Digitale Medien: Übung 5

Fragen/Anregungen zu den Aufgaben bitte an Albrecht Schmidt
albrecht.schmidt ät informatik.uni-muenchen.de

Software

Für Aufgabe 1, 2 & 3 benötigen Sie ein Bildbearbeitungsprogramm, Sie können z.B. das Programm GIMP und für manche Teilaufgaben auch xv verwenden.

Exkurs: Zum anzeigen der Farbtabellen in Textform können Sie auch das Programm giftrans verwenden (dazu das Programm mit der Option -L aufrufen). Diese Programm müssen Sie gegebenenfalls kompilieren (Quellcode giftrans.c, Compiler-Aufruf: cc giftrans.c -o giftrans). Dieser Quellcode kann auch als Grundlage für eigene GIF-Analyse verwendet werden.

In Aufgabe 3 brauchen Sie ein Programm um die Rohdaten einer Datei betrachten zu können (z.B. eine HEX-Editor). Unter Unix steht das Programm od zur Verfügung. Der folgende Beispielaufruf zeigt die ersten 160 Bytes der Datei file.gif an. Es wird jeweils das Zeichen und darunter der dezimale Byte-Wert angezeigt:

cat file.gif | od -c --format=u1 | head -20

Für die Umrechung zwischen HEX, Binär und Dezimal kann es sinnvoll sein ein entsprechendes Programm oder einen Taschenrechner zu verwenden.:

1. Kompression & Filter

Speichern Sie sich je eine Kopie der folgenden 2 Bilder.

1.1 Öffnen Sie die Bilder in einem Bildbearbeitungsprogramm und Speichern Sie die Bilder mit vier verschiedenen Kompressionsstufen (z.B. 95%, 70%, 40%, 5%) und Speichern Sie diese auf einer HTML-Seite. Beurteilen Sie die visuelle Qualität und beschreiben Sie wo zuerst Kompressionsartefakte entstehen.

1.2. Öffnen Sie das Original des ersten Bildes und wenden Sie einen starken Weichzeichenfilter an. Speichern Sie die Bilder mit den zwei mitteln Kompressionsstufen (z.B. 70%, 40%). Fügen Sie diese ebenfalls in die HTML-Seite ein. Vergleichen Sie die  Dateigrosse mit den Ergebnissen von 1.1. Erklären Sie den Unterschied.

2. Farbtiefe & Dithering & Farbtabelle

Speichern Sie sich je eine Kopie der folgenden 3 Bilder (rechts jeweils eine Beispielfarbtabelle mit 64 Farben für das Bild):

2.1 Konvertieren Sie jedes der Bilder in die folgenden GIF-Formate und stellen Sie daraus eine HTML-Seite zusammen. (im GIMP Kontextmenue: Bild | Modus | Indiziert...)

• GIF Format mit 256 Farben (flexible Farbtabelle/optimale Palette)
• GIF Format mit 216 Farben (feste Farbpalette, eigene Palette WEB, keine Farbrasterung)
• GIF Format mit 16 Farben (mit Dithering/Farbrasterung, z.B. Floyd Steinberg Algorithmus)
• GIF Format mit 16 Farben (ohne Dithering/Farbrasterung)

2.2 Betrachten Sie die Bilder und beschreiben sie den visuellen Eindruck im Vergleich zum Original

2.3 Analysiere Sie die Farbtabelle für jedes der Bilder. Erklären Sie den Einfluss der flexiblen Farbtabelle auf die visuelle Qualität an den Beispielen.

3. Analyse des PNG-Dateiformats

In der Spezifikation des PNG-Formats ist unter anderem das Dateiformat festgelegt. Verschaffen Sie sich einen Überblick über die  Spezifikation (25601.0.rec-png.pdf), der relevante Teil ist den Seiten 10-25.

Speichern Sie das folgende Bild ab.

Konvertieren Sie es in das PNG-Format und speichern sie es als bild1.png. Halbieren Sie die Bildgröße (im GIMP Kontextmenue: Bild | Skalieren...) und reduzieren sie die Farbtiefe auf 8Bit und speichern Sie dieses unter bild2.png.

Betrachten Sie sich die Rohdaten der Dateien und finden Sie die Stelle an der die folgenden Informationen stehen:

• Bildgröße
• Farbtiefe
• Kompressionsmethode
• Interlacing Methode

4. Analyse des MIDI-Dateiformats (SMF)

Analysieren Sie die folgende Midi-Datei: DrumBea1.mid. Speichern Sie die Datei und betrachten Sie die Rohdaten. Informationen zur Dateistruktur von MIDI finden Sie in den Vorlesungsunterlagen und im Internet :), z.B. Folien der Vorlesung Computermusik an der TU-Darmstadt.

Finden Sie in den Rohdaten die folgende Information

• Welches MIDI Format wird verwendet?
• wie viele Tracks enthält die Datei?
• Wie viele Ticks/Viertelnote?
• welches ist die erste Note die gespielt wird?
• wie lange dauert diese Note?

Falls Sie Probleme haben, hier zur Hilfe hier die MIDI-Datei im Klartext (verwendete Software von http://www.borg.com/~jglatt/) .