigen oder gerade entstehenden Designprojekten kann aber helfen, Schwachstellen zu erkennen und Qualität zu steigern. Die Beurteilung kann nach unterschiedlichen Gesichtspunkten erfolgen, wie beispielsweise Transparenz, Eindeutigkeit, Einfachheit, Ordnung, Zielstrebigkeit, Benutzerorientierung und unter weiteren Aspekten, die in dieser Lerneinheit vorgestellt werden.

Navigation: Prinzipien

Unit ID: 15_1_navigation « m02_vsb « medieninformatik
Navigations-Design oder Informations-Architektur ist derjenige Teil des User-Interface-Design, der sich mit die Gestaltung von Informationsräumen beschäftigt. Durch die zunehmende Komplexität von Applikationen steigt die Bedeutung von Navigations-Design auch in den Fällen, wo der Informationsraum nur ein Mittel zum Zweck der Applikation ist. Wie bei Design-Aufgaben üblich ist, gibt es keine allgemein gültigen Patentrezepte, sondern eine Reihe von Gestaltungsempfehlungen, die voneinander abhängig sind. Das Kapitel beschreibt, welche Eigenschaften ein dem Benutzer angepaßtes User Interface haben soll.

Infografik

Unit ID: 07_2_infografik « m02_vsb « medieninformatik
Infografiken dienen der Darstellung von zeitlichen Abläufen, räumlichen Beziehungen, statistischen Daten, ursächlichen und organisatorischen Zusammenhängen oder von Mengenverhältnissen. Durch Infografiken können Zusammenhänge verdeutlicht werden, die durch verbale Beschreibung oder bloße Auflistung von numerischen Daten nur schwer zu vermitteln sind. Sie können aber auch benutzt werden, um Fakten zu verzerren und zu verschleiern.

Multimediaproduktion 4: Kreativitätswerkzeuge

Unit ID: 02_4_produktion « m02_vsb « medieninformatik
Ideen sind kein Zufall. Einfälle können durch Kreativitätstechniken systematisch gefördert „ins Bewusstsein“ gefördert werden. Auch hier gilt: Zuerst die Fragestellung exakt formulieren, dann locker die Gedanken um die Aufgabe kreisen lassen. Manchmal können auch Gedankengänge, die in die „falsche“ Richtungen laufen zu richtigen Lösungen führen. Am besten ist es, sich die Technik anzueignen, die einem am besten liegt. Welche Technik auch angewendet wird: beim Ideenfinden keine Kritik üben – das ist eine Ideenbremse!

Visuelle Komposition 2: Zusammenspiel

Unit ID: 04_2_komposition « m02_vsb « medieninformatik
Einzelelementen bilden Gruppen, die wiederum auf einer Seite oder Benutzeroberfläche platziert werden. Themen dieser Lerneinheit: trennende und verbindende Hilfselemente, Ordnung und Chaos, Monotonie und Variation, Bewegung und Dynamik, optische Täuschung.

Multimedia Design: Einleitung

Unit ID: 01_einleitung « m02_vsb « medieninformatik
Einführung in das Multimedia Design: Überblick über Anwendungsgebiete, Design Bereiche und Design Aufgaben als Motivation für die Folgenden Lerneinheiten

Bild 1: Grundlagen

Unit ID: 08_1_bild « m02_vsb « medieninformatik
Bilder kommunizieren durch die Erkennbarkeit der Abbildung oder provozieren unsere Wahrnehmung durch die Verweigerung von Erkennbarkeit und damit Benennbarkeit. Bilder wecken Emotionen, sie werden zur Dokumentation und Erklärung, als Bildzeichen zur Kennzeichnung, Anweisung oder Warnung. In der Antike und seit der Renaissance war die realistische räumliche Darstellung ein zentrales Anliegen der europäischen bildenden Kunst. Stark verändert wurde die Produktion und Wahrnehmung von Bildern durch die Fotografie.

Struktur und Dramaturgie

Unit ID: 13_1_struktur « m02_vsb « medieninformatik
Angestrebte Lernergebnisse: Verständnis für Struktur und Dramaturgie von multimedialen Anwendungen; Kenntnis von Strukturmodellen; Überblick über dramaturgische Implikationen verschiedener Medien.

Interaktions-Design

Unit ID: 14_interaktion « m02_vsb « medieninformatik
Man spricht von Interaktions-Design, da die Interaktion zwischen einem User und einem Produkt stark durch die Gestaltung des User Interface mitbestimmt wird. Der Gestalter des User Interface hat also einen großen Einfluß darauf, ob ein späterer User mit Hilfe des Produkts sein Ziel erreicht, wie schnell und problemlos er es erreicht und ob er während und nach der Interaktion zufrieden oder frustriert ist. Interaktions-Design ist eine stark interdisziplinäre Aufgabe. Sie erfordert vor allem Kenntnisse der kognitiven Eigenschaften des Menschen, der User-Test-Methoden und des Design-Prozesses, die in diesem Kapitel beschrieben werden.

Komprimierung von Multimediadaten

Module ID: m04 « medieninformatik — Das Modul behandelt für alle Medientypen die derzeit gängigen Komprimierungsverfahren: Ausgehend von einem Überblick und einer Taxonomie werden allgemeine "klassische" Komprimierungsverfahren behandelt, die in den medienspezifischen Verfahrungen in Teilschritten zum Einsatz kommen (Run-Length Kodierung, Lempel-Ziv Kodierung, Huffman Kodierung, Arithmetische Kodierung, Subband Kodierung, Differential Coding). In den weiteren Teilmodulen werden Verfahren für Bilder (JPEG, Fraktalkomprimierung und Wavelet Komprimierung), Audio (MP3, Advanced Audio Coding und AC-3) und Video (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.261, H.263, H.324) behandelt. Ein weiteres Teilmodul diskutiert die Qualität und Performance der Verfahren und dafür existierende Messverfahren. Fallbeispiele von Non-Standard-Anwendungen runden das Modul ab.

Standards für Videokonferenzen

Unit ID: 05_40 « m04 « medieninformatik
H.261 ist ein Standard zur Videokompression, welcher 1990 entwickelt wurde. Der nachfolgende und verbesserte Standard ist H.263, welcher im Standard H.324 enthalten ist. H.263 ist vom Prinzip der Kodierung gleich, allerdings wurden einige Möglichkeiten zur Verbesserung der Performanz hinzugefügt. H.324 wurde entwickelt, um Video, Audio und Datenübertragung für Videokonferenzen über analoge Leitungen möglich zu machen.

Für Robert: falsch eingegeben, bitte löschen!!

Unit ID: applet40301 « m04 « medieninformatik
12:52:05 robert Exp $ // // $Source: /home/mlearn/cvs/Core/Templates/master.dwt,v $ // $Revision: 1.1 $ // $Name: $ // $Date: 2004/07/13 12:52:05 $ // $Author: robert $ header("Content-Type: text/html; charset=utf-8"); echo '' . "\n"; $_library = 'libraries/core.inc.php'; if (is_file('./' . $_library)) { include_once $_library; } else { $_library = 'system/core/' . $_library; for ($i = 0; $i < 10; $i++) { if (is_file($_library)) { include_once $_library; break; } else { $_library = sprintf('../%s', $_library); } } } ?> Fouriertransformation

Für Robert: falsch eingegeben, bitte löschen!!

Unit ID: applet40306 « m04 « medieninformatik
12:52:05 robert Exp $ // // $Source: /home/mlearn/cvs/Core/Templates/master.dwt,v $ // $Revision: 1.1 $ // $Name: $ // $Date: 2004/07/13 12:52:05 $ // $Author: robert $ header("Content-Type: text/html; charset=utf-8"); echo '' . "\n"; $_library = 'libraries/core.inc.php'; if (is_file('./' . $_library)) { include_once $_library; } else { $_library = 'system/core/' . $_library; for ($i = 0; $i < 10; $i++) { if (is_file($_library)) { include_once $_library; break; } else { $_library = sprintf('../%s', $_library); } } } ?> Applet: Fourierreihe

JPEG Bildvorbereitung

Unit ID: 04_19 « m04 « medieninformatik
In dieser Lerneinheit werden Vorbereitungsschritte beschrieben, die notwendig sind, um ein Bild als JPEG codieren zu können: Blockzerlegung, Farbraumtransformation, Diskrete Kosuinustransformation. Weiters wird der Begriff "Frequenz" in Zusammenhang mit Bildcodierung erläutert.

Transformationskodierung

Unit ID: 02_03 « m04 « medieninformatik
Die Transformationskodierung ist ein wichtiges Werkzeug für all jene Komprimierungsalgorithmen, die zur Datenreduktion wissenschaftliche Kenntnisse über perzeptuelle Eigenschaften unserer Sinnesorgane nutzen. So weiß man, dass unser Auge gegenüber bestimmten Kontrasten besonders empfindlich ist, andere wieder werden von unserem Auge nicht so genau oder überhaupt nicht wahrgenommen . Unser Gehör wiederum nimmt verschiedene Töne bzw Tonkombinationen unterschiedlich genau wahr. Diese Lerneinheit demonstriert mit Hilfe von Bild- und Hörbeispielen die Effektivität von Transformationsalgorithmen.Neben der Erläuterung der grundlegenden Theorie, die hinter einer Transformaitonskodierung steckt, werden exemplarisch einige bekannte Transformationen kurz vorgestellt.

MPEG Video Kodierungsprinzip

Unit ID: 05_29 « m04 « medieninformatik
Videosequenzen bestehen aus einer großen Anzahl aufeinander folgender Standbilder. Will man Videosequenzen digital speichern und wiedergeben, kann man jedes Bild separat kodieren und die Videosequenz als Folge dieser kodierten Bilder darstellen. Die sich daraus ergebende Datenmenge ist aber enorm. MPEG Video nutzt zur Datenreduktion örtliche und zeitliche Redundanzen

Der MPEG-1 Standard

Unit ID: 05_28 « m04 « medieninformatik
MPEG-1 wurde 1993 von der ISO als internationaler Standard verabschiedet. Darin wird die Kodierung von Filmen inclusiver Tonspur(en) beschrieben, die es ermöglicht, Videos auf einer Compact Disc zu speichern. Der Standard ist auf eine Datenrate (Bild und Ton) um die 1,5 Mbit/s optimiert, dies ist im Bereich der Datenrate einer herkömmlichen Audio-CD.

Bewegungsschätzung und -kompensation, Teil 2

Unit ID: 05_35 « m04 « medieninformatik
Es gibt verschiedene Techniken, um basierend auf dem Blockmatchingverfahren die Position eines bestimmten Makroblockes aus einem Bild in einem Referenzbild wieder zu finden. In dieser Lerneinheit wird stellvertretend die Vollschrittsuche und die Mehrschritt bzw Dreischrittsuche erklärt.

Der MPEG-4 Standard

Unit ID: 05_36 « m04 « medieninformatik
MPEG-4 ist ein internationaler Standard, der viele Neuerungen für die Video- und Audiokomprimierung beinhaltet. Durch die Verwendung von objektorientierten Prinzipien zur Beschreibung und Zusammensetzung einer visuellen Szene im Gegensatz zur einfachen Übertragung von Videoframes, wie dies in MPEG-2 der Fall war, wird die Größe einer solchen Datei um Vielfaches vermindert. Dadurch eröffnen sich viele neue Möglichkeiten der Darstellung von multimedialen Inhalten, auch die Interaktivität wird bedeutend erhöht. Im Folgenden werden die einzelnen Teile des Standards beschrieben und ebenso wird auch genau auf die Szenenbeschreibung eingegangen.

Grundlagen der digitalen Audiotechnik

Unit ID: 03_09 « m04 « medieninformatik
Diese Lerneinheit bietet einen Überblick über digitales Audio. Es werden die Vorteile gegenüber analogem Audio erörtert und das Prinzip der Abtastung und der Quantisierung beschrieben, Vor- und Nachteile der linearen und nicht linearen Quantisierung erläutert. Weiters gibt es einen Überblick über mögliche Darstellungsformen eines Audiosignals (Frequenzbereich, Spektogramm, Zeitbereich).

JPEG versus JPEG 2000

Unit ID: 04_26 « m04 « medieninformatik
Der JPEG 2000 Standard soll die Vorherrschaft des momentan vorherrschenden JPEG Standards ablösen und selbst zum neuen Standard für Bildkompression werden. Doch wie effizient ist er wirklich? Diese Lerneinheit soll eine Vergleichsmöglichkeit zwischen den beiden Standards bieten, sowohl auf mathematischen bzw. computertechnischen Kennzahlen, als auch durch den einfachen optischen Vergleich mehrerer mit verschiedenen Verfahren kodierten Bildern.

Wavelets

Unit ID: 02_05 « m04 « medieninformatik
Die Wavelettransformation ist ein Mitte der 80ger Jahre entwickeltes mathematisches Werkzeug. Sie ist optimiert zur lokalen (=zeitlich oder örtlich) Analyse von instationären Signalen, die schnelle Signalanstiege enthalten. Sie baut auf der Short Time Fouriertransformation auf, wobei durch die Einführung von neuen Basisfunktionen, den „Wavelets“, Nachteile, die bei einer STFT Analyse auftreten, beseitigt werden konnten. Neben den notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Wavelettransformation wird in dieser Lerneinheit auf die Bedeutung für die Audio- und Bildkodierung eingegangen. Inhalt für LOD 2

Bewegungsschätzung und -kompensation, Teil 1

Unit ID: 05_34 « m04 « medieninformatik
Um zeitliche Redundanzen einer Videosequenz für dessen Komprimierung zu nutzen, verwendet MPEG Video die Technik der Bewegungskompensation. In dieser Lerneiheit werden die Begriffe Bewegungsschätzung und -kompensation definiert und das Block-Matching Verfahren vorgestellt.

JPEG Standard

Unit ID: 04_18 « m04 « medieninformatik
Anfang der achtziger Jahre wurde innerhalb der ISO eine Arbeitsgruppe, die Photographics Experts Group (JPEG), mit dem Ziel gebildet, die Entwicklung eines Verfahrens zur Datenreduktion von digitalen Bildern voranzutreiben. Heute ist der JPEG der weltweit dominierende Standard für digitale Bilder. Die Lerneinheit beschreibt die Keyfeatures und die vier möglichen Modi des Standards, und erklärt an Hand des Blockschaltbildesüberblicksmäßig die Funktionsweise des JPEG Encoders bzw des Decoders.

Der MPEG-2 Standard

Unit ID: 05_31 « m04 « medieninformatik
Diese Lerneinheit gibt einen kurzen Überblick über den MPEG-2 Standard. Es werden dessen Ziele und seine Erweiterungen gegenüber dem MPEG-1 Standard beschrieben und eine Auflistung der 9 Teile des Standards geboten. Eine tiefere Gliederung des MPEG-2 Standard/Video findet man in der Lerneinheit Levels und Profiles, in der Lerneinheit MPEG-2 AAC wird MPEG-2/Audio beschrieben.

MPEG-4 Audio

Unit ID: 03_15 « m04 « medieninformatik
MPEG-4 beschreibt neben Kodierung von natürlichen Audio auch die von synthetischen Klängen. Weiters führt MPEG-4 den Begriff „Strukturelles Audio“ ein, welches ein Audiosignal als eine Komposition verschiedener Audioobjekte (Sprache, Musik etc.) betrachtet. Die Lerneinheit bietet einen Überblick über die von MPEG-4 eingeführten Tools, als Beispiel der von MPEG-4 neu eingeführten Sprachkodierung wird ein CELP Kodierer näher betrachtet.

MPEG-2 Levels und Profiles

Unit ID: 05_32 « m04 « medieninformatik
Der MPEG-2 Standard deckt ein derartig großes Feld an Anwendungen ab, daß es keinen Sinn macht, für jede Anwendung den Geräten (Kodierer, Decoder) Konformität mit dem gesamten MPEG-2 Standard abzuverlangen. Daher unterteilt man den Standard in Untergruppen. Diese Untergruppen werden durch Profiles and Levels beschrieben.

Video und Videoobjects Planes

Unit ID: 05_38 « m04 « medieninformatik
Die Kodierung von Videos in MPEG-4 basiert auf Objekten. Die aufeinanderfolgenden Frames einer Bildsequenz werden zu Video Object Planes, also quasi Flächen, in denen die Videoobjekte eine begrenzte Zeit lang existieren. In dieser Lerneinheit wird die Kodierung der verschiedenen Arten von Videoobjekten genau erläutert und auch auf die dabei verwendeten Kompressionsverfahren eingegangen.

Frames in MPEG Video

Unit ID: 05_30 « m04 « medieninformatik
Im MPEG Video Standard sind 4 Arten von Frames definiert. In dieser Lerneinheit werden die Funktionen, die Features, die Schwächen und Stärken von I-, P-, B- und D-Frames beschrieben. Weiters werden die im MPEG Video Standard verwendeten Inter- und Intrakodierungstechniken ausführlich erläutert.

Entropiekodierung

Unit ID: 02_02 « m04 « medieninformatik
Die Entropie bezeichnet den mittleren Informationsgehalt einer Nachricht. Der Informationsgehalt eines Zeichens hängt von der Auftrittswahrscheinlichkeit ab und ist umso größer, je kleiner die Auftrittwahrscheinlichkeit ist. Entropiekodierung ist auf alle Daten gleichermaßen anwendbar. In dieser Lerneinheit werden auf Entropie basierende Codierungstechniken, die oft zur Kompression mulitmedialer Daten verwendet werden, genauer beschrieben: Lauflängenkodierung, LZ und LZW Codierung, Huffmancodierung.

Der MPEG-1 Audiostandard

Unit ID: 03_10 « m04 « medieninformatik
Diese Lerneinheit befasst sich mit jenem Teil des MPEG-1 Standards, der die Audiokomprimierung beschreibt. Es werden die Ziele, die besonderen Features und die Layer Struktur des Standards erörtert.

JPEG Kodierungstechnik

Unit ID: 04_20 « m04 « medieninformatik
Der JPEG Standard definiert drei Modi der verlustbehafteten Kodierung: Sequentielle, progressive und hierarchische Kodierung. Jeder Modus ist für bestimmte Anwendungen gedacht. Allen drei Techniken sind der erste Schritt der JPEG Kodierung, die Bildvorbereitung (siehe LU19 "JPEG Bildvorbereitung"), und die Art der Quantisierung der DCT Koeffizienten gemeinsam. Unterschiedlich sind aber die Kodierung der quantisierten DCT Koeffizienten.

MP3

Unit ID: 03_13 « m04 « medieninformatik
MP3 ist der komplexeste Layer des MPEG Audiostandards. Aufbauend auf den MPEG Audiocodierungsprinzipien beschreibt diese Lerneinheit die technischen Erweiterungen von MP3 gegenüber den beiden einfacheren Layern I und II. Es werden die von MP3 verwendete Hybridfilterbank, die spezielle Hybridkodierung und die Besonderheit der variablen Datenratensteuerung beschrieben. Abschließend gibt es einen Überblick über die verschiedenen durch MPEG Audiokompression eingeführten Artefakte.

Motivation und Überblick

Unit ID: 01_01 « m04 « medieninformatik
Ziel der Kompression ist es, durch verschiedene Verfahren das Datenvolumen digitaler Dateien zu reduzieren. Multimediadaten (Video, Bilder, Audio) benötigen beträchtlichen Speicherplatz. Durch Kompression, das heißt gezielte Reduktion der Datengröße, können auch digitale Audio-, Video und Bilddaten einerseits gespeichert werden, andererseits können sie über verschiedenste Medien übertragen werden. Diese Lerneinheit definiert grundlegende Begriffe und bietet einen Überblick zur Klassifizierung der grundlegenden Datenkompressionstechniken.

MPEG-2 Audio/AAC

Unit ID: 03_14 « m04 « medieninformatik
AAC steht für "Advanced Audio Coding" und wird im MPEG-2 Standard beschrieben. Die Besonderheiten von AAC sind seine modulare Aufbauweise, durch die eine große Flexibilität für die verschiedensten Anwendungen gewährleistet ist, und die Module selbst, die verantwortlich sind für die große Qualitätssteigerung gegenüber MP3.

Glossar

Unit ID: 00_Glossar « m04 « medieninformatik
Glossareinträge für Modul4

JPEG2000 Kodierungstechnik

Unit ID: 04_23 « m04 « medieninformatik
Bei der Erarbeitung der JPEG2000 Kodierungstechnik hatte man nicht nur optimales Kompressionsverhalten als Ziel. Aus Erfahrungen mit dem alten JPEG Standard hat sich eine lange Liste an Verbesserungsvorschlägen und Wünschen nach zusätzlichen Features ergeben. Möglichst vielen dieser Wünsche nachzukommen, war daher das Hauptziel für den neuen Standard. In dieser Lerneinheit wird die Architektur des JPEG2000 Encoders beschrieben, der einen Datenstrom erzeugt, der sämtliche Features des JPEG2000 Standards darstellen kann (unter anderem auch verlustbehaftet, verlustlos). Es wird die Technik des Embedded Coding beschrieben, und die Vorteile,die sich aus dieser kodierungstechnik ergeben.

MPEG-2 Interlaced Kodierung

Unit ID: 05_33 « m04 « medieninformatik
Auf Grund historischer Entwicklungen der Fernsehtechnik handelt es sich bei Videomaterial, das von elektronischen Fernsehkameras aufgezeichnet worden ist, um interlaced Video. Interlaced Videos weisen besondere Eigenschaften auf, die eine qualitativ hoch stehende MPEG Kodierung nicht zulassen. Der MPEG-2 Standard bietet nun einen speziellen Kodierungsmodus, der eine effektive MPEG Kodierung ermöglicht. So kann auch interlaced Videomaterial in voller Qualität in digitalen Medien verwendet werden.

Grundlagen der perzeptuellen Bildkodierung

Unit ID: 04_17 « m04 « medieninformatik
Die Aufgabe der Bildcodierung ist die Reduktion der zu übertragenden Datenmenge. Eine Entwicklungstendenz ist das Erzielen immer höherer Reduktionsfaktoren unter Ausnutzung von Inhaltsmerkmalen der Bilder. Weiters können bei der Kompression gewisse Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung ausgenutzt werden, indem man gewisse Details, die die menschliche Wahrnehmung sowiese nicht verarbeiten könnte erst gar nicht codiert. So lassen sich komprimiertere Darstellungen erzeugen ohne auf ein anspruchsvolles Ergebnis verzichten zu müssen. Dieses Kapitel behandelt die Grundlagen der menschlichen Wahrnehmung bezüglich des Sehsinns (Gesichtsinns), die Empfindlichkeit des Auges hinsichtlich Helligkeit, Kontrast und Farbe und deren Auswirkungen auf die Bildcodierung, u.a. durch die Technik der Unterabtastung (Subsampling).

Subbandtechnik bei Audiokodierungstechnik

Unit ID: 03_11 « m04 « medieninformatik
Um die Erkenntnisse aus der Psychoakustik in effektive Datenreduktion ummünzen zu können, muss das Audiosignal erst in einer passenden Form dargestellt werden. Die Subbandtechnik berücksichtigt, dass unser Gehör den speziellen Charakter eines akustischen Ereignisses vorwiegend in dessen Spektralbereich erkennt. In der Lerneinheit wird beschrieben, wie ein Audiosignal mittels einer Filterbank in Subbands aufgeteilt wird und jedes Subband separat auf psychoakustische Eigenschaften hin untersucht wird. Als weitere Technik zur Datenkompression wird das "Companding", welche die Subbandtechnik effektiver macht, beschrieben.

Grundlagen der perzeptuellen Audiokodierung

Unit ID: 03_08 « m04 « medieninformatik
Die Psychoakustik beschäftigt sich mit den in unserem Bewußtsein auftretenden Hörerscheinungen. Sie versucht, die psychischen Empfindungen, die durch akustische Reize ausgelöst werden, qualitativ und quantitativ zu erfassen, zu beschreiben und zu erklären. Sie gibt Aufschluss darüber, was wir hören und was nicht . In der Audiocodierungstechnik bedient man sich der Psychoakustik, um nur wirklich hörbare Informationen eines Audiosignals codieren zu müssen. Diese Lerneinheit erklärt die für die Audiokodierung wichtigen Hörphänomene Hörbereich, Maskierungseffekt und kritische Bandbreite. Weiters wird der Begriff "Quantisierungsrauschen" eingeführt und dessen psychoakustische Wirkung auf das menschliche Gehör erörtert.

JPEG2000 Standard

Unit ID: 04_22 « m04 « medieninformatik
Das neue Bildformat JPEG 2000 ist eine Gemeinschaftsentwicklung zwischen der Universität von British Columbia, dem Unternehmen Image Power und der ISO. JPEG 2000 soll sowohl die verlustbehaftete, wie auch die verlustfreie Komprimierung ermöglichen. Bildinformationen können komprimiert und unkomprimiert gespeichert werden und die Fehlerquote soll deutlich niedriger liegen als bei seinem Vorgänger, dem JPEG Standard. Diese Lerneinheit gibt einen Überblick über den Standard und dessen Aufbau. Weiters werden die prinzipiellen Unterschiede zum JPEG Standard erläutert.

MPEG-4 Visual

Unit ID: 05_37 « m04 « medieninformatik
Der Visual-Teil des MPEG-4 Standards (ISO/IEC 14496-2) beinhaltet verschiedene Technologien um Visuelles darzustellen. Dabei sind Tools zur Kodierung von Textur von stehenden Bildern und die Animation von Gesichtern und Körpern standardisiert. Der Visual-Teil erstreckt sich über ein weites Feld von Applikationen, von solchen mit niedriger Bitrate für mobile Geräte über TV-Qualität bis zu Applikationen in Studios mit sehr hoher Auflösung und Qualität.

MPEG Audiokodierungsprinzip

Unit ID: 03_12 « m04 « medieninformatik
In dieser Lerneinheit werden die Grundprinzipien jener MPEG Audiocodierungstechnik beschrieben, die die perzeptuellen Eigenschaften unseres Gehörs für Datenkomprimierung nutzen. Ausgehend von einem einfach aufgebauten MPEG Decoder wird die Funktionsweise des Psychoakustischen Modells , die von MPEG verwendete 32-stufige Filterbank, die Technik der Skalierung und das im MPEG Standard festgelegte Datenstromformat näher erläutert.

Waveletbasierte Bildkodierung

Unit ID: 04_21 « m04 « medieninformatik
In den letzten Jahren war bezüglich Bildkompression immer mehr und mehr von Wavelets und Wavelettransformation die Rede. Die erste Institution, die Wavelets schließlich in die Praxis eingeführt hat, ist das FBI. Fingerabdrücke werden dort bereits mittels einer waveletbasierten Kompressionstechnik kodiert und archiviert. Auch der neue Bildkodierungsstandard JPEG2000, der mittelfristig den zurzeit allgegenwärtigen JPEG Standard ablösen soll, basiert auf der Wavelettransformation. Diese Lerneinheit versucht mit Bildbeispielen und Java Applets das Prinzip der waveletbasierten Bildkodierung leicht verständlich zu machen.

Vergleich von Komprimierungsvefahren

Unit ID: 04_25 « m04 « medieninformatik
Diese Lerneinheit bietet einen Überblick über heute gängige Bildkompressionstechniken jenseits von JPEG und JPEG2000. Es werden die grundlegenden Prinzipien von GIF, PNG TIFF und BMP erläutert und ihre Vor- und Nachteile aufgezeigt.

AC-3

Unit ID: 03_16 « m04 « medieninformatik
AC-3 ist ein von der Firma Dolby unabhängig von MPEG entwickelter Audiodecoder. Seine Stärken liegen in der Kodierung von Mehrkanalstereofonie. Ähnlichkeiten zu Audio MPEG bestehen bei der Filterbank und der prinzipiellen Arbeitsweise des psychoakustischen Modells, unterschiedlich sind hingegen die Technik der Bitzuweisung und die Mehrkanalkodierung.

Fouriertransformation

Unit ID: 02_04 « m04 « medieninformatik
Im Jahr 1822 entwickelte der französische Physiker Jean-Baptiste Joseph de Fourier die Fourierreihe. Von ihr leiten sich das Fourierintegral, die Fouriertransformation und das Frequenzspektrum ab. Die Fouriertransformation bildet heute die elementare Grundlage verschiedenster Signalanalyseverfahren. In dieser Lerneinheit wird neben den zum Verständnis notwendigen Grundlagen speziell auf die Bedeutung der Fouriertransformation für die Datenkomprimierung eingegangen, Vor- und Nachteile erläutert.

Content-Based Retrieval and Indexing

Module ID: m05 « medieninformatik — Das Modul behandelt die Prinzipien des Retrievals von visuellen und akustischen Daten: Ausgehend von allgemeinen Methoden des Bildretrievals (Filteroperationen, Segmentierungsverfahren, Skelettierung) werden visuelle Merkmale und Merkmalsextraktion (globale und lokale Farbe, Texturen, Objekteigenschaften), wie sie auch im Modul 7: Metadaten zum Einsatz kommen, und die prinzipielle Architektur von Content-Based Retrievalsystemen behandelt. Die Erörterung von Methoden, die der Performancesteigerung dienen, runden den Bildretrievalteil ab. Im Teil Videoretrieval wird vor allem auf das Segmentierungsproblem eingegangen und verschiedene Methoden, die auch Objekt- und Kamerabewegungen und Schnitt-Effekte berücksichtigen, diskutiert. Der restliche Teil des Moduls stellt Audioretrievalverfahren vor und präsentiert abschließend konkrete, praktische Anwendungen, die teilweise alle diskutierten medienspezifischen Retrievalansätze integrieren.

MPEG-7 Audio

Unit ID: 03_24 « m05 « medieninformatik
Um Audiodaten für ein Retrieval System zugänglich zu machen, ist es wie bei allen multimedialen Daten notwendig, neben den eigentlichen Audiodaten geeignete Meta-Daten abzulegen. Die ISO hat sich bei der Erarbeitung es MPEG-7 Standards die Aufgabe gesetzt, Repräsentationen multimedialer und somit auch Audiodaten zu standardisieren.

Musikinformationsretrieval

Unit ID: 03_23 « m05 « medieninformatik
Grundsätzlich kann man die Forschungarbeiten an MIR in zwei Gruppen unterteilen: Analyse/Produktions MIR Systeme und Lokalisierende MIR Systeme. Erstere versorgen Personen, die meist beruflich mit Musik zu tun haben,mit detaillierten Informationen über Musikmaterialien in einer Musikdatenbank. Lokalisierende MIR Systeme sind hingegen für ein Massenpublikum gedacht: Es soll mittels einfacher musikalischer Artikulation möglich sein, gewünschte Musikdateien aus einem beliebig großen Datenbestand zu filtern.

Sprachinformationsretrieval

Unit ID: 03_22 « m05 « medieninformatik
Konventionelle Informationsretrieval Systeme basieren ausschließlich auf Textsuche. Es besteht nun der Wunsch, auch gesprochenen Text, der zum Beispiel in Videos und Audiodateien gespeichert ist, für Informationsretrievalsysteme zugänglich zu machen. Diese Lerneinheit gibt einen Überblick über die verschiedenen Ansätze, Sprache automatisch in geschriebenen Text zu konvertieren.

Fallbeispiel: MusArt

Unit ID: 03_25 « m05 « medieninformatik
Musart ist ein content-based Music Information Retrieval Project, welches am Institut für Elektrotechnik und Computerwissenschaften der Universität von Michigan/USA durchgeführt wird. Eine Musiksuche wird nicht an Hand einer Textangabe , wie Name des Komponisten, Interpreten etc , durchgeführt, sondern es werden die Musikstücke der Datenbank rein auf ihren musikalischen Gehalt hin untersucht.

Audio Retrieval Überblick

Unit ID: 03_21 « m05 « medieninformatik
Diese Lerneinheit liefert einen Überblick und Motivation für Audioretrieval. Es werden die wichtigsten Features für Audiodateien beschrieben und Algorithmen vorgestellt, mit deren Hilfe Sprache von Musik unterschieden werden kann.

	Multimedia Informationssysteme
	Module ID: m06 « medieninformatik — Informationssysteme, die auf multimedialen Objekttypen basieren, erfordern zum Teil radikal neue Design-Ansätze in den Bereichen Datenmodellierung, Speicherstrukturen, Benutzungsschnittstellen und Programmierung-Schnittstellen, die über den Kanon der Standard-Inhalte von Lehrveranstaltungen zum Thema "Informationssysteme" im Allgemeinen weit hinausgehen.

Echtzeiterfassung mit JMF - Capturing

Unit ID: 3_02 « m06 « medieninformatik
In dieser LU wird das Erfassen von Echtzeitdaten mit Hilfe von JMF präsentiert. Dabei wird sowohl das Audio- wie auch das Videocapturing durch Code-Beispiele erläutert. Außerdem wird auf das JMF Ereignismodell eingegangen.

Multimedia Object Query Language

Unit ID: 1_3_09 « m06 « medieninformatik
Diese LU befasst sich mit der Multimedia Object Query Language (MOQL). Zunächst wird die Idee einer allgemeinen Abfragesprache erläutert und kurz auf die OQL, die Object Query Language, eingegangen. Danach folgen Ausführungen über die Multimedia-Erweiterungen (räumliche Beziehungen, zeitliche Beziehungen, Ergebenis-Präsentation), die aus OQL MOQL werden lassen. Als praktisches Beispiel für die Anwendung von MOQL wird VisualMOQL aus dem DISIMA-Projekt vorgestellt. Zuletzt folgt noch eine kurze Zusammenfassung über MOQL.

Serverarchitekturen

Unit ID: 2_1_18 « m06 « medieninformatik
Diese LU behandelt Serverarchitekturen Man unterscheidet zuerst zwischen der einfachen und einschichtigen Architektur, welche sich aus einem Anwendungsserver, einem Kontrollserver und einem Datenserver zusammensetzten. Weiterhin betrachtet man auch noch verteilte Architekturen. Hierbei kann es sich um geteilte Server, Externally Switched Server oder Fully Switched Server handeln. Um Serverarchitekturen grundsätzlich zu vergleichen und zu klassifizieren werden Leistungsmaße definiert. Diese sind z.B: - Gleichzeitigkeit: maximale Anzahl von Benutzern, die unabhängig auf ein Multimedia-Dokument zugreifen können - Zugriffs-Wartezeit: die Zeitspanne, die ein Benutzer warten muss, nachdem eine Anfrage gesendet wurde. Diese sollte unabhängig von der Serverauslastung sein - Speicherkapazität und Speicher - Skalierbarkeit - Erweiterbarkeit: andere Anwendungsszenarios mit denselben Komponenten

Multimediale Datentypen

Unit ID: 4_2_05 « m06 « medieninformatik
In dieser LU werden die Grundlagen der multimedialer Datentypen Text, Audio, Rasterbild, Vektorgraphik und Video erläutert. Nachdem Definition der Gemeinsamkeiten der verschiedenen Typen von Mediendaten, werden die Besonderheiten aller Datentypen in Bezug auf ihre Struktur und Abfragemöglichkeit präsentiert.

Einführung in Video Server und Streaming Technologien

Unit ID: 2_1_17 « m06 « medieninformatik
Diese LU dient als Einführung in Video Server und Streaming Technologien. Es werden grundlegende Begriffe bezüglich der Übertragung von multimedialen Daten erläutert, darüber hinaus wird auf die technischen Anforderungen und Möglichkeiten eingegangen. Ein weiterer Teil dieser LU beinhaltet eine grundsätzliche Erklärung der Bedeutung von Quality of Service in verteilten Multimedia Systemen.

Einleitung und Überblick

Unit ID: 6_01 « m06 « medieninformatik

Multimedia-Dateisysteme und Vergleich von MoD Servern

Unit ID: 2_1_20 « m06 « medieninformatik
Diese LU beschäftigt sich mit den verschiedenen Strategien zur Speicherung und zum Auslesen der Mediendateien auf und von der Festplatte. Zusätzlich werden vier existierenden Media on Demand Server (Berkley VoD System, Tiger VoD System, Darwin Streaming Server, Helix Universal Server) anhand ihrer Leistungen verglichen.

Forschungsprodukte

Unit ID: 1_4_16 « m06 « medieninformatik
Im Folgenden wird ein Überblick über einige Multimedia-Datenbankmanagementsysteme gegeben. Die MMDBMS haben verschiedene Systemanwendungen und Schwerpunkte. MIRROR Database (Multimedia Information Retrieval Reducing information OveRload): Die Forschungsdatenbank wurde an der Universität von Twente (Niederlande) entwickelt und verwendet einen neuen Retrievalprozess mit Merkmalsgrammatik. DISIMA Database (Distributed Multimedia DBMS): DISIMA ist ein Datenbanksystem für Bilder und bietet eine neue Abfragesprache (MOQL) an, die ein inhaltsbasiertes Retrieval von Informationen ermöglicht. MARS Database (Multimedia Analysis and Retrieval System): Durch die MARS-Datenbank wird ein integriertes Multimedia-Information-Retrieval und Datenbankmanagementsystem realisiert, und beinhaltet einen neuen Abfrageprozess plus physikalischer Indizierung. Die SMOOTH Database ist ein verteiltes Multimedia-Datenbanksystem, das ein Framework für Abfragen, Navigation und Annotierung von Video-Medien-Material integriert. Multimedia Data Cartridge ist eine multimediale Erweiterung für Oracle uns stellt von seiner Funktionalität eine Komplettlösung eines MMDBMS dar.

Scheduling

Unit ID: 2_1_19 « m06 « medieninformatik
Unter Scheduling versteht man die Zuordnung von gegebenen, mengen- und terminmäßig spezifizierten Aufträgen zu Ressourcen und die Bestimmung der zeitlichen Reihenfolge, in der die zu einem bestimmten Zeitpunkt an einer Ressource wartenden Aufträge bearbeitet werden sollen. Diese LU behandelt verschiedene Scheduling-Strategien, welche in einem Video Server verwendet werden. Folgende Strategien werden in dieser LU detailiert betrachtet: Client Session Scheduling Client Request Scheduling Prozess Scheduling

Multimedia Systeme und Datentypen

Unit ID: 1_1_01 « m06 « medieninformatik
Die erste LU ist eine Einführung in einige Aspekte von Multimedia Systemen, welche für Multimedia Informationssysteme relevant sind. Sie gibt einen groben Überblick über diese Systeme und zeigt Anforderungen von Benutzern an ein solches Multimedia System auf. Dann folgt eine kurze Beschreibung von Multimedia Datentypen.

MMDBMS Indizierung

Unit ID: 1_1_03 « m06 « medieninformatik
Diese Lerneinheit befasst sich mit Indizierung in einer Multimediadatenbank. Erst wird auf die Indizierung von Audio und Video näher eingegangen. Dann folgt ein Beispiel einer Bildindizierung.

Ähnlichkeitsabfragen und Demosysteme

Unit ID: 1_1_04 « m06 « medieninformatik
Diese Lerneinheit ist zweigeteilt. Im ersten Teil werden Ähnlichkeitsabfragen bezüglich der Farbe näher behandelt. Erklärt werden Farbhistogramme, indizierte Farben, Ähnlichkeitsmetriken und Einschränkungen von Farbzuordnungen. Im zweiten Teil stellen wir drei unterschiedliche Multimedia Abfragesysteme vor: QBIC, WebSeek und VideoQ

Multimedia Anfrageoptimierung

Unit ID: 1_3_11 « m06 « medieninformatik
Diese LU behandelt die Anfrageoptimierung in multimedialen Datenbanksystemen und geht dabei näher auf folgende Punkte ein: Traditionelle Optimierungstechniken Probleme bei der Multimedia Anfrageoptimierung Algebraische Transformationsregeln für die Anfrageoptimierung

Fallstudie IRS

Unit ID: 2_1_21 « m06 « medieninformatik
Echtzeit-Applikationen, wie z.B. Multimedia-Anwendungen, welche auf mehrere Systemressourcen, wie CPU, Platten, Netzwerkverbindung zugreifen, benötigen ein koordiniertes Scheduling dieser Ressourcen um ihre Ende-zu-Ende Performanzanforderungen zu befriedigen. Während Echtzeit-Scheduling für eine einzelne Ressource ausgiebig bekannt ist, wurde die effiziente Ressourcen-Alloziierung und das koordinierte Scheduling von heterogenen Systemressourcen auf einer einzigen Maschine nicht ausreichend beachtet. Um auch diese Anforderungen zu erfüllen wurde unter anderem das Integrated Real-Time Resource Scheduling System (IRS) entwickelt. Im Rahmen dieser LU wird IRS näher erklärt.

JMF Plug-Ins - Codecs und Effekte

Unit ID: 3_03 « m06 « medieninformatik
In dieser LU wird die Funktionsweise von Codecs und Effekten in JMF erläutert. Neben der Vorstellung in JMF vorhandener Codecs und Effekte, wird besonders auf die Gestaltung eigener Codecs und Effekte eingegangen. Es werden Beispiele und lauffähige Applets für Bild-, Video und Audioeffekte präsentiert.

Oracle interMedia - eine kommerzielle Multimediadatenbank

Unit ID: 1_4_13 « m06 « medieninformatik
Diese Lerneinheit stellt interMedia von seiner Funktionalität (allgemein) und seiner Architektur dar.

Oracle interMedia Fallbeispiel

Unit ID: 1_4_15 « m06 « medieninformatik
Zuletzt zeigen wir ein Komplettbeispiel der Realisierung einer Bilddatenbank mit Oracle interMedia. Es werden sowohl die Speicherung, als auch die Suche demonstriert.

Fallbeispiel: SR-Bäume

Unit ID: 1_2_07 « m06 « medieninformatik
In der LU 7 wird der SR-Baum als ein Fallbeispiel einer Indexstruktur in Multimediadatenbanken präsentiert. Der SR-Baum ist eine Indexstruktur für hochdimensionale Nächste-Nachbar-Suchen. Zusätzliche Informationen zum SR-Baum findet man auf: http://research.nii.ac.jp/~katayama/homepage/research/srtree/

UML - Anwendungen und Erweiterungen für die Multimediale Datenmodellierung

Unit ID: 4_2_08 « m06 « medieninformatik
Diese LU präsentiert die Anwendungs und Erweiterungsmöglichkeiten der Unified Modeling Language (UML) zur Modellierung von Multimediadaten. Es werden sowohl Beispiele zur Modellierung von Zeit und Raum, wie auch zur Modellierung von Multimedia- und Webanwendungen besprochen.

Kommerzielle Produkte - Übersicht

Unit ID: 1_4_12 « m06 « medieninformatik
Die erste LU gibt einen groben Überblick über drei ausgewählte und repräsentative kommerzielle Multimediadatenbanksysteme. Die drei Systeme sind Informix Multimedia DataBlades (jetzt IBM), die IBM DB2 Multimedia Extenders und Oracle interMedia. Alle drei Systeme sind als Erweiterung des jeweiligen objekt-relationalen Basissystems realisiert.

Typen von Information

Unit ID: 04_01 « m06 « medieninformatik

Normalisierung

Unit ID: 4_1_02 « m06 « medieninformatik
In dieser LU werden die Grundlagen der Normalisierung von Relationsschemata erläutert. Nach der Einführung von Datenanomalien, Schlüsselbegriffen und verschiedene Typen von Abhängigkeiten, werden die 1NF, 2NF und 3NF vorgestellt.

Konzeptueller Entwurf in der klassischen Datenmodellierung - Entity-Relationship Modell

Unit ID: 4_1_01 « m06 « medieninformatik
In dieser LU werden die Grundlagen des Entity-Relationship Modells erläutert. Neben einer Beschreibung der Komponenten Entität, Attribut und Beziehung werden ebenso Konnektivität und Kardinalität definiert. Abschließend wird noch auf Generalisierung und Aggregation eingegangen. Zusätzlich zu den graphischen Darstellung im ER-Digramm werden ebenso die entsprechenden UML-Darstellungen präsentiert.

Oracle interMedia praktisch

Unit ID: 1_4_14 « m06 « medieninformatik
Diese Lerneinheit beschreibt die Eigenschaften des ORDImage Datentyps. Dieser Datentyp wurde als Beispiel ausgewählt, da er die meiste Funktionalität von allen Mediendatentypen, welche in Oracle realisiert sind, zur Verfügung stellt.

MM-Übertragungsprotokolle

Unit ID: 2_2_23 « m06 « medieninformatik
Diese LU beschäftigt sich mit den Protokollen, die zur Übertragung über das Netzwerk notwendig sind. Sie beinhaltet eine kurze Einführung in TCP und UDP und geht insbesondere auf die Echtzeit-Übertragungsprotokolle ein, die für Multimedia-Übertragungen benötigt werden.

Das Java Media Framework

Unit ID: 3_01 « m06 « medieninformatik
In dieser LU werden die Grundlagen des Java Media Frameworks behandelt. Dazu zählen sowohl die Beschreibung der grundlegenden Architektur, des Datenverarbeitungsmodells, wie auch der wichtigsten Klassen. Außerdem wird in einem Beispiel gezeigt, wie ein einfacher Media Player mit Hilfe von JMF implementiert werden kann.

Modellierung der Struktur von Multimedia-Daten - Zeitliche und räumliche Modelle

Unit ID: 4_2_06 « m06 « medieninformatik
In dieser LU wird auf die zeitliche und räumliche Datenmodellierung eingegangen. Neben der Definition zeitlicher und räumlicher Beziehungen werden verschiedene Modellierungsmethoden erläutert.

MPEG-7 und MMDBS

Unit ID: 1_1_05 « m06 « medieninformatik
In dieser Lerneinheit geht es um den Standard MPEG-7 und dessen Einsatz in Multimedia Datenbank Management Systemen.

Dienstgüteanforderungen für die MM-Übertragung

Unit ID: 2_2_22 « m06 « medieninformatik
Die Übertragung von zeitkritischen Daten wie Audio- und Videodaten ist durch spezielle Dienstgüteanforderungen charakterisiert, wie z.B. das rechtzeitige Eintreffen beim Empfänger, eine minimale Paketverlustrate und minimale Schwankungen in der Ankunftszeit zweier aufeinanderfolgender Pakete, damit eine kontinuierliche Darstellung von Bild und Ton beim Benutzer möglich ist. Dieses Thema ist Inhalt dieser LU.

Objektorientierte Datenmodellierung

Unit ID: 4_1_03 « m06 « medieninformatik
In dieser LU werden die grundlegenden Konzepte der objektorientierten Datenmodellierung erläutert. Es wird auf Objekte, deren Attribute, Methoden und Objektidentität, wie auch auf den Nachrichtenaustausch zwischen den Objekten, eingegangen. Neben der Definition des Klassenbegriffs, wird auch auf Beziehungskonzepte und Verebung eingegangen.

Physikalische Indexstrukturen für Multimedia-Datenbanken - Effizientes inhaltsbasiertes Retrieval in MMDB

Unit ID: 1_2_06 « m06 « medieninformatik
Die LU gliedert sich in drei Teile. Nach einer kurzen Einführung und Wiederholung der Signaturvektoren wird das Erstellen von Indexstrukturen behandelt, wobei auf die Dimensionsreduktion von Signaturvektoren und auf mehrdimensionale Zugriffsstrukturen eingegangen wird. Den Abschluss der LU bilden einige Arten von inhaltsbasierten Anfragen, die von mehrdimensionalen Zugriffsstrukturen unterstützt werden.

MPEG-21 Verteiltes Multimedia Framework

Unit ID: 2_2_25 « m06 « medieninformatik
Diese LU beschreibt kurz die einzelnen MPEG-Standards und Entwicklungen und befasst sich danach mit den wesentlichen Elementen und den einzelnen Teilen des MPEG-21 Multimedia Framework welches Interoperabilität in deinem verteilte Multimediasystem garantieren soll.

Überblick über Management- und Abfragesprachen

Unit ID: 1_3_08 « m06 « medieninformatik
LU Überblick über Management- und Abfragesprachen gibt einen Überblick über Abfragesprachen in MMDB-Systemen. Es werden die verschiedenen Anfragearten an MMDB, sowie Anforderungen an eine MM-Anfragesprache behandelt. Danach wird auf die Multimediaerweiterungen der Object Query Language (OQL) und der Structured Query Language (SQL) eingegangen. Anschließend wird die Ergebnispräsentation und die SQL Erweiterung SQL+D behandelt.

Multimedia Anfrageverarbeitung

Unit ID: 1_3_10 « m06 « medieninformatik
Diese LU behandelt die wichtigsten Aspekte der Multimedia Anfrageverarbeitung: Anfrageoperatoren und Anfragealgebra. Um diese beiden Aspekte einzuführen, wiederholen wir die Anforderungen an Multimedia Anfragen und geben einige Beispiele. Außerdem führen wir eine Datenmodellierung ein, um später unsere ähnlichkeitsbasierte Anfragealgebra zu definieren.

Modellierung von Web-Anwendungen

Unit ID: 4_2_07 « m06 « medieninformatik
In dieser LU werden die Grundlagen der Modellierung von Web-Anwendungen erläutert. Zuerst werden die drei Dimensionen der Webmodellierung (Ebenen, Aspekte und Phasen) erläutert um anschliessend auf die Modellierung der verschiedenen Ebenen näher einzugehen. Abschließend werden die Kontextualitätsmodellierung sowie die verschiedenen Modellierungsmethoden präsentiert.

MMDBMS Retrieval und Abfragen

Unit ID: 1_1_02 « m06 « medieninformatik
In der zweiten Lerneinheit stehen Retrieval- und Abfragetechniken in Multimedia Datenbank Management Systemen im Vordergrund. Folgende Themen werden behandelt: Strukturierte und unstrukturierte Daten in MMDBMS Information Retrieval Techniken MMDBMS-Abfragen MMDBS Beispiel: Oracle‘s Intermedia

Einführung in die Unified Modeling Language

Unit ID: 4_1_04 « m06 « medieninformatik
Diese LU präsentiert eine Übersicht über die verschiedenen Diagrammtypen in der Unified Modeling Language (UML). Dabei wird auf die neue Version 2 referenziert. Außerdem wird ein Überblick über den Erweiterungsmechanismus von UML gegeben.

Multimedia Adaptierung

Unit ID: 2_2_24 « m06 « medieninformatik
Diese LU behandelt Multimedia Adaptierung, welche in verteilten Multimediasystemen eingesetzt wird um die ausgesendeten Medien an Ressourcenengpässe anzupassen. Es wird auf verschiedene Dimensionen und Methoden der Adaptierung eingegangen. Abschließend werden statische und dynamische Multimedia Adaptierungen behandelt.

Multimedia Server und Multimedia Netzwerke

Module ID: mmserver « medieninformatik — Anforderungen an Multimedia Applikationen unterscheiden sich grundlegend von jenen Anforderungen, die an traditionelle Nichtmultimedia Applikationen gestellt werden: Video und Audiodateien sind im Allgemeinen sehr groß, sie müssen unbeeinträchtigt von der Übertragung clientseitig kontinuierlich repräsentiert werden können, für Echtzeitanwendungen darf die durch die Übertragung eingeführte Zeitverzögerung einen vorgegebenen kritischen Wert nicht überschreiten. Neben der kontinuierlichen Wiedergabe soll es dem Benutzer in einer Multimedia Umgebung möglich sein, mit Multimedia Objekten verzögerungsfrei zu interagieren. Diesen Forderungen kann nur in einer Infrastruktur nachgekommen werden, die ein hohes Maß an Speicherkapazität und Bandbreite bietet. Eine Schlüsselrolle spielen die Multimedia Server, die sich grundsätzlich von traditionellen Servern unterscheiden: Sie müssen eine hohe Anzahl von Multimedia Objekten speichern, verwalten und nach oben beschriebenen Kriterien an die Clients übertragen können. Zur Optimierung der Performance ist der Einsatz von eigenen Strategien notwendig, die den Overhead bei Datenaufruf minimieren und vorhandene Bandbreiten und Speicherkapazitäten voll ausschöpfen.

Datenplatzierung

Unit ID: 030datenplatzierung « mmserver « medieninformatik
Magnetische Laufwerks sind die wichtigsten Speichergeräte in Computersystemen. Wie und wo die Daten physisch auf den Laufwerken gespeichert werden, hat einen großen Einfluss auf die Gesamtperformance eines Systems. Man unterscheidet zwischen Block- und Dateienplatzierung. Blockplatzierungsstrategien haben zum Ziel, den zeitlichen Overhead, der während eines Abrufvorgangs von Daten einer magnetischen Disk entsteht, möglichst gering zu halten. Dateienplatzierungsstrategien arbeiten in einem System mit mehreren Laufwerken und haben die Aufgabe, für jede Datei das passende Speichergerät zu finden. Weiters obliegt ihnen die Entscheidung, wie viele Kopien einer Datei vorhanden sein müssen, um eine optimale Performance zu erzielen.

RAID Speichersysteme

Unit ID: 040raid « mmserver « medieninformatik
RAID ist die Abkürzung von “Redundant Array of Inexpensive (auch Independent) Disks”. Ein RAID ist ein Verbund von mehreren magnetischen Laufwerken, der wie eine einzelne große Disk agiert. Der Vorteil des Verbundes ist erhöhte Datensicherheit, bessere Schreib/Leseperformance und geringere Kosten im Betrieb. Es gibt unterschiedliche Arten, Laufwerke zu einem Verbund zusammen zu schließen. Ein RAID Level bezeichnet jeweils einen speziellen Aufbau der Komponenten.

Einführung und Grundlagen

Unit ID: 010intro « mmserver « medieninformatik
Eine Infrastruktur, die den interaktiven Transfer multimedialer Inhalte von hoher Qualität für eine Massenpublikum ermöglicht, stellt bezüglich erforderliche Bandbreite und Speicherkapazität Ansprüche, die von heutigen Netzwerken wie das Internet oder dem Kabelfernsehen noch nicht erfüllt werden können. Eine Schlüsselrolle spielen die Multimedia Server mit ihrem speziellen Anforderungsprofil. Für eine Multimedia-on-Demand Umgebung gibt es unterschiedliche Servicetypen, die sich durch den Grad der geboten Interaktivität und ihrer Implementierbarkeit von einander unterscheiden. Um die Effektivität eines Multimedia Servers beurteilen zu können, werden eigene Performancemaße definiert.

Zipfsches Gesetz

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Für die Konzipierung eines Multimedia-on Demand Sevice ist wichtig zu wissen, mit welcher Wahrscheinlichkeit welches Multimedia Objekt aufgerufen wird. Aus Erfahrung weiß man, dass die Verteilung der Aufrufwahrscheinlichkeiten dem Zipfschen Gesetz gehorcht. Das Zipfsche Gesetz kommt ursprünglich aus der Linguistik, nach und nach erkannte man aber seine weit umfassende Gültigkeit.

Caching: Überblick

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Die Realisierung eines wirtschaftlich sinnvollen Multimedia-on-Demand Services basierend auf reiner True Multimedia-on-Demand Technologie scheitert an den immensen Kosten, die die exorbitant hohen Bandbreiten und benötigten Speicherkapazitäten verursachen würden. Mittels Caching Technologien ist es möglich, ein quasi Multimedia-on-Demand Service auch mittels ökonomisch vertretbaren Bandbreite- und Kapazitätswerten zu erzielen. In dieser Lerneinheit wird die Funktionsweise von Caching an Hand eines hierarchischen Netzwerkes beleuchtet. Dateien in tiefen Ebenen verbrauchen viel Speicherplatz aber nur wenig Bandbreite, Dateien in höheren Ebenen benötigen nur wenig Speicherplatz aber eine hohe Bandbreite pro Request. Strategien regeln mittels Caching fortwährend die Positionierung der Daten im Netzwerk, um so die Gesamtbelastung des Netzwerkes gering zu halten.

Caching: Ziele und Charakterisierung

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Mittels Caching können viele Vorteile erzielt werden: Steigerung der Serverkapazität, Reduktion der Zugriffszeit, Entlastung des Netzwerkes und der Server, optimale Speicherreorganisation und Unterstützung bei Datenmigration in Speicherorganisationen. Um diese Vorteile auch in eine Multimedia Umgebung tragen zu können, müssen Caching Strategien den spezifischen Gesetzmäßigkeiten angepasst werden.

Memory Cache: SAM und L/MRP

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SAM und L/MRP sind zwei Caching Strategien, die speziell zur ressourcenschonenden Übertragung von Datenströmen in einer Multimedia Umgebung entwickelt worden sind. Sie haben beide zum Ziel, den Clients ein hohes Maß an Interaktivität zu bieten. Um Bandbreite zu schonen, versucht SAM, individuelle Datenströme durch unterschiedliche Wiedergabegeschwindigkeiten in einen einzigen Multicast-Datenstrom zu verschmelzen. L/MRP managt die Zustellungsreihenfolge von Datenstromsegmenten, sodass zu jedem Zeitpunkt der Präsentation interaktive Befehle prompt ausgeführt werden können.

MM Server-Architektur und Komponenten

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Auf Grund der Forderung nach einem Quality of Service (QoS) unterscheiden sich Multimedia Server bezüglich Soft- und Hardwarekomponenten wesentlich von herkömmlichen netzwerkbasierten Servern. Der einfache Multimedia Server ist ein einzelnes Gerät bestehend aus einem Prozessor-, einem Speicher- und einem Netzwerksystem. Seine Werte für Datendurchsatz, Bandbreite und Speicherkapazität sind stark limitiert. Ein verteilter Server ist ein Verbund von beliebig vielen Servern und Speichergeräten. Er agiert wie ein einfacher Server mit skalierbarer Performance.

Notes

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