Audiotechnik
Digitalisierung von analogen Audiosignalen
- werden in regelmäßigen Abständen abgetastet (sample)
- anschließend werden die Signale zwischengespeichert (hold), in ein digitales Signal umgewandelt und in Binärdaten codiert (A/D – Wandler)
Samplingrate
- Abtastvorgang zur Digitalisierung analoger Signale wird als Sampling bezeichnet
- bezeichnet die Frequenz (Abtastwerte pro Sekunde), mit der das analoge Signal abgetastet wird (auch Abtastfrequenz genannt)
Wovon hängt die Samplingrate ab? / Wie hoch muss die Samplingrate gewählt werden?
- Menschen können akustische Signale Ereignisse innerhalb des Frequenzbereich von 20 Hz (tiefe Töne) bis 20 kHz (hohe Töne) wahrnehmen
- um optimale Qualität bei der Digitalisierung zu erzielen, muss die Samplingrate mindestens doppelt so hoch sein wie die aufzunehmende Frequenz
Samplingtiefe
- beschreibt die Anzahl an binären Stufen bei der Umwandlung von einem analogen in ein digitales Signal
- wird in Bit angegeben, wobei n Bit = 2 hoch“n“ Stufen ermöglichen (z.B. 8 Bit = 256 Stufen)
- wird auch als Abtasttiefe oder Auflösung bezeichnet
Wie hoch sollte sie gewählt werden?
- je höher sie gewählt wird, umso besser wird die Qualität des digitalisierten Sounds
- In der Audiotechnik spielen folgende Abtasttiefen eine Rolle:
- 24 Bit (16,7 Mio. Stufen) sehr hohe Qualität, Studioeinsatz, Audio-DVD
- 16 Bit (65.536 Stufen) hohe Qualität, Audio-CD, Multimedia-CD
- 8 Bit (256 Stufen) niedrige Qualität, evtl. für Sprache
Mono-und Stereokanalaufzeichnung
- Mono ist ein Einklang-Sound, d. h. beim Einsatz von zwei Lautsprecher werden beide mit ein und demselben Signal beschickt
- Stereo ist ein Zweikanal-Sound, d. h. es existiert für jeden der beiden Lautsprecher ein eigenes Signal. Dadurch ensteht ein gewisser Raumklangeindruck.
Formel zur Berechnung der Datenmenge in MB
Datenmenge(MB) = Samplingrate (Hz) * Samplingtiefe (Bit) * Tonkanäle * Aufnahmezeit (s) / 8 * 1024 * 1024
Videotechnik
Kenngrößen zur Berechnung der Datenmenge einer Videodatei
- Bildgöße/-auflösung in Pixeln
- Framerate (Bildrate, Bildwiederholungsfrequenz) in Hz
- Farbtiefe in Bit
- Länge in Sekunden
Farbtiefe
- Anzahl der möglichen verwendbaren Tonwertstufen
- wird auch als Bittiefe oder Datentiefe bezeichnet
- 4-bit-Darstellung entspricht 16 Farben (2 hoch 4)
- 8-bit-Darstellung entspricht 256 Farben (2 hoch 8)
- 24-bit-Darstellung enstspricht 16,7 Millionen Farben (2 hoch 24)
Bildrate
- Bildwiederholungsfrequenz in einem bestimmten Zeitabschnitt
- wird in fps angegeben (frames per second / Bilder pro Sekunde)
- eine ausreichend hohe Bildfrequenz ermöglicht dem Betrachter, eine Sequenz von Einzelbildern als fortlaufende Bildfolge zu betrachten
- wird auch Framrate genannt
Formel zur Berechnung der Datenmenge eines Videos in MB Datenmenge(MB) = Breite * Höhe(Pixel) * Bildrate(fps) * Farbtiefe(Bit) * Länge(s) / 8 * 1024 * 1024