[xiph-commits] r17619 - websites/xiph.org/video
xiphmont at svn.xiph.org
xiphmont at svn.xiph.org
Sun Nov 7 21:40:52 PST 2010
Author: xiphmont
Date: 2010-11-07 21:40:52 -0800 (Sun, 07 Nov 2010)
New Revision: 17619
Added:
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+++ websites/xiph.org/video/vid1-de.srt 2010-11-08 05:40:52 UTC (rev 17619)
@@ -0,0 +1,1585 @@
+1
+00:00:08,124 --> 00:00:10,742
+Workstations und hoch-qualitative PCs sind nun schon
+
+2
+00:00:10,742 --> 00:00:14,749
+seit mehr als 15 Jahren fŠhig, digital Audiodaten zu manipulieren.
+
+3
+00:00:14,749 --> 00:00:17,470
+Es sind nun gerade mal fŸnf Jahre, dass eine vernŸnftige Workstation fŠhig ist,
+
+4
+00:00:17,470 --> 00:00:21,643
+rohe Videodaten ohne viel Spezial-Hardware zu handhaben.
+
+5
+00:00:21,643 --> 00:00:25,400
+Aber heutzutage haben selbst die billigsten Universalcomputer
+
+6
+00:00:25,400 --> 00:00:28,092
+ausreichend Prozessor- und Speicher-FŠhigkeiten um mit rohen Videodaten
+
+7
+00:00:28,092 --> 00:00:30,479
+ohne grš§ere Probleme umgehen zu kšnnen.
+
+8
+00:00:30,479 --> 00:00:33,579
+Da nun jeder Zugang hat zu solcher billigen und fŠhigen Hardware,
+
+9
+00:00:33,579 --> 00:00:36,651
+ist es nicht Ÿberraschend, dass mehr Menschen interessante Dinge
+
+10
+00:00:36,651 --> 00:00:39,908
+mit digitalen Medien unternehmen wollen - insbesondere Streaming.
+
+11
+00:00:39,908 --> 00:00:44,017
+YouTube war der erste gro§e Erfolg und jeder mšchte jetzt daran teilhaben.
+
+12
+00:00:44,017 --> 00:00:47,413
+Gut so! Denn dieses Zeug macht sehr viel Spass!
+
+13
+00:00:48,250 --> 00:00:51,179
+Es ist kein Problem, Benutzer fŸr digitale Medien zu finden.
+
+14
+00:00:51,179 --> 00:00:54,649
+Aber ich mšchte hier die Ingenieure, die Mathematiker, die Hacker,
+
+15
+00:00:54,649 --> 00:00:57,869
+die Menschen ansprechen, die an Entdeckungen interessiert sind,
+
+16
+00:00:57,869 --> 00:01:01,302
+und die Dinge erfinden, und die Technologie selbst erzeugen.
+
+17
+00:01:01,302 --> 00:01:03,282
+Leute nach meinem Herzen.
+
+18
+00:01:04,250 --> 00:01:08,723
+Digitale Medien, insbesondere Kompression, wird als super-elitŠr wahrgenommen,
+
+19
+00:01:08,723 --> 00:01:12,822
+irgendwie extrem schwieriger als alles andere in den Computerwissenschaften.
+
+20
+00:01:12,822 --> 00:01:15,700
+Den gro§en Spielern in der Industrie in diese Gebiet ist diese Wahrnehmung ganz recht;
+
+21
+00:01:15,700 --> 00:01:19,734
+sie hilft, die riesige Anzahl ihrer sehr grundlegenden Patente zu rechtfertigen.
+
+22
+00:01:19,734 --> 00:01:23,870
+Sie mšgen das Image, dass ihre Medienforscher die besten der besten sind,
+
+23
+00:01:23,870 --> 00:01:27,738
+so sehr viel schlauer als jeder andere, dass ihre brillanten Ideen
+
+24
+00:01:27,738 --> 00:01:29,903
+von Normalsterblichen nicht verstanden werden kšnnen.
+
+25
+00:01:30,625 --> 00:01:33,716
+Das ist kompletter Blšdsinn.
+
+26
+00:01:35,205 --> 00:01:38,900
+Digitaler Ton und Bild und Streaming und Kompression
+
+27
+00:01:38,900 --> 00:01:42,738
+bieten endlos tiefe und anregende intellektuelle Herausforderungen,
+
+28
+00:01:42,738 --> 00:01:44,662
+genau wie jedes andere Forschungsgebiet.
+
+29
+00:01:44,662 --> 00:01:47,929
+Es scheint elitŠr, denn so wenige Menschen beschŠftigen sich damit.
+
+30
+00:01:47,929 --> 00:01:51,223
+Vielleicht haben sich so wenige Menschen dafŸr interessiert, da sich so wenige
+
+31
+00:01:51,223 --> 00:01:54,665
+die teure SpezialausrŸstung leisten konnten, die benštigt war.
+
+32
+00:01:54,665 --> 00:01:58,792
+Aber heutzutage besitzt fast jeder, der dieses Video ansieht, einen billigen
+
+33
+00:01:58,792 --> 00:02:03,317
+Universalcomputer, der die FŠhigkeit hat, mit den gro§en Jungs zu spielen.
+
+34
+00:02:05,926 --> 00:02:11,108
+Heutzutage gibt es KŠmpfe um HTML5 und Browser
+
+35
+00:02:11,108 --> 00:02:13,671
+und Video und offen gegen proprietŠr.
+
+36
+00:02:13,671 --> 00:02:17,048
+Jetzt ist also ein ziemlich guter Zeitpunkt, sich damit zu beschŠftigen.
+
+37
+00:02:17,048 --> 00:02:20,000
+Den besten Start bekommt man wahrscheinlich indem man
+
+38
+00:02:20,000 --> 00:02:22,619
+lernt, die Technologie die wir jetzt haben, zu verstehen.
+
+39
+00:02:23,500 --> 00:02:25,071
+Dies ist eine EinfŸhrung.
+
+40
+00:02:25,071 --> 00:02:28,180
+Da es eine EinfŸhrung ist, wird eine Tonne von Details nur angeschnitten,
+
+41
+00:02:28,180 --> 00:02:30,882
+so dass das gro§e Bild ein bisschen leichter zu sehen ist.
+
+42
+00:02:30,882 --> 00:02:33,908
+Eine Menge Zuschauer werden lŠngst jenseits dem Niveau sein,
+
+43
+00:02:33,908 --> 00:02:36,378
+Ÿber das ich spreche, jedenfalls fŸr den Moment.
+
+44
+00:02:36,378 --> 00:02:39,293
+Auf der anderen Seite werde ich wahrscheinlich zu schnell sein
+
+45
+00:02:39,293 --> 00:02:44,558
+fŸr Leute, die dies zum aller ersten Mal hšren - aber keine Panik.
+
+46
+00:02:44,558 --> 00:02:48,629
+Das Wichtigste ist, Ideen mitzunehmen, die wirklich eure Phantasie anregen.
+
+47
+00:02:48,629 --> 00:02:52,497
+Konzentriert euch speziell auf die Terminologie dieser Ideen,
+
+48
+00:02:52,479 --> 00:02:56,078
+denn mit dieser und Google und Wikipedia kann man
+
+49
+00:02:56,078 --> 00:02:57,753
+solange Details ausgraben wie das Interesse anhŠlt.
+
+50
+00:02:57,753 --> 00:03:00,094
+Also, ohne weitere Verzšgerung,
+
+51
+00:03:00,094 --> 00:03:03,351
+willkommen zu einem wahnsinnigen neuen Hobby.
+
+52
+00:03:10,291 --> 00:03:13,030
+Ton ist die †bertragung von Druckwellen durch die Luft, welche sich von einer Quelle ausbreiten
+
+53
+00:03:13,030 --> 00:03:16,981
+Šhnlich wie Wellen um einen Stein, der in einen Teich geworfen wurde.
+
+54
+00:03:16,981 --> 00:03:19,489
+Ein Mikrofon, oder in der Tat das menschliche Ohr,
+
+55
+00:03:19,489 --> 00:03:22,876
+verwandeln diese vergŠnglichen Druckwellen in ein elektrisches Signal.
+
+56
+00:03:22,876 --> 00:03:25,800
+Ok, das ist Realschul-Niveau in Physik - jeder sollte sich daran erinnern.
+
+57
+00:03:25,800 --> 00:03:26,771
+Weiter geht's.
+
+58
+00:03:27,465 --> 00:03:32,527
+Das resultierende Tonsignal ist eine ein-dimensionale Funktion, ein einziger Wert, der Ÿber die Zeit variiert,
+
+59
+00:03:32,527 --> 00:03:34,248
+Wenn wir den Oszillator ein wenig verlangsamen...
+
+60
+00:03:36,450 --> 00:03:38,190
+sollte das ein wenig leichter zu sehen sein.
+
+61
+00:03:38,190 --> 00:03:40,688
+Einige andere Aspekt des Signals sind wichtig.
+
+62
+00:03:40,688 --> 00:03:43,418
+Es ist kontinuierlich sowohl in Wert und Zeit;
+
+63
+00:03:43,418 --> 00:03:46,813
+das hei§t, zu jedem gegebenen Zeitpunk kann es jeden Realwert annehmen,
+
+64
+00:03:46,813 --> 00:03:50,228
+und es gibt einen kontinuierlich sich Šndernden Wert zu jedem Zeitpunkt.
+
+65
+00:03:50,228 --> 00:03:52,439
+Egal wie sehr wir hinein-zoomen,
+
+66
+00:03:54,068 --> 00:03:58,510
+es gibt keine DiskontinuitŠten, keine SingularitŠten, keine SprŸnge
+
+67
+00:03:58,510 --> 00:04:01,285
+oder Punkte an denen das Signal nicht existiert.
+
+68
+00:04:03,247 --> 00:04:08,475
+Es ist Ÿberall definiert. Klassische kontinuierliche Mathematik kann sehr gut auf diese Signale angewandt werden.
+
+69
+00:04:11,001 --> 00:04:15,378
+Ein digitales Signal auf der anderen Seite ist diskret, sowohl in Wert und Zeit.
+
+70
+00:04:15,378 --> 00:04:19,107
+In den einfachsten und Ÿblichsten Systemen, Puls-Code-Modulation genannt (PCM),
+
+71
+00:04:19,107 --> 00:04:24,058
+eines einer endlichen Anzahl mšglicher Wert reprŠsentiert direkt die momentane Signalamplitude
+
+72
+00:04:24,058 --> 00:04:30,165
+zu Zeitpunkten, die ein festes Intervall voneinander entfernt sind. Das Endergebnis ist ein Zahlenstrom.
+
+73
+00:04:30,674 --> 00:04:35,309
+Das sieht dann ungefŠhr so aus.
+
+74
+00:04:35,309 --> 00:04:38,964
+Intuitiv nehmen wir an, dass es mšglich sein sollte die eine Form in die andere
+
+75
+00:04:38,964 --> 00:04:44,683
+umwandeln zu kšnnen, und in der Tat, das Abtast-Theorem besagt, dass wir das kšnnen und sagt auch wie.
+
+76
+00:04:44,683 --> 00:04:48,477
+Publiziert anerkannterweise by Claude Shannon in 1949
+
+77
+00:04:48,477 --> 00:04:52,409
+und aufbauend auf der Arbeit von Nyquist, Hartley und vielen anderen,
+
+78
+00:04:52,409 --> 00:04:56,138
+das Abtast-Theorem besagt, dass wir nicht nur hin und her gehen kšnnen zwischen
+
+79
+00:04:56,138 --> 00:05:00,913
+analogen und digitalen Signalen, aber legt auch eine Anzahl Bedingungen fest unter denen
+
+80
+00:05:00,913 --> 00:05:06,779
+die Konvertierung verlustfrei ist und die beiden Darstellungen Šquivalent und austauschbar sind.
+
+81
+00:05:06,779 --> 00:05:10,601
+Wenn die verlustfreien Bedingungen nicht erfŸllt sind, sagt uns das Abtast-Theorem
+
+82
+00:05:10,601 --> 00:05:14,247
+wie und wieviel Information verloren ging oder zerstšrt wurde.
+
+83
+00:05:14,900 --> 00:05:21,270
+Bis vor Kurzem war die Analogtechnik die Grundlage fŸr praktisch alles was mit Audio unternommen wurde,
+
+84
+00:05:21,270 --> 00:05:25,267
+und der Grund war nicht, dass die Mehrzahl von Tonaufnahmen ursprŸnglich von einer analogen Quelle stammt.
+
+85
+00:05:25,267 --> 00:05:28,450
+Man mag annehmen, dass - weil Computer noch sehr jung sind -
+
+86
+00:05:28,450 --> 00:05:31,643
+analoge Signaltechnik zuerst existiert haben muss.
+
+87
+00:05:31,643 --> 00:05:34,428
+Aber nein. Digital ist in tatsŠchlich Šlter.
+
+88
+00:05:34,428 --> 00:05:37,611
+Der Telegraph kam ein halbes Jahrhundert vor dem Telefon
+
+89
+00:05:37,611 --> 00:05:41,951
+und war bereits voll mechanisch automatisiert in den 1860ern, und schickte codierte,
+
+90
+00:05:41,951 --> 00:05:46,476
+gemultiplexte, digitale Signale Ÿber weite Entfernung. Sie wissen schon É Tickertape.
+
+91
+00:05:46,476 --> 00:05:50,427
+Harry Nyquist von den Bell Labs forschte Ÿber Telegraph-PulseŸbertragung
+
+92
+00:05:50,427 --> 00:05:53,027
+als er seine Beschreibung dessen was spŠter Nyquist-Frequenz genannt wurde
+
+93
+00:05:53,027 --> 00:05:57,219
+publizierte - das Kernkonzept des Abtast-Theorems.
+
+94
+00:05:57,219 --> 00:06:01,642
+NatŸrlich hat der Telegraph symbolische Information Ÿbertragen, Text,
+
+95
+00:06:01,642 --> 00:06:06,883
+nicht digitalisierte analoge Signale, aber mit der EinfŸhrung von Telefon und Radio,
+
+96
+00:06:06,883 --> 00:06:12,000
+entwickelte sich die analoge und digitale Signaltechnik schnell und gemeinsam.
+
+97
+00:06:12,699 --> 00:06:18,732
+Audio wurde immer als Analogsignal manipuliert, denn, hmm, nun, es ist so viel einfacher.
+
+98
+00:06:18,732 --> 00:06:23,257
+Ein Tiefpassfilter zweiter Ordnung, zum Beispiel, benštigt zwei passive Komponenten.
+
+99
+00:06:23,257 --> 00:06:26,505
+Eine rein-analoge Short-Time-Fouriertransformation braucht mehrere hundert.
+
+100
+00:06:26,505 --> 00:06:30,752
+Nun, vielleicht tausend wenn man etwas wirklich Besonderes bauen mšchte.
+
+101
+00:06:31,844 --> 00:06:35,989
+Die Verarbeitung digitaler Signale benštigt Millionen oder Billionen von Transistoren,
+
+102
+00:06:35,989 --> 00:06:40,366
+die auf Mikrowellenfrequenzen arbeiten, benštigt HardwareunterstŸtzung zumindest zum Digitalisieren
+
+103
+00:06:40,366 --> 00:06:43,836
+und Rekonstruieren der analogen Signale, benštigt ein komplettes Software-…kosystem
+
+104
+00:06:43,836 --> 00:06:47,362
+zur Programmierung und Kontrolle des Billionen-Transistor-Molochs,
+
+105
+00:06:47,362 --> 00:06:51,091
+benštigt digitalen Speicher nur fŸr den Fall dass man irgendwelche der Bits spŠter nochmals brauchtÉ
+
+106
+00:06:51,091 --> 00:06:56,171
+Wir kommen also zu der Schlussfolgerung, dass analog der einzige praktische Weg ist, viel mit Audio zu tun...
+
+107
+00:06:56,171 --> 00:07:07,019
+nun, au§er man hat zufŠllig eine Billion Transistoren und all die anderen Dinge herumliegen.
+
+108
+00:07:07,850 --> 00:07:12,660
+Und da wir das nun alles haben wird die digitale Signalverarbeitung sehr attraktiv.
+
+109
+00:07:13,363 --> 00:07:18,906
+Zum einen haben analoge Komponenten nicht die FlexibilitŠt eines Universalcomputers.
+
+110
+00:07:18,906 --> 00:07:21,182
+Eine neue Funktion zu diesem Moloch hinzuzufŸgen...
+
+111
+00:07:22,191 --> 00:07:24,578
+hmm, das ist sehr unwahrscheinlich.
+
+112
+00:07:24,578 --> 00:07:26,567
+Auf einem digitalen Prozessor allerdingsÉ
+
+113
+00:07:28,668 --> 00:07:34,127
+Éschreib' einfach ein neues Programm. Software ist nicht trivial, aber es ist sehr viel einfacher.
+
+114
+00:07:34,127 --> 00:07:39,550
+Vielleicht wichtiger ist dass jede analoge Komponente eine AnnŠherung ist.
+
+115
+00:07:39,550 --> 00:07:44,352
+Es gibt keine perfekten Transistoren, oder einen perfekten Induktor oder einen perfekten Kondensator.
+
+116
+00:07:44,352 --> 00:07:51,569
+Im Analogen fŸgt jede Komponente GerŠusche und Verzerrungen hinzu - normalerweise nicht viel, aber es summiert sich.
+
+117
+00:07:51,569 --> 00:07:55,669
+Allein die †bertragung von analogen Signalen, besonders Ÿber gro§e Distanzen,
+
+118
+00:07:55,669 --> 00:08:00,434
+nach und nach, messbar und unwiederbringlich zerstšrt es.
+
+119
+00:08:00,434 --> 00:08:06,513
+Im †brigen nehmen all diese analogen Einzelzweck-Komponenten viel Raum ein.
+
+120
+00:08:06,513 --> 00:08:09,946
+Zwei Programmzeilen auf den Billionen Transistoren hier hinten
+
+121
+00:08:09,946 --> 00:08:14,702
+kšnnen einen Filter implementieren, der eine Spule der Grš§e eines KŸhlschranks brauchen wŸrde.
+
+122
+00:08:14,702 --> 00:08:17,941
+Digitale Systeme haben nicht diese Nachteile.
+
+123
+00:08:17,941 --> 00:08:24,335
+Digitale Signale kšnnen gespeichert, kopiert, manipuliert und Ÿbertragen werden ohne irgendwelche GerŠusche oder Verzerrungen hinzuzufŸgen.
+
+124
+00:08:24,335 --> 00:08:26,889
+Wir nutzen verlustbehaftete Algorithmen ab und zu,
+
+125
+00:08:26,889 --> 00:08:31,284
+aber die einzigen unvermeidbar suboptimalen Schritte sind Digitalisierung und Rekonstruktion,
+
+126
+00:08:31,284 --> 00:08:35,929
+wo Digital mit all dem unordentlichen Analogen interagieren muss.
+
+127
+00:08:35,929 --> 00:08:40,750
+Unordentlich oder nicht - moderne Konvertierungsschritte sind sehr sehr gut.
+
+128
+00:08:40,750 --> 00:08:45,849
+Nach den Standards die unsere Ohren setzen, kšnnen wir sie auch als praktisch verlustfrei ansehen.
+
+129
+00:08:45,849 --> 00:08:50,429
+Dann, mit ein wenig zusŠtzlicher Hardware - zumeist jetzt klein und billig
+
+130
+00:08:50,429 --> 00:08:55,379
+wegen unserer modernen industriellen Infrastruktur - ist digitales Audio der offenbare Gewinner Ÿber analog.
+
+131
+00:08:55,379 --> 00:09:00,857
+Also lasst es uns dann speichern, kopieren, manipulieren, und Ÿbertragen.
+
+132
+00:09:04,956 --> 00:09:08,639
+Pulscode-Modulation ist die Ÿblichste Darstellung fŸr rohe Audiodaten.
+
+133
+00:09:08,639 --> 00:09:13,867
+Andere praktische Darstellungen existieren, zum Beispiel die Sigma-Delta-Kodierung, die von SACD benutzt wird,
+
+134
+00:09:13,867 --> 00:09:16,625
+die eine Art Pulsdichte-Modulation darstellt.
+
+135
+00:09:16,625 --> 00:09:19,687
+Dennoch ist die Pulscode-Modulation bei weitem dominierend,
+
+136
+00:09:19,687 --> 00:09:22,158
+besonders weil sie mathematisch so bequem ist.
+
+137
+00:09:22,158 --> 00:09:26,350
+Ein Audio-Ingenieur kann eine gesamte Karriere verleben ohne je etwas anderes zu sehen.
+
+138
+00:09:26,350 --> 00:09:29,135
+Die PCM-Kodierung kann man durch drei Parameter charakterisieren,
+
+139
+00:09:29,135 --> 00:09:34,187
+welches uns erlaubt, jede mšgliche PCM Variante mit glŸcklicherweise wenigem Aufwand handzuhaben.
+
+140
+00:09:34,187 --> 00:09:36,426
+Der erste Parameter ist die Abtastrate.
+
+141
+00:09:36,426 --> 00:09:40,886
+Die hšchste Frequenz, die eine Kodierung darstellen kann, hei§t Nyquist-Frequenz.
+
+142
+00:09:40,886 --> 00:09:45,124
+Die Nyquist-Frequenzy von PCM ist zufŠllig genau die HŠlfte der Abtastrate.
+
+143
+00:09:45,124 --> 00:09:51,389
+Deshalb bestimmt die Abtastrate direkt die hšchste mšgliche Frequenz in einem digitalisierten Signal.
+
+144
+00:09:51,389 --> 00:09:56,515
+Analoge Telefonsystems begrenzten traditionell die FrequenzbŠnder von SprachkanŠlen auf unter 4kHz,
+
+145
+00:09:56,515 --> 00:10:02,224
+weshalb die digitale Telefonie und die meisten klassischen Sprachanwendungen eine 8kHz Abtastrate verwenden,
+
+146
+00:10:02,224 --> 00:10:07,277
+welches die minimale Abtastrate ist, die benštigt wird, um die gesamte Bandbreite eines 4kHz Kanals zu erfassen.
+
+147
+00:10:07,227 --> 00:10:14,263
+So hšrt sich ein Audiosignal mit 8kHz Abtastrate an --- ein wenig dumpf, aber vollkommen erfassbar fŸr Sprache.
+
+148
+00:10:17,263 --> 00:10:18,149
+Dies ist die niedrigste Abtastrate, die jemals praktisch breit eingesetzt wurde.
+
+149
+00:10:18,149 --> 00:10:23,322
+Von hier, mit dem Anstieg an CPU StŠrke und Hauptspeicher, und Speicherplatz fŸr Heimcomputer-Hardware,
+
+150
+00:10:23,322 --> 00:10:29,642
+ging es zu 11, dann 16, und dann 22, und schlie§lich 32kHz Abtastrate.
+
+151
+00:10:29,642 --> 00:10:33,491
+Mit jedem Anstieg in der Abtastrate und der Nyquist-Frequenz steht fest,
+
+152
+00:10:33,491 --> 00:10:38,302
+dass das obere Ende ein wenig ein wenig klarer und der Sound natŸrlicher wird.
+
+153
+00:10:38,301 --> 00:10:44,576
+Die CD benutzt eine Abtastrate von 44.1kHz, welche wiederum ein wenig besser ist als 32kHz,
+
+154
+00:10:44,576 --> 00:10:46,788
+aber der Gewinn wird immer geringer.
+
+155
+00:10:46,788 --> 00:10:52,053
+44.1kHz ist eine etwas komische Wahl, besonders da es vor der CD fŸr nichts anderes benutzt worden war,
+
+156
+00:10:52,053 --> 00:10:56,559
+aber der riesige Erfolg der CD hat es eine Ÿbliche Rate gemacht.
+
+157
+00:10:56,559 --> 00:11:01,195
+Die Ÿblichste Abtastrate fŸr HiFi (hohe QualitŠt) neben der CD ist 48kHz.
+
+158
+00:11:05,710 --> 00:11:08,597
+Es gibt praktisch keinen hšrbaren Unterschied zwischen den beiden.
+
+159
+00:11:08,597 --> 00:11:13,640
+Dieses Video, oder zumindest seine Originalversion, wurde mit 48kHz Audio aufgenommen und produziert,
+
+160
+00:11:13,640 --> 00:11:18,545
+welches im †brigen der Originalstandard fŸr HiFi Audio fŸr Video ist.
+
+161
+00:11:18,545 --> 00:11:25,100
+Super-Hi-Fi Abtasteten von 88, 96, und 192kHz gibt es auch.
+
+162
+00:11:25,100 --> 00:11:30,888
+Der Grund fŸr Abtasteten oberhalb von 48kHz ist allerdings nicht die Erweiterung der hšrbaren Frequenzen.
+
+163
+00:11:30,888 --> 00:11:32,489
+Es gibt einen anderen Grund.
+
+164
+00:11:32,896 --> 00:11:37,319
+Um nochmals auf die Theorie zurŸckzukommen: der franzšsische Mathematiker Jean Baptiste Joseph Fourier
+
+165
+00:11:37,319 --> 00:11:42,353
+hat gezeigt, dass wir Audiosignale auch als eine Ansammlung von Frequenzkomponenten betrachten kšnnen.
+
+166
+00:11:42,353 --> 00:11:45,841
+Diese Frequenzbereichsdarstellung ist Šquivalent zu der Zeitbereichsdarstellung;
+
+167
+00:11:45,841 --> 00:11:49,719
+das Signal ist exakt das gleiche, wir sehen es nur von einem anderen Standpunkt.
+
+168
+00:11:49,719 --> 00:11:56,131
+Hier sehen wir die Frequenzbereichsdarstellung eines hypothetischen Analogsignals, das wir digitalisieren wollen.
+
+169
+00:11:56,131 --> 00:11:59,888
+Das Abtast-Theorem gibt uns zwei grundlegende Informationen Ÿber den Abtastprozess.
+
+170
+00:11:59,888 --> 00:12:04,727
+Zuerst besagt es, dass ein Digitalsignal keine Frequenzen oberhalb der Nyqauist-Frequenz darstellen kann.
+
+171
+00:12:04,727 --> 00:12:10,640
+Dann besagt es - und dies ist der neue Teil - dass, wenn wir diese hohen Frequenzen nicht mit einem Tiefpassfilter lšschen
+
+172
+00:12:10,640 --> 00:12:16,414
+bevor wir Abtasten, der Abtastprozess sie in den darstellbaren Frequenzbereich als Aliasing-Verzerrung falten wird.
+
+173
+00:12:16,414 --> 00:12:20,069
+Aliasing hšrt sich wirklich schrecklich an,
+
+174
+00:12:20,069 --> 00:12:25,242
+so ist es absolut notwendig, alle Frequenzen oberhalb der Nyquist-Frequenz vor dem Abtasten und nach der Rekonstruktion zu lšschen.
+
+175
+00:12:25,871 --> 00:12:31,265
+Es ist anerkannt, dass die menschliche Frequenzwahrnehmung bis ungefŠhr 20kHz reicht.
+
+176
+00:12:31,265 --> 00:12:37,548
+FŸr 44.1 oder 48kHz Abtastrate muss der Tiefpassfilter vor dem Abtasten sehr genau sein,
+
+177
+00:12:37,548 --> 00:12:42,101
+um das Lšschen von hšrbaren Frequenzen unter 20kHz zu vermeiden,
+
+178
+00:12:42,101 --> 00:12:49,439
+aber dennoch keine Frequenzen oberhalb von Nyquist in den Abtastprozess einflie§en zu lassen.
+
+179
+00:12:49,439 --> 00:12:55,342
+Es ist schwierig, einen solchen Filter zu bauen und kein praktischer Filter erreicht das vollstŠndig.
+
+180
+00:12:55,342 --> 00:13:00,024
+Auf der anderen Seite, wenn die Abtastrate 96kHz oder 192kHz ist,
+
+181
+00:13:00,024 --> 00:13:07,223
+hat der Tiefpassfilter eine zusŠtzliche Oktave oder zwei fŸr sein †bergangsband. Das ist ein sehr viel einfacherer Filter.
+
+182
+00:13:07,223 --> 00:13:14,348
+Abtastraten oberhalb von 48kHz sind tatsŠchlich einer der schmutzigen Kompromisse fŸr Analogsignale.
+
+183
+00:13:15,014 --> 00:13:20,844
+Der zweite grundlegende PCM Parameter ist das Format des Abtastwertes, d.h. jeder einzelnen digitalen Zahl.
+
+184
+00:13:20,844 --> 00:13:26,285
+Eine Zahl ist eine Zahl, aber eine Zahl kann mit Bits auf verschiedene Arten dargestellt werden.
+
+185
+00:13:26,942 --> 00:13:30,902
+FrŸhe PCM Werte waren 8 Bit linear, kodiert als vorzeichenfreies Byte.
+
+186
+00:13:30,902 --> 00:13:37,028
+Die Dynamikwerte sind auf 50dB beschrŠnkt und das QuantisierungsgerŠusch, wie man hšren kann, ziemlich schwerwiegend.
+
+187
+00:13:37,028 --> 00:13:39,970
+Acht Bit lineares Audio ist heutzutage vernachlŠssigbar selten.
+
+188
+00:13:41,007 --> 00:13:47,484
+Die digitale Telefonie benutzt typischerweise eine von zwei verwandten, nicht-linearen 8-Bit Kodierungen, A-law und u-law genannt.
+
+189
+00:13:47,484 --> 00:13:51,287
+Diese Formate kodieren ungefŠhr 14 bit Dynamikwerte in 8 bit,
+
+190
+00:13:51,287 --> 00:13:54,674
+indem die hšheren Amplitudenwerte mit grš§erem Abstand erfasst werden.
+
+191
+00:13:54,674 --> 00:13:59,226
+A-law und u-law verbessern offenbar das QuantisierungsgerŠusch im Vergleich zu 8-Bit linear,
+
+192
+00:13:59,226 --> 00:14:03,557
+und besonders die Sprach-Harmonischen verstecken das Ÿbrige QuantisierungsgerŠusch gut.
+
+193
+00:14:03,557 --> 00:14:08,248
+Alle drei 8 Bit Kodierungen - linear, a-law und mu-law - werden typischerweise
+
+194
+00:14:08,248 --> 00:14:13,328
+mit einer 8kHz Abtastrate kombiniert, obwohl ich sie hier mit 48kHz zeige.
+
+195
+00:14:13,328 --> 00:14:18,491
+Die meiste moderne PCM benutzt 16 oder 24 Bit 2er-Komplement vorzeichenbehaftete ganze Zahlen,
+
+196
+00:14:18,491 --> 00:14:23,858
+um die Werte von negativ unendlich bis Null Dezibel mit 16 oder 24 Bit Genauigkeit zu kodieren.
+
+197
+00:14:23,858 --> 00:14:27,800
+Der maximale Absolutwert entspricht Null Dezibel.
+
+198
+00:14:27,800 --> 00:14:31,584
+Wie mit allen Abtastformaten bisher werden Signale oberhalb von Null Dezibel -
+
+199
+00:14:31,584 --> 00:14:35,619
+und deshalb oberhalb des maximalen darstellbaren Bereichs - abgeschnitten (geclippt).
+
+200
+00:14:35,619 --> 00:14:41,199
+Beim Mixen und Mastern ist es nicht unŸblich, dass Realwerte fŸr PCM benutzt werden anstatt ganzer Zahlen.
+
+201
+00:14:41,199 --> 00:14:47,222
+Ein 32 Bit IEEE754 Realwert - das sind normale Realzahlen wie sie in Ÿblichen Computern benutzt werden -
+
+202
+00:14:47,222 --> 00:14:52,793
+hat 24 Bit Auflšsung, aber ein 7 Bit Realwert-Exponent erweitert den darstellbaren Bereich.
+
+203
+00:14:52,793 --> 00:14:57,040
+Realwerte stellen normalerweise Null Dezibel als +/-1.0 dar,
+
+204
+00:14:57,040 --> 00:15:00,547
+und weil Realwerte offenbar weit darŸber hinaus Werte annehmen kšnnen,
+
+205
+00:15:00,547 --> 00:15:05,220
+verursacht das temporŠre †berschreiten von Null Dezibel wŠhrend des Mischprozesses kein Clipping.
+
+206
+00:15:05,220 --> 00:15:11,077
+Realwert PCM nimmt mehr Platz ein, weshalb es generell nur als Zwischenformat in der Produktion verwendet wird.
+
+207
+00:15:11,077 --> 00:15:15,796
+Die meisten generellen Computer lesen und schreiben noch immer Daten in 8-bit Bytes,
+
+208
+00:15:15,796 --> 00:15:18,489
+so ist es schlie§lich wichtig, nicht zu vergessen, dass Werte, die grš§er als 8 Bit sind
+
+209
+00:15:18,489 --> 00:15:22,838
+in Big oder Little Endian Byteordnung dargestellt werden kšnnen, und beide Endianformen sind Ÿblich.
+
+210
+00:15:22,838 --> 00:15:28,751
+Zum Beispiel sind Microsoft WAV Dateien in Little Endian und Apple AIFC Files generell in Big Endian.
+
+211
+00:15:28,751 --> 00:15:30,139
+Also aufgepasst.
+
+212
+00:15:30,870 --> 00:15:34,071
+Der dritte PCM Parameter ist die Anzahl KanŠle.
+
+213
+00:15:34,071 --> 00:15:38,485
+Die Konvention mit rohem PCM ist dass mehrere KanŠle durch Interleaving von Werten
+
+214
+00:15:38,485 --> 00:15:43,398
+aller KanŠle in einen einzigen Strom kodiert werden. Einfach und erweiterbar.
+
+215
+00:15:43,398 --> 00:15:47,701
+Und das ist alles! Das beschreibt alle jemals existierenden PCM ReprŠsentation.
+
+216
+00:15:47,701 --> 00:15:51,578
+Fertig. Digitales Audio ist _so_einfach_!
+
+217
+00:15:51,578 --> 00:15:56,436
+Es gibt natŸrlich mehr zu tun, aber wir haben jetzt ein nŸtzliches StŸck Audiodaten zusammen,
+
+218
+00:15:56,436 --> 00:15:58,092
+also lasst uns uns jetzt dem Video zuwenden.
+
+219
+00:16:02,571 --> 00:16:08,798
+Man kšnnte sich Video als Audio mit zwei zusŠtzlichen rŠumlichen Dimensionen, X und Y, vorstellen,
+
+220
+00:16:08,798 --> 00:16:12,787
+zusŠtzlich zu der Zeitdimension. Das ist mathematisch korrekt.
+
+221
+00:16:12,787 --> 00:16:19,097
+Das Abtast-Theorem gilt fŸr alle drei Video-Dimensionen ebenso wie es fŸr die Zeitdimension von Audio gilt.
+
+222
+00:16:19,097 --> 00:16:25,815
+Audio und Video sind alerdings ziemlich verschieden in Praxis. Zum Einen ist Video riesig im Vergleich zu Audio.
+
+223
+00:16:25,815 --> 00:16:29,294
+Rohe CD-Daten sind ungefŠhr 1.4 Megabit pro Sekunde.
+
+224
+00:16:29,294 --> 00:16:33,958
+Rohes 1080i HD Video ist mehr als 700 Megabit pro Sekunde.
+
+225
+00:16:33,958 --> 00:16:40,056
+Das sind mehr als 500 Mal mehr Daten zu erfassen, verarbeiten und speichern pro Sekunde.
+
+226
+00:16:40,056 --> 00:16:43,711
+Nach Moore's GesetzÉ sind dasÉ mal sehenÉ ungefŠhr 8 Verdoppelungen Mal zwei Jahre,
+
+227
+00:16:43,711 --> 00:16:47,838
+also ja, Computer benštigen ungefŠhr zusŠtzlich 15 Jahre um rohes Video zu handhaben
+
+228
+00:16:47,838 --> 00:16:51,252
+nachdem wir gerade rohes Audio richtig hinbekommen haben.
+
+229
+00:16:51,252 --> 00:16:55,425
+Einfaches rohes Video ist auch komplexer als einfaches rohes Audio.
+
+230
+00:16:55,425 --> 00:16:58,599
+Die riesige Datenvolumen verlangt im Moment eine ReprŠsentation,
+
+231
+00:16:58,599 --> 00:17:02,106
+die effizienter ist als lineares PCM fŸr Audio.
+
+232
+00:17:02,106 --> 00:17:06,705
+ZusŠtzlich stammt elektronisches Video fast ausschlie§lich vom Fernsehen ab
+
+233
+00:17:06,705 --> 00:17:13,423
+und die Standard-Kommittees, die digitales Video betreffen, haben sich immer um RŸckwŠrts-KompatibilitŠt gekŸmmert.
+
+234
+00:17:13,423 --> 00:17:17,559
+In den USA konnte bis letztes Jahr ein 60 Jahre alter Schwarz/Wei§-Fernseher
+
+235
+00:17:17,559 --> 00:17:21,038
+noch immer eine normale analoge Fernsehsendung zeigen.
+
+236
+00:17:21,038 --> 00:17:23,879
+Das ist tatsŠchlich ein richtig cooler Trick.
+
+237
+00:17:23,879 --> 00:17:28,718
+Der Nachteil von RŸckwŠrts-KompatibilitŠt ist dass wenn ein Detail einmal im Standard ist,
+
+238
+00:17:28,718 --> 00:17:30,985
+kann man es nie wieder herausnehmen.
+
+239
+00:17:30,985 --> 00:17:37,305
+Elektronisches Video hat nie von vorne begonnen in der selben Art wie Audio es mehrfach tat.
+
+240
+00:17:37,305 --> 00:17:43,958
+60 Jahre voll mit schlauen aber ŸberflŸssigen Hacks benštigt wegen der vergŠnglichen Technologie einer gegebenen Zeit
+
+241
+00:17:43,958 --> 00:17:50,102
+haben sich ziemlich angehŠuft, und weil digitale Standards auch vom Fernsehen stammen,
+
+242
+00:17:50,102 --> 00:17:54,664
+werden all diese schauerlichen Hacks auch in digitale Standards eingebracht.
+
+243
+00:17:54,664 --> 00:18:00,022
+Kurz gesagt, es gibt eine ganze Menge mehr Details mit digitalem Video als mit Audio.
+
+244
+00:18:00,022 --> 00:18:05,592
+Es besteht keine Hoffnung, sie hier alle komplett zu beschreiben, so werden wir nur die Grundlagen beschreiben.
+
+245
+00:18:06,036 --> 00:18:10,857
+Die offensichtlichsten rohen Video Parameter sind die Breite und Hšhe der Bilder in Pixel.
+
+246
+00:18:10,857 --> 00:18:15,882
+So einfach wie es sich anhšrt, spezifizieren die Pixel-Dimensionen allein allerdings nicht die absolute
+
+247
+00:18:15,882 --> 00:18:22,016
+Breite und Hšhe der Bilder, denn die meisten vom Fernsehen stammenden Videos benutzen keine quadratischen Pixel.
+
+248
+00:18:22,016 --> 00:18:25,005
+Die Anzahl Scanlinien in einem Fernsehbild war fest,
+
+249
+00:18:25,005 --> 00:18:29,021
+aber die effektive Anzahl horizontaler Pixel war eine Funktion der Kanalbandbreite.
+
+250
+00:18:29,021 --> 00:18:31,945
+Effektive horizontale Auflšsung konnte in Pixel resultieren, die entweder enger
+
+251
+00:18:31,945 --> 00:18:35,489
+oder weiter waren als der Abstand zwischen den Scanlinien.
+
+252
+00:18:35,489 --> 00:18:38,395
+Standards haben generell spezifiziert, dass digital abgetastetes Video
+
+253
+00:18:38,395 --> 00:18:41,902
+die tatsŠchliche Auflšsung der originalen analogen Quelle reflektieren sollte,
+
+254
+00:18:41,902 --> 00:18:45,566
+also benutzt eine gro§e Zahl digitaler Videos auch nicht-quadratische Pixel.
+
+255
+00:18:45,566 --> 00:18:49,924
+Zum Beispiel ist eine normales 4:3 AspektverhŠltnis NTSC DVD typisch kodiert
+
+256
+00:18:49,924 --> 00:18:55,374
+mit einer Bildauflšsung von 704 auf 480, ein VerhŠltnis breiter als 4:3.
+
+257
+00:18:55,374 --> 00:18:59,640
+In diesem Fall wird den Pixeln selbst ein AspektverhŠltnis von 10:11 zugewiesen,
+
+258
+00:18:59,640 --> 00:19:04,553
+welches sie hšher macht als breit und das Bild horizontal enger, um das AspektverhŠltnis zu korrigieren.
+
+259
+00:19:04,553 --> 00:19:09,800
+Solch ein Bild muss erneut abgetastet werden, um ein vernŸnftiges digitales Display mit quadratischen Pixeln zu zeigen.
+
+260
+00:19:10,253 --> 00:19:15,287
+Der zweiter offensichtliche Videoparameter ist die Bidrate - die Anzahl kompletter Bilder pro Sekunde.
+
+261
+00:19:15,287 --> 00:19:19,655
+Mehrere Standard-Bildraten werden heute aktiv benutzt. Digitales Video - in der einen oder anderen Form -
+
+262
+00:19:19,655 --> 00:19:23,689
+kann alle unterstŸtzen. Oder jede andere Bildrate. Oder sogar variable Raten,
+
+263
+00:19:23,689 --> 00:19:27,113
+bei denen die Bildrate sich Ÿber den Verlauf des Videos verŠndert.
+
+264
+00:19:27,113 --> 00:19:32,998
+Je hšher die Bildrate, desto flŸssiger ist die Bewegung und das bringt uns leider zum Zeilenspringverfahren (Interlacing).
+
+265
+00:19:32,998 --> 00:19:37,967
+In den ersten Tagen des Fernsehens haben Ingenieure nach der schnellsten praktischen Bildrate
+
+266
+00:19:37,967 --> 00:19:42,075
+fŸr flŸssige Bewegung gesucht und um das Flickern der Phoshpor-basierten CRTs zu minimieren.
+
+267
+00:19:42,075 --> 00:19:45,277
+Sie standen au§erdem unter Druck, die geringste mšgliche Bandbreite
+
+268
+00:19:45,277 --> 00:19:48,182
+mit der hšchsten Auflšsung und schnellsten Bildrate zu finden.
+
+269
+00:19:48,182 --> 00:19:51,208
+Ihre Lšsung war das Interlacing von Video, wobei die geraden Linien
+
+270
+00:19:51,208 --> 00:19:54,826
+in einem Moment geschickt werden und die ungeraden Linien im nŠchsten.
+
+271
+00:19:54,826 --> 00:19:59,961
+Jeder Durchgang wird ein Feld genannt und zwei Felder produzieren quasi ein komplettes Bild.
+
+272
+00:19:59,961 --> 00:20:05,319
+"Quasi" - denn die geraden und ungeraden Felder sind nicht eigentlich vom selben Ursprungsbild.
+
+273
+00:20:05,319 --> 00:20:10,797
+In einem 60-Felder-pro-Sekunde Film ist die Bildrate eigentlich 60 volle Bilder pro Sekunde,
+
+274
+00:20:10,797 --> 00:20:15,386
+und die HŠlfte jedes Bildes - jede zweite Linke - wird einfach weggeworfen.
+
+275
+00:20:15,386 --> 00:20:20,272
+Deshalb kšnnen wir nicht einfach ein Video ent-interlacen indem wir zwei Felder in ein Bild kombinieren;
+
+276
+00:20:20,272 --> 00:20:23,039
+sie sind in der Tat ursprŸnglich nicht vom selben Bild.
+
+277
+00:20:24,047 --> 00:20:29,683
+Die Kathodenstrahlršhre war die einzige verfŸgbare Anzeigetechnologie wŠhrend des grš§ten Teils der Geschichte des elektronischen Videos.
+
+278
+00:20:29,683 --> 00:20:32,949
+Die Ausgabehelligkeit eines CRTs ist nicht-linear und entspricht ungefŠhr
+
+279
+00:20:32,949 --> 00:20:36,585
+der eingangssteuernden Spannung hoch 2.5.
+
+280
+00:20:36,585 --> 00:20:43,821
+Der Exponent - 2.5 - ist das designierte Gamma und so wird es oft das Gamma des Monitors genannt.
+
+281
+00:20:43,821 --> 00:20:50,493
+Kameras sind allerdings linear, und wenn man ein lineares Eingabesignal einem CRT gibt, sieht es ein wenig so aus.
+
+282
+00:20:51,270 --> 00:20:56,637
+Das es ursprŸnglich sehr wenige Kameras gab, die au§erdem fantastisch teuer waren,
+
+283
+00:20:56,637 --> 00:21:01,634
+und man viele, viele Fernseher erwartete, die am besten so billig wie mšglich sein sollten,
+
+284
+00:21:01,634 --> 00:21:08,222
+haben die Ingenieure entschieden, die nštige Gamma-Korrektur-Schaltung der Kamera hinzuzufŸgen anstatt den FernsehgerŠten.
+
+285
+00:21:08,222 --> 00:21:13,062
+Video, das Ÿber Luftwellen Ÿbertragen wurde, hatte deshalb nicht-lineare LichtstŠrke, das inverse
+
+286
+00:21:13,062 --> 00:21:18,271
+des Gamma Exponenten des FernsehgerŠts, so dass wenn ein Kamerasignal endlich auf einem CRT dargestellt wird,
+
+287
+00:21:18,271 --> 00:21:23,305
+die Gesamtantwort des Systems von Kamera zum FernsehgerŠt wieder linear war.
+
+288
+00:21:23,777 --> 00:21:25,118
+Fast.
+
+289
+00:21:30,393 --> 00:21:33,113
+Es gibt noch zwei andere Verbesserungen.
+
+290
+00:21:33,113 --> 00:21:40,442
+Eine Fernsehkamera benutzt in der Tat einen Gamma-Exponenten, der das Inverse von 2.2 ist und nicht 2.5.
+
+291
+00:21:40,442 --> 00:21:43,754
+Das ist eine Korrektur um in einer dunklen Umgebung zu sehen.
+
+292
+00:21:43,754 --> 00:21:48,279
+Auch gehen die Exponentialkurven in eine lineare Rampe in der NŠhe von Schwarz Ÿber.
+
+293
+00:21:48,279 --> 00:21:52,360
+Das ist nur eine alte Notlšsung um SensorengerŠusche in der Kamera zu unterdrŸcken.
+
+294
+00:21:54,941 --> 00:21:57,347
+Die Gamma-Korrektur hat noch einen glŸcklichen Seiteneffekt.
+
+295
+00:21:57,347 --> 00:22:02,214
+ZufŠllig hat das menschliche Auge einen Wahrnehmungs-Gamma von ungefŠhr 3.
+
+296
+00:22:02,214 --> 00:22:05,962
+Das ist ziemlich nah an dem CRT Gamma von 2.5.
+
+297
+00:22:05,962 --> 00:22:10,607
+Ein Bild, das Gamma-Korrektur benutzt gibt mehr Auflšsung den niedrigeren IntensitŠten,
+
+298
+00:22:10,607 --> 00:22:14,336
+wo das Auge zufŠllig seine genaueste IntensitŠtsauflšsung hat,
+
+299
+00:22:14,336 --> 00:22:18,222
+und deshalb die verfŸgbare Skalenauflšsung genauer benutzt.
+
+300
+00:22:18,222 --> 00:22:22,784
+Obwohl CRTs momentan am verschwinden sind, benutzt ein Standard sRGB Computermonitor
+
+301
+00:22:22,784 --> 00:22:28,419
+noch immer eine nicht-lineare IntensitŠtskurve Šhnlich wie das Fernsehen, mit einer linearen Rampe in der NŠhe von Schwarz,
+
+302
+00:22:28,419 --> 00:22:32,491
+gefolgt von einer Exponentialkurve mit einem Gamma-Exponenten von 2.4.
+
+303
+00:22:32,491 --> 00:22:36,636
+Das kodiert eine 16-bit lineares Band auf 8 Bit herunter.
+
+304
+00:22:37,580 --> 00:22:41,790
+Das menschliche Auge hat drei offenbare FarbkanŠle: rot, grŸn und blau,
+
+305
+00:22:41,790 --> 00:22:47,407
+und die meisten Monitore benutzen diese drei Farben als additive PrimŠrfarben, um die volle Breite der Farben zu produzieren.
+
+306
+00:22:49,258 --> 00:22:54,190
+Die primŠren Pigmente in Druckfarben sind Cyan, Magenta, und Gelb aus den gleichen GrŸnden;
+
+307
+00:22:54,190 --> 00:22:59,381
+Pigmente sind subtraktiv, und jedes dieser Pigmente subtrahiert eine reine Farbe vom reflektierten Licht.
+
+308
+00:22:59,381 --> 00:23:05,682
+Cyan subtrahiert rot, magenta subtrahiert grŸn, und gelb subtrahiert blau.
+
+309
+00:23:05,682 --> 00:23:10,919
+Video kann und manchmal wird mit rot, grŸn und blauen KanŠlen dargestellt,
+
+310
+00:23:10,919 --> 00:23:17,211
+aber RGB Video ist atypisch. Das menschliche Auge ist sehr viel sensibler auf Helligkeit als auf Farbe,
+
+311
+00:23:17,211 --> 00:23:21,329
+und RGB verteilt die Energie eines Bildes Ÿber alle FarbkanŠle.
+
+312
+00:23:21,329 --> 00:23:25,326
+Das hei§t, die rote Eben sieht aus wie eine rote Version des Originalbildes,
+
+313
+00:23:25,326 --> 00:23:28,769
+die grŸne Ebene sieht aus wie eine grŸne Version des Originalbildes,
+
+314
+00:23:28,769 --> 00:23:32,063
+und die blaue Ebene sieht aus wie eine blaue Version des Originalbildes.
+
+315
+00:23:32,063 --> 00:23:35,705
+Schwarz und wei§ drei mal. Nicht effizient.
+
+316
+00:23:35,706 --> 00:23:39,438
+Aus diesen GrŸnden und weil, oh hey, Fernsehen sowieso zufŠllig
+
+317
+00:23:39,438 --> 00:23:45,017
+als schwarz und wei§ angefangen hat, wird Video Ÿblicherweise als hochauflšsender Helligkeitskanal,
+
+318
+00:23:45,017 --> 00:23:51,041
+als schwarz und wei§ dargestellt, zusammen mit zusŠtzlichen, zumeist niedriger aufgelšsten Chroma-KanŠlen, den Farben.
+
+319
+00:23:51,041 --> 00:23:57,074
+Der Helligkeitskanal, Y, ist produziert indem man die separaten rot, grŸn und blauen Signale gewichtet und dann addiert.
+
+320
+00:23:57,074 --> 00:24:01,867
+Die FarbkanŠle U und V sind dann produziert indem man das Helligkeitssignal von blau
+
+321
+00:24:01,867 --> 00:24:04,070
+und das Farbsignal von rot abzieht.
+
+322
+00:24:04,070 --> 00:24:11,750
+Wenn YUV skaliert, versetzt und quantisiert wird fŸr digitales Video, wird es korrekterweise Y'CbCr genannt,
+
+323
+00:24:11,750 --> 00:24:15,238
+aber der generellere Ausdruck YUV wird weitgehend benutzt, um
+
+324
+00:24:15,238 --> 00:24:18,301
+all die analogen und digitalen Varianten dieses Farbmodells zu beschreiben.
+
+325
+00:24:18,912 --> 00:24:22,983
+Die U und V FarbkanŠle kšnnen die selbe Auflšsung haben wie der Y Kanal,
+
+326
+00:24:22,983 --> 00:24:28,674
+aber weil das menschliche Auge eine viel geringere rŠumliche Farbauflšsung als rŠumliche Helligkeitsauflšsung hat,
+
+327
+00:24:28,674 --> 00:24:34,346
+wird normal die Farbauflšsung halbiert oder sogar geviertelt in der horizontalen und/oder der vertikalen
+
+328
+00:24:34,346 --> 00:24:39,528
+Richtung, Ÿblicherweise ohne signifikanten Einfluss auf die rohe BildqualitŠt.
+
+329
+00:24:39,528 --> 00:24:43,942
+Praktisch jede mšgliche Unterabtastungs-Variante ist schon einmal eingesetzt worden,
+
+330
+00:24:43,942 --> 00:24:46,875
+aber die Ÿblichen Wahlen heutzutage sind
+
+331
+00:24:46,875 --> 00:24:51,187
+4:4:4 Video, welches tatsŠchlich nicht unterabgetastet ist,
+
+332
+00:24:51,187 --> 00:24:56,711
+4:2:2 Video, in welchem die horizontale Auflšsung der U und V KanŠle halbiert ist,
+
+333
+00:24:56,711 --> 00:25:02,587
+und am Ÿblichsten von allen, 4:2:0 Video, in welchem sowohl die horizontale als auch die vertikale Auflšsung
+
+334
+00:25:02,587 --> 00:25:08,897
+der FarbkanŠle halbiert ist, was in U und V Ebenen resultiert, die beide ein Viertel der Gršsse von Y sind.
+
+335
+00:25:08,897 --> 00:25:17,096
+Die AusdrŸcke 4:2:2, 4:2:0, 4:1:1 und so weiter sind nicht komplette Beschreibungen der Farb-Unterabtastung.
+
+336
+00:25:17,096 --> 00:25:21,186
+Es gibt viele Mšglichkeiten, die Farbpixel im VerhŠltnis zur Helligkeit zu positionieren,
+
+337
+00:25:21,096 --> 00:25:24,776
+und wiederum werden viele Mšglichkeiten fŸr jede Unterabtastungs-Variante aktiv benutzt.
+
+338
+00:25:24,776 --> 00:25:32,502
+Zum Beispiel, motion JPEG, MPEG-1 Video, MPEG-2 Video, DV, Theora und WebM benutzen alle
+
+339
+00:25:32,502 --> 00:25:38,137
+oder kšnnen alle 4:2:0 benutzen, aber sie positionieren die Farbpixel auf drei verschiedene Arten.
+
+340
+00:25:38,498 --> 00:25:43,023
+Motion JPEG, MPEG1 Video, Theora und WebM positionieren die Farbpixel
+
+341
+00:25:43,023 --> 00:25:46,345
+zwischen den Helligkeits-Pixeln, sowohl horizontal als auch vertikal.
+
+342
+00:25:46,345 --> 00:25:51,989
+MPEG2 Video positionier Farbpixel zwischen Linien, aber horizontal sind sie mit jedem zweiten Helligkeitspixel bŸndig.
+
+343
+00:25:51,989 --> 00:25:57,106
+Das Zeilensprungverfahren macht das Ganze noch etwas komplizierter und resultiert in einem Arrangement das ein wenig bizarr ist.
+
+344
+00:25:57,106 --> 00:26:00,909
+Und schliesslich PAL-DV, welches immer interlaced ist, platziert die Farbpixel
+
+345
+00:26:00,909 --> 00:26:04,398
+in der selben Position wie jedes zweite Helligkeitspxiel in der horizontalen Richtung,
+
+346
+00:26:04,398 --> 00:26:07,303
+alterniert FarbkanŠle vertikal in jeder Zeile.
+
+347
+00:26:07,683 --> 00:26:12,282
+Das war nur 4:2:0 Video. Ich Ÿberlasse die anderen Unterabtastungen als Hausarbeit dem Zuschauer.
+
+348
+00:26:12,282 --> 00:26:14,882
+Die Grundidee ist beschrieben - weiter geht's.
+
+349
+00:26:15,511 --> 00:26:21,128
+In Audio reprŠsentieren wir immer mehrere KanŠle in einem PCM Strom indem die Werte von jedem
+
+350
+00:26:21,128 --> 00:26:26,383
+Kanal in der selben Reihenfolge abgewechselt werden. Video benutzt sowohl gepackte Formate, welche die FarbkanŠle abwechselt,
+
+351
+00:26:26,383 --> 00:26:30,584
+als auch ebene Formate, welche die Pixel von jedem Kanal in verschiedenen Ebenen zusammenhŠlt
+
+352
+00:26:30,584 --> 00:26:35,415
+und in ihrer Reihenfolge im Bild stapelt. Es gibt mindestens 50 verschiedene Formate in diesen zwei groben Kategorien
+
+353
+00:26:35,415 --> 00:26:41,549
+mit vielleicht 10 oder 15 Ÿblichen. Jeder Farb-Unterabtastung und verschiedene Bit-Tiefe benštigt
+
+354
+00:26:41,549 --> 00:26:46,574
+eine andere gepackte Anordnung, und so ein anderes Pixelformat. FŸr eine gegebene einzigartige Unterabtastung
+
+355
+00:26:46,574 --> 00:26:50,858
+gibt es normalerweise auch mehrere Šquivalente Formate, die aus trivialen €nderungen der Kanalandordnung
+there are usually also several equivalent formats that consist of trivial channel order
+
+356
+00:26:50,858 --> 00:26:55,966
+oder Umpackungen bestehen, entweder aus ursprŸnglicher Bequemlichkeit auf einer speziellen
+
+357
+00:26:55,966 --> 00:27:00,352
+Hardware oder manchmal nur aus guter alter Bosheit.
+
+358
+00:27:00,352 --> 00:27:04,692
+Pixelformate werden durch einen eindeutigen Namen oder fourcc Code beschrieben.
+
+359
+00:27:04,692 --> 00:27:08,115
+Es gibt eine Menge dieser und es macht keinen Sinn alle durchzugehen.
+
+360
+00:27:08,115 --> 00:27:13,704
+Google ist Dein Freund. Achte drauf, dass fourcc Codes fŸr Video-Rohdaten die Pixelanordnung und
+
+361
+00:27:13,704 --> 00:27:20,339
+die Farbunterabtastung angeben, aber generell nichts bestimmtes Ÿber Farbplazierung und den Farbraum aussagen.
+
+362
+00:27:20,339 --> 00:27:25,807
+Um eines zu wŠhlen: YV12 video kann JPEG, MPEG-2 oder DV Farbplazierung verwenden,
+
+363
+00:27:25,807 --> 00:27:28,991
+und eine von mehreren YUV Farbraum-Definitionen.
+
+364
+00:27:29,472 --> 00:27:33,913
+Das beendet unsere nicht so schnelle und doch sehr unvollstŠndige Tour von Video-Rohdaten.
+
+365
+00:27:33,913 --> 00:27:38,651
+Das Gute ist, dass wir bereits eine Menge richtiger Arbeit mit diesem †berblick erledigen kšnnen.
+
+366
+00:27:38,651 --> 00:27:42,528
+In vielen Situationen ist ein Videobild ein Bild im Video.
+
+367
+00:27:42,528 --> 00:27:46,451
+Die Details machen viel aus, wenn man Software schreiben mšchte,
+
+368
+00:27:46,452 --> 00:27:52,086
+aber momentan bin ich zufrieden, dass der geschŠtzte Zuschauer sich grob der relevanten Details bewusst ist.
+
+369
+00:27:55,640 --> 00:27:59,230
+Also. Wir haben Audiodaten. Wir haben Videodaten.
+
+370
+00:27:59,230 --> 00:28:03,246
+Was Ÿbrig bleibt sind die bekannteren Nicht-Signaldaten und geradlinige Technik
+
+371
+00:28:03,246 --> 00:28:07,410
+die Software-Entwicklern bekannt ist. Und viel davon!
+
+372
+00:28:07,928 --> 00:28:11,768
+Klumpen von rohen Audio- und Video-Daten haben keine extern sichtbare Struktur,
+
+373
+00:28:11,768 --> 00:28:15,173
+aber sie sind oft gleichmŠ§ig gross. Wir kšnnten sie einfach zusammenketten
+
+374
+00:28:15,173 --> 00:28:18,097
+in einer streng vorgegebenen Ordnung fŸr Streaming und Speicherung
+
+375
+00:28:18,097 --> 00:28:21,040
+und einige einfache Systeme machen das auch ungefŠhr.
+
+376
+00:28:21,040 --> 00:28:24,195
+Komprimierte Bilder sind allerdings nicht notwendigerweise von vorhersehbarer Grš§e
+
+377
+00:28:24,195 --> 00:28:29,405
+und wir wollen normalerweise flexibel sein in der Benutzung einer Reihe verschiedener Datentypen in Stršmen.
+
+378
+00:28:29,405 --> 00:28:34,281
+Wenn wir zufŠllige, formfreie Daten verketten, verlieren wir die Grenzen, die verschiedene Bilder
+
+379
+00:28:34,281 --> 00:28:37,871
+voneinander trennt und wissen nicht unbedingt mehr welche Daten zu welchen Stršmen gehšren.
+
+380
+00:28:37,871 --> 00:28:42,192
+Ein Strom braucht eine generalisierte Struktur um generell nŸtzlich zu sein.
+
+381
+00:28:42,192 --> 00:28:46,606
+ZusŠtzlich zu unseren Signaldaten haben wir auch unsere PCM- und Video-Parameter.
+
+382
+00:28:46,606 --> 00:28:49,752
+Au§erdem gibt es wahrscheinlich massig andere Metadaten, die wir auch handhaben wollen,
+
+383
+00:28:49,752 --> 00:28:55,415
+so wie Audio-Titelinformationen und Video-Kapiteln und Untertiteln - alles wesentliche Komponenten von Rich Media.
+
+384
+00:28:55,415 --> 00:29:01,633
+Es macht Sinn, diese Metadaten, d.h. Daten Ÿber die Daten, in den Medien selbst zu speichern.
+
+385
+00:29:01,633 --> 00:29:06,445
+Speichern und Anordnen von formlosen Daten und separaten Metadaten ist der Job eines Containers.
+
+386
+00:29:06,445 --> 00:29:09,221
+Container stellen ein Rahmenwerk fŸr die Datenklumpen zur VerfŸgung,
+
+387
+00:29:09,221 --> 00:29:12,015
+verschachteln und identifizieren mehrere Datenstršme,
+
+388
+00:29:12,015 --> 00:29:15,337
+stellen Zeitinformationen zur VerfŸgung, und speichern Metadaten nštig zum
+
+389
+00:29:15,337 --> 00:29:19,140
+Prassen, Navigieren, Manipulieren und Darstellen der Medien.
+
+390
+00:29:19,140 --> 00:29:22,222
+Generell kann jeder Container jede Art von Daten einschliessen.
+
+391
+00:29:22,222 --> 00:29:24,970
+Und Daten kšnnen in jeden Container verpackt werden.
+
+392
+00:29:28,801 --> 00:29:32,391
+In den letzten dreissig Minuten haben wir digitales Audio, Video,
+
+393
+00:29:32,391 --> 00:29:35,435
+und ein wenig Geschichte, etwas Mathe und ein bisschen Technik abgedeckt.
+
+394
+00:29:35,435 --> 00:29:39,377
+Wir haben kaum die OberflŠche angekratzt, aber es ist Zeit fŸr eine wohlverdiente Pause.
+
+395
+00:29:41,107 --> 00:29:45,373
+Es gibt so viel mehr zu besprechen, so hoffe ich, dass Sie sich in der nŠchsten Folge wieder zu mir gesellen werden.
+
+396
+00:29:45,373 --> 00:29:47,159
+Bis dann --- TschŸss!
+
Modified: websites/xiph.org/video/vid1.shtml
===================================================================
--- websites/xiph.org/video/vid1.shtml 2010-11-06 06:16:40 UTC (rev 17618)
+++ websites/xiph.org/video/vid1.shtml 2010-11-08 05:40:52 UTC (rev 17619)
@@ -128,6 +128,8 @@
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US English</a> |
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