Video bekommen, erstellen und konvertieren
Tag 5
Kapitel 10 - Sound- und Videodateien
Nach einem Nachmittag im Web haben Sie vielleicht eine Seite mit einer langen Liste von Filmbeispielen, die Sie sich herunterladen k÷nnen. Nett, denken Sie sich. Das Problem dabei ist jedoch, da▀ neben den einzelnen Datei-Namen eine Beschreibung steht, die irgendwie so aussieht:
,Luther's Banana' ist eine 1.2 Megabyte AVI-Datei mit CinePac-Codec und einem 8-bit 22Khz Zwei-Kanal Audiotrack.
Wenn Sie das verstehen, brauchen Sie dieses Kapitel nicht durchzuarbeiten. Wenn Sie dagegen an Informationen ⁿber Sound und Video interessiert sind und wie sie im Web verwendet werden oder wenn Sie festgestellt haben, da▀ Sie nichts von diesen seltsamen W÷rtern und Zahlen verstanden haben, dann lesen Sie weiter.
In diesem Kapitel sprechen wir ⁿber digitales Audio und Video: die Grundlagen, die gebrΣuchlichsten Dateiformate im Web und in der Industrie sowie Tips, wie Sie Sound und Video auf Ihren Computer bringen und in Ihren Webseiten verwenden k÷nnen. Unter anderem lernen Sie in diesem Kapitel die folgenden Dinge:
Einfⁿhrung in digitalen Sound
Wollen Sie wissen, wie Sound auf dem Computer funktioniert? Wollen Sie eigene Audio-Clips fⁿr das Web erzeugen (sei es Musik, Stimme, Soundeffekte oder seltsame T÷ne)? Dann sind Sie hier richtig. Im ersten Teil dieses Kapitels lernen Sie, was digitales Audio ist und welche Formate im Web verwendet werden. Au▀erdem erhalten Sie einen schnellen ▄berblick, wie Sie den Sound in Ihren Computer bekommen, so da▀ Sie ihn im Web einsetzen k÷nnen.
Schallwellen
Vielleicht erinnern Sie sich aus Ihrem Physikunterricht an die grundsΣtzliche Definition von Schall: Er entsteht durch St÷rungen in der Luft, die Wellen erzeugen. Diese Druckwellen nimmt das menschliche Ohr als Schall wahr. In ihrer einfachsten Form sieht eine Schallwelle wie in Abbildung 10.1 dargestellt aus.
Abbildung 10.1: |
Zu dieser elementaren Schallwelle gibt es zwei wichtige Informationen. Erstens, sie hat eine Amplitude, das ist der Abstand zwischen der X-Achse (Ruhe) und der Spitze oder dem Tal der Welle. Je h÷her die Amplitude, desto lauter der Ton.
Au▀erdem hat sie eine Frequenz, das ist die Geschwindigkeit, in der sich die Welle fortbewegt (genauer gesagt, die Anzahl der Wellen, die in einem bestimmten Zeitintervall einen bestimmten Punkt durchlaufen). Hohe Frequenzen (d.h. Wellen, die sich schneller durch diesen Punkt bewegen) erzeugen hohe T÷ne und umgekehrt.
Echte T÷ne mit vielen verschiedenen, komplexen Wellenformen, die einen Ton so erzeugen, wie Sie ihn h÷ren, sind sehr viel komplizierter zu erklΣren. Bei der Kombination vieler Schallwellen und den unterschiedlichen Beschreibungen gibt es viele neue Begriffe und Konzepte, die ich hier definieren k÷nnte. Aber die Frequenz und die Amplitude sind die beiden wichtigsten Begriffe, die auch im nΣchsten Abschnitt wieder auftauchen werden.
Umwandlung von Schallwellen in digitale Samples
Eine analoge Schallwelle (etwa die, die Sie in Abbildung 10.1 gesehen haben) ist eine fortlaufende Linie mit einer unendlichen Anzahl von Amplitudenwerten. Um sie in ein digitales Signal umzuwandeln, mi▀t Ihr Computer zu bestimmten Zeitpunkten die Amplitude der Welle. Die einzelnen Messungen nennt man Samples, deshalb spricht man beim Konvertieren von analogem Schall in digitales Audio auch vom Sampeln. Abbildung 10.2 zeigt, wie die Werte entlang der Welle gesampelt werden.
Abbildung 10.2: |
Je mehr Samples Sie erzeugen, desto mehr Amplitudenwerte liegen Ihnen vor und desto genauer k÷nnen Sie die ursprⁿngliche Schallwelle nachbilden. Da die Originalwelle jedoch eine unendliche Anzahl von Werten aufweist, k÷nnen Sie sie niemals exakt kopieren. Mit sehr hohen Sampling-Raten erzeugen Sie jedoch eine so gute Darstellung der Welle, da▀ das menschliche Ohr den Unterschied nicht erkennen kann.
Die Anzahl der Samples pro Sekunden nennt man auch die Sampling-Rate. In der Regel wird sie in Kilohertz (kHz) gemessen. Heute werden verschiedene Sampling-Raten eingesetzt, die gebrΣuchlichsten sind jedoch 11, 22 und 44 kHz.
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Diese Zahlen wurden der Einfachheit halber gerundet. Es handelt sich eigentlich um 11,025, 22,050 und 44,1 kHz. |
Neben der Sampling-Rate gibt es auch eine Sampling-Gr÷▀e, manchmal auch Sampling-Aufl÷sung genannt. Im allgemeinen wΣhlt man zwischen zwei Sampling-Aufl÷sungen: 8 Bit oder 16 Bit. Sie k÷nnen sich die Sampling-Aufl÷sung auch als die Inkrementschritte (Zuwachsschritte) zwischen dem Tal und der Welle vorstellen. Die Werte Σndern sich dabei nicht, aber 16-Bit-Inkremente sind kleiner und bieten deshalb mehr Details als 8-Bit-Inkremente (siehe Abbildung 10.3). Das ist dem Prinzip, wie sich 8- im Vergleich zu 16- oder 24-Bit-Farbe verhΣlt, sehr Σhnlich. Mit einer h÷heren Farbaufl÷sung erhΣlt man ein viel breiteres Farbspektrum, aber im Prinzip erfolgt immer eine AnnΣherung an dieselbe Farbe.
Abbildung 10.3: |
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Die Sampling-Rate ist die Anzahl der Sound-Samples, die pro Sekunde genommen werden; sie wird in kHz gemessen. Die Sampling-Aufl÷sung betrΣgt normalerweise 8 oder 16 Bit; 16 Bit liefert feinere ╗Sounddetails½. |
Bei einem Sampling wird der gemessene Amplitudenwert zum nΣchsten Inkrement gerundet (man sagt auch quantisiert). Bei einem 16-Bit-Sample liegen Sie dabei nΣher am Originalwert als bei einem 8-Bit-Sample, weil die Inkrementschritte kleiner sind (siehe Abbildung 10.4).
Die Differenz zwischen dem tatsΣchlichen Amplitudenwert und dem gerundeten Wert nennt man auch den Quantisierungsfehler (noch mehr Fachchinesisch). Viele Quantisierungsfehler ergeben ein Rauschen in der aufgezeichneten Sounddatei.
All das drⁿckt auf komplizierte Weise aus, da▀ 16 Bit besser sind als 8 Bit. (Warum ich das nicht gleich gesagt habe? Weil Sie jetzt wissen, warum es besser ist.) Die GesamtqualitΣt einer digitalen Audioaufzeichnung hat sowohl mit ihrer Sampling-Aufl÷sung als auch mit der Sampling-Rate zu tun. Weil das menschliche Ohr jedoch Quantisierungsfehler in einer geringen Sampling-Aufl÷sung schneller erkennt, ist es immer besser, 16 Bit zu verwenden.
Wenn Sie 8 Bit verwenden, sollten Sie die h÷chstm÷gliche Sampling-Aufl÷sung einsetzen, um die Fehler zu verringern.
Sound kann auf mehreren KanΣlen aufgezeichnet werden, so da▀ Stereoeffekte entstehen. Ein Kanal ist Mono, zwei KanΣle sind Stereo, vier KanΣle sind Quadro usw., so wie Sie es von Ihrer Musikanlage her kennen.
Je h÷her Sampling-Rate und -Aufl÷sung sind und je mehr KanΣle verwendet werden, desto besser ist die QualitΣt des resultierenden Sounds. Ein 8-Bit-Sound-Sample mit 8 kHz entspricht etwa der QualitΣt, die Sie ⁿber das Telefon empfangen, wΣhrend 16-Bit-Stereo mit 44 kHz CD-QualitΣt bringt. Leider bedeuten bessere SoundqualitΣten gleichzeitig gr÷▀ere Dateien. Eine Minute Musik bei 22 kHz mit 8-Bit-Sample-Aufl÷sung belegt auf Ihrer Platte 1,25 Mbyte, wΣhrend eine Minute Musik in CD-QualitΣt (16 Bit, 44 kHz) Sie 10 Mbyte kostet. Stereo ist natⁿrlich doppelt so umfangreich wie Mono.
Was ist mit der Komprimierung? Wenn diese Dateien so viel Platz belegen, warum geht man nicht vor wie die Leute aus der Bildverarbeitung und erstellt Komprimierungsalgorithmen, die die Dateigr÷▀en reduzieren? Die Experten sagen, da▀ Audio sehr schwierig zu komprimieren sei.
(Das ist logisch. Anders als Bilder sind Schallwellen sehr komplex, und es gibt keine wiederholten Muster und konsistente Variationen, die eine einfache Komprimierung erlauben wⁿrden.) Wenige der gebrΣuchlichen Dateiformate fⁿr Sound verwenden eine eingebaute Komprimierung.
Die beiden wichtigsten Ausnahmen sind das AIFF-C-Format, das eine 3:1- und 6:1-Komprimierung erm÷glicht, sowie MPEG-Audio, das je nach Dateigr÷▀e und TonqualitΣt eine Komprimierung zwischen 6:1 und 20:1 bringt. Beide Formate werden im Abschnitt ╗GebrΣuchliche Soundformate½ spΣter in diesem Kapitel beschrieben.
Vom Digitalen zurⁿck zum Analogen
Jetzt haben Sie einen analogen Ton digital auf Ihrem Computer aufgezeichnet, und Sie wollen ihn abspielen. Dabei ⁿbersetzt der Computer die digitalen Samples zurⁿck in eine analoge Schallwelle.
Da ein digitales Sampling Millionen einzelner Einheiten enthΣlt, die die Schallwelle reprΣsentieren, die jeweils genau so lang gehalten werden, wie der Original-Sound gesampelt wurde, kann dadurch eine Schallwelle mit vielen Treppenstufen entstehen, die sich recht seltsam anh÷rt (siehe Abbildung 10.5).
Abbildung 10.5: |
Analoge Filter sollen die Stufen in der Welle glΣtten (siehe Abbildung 10.6), die an Ihre Lautsprecher geschickt wird.
Abbildung 10.6: |
GebrΣuchliche Soundformate
Jetzt wissen Sie, wie digitaler Sound funktioniert, und wir wollen nun betrachten, wie er gespeichert wird. Leider gibt es noch immer keinen Standard fⁿr Audio im Web, der mit dem fⁿr GIF- und JPEG-Bilder vergleichbar wΣre. Statt dessen existieren unzΣhlige Formate, die in den unterschiedlichsten Situationen eingesetzt werden. Dieser Abschnitt soll Ihnen einen Eindruck verschaffen, was es alles gibt und was es bedeutet.
m-law
Das gebrΣuchlichste und das am lΣngsten verfⁿgbare Format fⁿr alle Plattformen ist m-law. Sowohl Sun als auch NEXT verwenden es als Standard-Audioformat. Ursprⁿnglich wurde es fⁿr die Telefonindustrie in den Vereinigten Staaten geschaffen. Das europΣische ─quivalent hei▀t A-law und stellt im wesentlichen dasselbe Format dar. Es gibt mehrere Variationen von m-law, die alle unter demselben Namen existieren, aber sie alle k÷nnen von einem GerΣt abgespielt werden, das m-law unterstⁿtzt. m-law-Dateien werden aufgrund ihrer Datei-Namenerweiterung .au manchmal auch als AU-Dateien bezeichnet.
Samples im m-law-Format liegen in Mono, 8 Bit und 8 kHz vor. Aber die Kodierung des Samples unterscheidet sich von den meisten anderen Formaten. Sie erm÷glicht, da▀ m-law einen breiteren Dynamik-Bereich (Variation zwischen leisen und lauten Abschnitten eines Sounds) unterstⁿtzt als die meisten anderen Sounds, die mit einer solch geringen Sampling-Gr÷▀e und -Rate aufgezeichnet werden. Andererseits weisen n-law-Samples hΣufig ein stΣrkeres Rauschen auf als andere Formate.
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Einige Sound-Applikationen bieten die M÷glichkeit, m-law-Samples mit einer h÷heren Sampling-Rate als 8 kHz aufzuzeichnen. Beachten Sie jedoch, da▀ sie damit nicht mehr uneingeschrΣnkt kompatibel fⁿr alle Plattformen sind. Wenn Sie m-law verwenden, sollten Sie bei dem Standard-Sample mit 8 Bit und 8 kHz bleiben. |
Der einzige Vorteil von m-law-Sound-Samples ist die allgemeine Unterstⁿtzung auf allen Plattformen. Viele Sites, die Sound-Samples in einem HiFi-Format wie etwa AIFF oder MPEG anbieten, stellen auch ein m-law-Sample zur Verfⁿgung, um ein breiteres Publikum ansprechen zu k÷nnen.
AIFF steht fⁿr Audio Interchange File Format. AIFF wurde von Apple entwickelt und ist deshalb primΣr ein Macintosh-Format, aber auch SGI hat es ⁿbernommen. Hinsichtlich der FlexibilitΣt stellt AIFF ein ausgezeichnetes Format dar, das fⁿr 8- oder 16-Bit-Samples zahlreiche Sampling-Raten in Mono oder Stereo erm÷glicht. AIFF-Dateien haben die Datei-Namenerweiterung .aiff oder .aif.
AIFC ist AIFF mit eingebauter Komprimierung. Der grundlegende Komprimieralgorithmus ist MACE (Macintosh Audio Compression/Expansion) mit den beiden Variationen MACE3 (3:1-Komprimierung) und MACE6 (6:1-Komprimierung). Beide Komprimierungen arbeiten mit Verlust, deshalb k÷nnen AIFC-komprimierte Dateien nicht die QualitΣt des Originals bieten. Da die meisten AIFF-Player aber auch AIFC abspielen, ist die Wahl zwischen den beiden Formaten nur von Ihren Vorlieben bezⁿglich Dateigr÷▀e und KlangqualitΣt abhΣngig.
Das SND-Format, das manchmal auch nur Macintosh System Sound genannt wird, ist das Format, das nur auf dem Macintosh fⁿr viele einfache KlΣnge wie Piep- und Quakt÷ne verwendet wird, die mit dem System geliefert werden. SND-Dateien sind tatsΣchlich Dateien mit SND-Ressourcen (der Macintosh hat fⁿr viele Dateien eine Ressourcen- und Datenverzweigung). Diese SND-Ressourcen enthalten entweder digitale Samples oder eine Serie von Befehlen, die vom Macintosh-Sound-Manager abgespielt werden. SND-Dateien sind auf dem Web nicht weit verbreitet, da sie auf den Macintosh beschrΣnkt sind, sind aber trotzdem erhΣltlich und k÷nnen mit Leichtigkeit in andere Klangformate umgewandelt werden.
Windows WAVE
Das Format WAVE oder RIFF WAVE, manchmal aufgrund der Datei-Namenerweiterung .wav auch als WAV bezeichnet, wurde von Microsoft und IBM entwickelt. Seine Einbindung in Windows 3.1 hat es zum Audiostandard auf dem PC gemacht. WAVE und AIFF sind sich sehr Σhnlich, insbesondere hinsichtlich der FlexibilitΣt. WAVE-Dateien k÷nnen Samples in jeder Rate, Gr÷▀e und mit beliebig vielen KanΣlen aufzeichnen. Darⁿber hinaus gibt es unterschiedliche Komprimierungsarten.
MPEG-Audio
MPEG steht fⁿr Moving Picture Experts Group, eine Standardisierungsorganisation, die sich insbesondere fⁿr die Komprimierung von digitalen Videos interessiert. Da jedoch Videos in der Regel auch eine Audiospur beinhalten, beschΣftigt man sich dort auch mit der Audiokomprimierung. Der Komprimier-algorithmus von MPEG-Audio ist viel zu kompliziert, als da▀ ich ihn hier erklΣren k÷nnte (mit anderen Worten, ich habe ihn nicht verstanden). Sie erhalten jedoch alle technischen Informationen im MPEG FAQ, verfⁿgbar auf fast allen Sites, auf denen es Usenet FAQs gibt (einer davon ist am Ende dieses Kapitels aufgelistet).
MPEG-Audio ist auf dem Web weit verbreitet, weil das Internet Underground Music Archive es fⁿr seine Sound-Samples verwendet (besuchen Sie IUMA unter http://www.iuma.com/IUMA/). Mit MPEG erhalten Sie eine ausgezeichnete TonqualitΣt, ohne da▀ dazu Unmengen von Plattenspeicher erforderlich wΣren. Die Dateien sind zwar noch gro▀, aber die QualitΣt ist wirklich hervorragend. Allerdings ben÷tigen Ihre Leser (Zuh÷rer) auf ihrer Plattform ein MPEG-GerΣt zum Abspielen der Sounds, und m÷glicherweise mⁿssen sie ihren Browser neu konfigurieren.
RealAudio
Das RealAudio-Format, das mit dem RealAudio Player oder Plug-In in Verbindung mit dem RealAudio-Server abgespielt werden kann, gibt es momentan in zwei Ausfⁿhrungen: Das 14.4-Format, das ⁿber 14,4-Kbyte-Modems abgespielt wird, liefert ╗Klang mit Mono-LW-QualitΣt½. Das 28.8-Format, das ⁿber 28,8-Kbyte-Modems oder noch schnellere Verbindungen abgespielt wird, liefert ╗Mono-Klang mit beinahe UKW-QualitΣt½.
Sowohl das 14.4- als auch das 28.8-Format sind durch einen verlustreichen Komprimieralgorithmus eigener Herstellung komprimiert. RealAudiodateien sind im allgemeinen viel kleiner als ihre Gegenstⁿcke im AIFF- oder WAVE-Format, jedoch ist ihre KlangqualitΣt nicht so gut.
Sounddateien beschaffen
Wo k÷nnen Sie sich Sounddateien fⁿr die Verwendung auf dem Web beschaffen? Von einer Vielzahl von Quellen:
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Beachten Sie, da▀ Sounds, die Sie auf dem Netz finden, genauso wie Bilder jemandem geh÷ren k÷nnen, der es vielleicht nicht leiden kann, wenn Sie sie benutzen. Seien Sie deshalb vorsichtig bei der Verwendung von ╗gefundenen½ KlΣngen. |
Sound-Sampling
Die interessantesten Sounds fⁿr Ihre Web-PrΣsentation sind selbstverstΣndlich die, die Sie selber produzieren. Wie ich schon vorher erwΣhnt habe, hei▀t der Proze▀, mit dem Sie Sounds in digitale Dateien bringen, Sampling. In diesem Abschnitt lernen Sie die Ausrⁿstung sowie die Software kennen, die Sie zum Aufzeichnen und Speichern von Sound ben÷tigen.
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Sampling ist der Vorgang, mit dem man analogen Sound in ein digitales Format kodiert. |
Will man wirklich gute Aufnahmen erzielen, mu▀ man sehr viel Geld fⁿr eine professionelle Ausrⁿstung ausgeben. Die Auswahl ist gro▀. Au▀erdem wird mit fortschreitender Zeit die Technologie immer weiter verbreitet und kostengⁿnstiger, so da▀ ich Ihnen hier h÷chstens einen allgemeinen ▄berblick ⁿber die Technologie verschaffen kann. Durchforschen Sie Ihre ÷rtlichen ComputerlΣden und Magazine fⁿr mehr Informationen.
Sampling auf PCs
Um auf einen PC Sound zu sampeln, ben÷tigen Sie natⁿrlich eine Soundkarte.
Die meisten Soundkarten bieten Ihnen Audiom÷glichkeiten von 8 Bit Mono mit 11 oder 22 kHz bis zu 16 Bit 44 kHz Stereo. Sie sollten sich eine 16-Bit-Karte kaufen. Sie erhalten damit nicht nur eine bessere QualitΣt fⁿr Ihre Aufnahmen: Viele Spiele und Multimedia-Titel fⁿr den PC verwenden 16-Bit-Sound, und die bessere QualitΣt ist sehr beeindruckend.
Wenn Sie eine Soundkarte haben, k÷nnen Sie Ihr Kassettendeck oder ein Mikrofon in den auf der Karte eingebauten Buchsen anschlie▀en. Ab dann ist alles eine Frage der Software.
Windows enthΣlt ebenfalls ein einfaches Programm zur Aufzeichnung von Sound, den sogenannten Soundrecorder. Mit diesem Programm k÷nnen Sie einfache T÷ne in 8 Bit Mono mit 11 kHz aufzeichnen. Fⁿr sehr einfache Aufzeichnungen wie etwa von Stimmen oder kurzen Klangeffekten kann das schon ausreichend sein (siehe Abbildung 10.7).
Abbildung 10.7: |
Zusammen mit Ihrer Soundkarte erhalten Sie Tools, die Sie beim Aufzeichnen und Bearbeiten von Sounds unterstⁿtzen sollen. Die Standard-Sound-Blaster-Karte bietet dazu mehrere Applikationen fⁿr die Aufnahme sowie die Bearbeitung von Sound, unter anderem das Programm WaveEditor (siehe Abbildung 10.8), mit dem Sie Sound ⁿber gro▀e Bandbreiten und mit verschiedenen Sampling-Raten und -Gr÷▀en aufzeichnen k÷nnen.
Fⁿr eine ernsthafte Bearbeitung und Verarbeitung von Sound sollten Sie CoolEdit ausprobieren. CoolEdit ist ein Shareware-Sound-Editor mit unzΣhligen Funktionen (er wurde ⁿbrigens auch von Bobby Prince fⁿr Doom verwendet). Er unterstⁿtzt die Aufzeichnung auf den verschiedensten Soundkarten, kann zahlreiche Soundformate lesen, konvertieren und schreiben und bietet sogar eingebaute Steuerelemente fⁿr Ihren CD-Player. Mehr ⁿber CoolEdit finden Sie unter http://www.netzone.com/syntrillium/.
Wenn Sie vorhaben, Sounds und Videos hΣufiger einzusetzen, sollten Sie sich Adobe Premiere anschauen. Viele Multimedia-Entwickler auf dem Macintosh verwenden ihn, weil er eine leistungsfΣhige Integration von Audio und Video bietet und darⁿber hinaus mit den meisten Soundkarten eingesetzt werden kann. Er ist zwar teuer, aber auch eines der besten Tools ⁿberhaupt.
Sampling auf dem Macintosh
Auf dem Macintosh sind eingebaute SoundfΣhigkeiten seit Jahren Standard, und die meisten Macs werden zusammen mit einem eingebauten oder einem separaten Mikrofon verkauft. Sie k÷nnen direkt mit dem Mikrofon aufnehmen (Mono 22 kHz 8 Bit) oder einen Standard-Stereo-Audiostecker hinten am Computer anschlie▀en. Die meisten neueren Macs sind in der Lage, 16-Bit-Stereo bis zu 48 kHz aufzuzeichnen (44 kHz ist CD-QualitΣt, 48 kHz ist DAT-QualitΣt [Digital Audio Tape]). Lesen Sie in der Beschreibung Ihres GerΣts nach, was es kann.
Fⁿr grundlegenden Sound mit 8-Bit-Mono, 22 kHz, der weniger als 10 Sekunden lang ist, k÷nnen Sie das Sound-Dialogfeld benutzen, das Teil der Standardsystem-Software fⁿr den Mac ist (siehe Abbildung 10.9).
Abbildung 10.9: |
Abbildung 10.10: |
Wenn Sie mehr Kontrolle ⁿber Ihren Sound haben wollen, brauchen Sie eine spezielle Software. Es gibt zahlreiche Pakete zur Aufzeichnung von Sound auf dem Mac, von der ausgezeichneten SoundMachine (zum Aufzeichnen und Konvertieren; Freeware) und SoundHack (zur Bearbeitung; Shareware) bis hin zu kommerziellen Werkzeugen, die beide Funktionen ⁿbernehmen, wie etwa SoundEdit 16 von MacroMedia. Wie ich im Windows-Abschnitt bereits erwΣhnt habe, ist auch Adobe Premiere ein ausgezeichnetes Werkzeug, insbesondere, wenn Sie auch mit Videos arbeiten wollen (siehe Abbildung 10.10).
Sampling auf Unix-Workstations
Die meisten neueren Unix-Workstations werden mit eingebauten Mikrofonen, die 16-Bit-Sampling-Raten fⁿr Audio bieten, geliefert. Fragen Sie den Hersteller nach Einzelheiten.
Konvertieren von Sounddateien
Wenn Sie nun endlich Ihre Sounddatei haben, ist sie vielleicht noch nicht im richtigen Format - das hei▀t, nicht in dem, das Sie wollen. Die in diesem Abschnitt erwΣhnten Programme k÷nnen viele bekannte Soundformate lesen und umwandeln.
Fⁿr Unix- und PC-kompatible Systeme kann ein Programm namens SOX von Lance Norskog zwischen vielen Soundformaten umwandeln (einschlie▀lich AU, WAV, AIFF und Macintosh SND) und bietet auch einige rudimentΣre Bearbeitungsfunktionen einschlie▀lich Filtern, Wechseln der Sampling-Rate und Umkehren des Sample.
Auf DOS konvertiert WAVany von Bil Neisius von den meisten gew÷hnlichen Soundformaten (einschlie▀lich AU und Macintosh SND) zum WAV-Format.
Waveform Hold and Modify (WHAM) ist eine exzellenter Sound Player, Editor und Konverter fⁿr Windows, der auch sehr gut als Hilfsprogramm fⁿr Ihren Browser eingesetzt werden kann.
Fⁿr den Macintosh gibt's SoundApp von Norman Franke als Freeware, der die meisten Soundformate liest und abspielt und zu WAV, Macintosh SND, AIFF und NeXT konvertiert (komischer Weise jedoch nicht zu Sun AU). Das Freeware-Programm m-law konvertiert Macintosh Sounds (SND) zum AU-Format.
FTP-Quellen fⁿr diese Programme werden in Anhang A, ╗Weitere Informationsquellen½, angegeben.
Um beliebige Soundformate zum RealAudio-Format umzuwandeln, brauchen Sie den RealAudio Encoder. Dieser liegt dem RealAudio-Server-Paket bei, oder Sie k÷nnen sich auch eine Kopie vom RealAudio Site von http://www.realaudio.com/ herunterladen.
Audio im Web
Damit habe ich Ihnen alle M÷glichkeiten kurz vorgestellt, die Ihnen zum Aufzeichnen und Bearbeiten von Audio zur Verfⁿgung stehen. Jetzt will ich Ihnen noch einige Hinweise fⁿr die Verwendung von Audiodateien im Web nΣherbringen.
So wie es auch fⁿr die Bilder der Fall war, k÷nnen Sie auf Ihren Webseiten nie so viel unterbringen, wie Sie gerne m÷chten, bedingt durch die EinschrΣnkungen der Systeme Ihrer Leser sowie die Geschwindigkeit ihrer Verbindungen.
Hier einige Hinweise fⁿr die Verwendung von Audio im Web:
Einfⁿhrung in digitales Video
Digitales Video ist momentan eines der aufregendsten Themen fⁿr viele Gruppen in der Computerindustrie, von Hardware-Herstellern ⁿber Sofware-Entwickler (insbesondere fⁿr Spiele und Multimedia-Titel) bis hin zu Leuten, die einfach nur gerne mit neuen Technologien herumspielen. Im Web erscheint das digitale Video in der Regel in Form kleiner Filmclips, die man hΣufig in Medienarchiven findet.
Ich kann Ihnen in diesem Buch keinen vollstΣndigen ▄berblick ⁿber diese Technologie bieten, insbesondere deshalb nicht, weil sie zum Teil sehr komplex ist, aber gr÷▀tenteils, weil es in der Entwicklung stΣndig irgendwelche Neuerungen gibt, fast wie beim Web. Aber fⁿr die Produktion von kleinen, kurzen Videos, die auf dem Web ver÷ffentlicht werden sollen, kann ich Ihnen einige der Grundlagen vermitteln und Hinweise geben, wie Sie digitales Video erzeugen und anwenden k÷nnen.
Analoges und digitales Video
Analoges Video ist genau wie analoges Audio ein fortlaufender Strom von T÷nen und Bildern. Um ein analoges Video in Ihren Computer zu erstellen, ben÷tigen Sie eine Videokarte, die analoges Video in bestimmten AbstΣnden sampelt, um einen digitalen Film zu erzeugen. Dabei handelt es sich um dasselbe Prinzip wie bei den Soundkarten. Zu den jeweiligen Sampling-Zeitpunkten zeichnet die Videokarte ein einzelnes Bild mit einer bestimmen Aufl÷sung auf, einen sogenannten Frame (auch Einzelbild genannt). Beim Abspielen des Videos werden die Frames nacheinander abgespielt und erzeugen somit den Eindruck von Bewegung. Die Anzahl der Frames pro Sekunde - die Geschwindigkeit, in der die Frames angezeigt werden - nennt man auch die Frame-Rate. Sie entspricht vom Prinzip her der Sampling-Rate bei digitalem Audio. Je h÷her die Frame-Rate ist, desto genauer bilden Sie die analoge Quelle nach.
Neben der Frame-Rate spielt dabei auch die Frame-Gr÷▀e (die Gr÷▀e des Frame auf Ihrem Bildschirm, angegeben in Pixeln) eine Rolle (siehe Abbildung 10.11).
Abbildung 10.11: |
Die Frame-Rate des Standard-Ganzbildschirm-Videos, also das, was Sie auch auf Ihrem Videorecorder sehen, betrΣgt 30 Frames pro Sekunde. Das nennt man manchmal auch Full-Motion-Video. Diese Art Video - das, was man mit jedem mittleren Camcorder erzeugen kann - ist der Heilige Gral fⁿr Programmierer und Autoren, die sich mit digitalem Video beschΣftigen. Gr÷▀tenteils mⁿssen sie sich mit sehr viel geringeren Frame-Raten und Frame-Gr÷▀en zufriedengeben, um eine glatte Wiedergabe erzielen zu k÷nnen.
Warum? In einem analogen Video sind 30 Frames pro Sekunde nichts Weltbewegendes. Die Frames kommen an und werden angezeigt. Beim digitalen Video mu▀ jeder Frame von der Platte gelesen, gegebenenfalls dekomprimiert und dann so schnell wie m÷glich auf dem Bildschirm ausgegeben werden. Deshalb braucht man sehr viel Rechenleistung, eine schnelle Festplatte sowie ein noch schnelleres Grafiksystem im Computer, um richtig arbeiten zu k÷nnen. Das Ganze steigert sich mit gr÷▀eren Frames und h÷herer Geschwindigkeit.
Was passiert also, wenn der Film schneller abgespielt wird, als Ihr Computer das verfolgen kann? Normalerweise verliert er bestimmte Frames, d.h., sie werden verworfen, ohne angezeigt worden zu sein. Und wenn Frames verlorengehen, sinkt die Frame-Rate, und es entstehen ruckartige Bewegungen oder vorⁿbergehende Standbilder. Fⁿr Ihren Video-Clip ist das nicht wⁿnschenswert.
Sie werden erkennen, da▀ bei der Arbeit mit digitalem Video hΣufig viele Kompromisse geschlossen werden mⁿssen, damit Sie jeder Plattform gerecht werden k÷nnen. Mehr ⁿber diese Kompromisse erfahren Sie spΣter in diesem Abschnitt.
Komprimierung und Dekomprimierung (Codecs)
Bild- und Audioformate belegen enorme Mengen an Speicherplatz. Wenn Sie beides kombinieren - Hunderte, wenn nicht Tausende von Bildern sowie eine Audiospur -, k÷nnen Sie sich vorstellen, wieviel Plattenspeicher ein digitales Video verbrauchen kann. Je gr÷▀er die Datei ist, desto schwieriger ist es fⁿr das Computersystem, sie mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zu verarbeiten, und desto wahrscheinlicher ist es, da▀ die AbspielqualitΣt leidet. Aus diesen Grⁿnden sind insbesondere Komprimierung und Dekomprimierung fⁿr digitale Videodateien wichtig. Auf diesem Gebiet hat sich viel getan.
Beim digitalen Video bezeichnet man den Algorithmus fⁿr die Komprimierung und Dekomprimierung in der Regel als eine Einheit, den Codec (fⁿr COmpression/DECompression, sprich Ko-Deck). Anders als bei der Bildkomprimierung richten sich die Video-Codecs nicht ausschlie▀lich nach den Videodateiformaten. Ein typisches Format kann mehrere verschiedene Codecs verwenden. HΣufig erfolgt die Dekomprimierung erst beim eigentlichen Abspielen.
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Ein Video-Codec ist ein Algorithmus, der fⁿr die Komprimierung und Dekomprimierung einer Videodatei eingesetzt wird. |
Mehr ⁿber die Codecs, wie sie funktionieren und welche es gibt, erfahren Sie spΣter in diesem Abschnitt unter der ▄berschrift ╗Filmkomprimierung½.
Filmformate
Digitales Video in einer auf dem Computer abspielbaren Datei wird hΣufig auch als Film (Movie) bezeichnet. Ein Film enthΣlt digitale Videodaten (so wie eine Sounddatei digitale Audiodaten enthΣlt). Diese Daten k÷nnen einen realen Film oder aber eine Animation enthalten. ╗Film½ ist einfach nur ein allgemeiner Begriff, der sich auf die Datei selbst bezieht.
Momentan gibt es drei wichtige Filmformate im Web und in der Computerindustrie: QuickTime, Video fⁿr Windows (VfW) und MPEG.
QuickTime
Ursprⁿnglich wurde QuickTime von Apple fⁿr den Macintosh entwickelt, aber heute stellen QuickTime-Formate im Web ein plattformⁿbergreifendes Standard-Filmformat dar (wobei MPEG das zweithΣufigste ist). Die Apple-System-Software umfa▀t QuickTime sowie ein einfaches Abspielprogramm (den MoviePlayer oder SimplePlayer). Auf PCs k÷nnen QuickTime-Dateien ⁿber das Paket QuickTime for Windows (QTfW) abgespielt werden, und das frei verfⁿgbare Programm Xanim spielt sie unter X Window und Unix ab. QuickTime-Filme haben die Datei-Namenerweiterung .qt oder .mov.
QuickTime unterstⁿtzt verschiedene Codecs, insbesondere CinePak und Indeo, die beide auf unterschiedlichen Plattformen eingesetzt werden k÷nnen. Informationen ⁿber diese Formate finden Sie im Abschnitt ╗Codec-Formate½ spΣter in diesem Kapitel.
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Wenn Sie QuickTime-Videos auf dem Macintosh erzeugen, sollten Sie sicherstellen, da▀ sie entsprechend konvertiert werden (╗flattened½), bevor sie auf anderen Plattformen zur Verfⁿgung gestellt werden. Beachten Sie den Abschnitt ╗Videos beschaffen und umwandeln½ spΣter in diesem Kapitel, wo es sich um Programme dreht, die QuickTime-Dateien fⁿr Sie konvertieren. |
Video fⁿr Windows
Video fⁿr Windows (VfW) wurde von Microsoft entwickelt und stellt den PC-Standard fⁿr Desktop-Video dar. VfW-Dateien werden manchmal auch als AVI-Dateien bezeichnet, nach ihrer Datei-Namenerweiterung .avi (AVI steht fⁿr Audio/Video Interleave).
VfW-Dateien sind auf PCs sehr verbreitet, und es gibt unzΣhlige Dateien im AVI-Format. Au▀erhalb der PC-Welt gibt es jedoch nur sehr wenige Programme zum direkten Abspielen von AVI-Dateien. Dadurch ist VfW fⁿr Video im Web weniger geeignet als QuickTime.
MPEG ist sowohl ein Dateiformat als auch ein Codec fⁿr digitales Video. Es gibt drei Arten von MPEG: MPEG Video, nur fⁿr Bilder, MPEG-Audio, das bereits im letzten Abschnitt vorgestellt wurde, und MPEG Systems, das sowohl Audio- als auch Videospuren beinhaltet.
MPEG-Dateien erzeugen eine hervorragende BildqualitΣt, allerdings kann ihre Dekomprimierung sehr lange dauern. Aus diesem Grund haben viele MPEG-Dekodiersysteme eine Hardware-Unterstⁿtzung, d.h., Sie brauchen eine spezielle Karte, um MPEG-Dateien zuverlΣssig abspielen zu k÷nnen, ohne Frames zu verlieren. Es gibt zwar Software-Decoder (und sogar einige sehr gute), aber in der Regel ben÷tigen diese sehr viel Rechenleistung auf Ihrem System und unterstⁿtzen au▀erdem nur MPEG Video (also ohne Audiospur).
Ein dritter Nachteil von MPEG Video als Standard fⁿr das Web ist, da▀ es sehr teuer ist, MPEG-Filme zu kodieren. Sie brauchen dazu eine spezielle Hardware, die mehrere tausend Mark kosten kann. Mit der Zeit und dem wachsenden Verbreitungsgrad von MPEG werden diese Preise sicher irgendwann fallen. Aber momentan ist ein Software-basiertes Format fⁿr Sie sicher besser, es sei denn, Sie haben Zugriff auf eine derartige Hardware, oder Sie sind wirklich ernsthaft an digitalem Video interessiert.
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Eine Alternative zur Kodierungs-Hardware ist die Inanspruchnahme der Dienste eines Video-Produktionsservice. Einige Agenturen besitzen diese Hardware und k÷nnen fⁿr Sie eine MPEG-Kodierung durchfⁿhren. Die Gebⁿhr wird in der Regel minutenweise berechnet. So wie bei der MPEG-Hardware fallen auch hier die Preise, so da▀ eine Agentur eine vernⁿnftige Alternative darstellen kann, wenn Sie unbedingt MPEG haben wollen. |
Filmkomprimierung
Wie fⁿr Bilder und Audio ist auch fⁿr das digitale Video die Komprimierung sehr wichtig. Vielleicht sogar noch wichtiger, weil Filmdateien so gro▀e Datenmengen enthalten. Glⁿcklicherweise gibt es zahlreiche Komprimierungstechniken, so da▀ Sie die Wahl haben.
Wie ich bereits erwΣhnt habe, werden die Methoden zur Videokomprimierung Codecs genannt, wobei Komprimierung und Dekomprimierung als eine Einheit betrachtet werden. Die Komprimierung erfolgt in der Regel, wenn ein Film gespeichert oder erzeugt wird. Die Dekomprimierung erfolgt wΣhrend des Abspielens. Der Codec ist nicht Teil der eigentlichen Filmdatei. Es kann ein beliebiger Codec verwendet werden, und Sie k÷nnen in der Regel wΣhlen, welcher das sein soll, wenn Sie Ihren Film zum ersten Mal speichern. (Beim Abspielen des Films wird automatisch die richtige Dekomprimierung gewΣhlt.)
In diesem Abschnitt sprechen wir ⁿber die Methoden der Videokomprimierung, im nΣchsten ⁿber die Codecs, die Ihnen fⁿr Ihre eigenen Dateien zur Verfⁿgung stehen.
Asymmetrische und symmetrische Codecs
Codecs werden oft in symmetrisch oder asymmetrisch unterschieden (siehe Abbildung 10.12). Diese Begriffe beziehen sich auf den Ausgleich der Geschwindigkeiten fⁿr Komprimierung und Dekomprimierung. Ein symmetrischer Codec ben÷tigt fⁿr die Dekomprimierung dieselbe Zeit, die er auch fⁿr die Komprimierung ben÷tigt hat, was gut bei der Produktion, aber schlecht fⁿr den Abspielvorgang ist. Ein asymmetrischer Codec braucht normalerweise sehr lange fⁿr die Komprimierung, dafⁿr bietet er eine sehr schnelle Dekomprimierung (und, je schneller die Dekomprimierung, desto besser die Frame-Rate, weshalb asymmetrische Codecs wⁿnschenswert sind). Die meisten Codecs sind zumindest leicht asymmetrisch auf der Komprimierungsseite, einige davon sogar sehr.
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Symmetrische Codecs ben÷tigen zum Komprimieren von digitalen Videodateien genau so lange, wie zum Dekomprimieren. Bei asymmetrischen Codecs dauert entweder die Komprimierung oder die Dekomprimierung lΣnger als der entgegengesetzte Vorgang. |
Abbildung 10.12: |
Frame-Differenzierung
Aber wie arbeiten die Codecs fⁿr Video? Sie k÷nnen entweder nach dem Prinzip der Bildkomprimierung vorgehen, wobei einzelne Frames komprimiert und beim Abspielen wieder dekomprimiert werden, oder sie k÷nnen eine Differenzbildung fⁿr die einzelnen Frames durchfⁿhren. Das ist eine ganz einfache Methode der Filmkomprimierung, die von vielen Codecs eingesetzt wird. Es handelt sich dabei jedoch nicht um einen Codec.
Ein Gro▀teil der Rechenzeit fⁿr digitales Video beim Abspielen wird fⁿr die Dekomprimierung und das Zeichnen der einzelnen Frames verbraucht. Wenn die CPU beim Erzeugen der Frames in Rⁿckstand gerΣt, kann es sein, da▀ einzelne Frames verlorengehen, so da▀ eine ruckartige Bewegung entsteht. Durch das Bilden von Frame-Differenzen wird die Zeit verkⁿrzt, die es dauert, einen Frame zu dekomprimieren und zu zeichnen. Ein solcher Frame enthΣlt nicht alle Informationen eines Standard-Frame. Statt dessen werden nur die Informationen aufgezeichnet, die sich von dem vorhergehenden Frame unterscheiden. Da diese Differenzen normalerweise sehr viel kleiner als der vollstΣndige Frame sind, braucht Ihr Computer fⁿr die Verarbeitung nicht so lange, so da▀ nicht so viele Frames verlorengehen. Damit wird natⁿrlich gleichzeitig auch die Gr÷▀e der Filmdatei reduziert. Abbildung 10.15 zeigt ein einfaches Beispiel fⁿr diese Methode.
Abbildung 10.13: |
Diese Methode funktioniert am besten fⁿr Filme mit viel statischem Hintergrund und nur einem kleinen bewegten Abschnitt, der sich zwischen den einzelnen Frames Σndert. Fⁿr Filme mit vielen VerΣnderungen zwischen den einzelnen Frames ist die Frame-Differenzbildung nicht so gut geeignet.
Schlⁿssel-Frames
Die Frame-Differenzierung basiert auf dem Prinzip der sogenannten Schlⁿssel-Frames (Key Frames) in der Filmdatei. Schlⁿssel-Frames stellen die vollstΣndigen Frames dar, fⁿr die dann die Unterschiede zu weiteren Frames gebildet werden. Dabei werden jeweils die Unterschiede zum vorhergehenden Frame berechnet, der wiederum aus dem vorhergehenden Frame berechnet wurde usw. bis zum Schlⁿssel-Frame. Abbildung 10.14 zeigt, wie das System funktioniert.
Abbildung 10.14: |
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Schlⁿssel-Frames (Key Frames) sind die vollstΣndigen Frames, von denen sich die differenzierten Frames unterscheiden. Schlⁿssel-Frames sind immer vollstΣndig und werden in gewissen AbstΣnden in der Datei untergebracht. |
Je weiter Sie sich vom Schlⁿssel-Frame wegbewegen, desto mehr Informationen unterscheiden sich und desto mehr Informationen mu▀ Ihr Computer fⁿr jeden Frame beobachten und desto wahrscheinlicher ist es, da▀ Sie wieder sehr viel Rechenzeit in Anspruch nehmen und damit Frames verlieren. Es ist also wichtig, in bestimmten AbstΣnden Schlⁿssel-Frames abzulegen, so da▀ stets der beste Grad an Komprimierung erzielt werden kann und Ihr Film glatt und konsistent abgespielt wird. Da jedoch Schlⁿssel-Frames sehr viel mehr Informationen enthalten als Frames, die mit Hilfe der Differenzbildung erzeugt wurden, sollten Sie auch nicht zu viele davon verwenden, weil sie mehr Rechenleistung verbrauchen. In der Regel k÷nnen Sie die Anzahl der in einem Film verwendeten Schlⁿssel-Frames in Ihrer Filmbearbeitungs-Software selbst festlegen. Die Faustregel gibt einen Schlⁿssel-Frame pro Videosekunde vor (d.h., alle 15 Frames einen Schlⁿssel-Frame fⁿr Filme mit 15 Frames pro Sekunde).
Hardware-Unterstⁿtzung
Wie ich bereits erwΣhnt habe, k÷nnen nur sehr schnelle und leistungsfΣhige Computer hochqualitatives Video mit hoher Frame-Rate und -Gr÷▀e realisieren, weil bei der Aufnahme, bei der Komprimierung und beim Abspielen riesige Datenmengen verarbeitet werden mⁿssen. Es gibt zwar Software-Codecs, die fⁿr Video mit geringen Frame-Raten und -Gr÷▀en auch hΣufig eingesetzt werden, aber wenn Sie die Technologie professionell einsetzen wollen, sollten Sie in einen Hardware-Codec investieren.
Hardware-Unterstⁿtzung erfolgt meistens in Form einer Videokarte, die Sie in Ihren Computer einstecken k÷nnen und die spezielle Chips fⁿr die Verarbeitung von digitalem Video enthΣlt - normalerweise Dateien mit MPEG- oder JPEG-Codecs, wie Sie spΣter in diesem Kapitel noch erfahren werden. In Zukunft sind solche Chips m÷glicherweise bereits als Standard in den Computern enthalten. Momentan ist die Hardware-Unterstⁿtzung auf Computern im Web recht selten vorhanden, und Sie sollten sich beim Erstellen Ihrer Videos nicht darauf verlassen.
Codec-Formate
Fⁿr digitales Video gibt es heute mehrere ausgezeichnete Codecs, sowohl fⁿr rein Software-gesteuertes als auch fⁿr Hardware-unterstⁿtztes Aufzeichnen und Abspielen. Die beiden wichtigsten, CinePak und Indeo, sind plattformⁿbergreifend (Mac, Windows, Unix), aber Motion JPEG ist ebenso verbreitet, insbesondere bei der Verwendung von Videokarten.
CinePak
CinePak, frⁿher auch als Compact-Video bezeichnet, ist der bekannteste Codec fⁿr QuickTime-Dateien und steht auch in VfW zur Verfⁿgung. CinePak ist eine Komprimierung mit Verlust, deshalb sollten Sie Ihr Original in der bestm÷glichen QualitΣt bereitstellen.
CinePak unterstⁿtzt die Frame-Differenzbildung und ist h÷chst asymmetrisch, d.h., die Komprimierung dauert extrem lange. (Ich habe einen 15-Sekunden-Film gesehen, fⁿr den die Komprimierung eine Stunde gedauert hat). Wenn die Komprimierung jedoch abgeschlossen ist, ist der Abspielvorgang sehr glatt, und die Dateigr÷▀en sind ausgezeichnet.
Indeo
Etwas weniger verbreitet als CinePak, aber ihm dicht auf den Fersen, ist Indeo. Indeo wurde von Intel als Teil des Intel Smart Video Recorders entwickelt, einer ausgezeichneten Videokarte. Indeo arbeitet verlustlos oder mit Verlust, unterstⁿtzt die Frame-Differenzbildung und ist sehr viel weniger asymmetrisch als CinePak. Es macht jedoch mehr Rechenzeit fⁿr die Dekomprimierung erforderlich, so da▀ auf leistungsschwΣcheren Computern eher Bilder verlorengehen.
Indeo stand ursprⁿnglich nur fⁿr VfW-Dateien zur Verfⁿgung, aber QuickTime 2.0 unterstⁿtzt es jetzt ebenfalls, so da▀ es bereits den Platz als zweitbeliebtester Codec fⁿr digitales Video eingenommen hat und schnell aufholt.
JPEG
JPEG-Komprimierung? Ist das nicht der Bildstandard? Ja, und es verwendet dieselbe Komprimierungsart fⁿr digitales Video (hier nennt man es manchmal auch Motion JPEG). Beachten Sie, da▀ es sich bei einem Film um eine Menge von Frames handelt, die jeweils ein einzelnes Bild darstellen - meistens in der Art eines Fotos. Jedes dieser Bilder kann mit Hilfe der JPEG-Komprimierung gut komprimiert werden.
Die JPEG-Komprimierung als Codec hat jedoch zwei Nachteile: Die Frame-Differenzbildung wird nicht unterstⁿtzt, und die Dekomprimierung ist sehr langsam. Da es bei JPEG um eine Komprimiermethode fⁿr Standbilder geht, behandelt es jeden Frame so, als handelte es sich dabei um ein solches, und bietet deshalb keine Differenzbildung fⁿr die Gesamtheit der Frames. Das bedeutet, da▀ beim Abspielen jeder Frame einzeln dekomprimiert und angezeigt werden mu▀, so da▀ sehr wahrscheinlich Frames verlorengehen und die Performance leidet. Mit Hardware-Unterstⁿtzung jedoch kann die JPEG-Dekomprimierung sehr viel schneller sein als die von Software-basierten Codecs mit Frame-Differenzbildung. Mit Hardware-Unterstⁿtzung bietet JPEG wahrscheinlich die beste QualitΣt und das gebrΣuchlichste Videoformat. Aber wie bei allen Hardware-unterstⁿtzten Codecs gilt, da▀ nur wenige Computer im Web diese M÷glichkeit haben, deshalb ist die Verwendung von JPEG-Dateien fⁿrs Web nicht unbedingt zu empfehlen.
JPEG k÷nnte dagegen fⁿr die Videoaufzeichnung gut geeignet sein. Viele Videokarten unterstⁿtzen JPEG-Komprimierung fⁿr Videoaufzeichnungen. Wenn Sie CinePak als Codec verwenden wollen, sollten Sie bei der Aufnahme JPEG verwenden (wenn Sie ⁿber genⁿgend Plattenspeicher verfⁿgen, um den Film vor der Komprimierung zu speichern).
MPEC-Codec
MPEG soll hier ebenfalls erwΣhnt werden, weil es sowohl ein Format als auch einen Codec darstellt. Wie im Abschnitt ⁿber Formate bereits erwΣhnt, bietet MPEG eine exzellente, professionelle Komprimierung fⁿr digitales Video, wozu aber in der Regel eine Hardware-Unterstⁿtzung erforderlich ist. Au▀erdem sind MPEG-Kodierer sehr teuer, so da▀ das Erstellen von MPEG-Filmen sehr aufwendig ist. Fⁿr Web-Zwecke sollten Sie besser einen Software-Codec wie etwa CinePak oder Indeo verwenden.
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MPEG-Komprimierung ist hochkompliziert und ⁿbersteigt den Rahmen dieses Buchs; wenn Sie sich fⁿr MPEG und seine Funktionsweise interessieren, empfehle ich Ihnen dringend, da▀ Sie sich die MPEG-FAQs durchlesen (auf die am Ende dieses Kapitels verwiesen wird). |
Videos digitalisieren
Sind Sie bereits so anspruchsvoll, da▀ Sie Ihr eigenes Video fⁿrs Web produzieren wollen? Der Proze▀ der Videoaufzeichnung in Ihrem Computer ist mit der richtigen Ausrⁿstung eigentlich ganz einfach. Sie installieren eine Videokarte, schlie▀en Ihren Videorecorder oder eine Kamera an, rufen Ihre Software zum Aufzeichnen auf, und los geht's.
Die Einzelheiten variieren zwischen den verschiedenen Plattformen, und in den vergangenen paar Monaten gab es eine regelrechte Explosion verfⁿgbarer Produkte. Hier folgt ein allgemeiner ▄berblick ⁿber die Technologie; fⁿr mehr Informationen ⁿber spezifische Produkte k÷nnen Sie sich an Ihren ÷rtlichen Computerladen wenden oder sich die Berichte in den einschlΣgigen Magazinen ansehen.
Analoge Videosignale und Formate
Sie mⁿssen nicht sehr viel ⁿber analoges Video wissen, es sei denn, Sie wollen tiefer in die Videoproduktion einsteigen. Sie sollten jedoch zwei Videostandards kennen: das Videosignal und das Broadcast-Format.
Wie Sie Ihre Videoausrⁿstung an Ihren Computer anschlie▀en, wird durch das verwendete Videosignal bestimmt. Es gibt zwei Arten von Videosignalen: zusammengesetzte (composite) und S-Videosignale.
Zusammengesetzte Videosignale sind der Standard auf Ihrem Fernseher, Videorecorder oder Camcorder, ebenso bei Video im allgemeinen. S-Video, das ein anderes Signalkabel erfordert, ist ein professionellerer Standard, der Farben und Helligkeit trennt, so da▀ eine h÷here BildqualitΣt entsteht. Mit S-Video erzeugen Sie Videos mit besserer QualitΣt. Dazu ben÷tigen Sie jedoch auch eine spezielle Ausrⁿstung.
Nachdem Sie alles angeschlossen haben, mⁿssen Sie wissen, welches Broadcast-Format Sie an Ihren Computer senden. Es gibt drei Standards: NTSC (National Television Standards Committee), das in Nordamerika und Japan eingesetzt wird, PAL (Phase Alteration Line), das in Westeuropa, Gro▀britannien und dem Mittleren Osten Verwendung findet, sowie SECAM (SystΦme ╔lectronique Pour Couleur Avec MΘmoire), das in Frankreich und Ru▀land verwendet wird.
Die meisten Videokarten unterstⁿtzen NTSC und PAL, deshalb mⁿssen Sie sich nur selten um das Format kⁿmmern, das in Ihrer Kamera oder in Ihrem Videorecorder eingesetzt wird. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welches Format Sie verwenden, und Sie sich in den Vereinigten Staaten befinden, dann handelt es sich wahrscheinlich um NTSC. Au▀erhalb der Vereinigten Staaten sollten Sie feststellen, was verwendet wird und ob Ihre Videokarte es verarbeiten kann.
Video auf dem PC
Der Markt fⁿr Desktop-Video auf dem PC ist geradezu explodiert. Wenn Sie sich fⁿr Video auf dem PC interessieren, sollten Sie sich in den einschlΣgigen Zeitschriften informieren, um zu erfahren, was es gerade gibt und was empfehlenswert ist.
Fⁿr einfache Videoproduktion gibt es ein hervorragendes Tool auf dem PC (und dem Mac), das sich QuickCam von Connectix nennt. Diese kleine Kamera, die fⁿr ca. 100 US-Dollar zu haben ist, k÷nnen Sie sich auf Ihren Schreibtisch stellen, und Sie k÷nnen damit sowohl Audio als auch Video aufnehmen und Standbilder erzeugen. Die Kamera unterstⁿtzt keine Farben, sondern lediglich Graustufen, und die Frame-Rate ist sehr niedrig, auch wenn Sie sehr kleine Bilder verwenden. Die Kamera eignet sich jedoch hervorragend fⁿr einfache Anwendungen wie zum Erstellen von kleinen Dateien fⁿrs Web oder auch fⁿr Videokonferenzen.
VidCap und VidEdit sind im Video-fⁿr-Windows-Paket enthalten. VidCap wird fⁿr die Videoaufzeichnung im VfW-Format verwendet und bietet mehrere Optionen hinsichtlich der Codecs. Au▀erdem kann man damit Standbilder aufzeichnen. VidEdit (siehe Abbildung 10.15) wird verwendet, um existierende Video-Clips zu bearbeiten. Sie k÷nnen damit beispielsweise die Frame-Rate, die Frame-Gr÷▀e, den verwendeten Codec oder die AudioqualitΣt verΣndern und Teile des eigentlichen Films ausschneiden, kopieren und einfⁿgen.
Abbildung 10.15: |
Darⁿber hinaus steht SmartVid von Intel zu Verfⁿgung, als Teil des Indeo-Videosystems und des Intel-Smart-Video-Recorders (siehe Abbildung 10.16). Eine Testversion von SmartVid Beta, die Sie zum Aufnehmen, Umwandeln und Bearbeiten von Videodateien verwenden k÷nnen, erhalten Sie im Intel-FTP-Site (ftp://ftp.intel.com/pub/IAL/Indeo_video/smartv.exe). SmartVid ist VidCap au▀erdem etwas ⁿberlegen, weil es unter Verwendung des Indeo-Codec sowohl VFW- als auch QuickTime-Dateien aufzeichnen kann.
Abbildung 10.16: |
Schlie▀lich gibt es noch Adobe Premiere, dessen Aufzeichnungsoptionen der Version 3.0 in Abbildung 10.17 gezeigt sind (es gibt inzwischen auch schon die Version 4). Es ist vor allem bei Videoprofis auf dem Mac sehr verbreitet, und wenn Sie vorhaben, viel mit Video zu arbeiten, sollten Sie sich diese Applikation einmal ansehen. Es kann sowohl Audio als auch Video aufzeichnen und bearbeiten und beides aus jeweils unterschiedlichen Quellen zusammenschneiden, Titel einfⁿgen und Dateien mit anderen Schlⁿssel-Frames und Codecs speichern.
Video am Mac
Viele neuere Macs haben eine eingebaute Videokarte, mit der Sie eine Videokamera mit zusammengesetztem Signal oder einen Videorecorder verbinden k÷nnen. Videosysteme fⁿr den Mac beginnen preislich bei ein paar hundert Mark und enden bei ein paar tausend Mark.
Die QuickCam von Connectix, die ich bereits in diesem Abschnitt erwΣhnt habe, gibt es auch fⁿr Macintosh, und sie ist optimal fⁿr sehr einfache Schwarzwei▀-Videoaufzeichnungen geeignet.
Fⁿr die Software-Aufzeichnung und einfache Bearbeitung gibt es auf den AV-Macs den FusionRecorder, mit dem Sie einfache Audio- und Videodateien aufzeichnen, bearbeiten und speichern k÷nnen. Fⁿr eine ernsthaftere Bearbeitung ist Adobe Premiere die beste Wahl fⁿr den Mac, es wird auch von den meisten Profis eingesetzt. Darⁿber hinaus gibt es VideoShop von Avid, das billiger und angeblich einfacher in der Handhabung ist, sowie VideoFusion von Radius (das Sie zusammen mit dem Video-Vision-System erhalten).
Video auf dem Unix-System
AbhΣngig davon, was fⁿr eine Workstation Sie haben, haben Sie vielleicht schon VideofΣhigkeit in Ihr GerΣt eingebaut oder Sie mⁿssen sich noch eine spezielle Karte dazu kaufen. Profesionelle SGI- und Sun-Systeme werden jetzt mit Video-Eingabebuchsen, Videoaufzeichungs-Software und manchmal sogar mit kleinen Farbvideokameras geliefert. Fragen Sie den Hersteller nach Einzelheiten.
Video bekommen, erstellen und konvertieren
So wie bei Bildern und KlΣngen k÷nnen Sie auch an die Video-Clips kommen, indem Sie sie selber produzieren, sie vom Netz herunterladen oder zur Benutzung freigegebene Cips kaufen, die mit Ihrer Plattform kompatibel sind. Manchmal mⁿssen Sie eine Videodatei von einem Format zum anderen umwandeln oder von einem Codec zum anderen. Fⁿr diese Art von Umwandlung ist oft die Software am besten geeignet, mit der Sie das ursprⁿngliche Video digitalisiert haben. Wenn Sie jedoch diese Software nicht besitzen oder es sich um eine Videodatei aus einer fremden Quelle handelt, brauchen Sie einfachere Werkzeuge.
Um Videodateien zwischen den verschiedenen Formaten auf Windows-Systemen zu konvertieren, k÷nnen Sie ein kommerzielles Programm namens XingCD einsetzen, das AVI-Dateien in MPEG umwandelt. Es gibt auch AVI-zu-QuickTime-Konvertierer; ein solches Programm hei▀t SmartCap von Intel und kann zwischen AVI- und QuickTime-Dateien konvertieren, die die Indeo-Komprimierungsmethode verwenden. Um AVI-Dateien einzusetzen, brauchen Sie das Video-fⁿr-Windows-Paket, das von Microsoft erhΣltlich ist. Fⁿr QuickTime-Filme brauchen Sie das QuickTime-fⁿr-Windows-Paket, das es von Apple gibt. Sie brauchen beide, um in beide Richtungen konvertieren zu k÷nnen.
Um verschiedene Videoformate auf dem Macintosh konvertieren zu k÷nnen, k÷nnen Sie ein Freeware-Programm namens Sparkle einsetzen. Sparkle kann sowohl MPEG- als auch QuickTime-Dateien lesen und zwischen ihnen konvertieren. Au▀erdem kann das AVI->Quick AVI-(Video-fⁿr-Windows-)Dateien ins QuickTime-Format umwandeln.
Wenn Sie QuickTime fⁿr Ihre Filmdateien einsetzen und den Film fⁿr eine andere Plattform als den Macintosh verfⁿgbar machen wollen, mⁿssen Sie ihn ╗flach machen½ (flatten-movie-Befehl). Auf dem Macintosh enthalten Dateien Ressourcen und Datenverzweigungen fⁿr unterschiedliche Teile der Datei. Das Flachmachen einer QuickTime-Datei besteht darin, da▀ alle Daten aus der QuickTime-Datei in die Datenverzweigung verschoben werden, so da▀ die Datei auch auf anderen Plattformen lesbar wird. Ein kleines Freeware-Programm namens FastPlayer ⁿbernimmt das Flachmachen von QuickTime-Filmen auf dem Mac; unter Windows versuchen Sie's doch einmal mit Qflat. FTP-Archive und andere Informationen ⁿber diese Programme finden Sie in Anhang A.
Video im Web
Mit einem normalen Desktop-Computer und einer einfachen Videoausrⁿstung werden Sie niemals in der Lage sein, wirklich professionelle Videos mit hoher Frame-Rate und -Gr÷▀e zu erzeugen. Selbst professionelle Entwickler haben Probleme, dieses Ziel zu erreichen, und sie geben Tausende dafⁿr aus.
Sie k÷nnen jedoch mit Ihrer ganz normalen Ausrⁿstung ein kurzes Video-Sample (weniger als eine Minute) in einem kleinen Fenster erzeugen, das eine ausreichende Frame-Rate besitzt, um zu ruckartige Bewegungen auszuschlie▀en. Aber auch dann noch werden Sie ziemlich gro▀e Dateien herausbekommen. Wie ich immer wieder gesagt habe, sollten Sie ⁿber das Web keine Dateien schicken, deren ▄bertragung zu lange dauert.
Stellen Sie sich also auf Kompromisse ein. Die physikalische Gr÷▀e von Desktop-Videodateien hΣngt von mehreren Faktoren ab:
Die Dateigr÷▀e ist natⁿrlich nicht der einzige wichtige Aspekt. Die BildqualitΣt und die Abspielgeschwindigkeit sind wesentliche Faktoren, die einige oder all diese Kompromisse beeinflussen k÷nnen. Vielleicht geben Sie einen Teil der BildqualitΣt fⁿr eine glattere Anzeige auf, oder Sie opfern die Farbe, damit Sie neben Ihrem Video auch noch Platz fⁿr Audioinformationen haben.
Wenn Sie Video produzieren wollen, gibt es mehrere Tips zur Verbesserung der Bild- und TonqualitΣt, wobei die Dateigr÷▀e so klein gehalten wird, da▀ sie leicht ⁿber das Web ⁿbertragen werden kann:
Weitere Informationen
Informationen ⁿber Dateiformate und Tools zum Abspielen von Audio und Video finden Sie in Multimedia File Formats on the Internet von Alison Zhang. Schauen Sie mal unter http://ac.dal.ca/~dong/contents.htm. nach.
Informationen ⁿber Audioformate finden Sie in den FAQs zu Audioformaten, etwa unter ftp://rtfm.mit.edu/pub/usenet/news.answers/ und ftp://ftp.uu.net/usenet/news.answers.
Eine technischere Einfⁿhrung in digitales Audio und Video finden Sie in dem Buch Desktop Multimedia Bible von Jeff Burger im Addison-Wesley-Verlag. Es ist sehr ausfⁿhrlich und deckt alle Aspekte von analogem und digitalem Audio und Video sowie von Audio- und Videoproduktion ab.
Wenn Sie mehr ⁿber digitales Video und die Videoproduktion erfahren wollen, empfehle ich Ihnen das Buch How to Digitize Video von Nels Johnson, Fred Gault und Mark Florence bei John Wiley & Sons. Dieses Buch stellt eine ausfⁿhrliche Referenz fⁿr alle Aspekte des digitalen Videos dar, enthΣlt unzΣhlige Informationen ⁿber Hardware- und Software-L÷sungen sowie eine CD mit Software fⁿr Mac und Windows.
Wenn Sie sich fⁿr MPEG interessieren (das im obigen Buch nicht besonders genau beschrieben wird), finden Sie wichtige Informationen im MPEG FAQ, das Sie fast ⁿberall im Usenet finden, unter anderem in http://www.cis.ohio-state.edu/hypertext/faq/usenet/mpeg-faq/top.html.
Weitere Informationen ⁿber QuickTime finden Sie unter http://quicktime.apple.-com/. Dieser Site bietet zahlreiche Informationen ⁿber QuickTime selbst sowie zahlreiche Beispielfilme, das QuickTime-FAQ, und Sie k÷nnen hier QuickTime-Software sogar online bestellen.
Zusammenfassung
Selbst wenn es sich bei Sound- und Videodateien momentan einfach nur um Dateien handelt, die heruntergeladen und von einer Webseite aus abgespielt werden k÷nnen, verleihen sie Ihren Webseiten das gewisse Etwas. Mit den einfachen, relativ gⁿnstigen L÷sungen, die ich in diesem Kapitel beschrieben habe, k÷nnen Sie Sound und Videos erstellen, auch wenn Sie nicht viel Geld dafⁿr ausgeben wollen und wenig ⁿber Audio und Video wissen.
Hier noch einmal ein kurzer ▄berblick ⁿber die Themen in diesem Kapitel:
Fⁿr digitale Audiodateien gibt es momentan keinen plattformⁿbergreifenden Standard. AU-Dateien k÷nnen auf den meisten Plattformen abgespielt werden, aber die TonqualitΣt ist nicht besonders gut. AIFF und WAVE sind hinsichtlich der TonqualitΣt in etwa gleich, aber sie werden au▀erhalb ihrer eigenen Plattform (Mac bzw. Windows) kaum unterstⁿtzt. MPEG-Audio wurde mit dem Internet Underground Music Archive weiter verbreitet, aber die MPEG-Kodierung ist sehr kostspielig. Schlie▀lich gibt es noch RealAudio, das schon beim Herunterladen abgespielt werden kann, das aber eigens Software sowohl auf der Server- als auch auf der Browser-Seite ben÷tigt.
Die wichtigsten Formate fⁿr digitales Video sind QuickTime und MPEG, wobei QuickTime aufgrund seiner PlattformunabhΣngigkeit und seinen Software-basierten AbspielgerΣten einen leichten Vorteil hat.
Fⁿr QuickTime-Dateien sind die Codecs CinePak oder Indeo am besten geeignet. CinePak ist gebrΣuchlicher, insbesondere unter Unix.
Sie sollten sowohl fⁿr Audio als auch fⁿr Video immer die bestm÷gliche Ausrⁿstung zur Aufzeichnung verwenden und dann mit der h÷chstm÷glichen Rate aufnehmen. Anschlie▀end reduzieren Sie die BildqualitΣt und -gr÷▀e bis zu einem Grad, der eine fⁿr die Ver÷ffentlichung im Web akzeptable Dateigr÷▀e erzielt. Achten Sie stets darauf, eine gute Beschreibung der verwendeten Datei auf Ihrer Webseite anzugeben, insbesondere hinsichtlich Format und Gr÷▀e, zumal es sich bei Sound und Video um sehr gro▀e Dateien handelt.
Fragen und Antworten
Frage:
Ich will eine dieser Seiten erzeugen, die eine versteckte Kamera einsetzen, welche alle paar Minuten ein Bild von mir, vom Aquarium, vom Waschbecken oder von was auch immer aufnimmt. Wie mache ich das?
Antwort:
Das hΣngt natⁿrlich von Ihrem System und seiner Ausrⁿstung ab. Wenn Sie an Ihrem Computer eine Kamera angeschlossen haben, die Videostandbilder aufnehmen kann, brauchen Sie eine L÷sung, mit der Sie alle paar Minuten ein Bild aufnehmen k÷nnen. Auf Unix-Systemen verwenden Sie dazu cron. Auf Macs und PCs k÷nnten Sie beispielsweise den Makrorecorder oder Programme verwenden, die Ihre Maus- und Tastaturbewegungen erkennen (vielleicht hat Ihre Video-Software auch einen Timer, obwohl ich das noch nie gesehen habe).
Wenn Sie die Bilddatei haben, wandeln Sie sie in das GIF- oder JPEG-Format um. Es ist jedoch nicht ganz einfach, sie automatisch auf Ihren Web-Server zu ⁿbertragen. Wenn Ihr Web-Server sich auf derselben Maschine befindet, an die auch die Kamera angeschlossen ist, stellt es kein Problem dar. Wenn Sie jedoch Ihre ganz normalen Dateien auf Ihren Web-Server ⁿbertragen mⁿssen, brauchen Sie ein System, das diese Dateien automatisch an die richtige Position ⁿbertrΣgt.
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Elektronische Fassung des Titels: HTML 4 in 14 Tagen, ISBN: 3-8272-2019-X
