Vorwort | 6 |
Vorwort zur 4. Auflage | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 7 |
1 Einführung | 20 |
1.1 Multimedia als Begriff | 20 |
1.2 Die ersten 50 Jahre Multimedia | 22 |
1.3 Konventionen für dieses Buch | 24 |
1.3.1 Disclaimer | 24 |
1.3.2 Organisationen im Bereich Multimedia | 24 |
1.3.3 Parameterkennzeichnung | 24 |
1.3.4 Zahlen, Einheiten und Vorsätze | 25 |
Bibliografie und Webliografie | 25 |
2 Kommunikation in Bits und Bytes | 26 |
2.1 Nachrichtentechnische Grundlagen | 26 |
2.1.1 Fourier-Transformation | 27 |
2.1.2 Entwicklung nach anderen Funktionensystemen | 31 |
2.1.3 Digitalisierung | 32 |
2.1.4 Sampling-Theorem | 34 |
2.1.5 Signal-Rausch-Abstand | 35 |
2.2 Informationstheoretische Grundlagen | 36 |
2.2.1 Codierung | 36 |
2.2.2 Datenraten für Multimedia | 36 |
2.2.3 Informationsgehalt und Entropie | 37 |
2.3 Datenkompression | 39 |
2.3.1 Lauflängencodierung | 40 |
2.3.2 LZW-Codierung | 41 |
2.3.3 Huffman-Codierung | 42 |
2.3.4 Arithmetische Codierung | 44 |
Bibliografie und Webliografie | 45 |
3 Zeichen und Schrift | 46 |
3.1 Typografie | 46 |
3.1.1 Maßeinheiten | 46 |
3.1.2 Typografische Maßangaben | 48 |
3.1.3 Glossar der Druckersprache | 49 |
3.1.4 Textdesign | 52 |
3.2 Datenformate für Schriften | 53 |
3.2.1 Bitmap Fonts | 53 |
3.2.2 Outline Fonts und Stroke Fonts | 54 |
3.2.3 TrueType | 54 |
Font-Metrik in TrueType | 57 |
TrueType-Interpreter | 58 |
3.2.4 Type-1 Fonts | 59 |
3.2.5 OpenType | 60 |
3.2.6 Metafont | 63 |
3.2.7 Font-Auswahl | 63 |
3.3 Zeichensätze | 64 |
3.3.1 ASCII Code ISO-646 | 64 |
3.3.2 Zeichensatztabelle ISO-8859 | 66 |
3.3.3 Unicode | 71 |
3.3.4 Universal Character Set UCS | 74 |
3.3.5 Universal Transformation Formats UTF | 75 |
Bibliografie und Webliografie | 76 |
4 Licht und Farbe | 77 |
4.1 Was ist Licht? | 77 |
4.1.1 Lichteigenschaften | 78 |
4.1.2 Schwarzkörperstrahlung und Farbtemperatur | 79 |
4.2 Lichtwahrnehmung | 81 |
4.2.1 Linse und Glaskörper | 81 |
4.2.2 Retina | 82 |
4.2.3 Gehirn | 83 |
4.2.4 Richtlinien für die Verwendung von Farben | 85 |
4.3 Farbstandards | 86 |
4.3.1 CIE-Farbdiagramm | 86 |
4.3.2 Farbmustertabellen | 88 |
4.3.3 Farbmanagement | 88 |
4.4 Farbmodelle | 90 |
4.4.1 Hardware-orientierte Farbmodelle | 90 |
RGB-Farbmodell | 90 |
CMY-Farbmodell | 91 |
YUV-Farbmodell | 93 |
YIQ-Farbmodell | 94 |
4.4.2 Benutzerorientierte Farbmodelle | 94 |
HSV-Farbmodell | 94 |
HLS-Farbmodell | 96 |
HVC-Farbmodell | 96 |
4.4.3 Umrechnungen zwischen Farbmodellen | 97 |
4.5 Raster-Bilddatenformate | 99 |
4.5.1 Farbe in Rasterbildern | 100 |
Pseudo Color | 100 |
True Color | 101 |
Gamma-Korrektur und Alpha-Kanal | 101 |
Farb(Chroma)-Subsampling | 102 |
4.5.2 Bitmap-Format BMP | 103 |
4.5.3 (Resource) Interchange File Format (R)IFF | 105 |
4.5.4 Public Bitmap Format | 106 |
4.5.5 Graphics Interchange Format GIF | 107 |
4.5.6 Portable Network Graphics Format PNG | 111 |
4.5.7 Grafikformate XBM und XPM | 114 |
4.5.8 Tagged Image File Format TIFF | 116 |
4.5.10 Verlustbehaftete JPEG-Kompression | 119 |
Schritte bei der JPEG-Kompression | 120 |
Dateiformat JFIF | 123 |
4.5.11 JPEG 2000 | 124 |
4.6 Vektor-Bilddatenformate | 125 |
4.6.1 Austauschformate für Vektorgrafiken | 126 |
4.6.2 Grafikbibliotheken | 127 |
Bibliografie und Webliografie | 129 |
5 Ton und Klang | 131 |
5.1 Was ist ein Ton? | 131 |
5.1.1 Datenraten für Audio | 132 |
5.1.2 Dynamikkompression | 132 |
5.1.3 Klangsynthese | 134 |
5.1.4 Verfahren der akustischen Modellierung | 135 |
5.1.5 Verfahren der räumlichen Klangwiedergabe | 136 |
5.2 Tonwahrnehmung | 137 |
5.2.1 Außenohr | 137 |
5.2.2 Mittelohr | 137 |
5.2.3 Innenohr | 139 |
5.2.4 Hörschwelle | 139 |
5.2.5 Maskierung | 140 |
5.2.6 Kritische Bänder | 141 |
5.3 Sprache | 142 |
5.3.1 Spracherkennung | 142 |
5.3.2 Sprachsynthese | 143 |
5.4 Musical Instrument Digital Interface MIDI | 146 |
5.4.1 MIDI-Glossar | 147 |
5.4.2 MIDI-Verkabelung | 148 |
5.4.3 General MIDI | 148 |
5.4.4 MIDI-Nachrichten | 149 |
5.5 MP3-Kompression und Derivate | 153 |
5.5.1 Eigenschaften von MPEG-Audio | 154 |
5.5.2 MP3-Kompressionsverfahren | 155 |
5.5.3 Advanced Audio Coding AAC | 157 |
5.5.4 Spectral Band Replication SBR und MP3Pro | 158 |
5.5.5 Parametric Stereo PS | 159 |
5.6 Ogg-Format mit Flac und Vorbis | 159 |
5.6.1 Ogg-Flac | 160 |
5.6.2 Ogg-Vorbis | 162 |
5.7 Audiodatenformate | 165 |
5.7.1 Einfache Modulationsverfahren | 165 |
5.7.2 Audio Interchange File Format AIFF | 165 |
5.7.3 Wave-Format | 166 |
5.7.5 Weitere Audioformate und -verfahren | 169 |
5.7.6 Kopierschutzformate und Container | 172 |
Bibliografie und Webliografie | 172 |
6 Bewegung, Animation und Video | 174 |
6.1 Was ist eine Animation? | 174 |
6.1.1 Grundlegende Begriffe | 175 |
6.1.2 Animationsverfahren | 175 |
6.2 Wahrnehmung von Bewegungen | 177 |
6.2.1 Physiologische Einflussfaktoren | 177 |
6.2.2 Psychologische Einflussfaktoren | 179 |
6.2.3 Kenngrößen der zeitlichen Auflösung | 180 |
6.3 Klassische Videotechnik | 180 |
6.3.1 BAS und FBAS (Composite Video) | 182 |
6.3.2 Komponentenvideo (Component Video) | 182 |
6.3.3 Y/C-Video (Separiertes Video) | 183 |
6.3.4 PAL Video | 183 |
6.3.5 NTSC und SECAM Video | 184 |
6.3.6 High Definition Television HDTV analog | 185 |
6.3.7 Analoge Aufzeichnungsformate | 185 |
6.4 Digitale Videotechnik | 186 |
6.4.1 Timecode und Schnittsteuerung | 187 |
6.4.2 VGA, XGA und UXGA | 188 |
6.4.3 Digitale Sendeformate | 189 |
6.4.4 High Definition Television HDTV digital | 192 |
6.4.5 Digitale Aufzeichnungsformate | 192 |
6.4.6 Codecs | 196 |
6.4.7 Pull-Down und De-Interlacing | 196 |
6.5 Videokompression nach H.261 und H.263 | 197 |
6.5.1 H.261 Codec | 198 |
6.5.2 H.261 Datenstrom | 200 |
6.6 Videokompression nach MPEG | 201 |
6.6.1 MPEG Codec | 203 |
6.6.2 Datenstrom bei MPEG | 206 |
6.7 MPEG-4 Standard | 208 |
6.7.1 Szenengrafen in MPEG-4 | 208 |
6.7.2 Datenströme in MPEG-4 | 209 |
6.7.3 MPEG-4 Audio Profiles | 210 |
6.7.4 MPEG-4 Visual und Graphics Profiles | 211 |
6.7.5 Weitere Entwicklungen in MPEG | 212 |
6.7.6 DivX Codec | 213 |
6.8 Audio-Video-Interleaved Format AVI | 214 |
6.9 Weitere Containerformate | 218 |
Bibliografie und Webliografie | 219 |
7 Multimedia-Hardware | 221 |
7.1 Manuelle Eingabegeräte | 221 |
7.1.1 Maus, Trackball und Touchpad | 222 |
7.1.2 Joystick | 223 |
7.1.3 Touchscreen | 224 |
7.1.4 Grafiktablett | 225 |
7.1.5 Datenhandschuh | 226 |
7.1.6 Manuelle 3D-Positionierung | 227 |
7.1.7 Bewegungseingabe | 227 |
7.2 Optische Eingabegeräte | 229 |
7.2.1 Lichtsensoren | 229 |
7.2.2 Digitalkameras | 231 |
7.2.3 2D-Scanner | 232 |
7.2.4 Optische 3D-Eingabe | 233 |
7.2.5 Frame Grabber | 234 |
7.3 Grafische Ausgabegeräte | 235 |
7.3.1 Grafikkarten | 235 |
7.3.2 Grafikprozessoren | 236 |
7.3.3 Bildschirme mit CRT und LCD | 238 |
7.3.4 Weitere Bildschirm-Techniken | 242 |
7.3.5 3D-Displays | 243 |
7.4 Audiosystem | 245 |
7.4.1 Audiokarten | 245 |
7.4.2 Audioprozessoren | 247 |
7.5 Drucker | 248 |
7.5.1 Laserdrucker | 248 |
7.5.2 Tintenstrahldrucker | 249 |
7.6 Übertragung multimedialer Daten | 250 |
7.6.1 Interne Verbindungen | 250 |
7.6.2 Universal Serial Bus USB | 251 |
7.6.3 IEEE1394 | 251 |
Bibliografie und Webliografie | 253 |
8 Digitale Speichermedien | 254 |
8.1 Magnetbänder | 254 |
8.2 Magnetische Festplatten | 255 |
8.2.1 Glossar magnetische Festplatten | 255 |
8.2.2 Datentransferraten | 256 |
8.2.3 RAID-Technologie | 257 |
8.3 Halbleiterspeichermedien | 259 |
8.4 Compact Disc CD | 260 |
8.4.1 Compact Disc physikalisch | 261 |
8.4.2 Compact Disc logisch | 263 |
8.4.3 Audio CD, CD-DA (Digital Audio) | 264 |
8.4.4 CD-ROM | 265 |
8.4.5 Mischformate | 266 |
8.4.6 Video CD und Super Video CD | 268 |
8.4.7 MiniDisc MD | 269 |
8.5 Digital Versatile Disc DVD | 270 |
8.5.1 DVD physikalisch | 270 |
8.5.2 DVD logisch | 273 |
Video DVD | 274 |
Audio DVD | 275 |
Super Audio CD SACD | 276 |
8.5.3 Kopierschutz einer DVD | 276 |
8.5.4 Datenfluss im DVD-Player | 278 |
8.5.5 HD DVD, HD-VMD und Blu-Ray | 278 |
Bibliografie und Webliografie | 279 |
9 Design und Medienintegration | 280 |
9.1 Vier-Phasen-Modell für Multimedia-Design | 280 |
9.1.1 Phase 1: Integrationsplanung | 281 |
9.1.2 Phase 2: Objektgenerierung | 281 |
9.1.3 Phase 3: Integration oder Composing | 282 |
9.1.4 Phase 4: Rendering | 282 |
9.2 Bildbearbeitung und Bildsynthese | 282 |
9.2.1 Arbeitsschritte bei der Bildbearbeitung | 283 |
9.2.2 Software | 286 |
9.3 Erstellung von Audio-Objekten | 288 |
9.4 Erstellung und Bearbeitung von Videoclips | 291 |
9.4.1 Vorbereitende Arbeiten | 292 |
9.4.2 Virtueller Schneidetisch | 293 |
9.4.3 Arbeitsschritte beim digitalen Videoschnitt | 294 |
9.4.4 Software | 297 |
9.5 Medienintegration | 297 |
9.5.1 Timeline-basierte Medienintegration | 298 |
9.5.2 Frame-basierte Medienintegration | 299 |
9.5.3 Integrationssprachen | 300 |
Bibliografie und Webliografie | 301 |
10 Internet | 303 |
10.1 Geschichte des Internet 1961-1991 | 304 |
10.2 Internet-Technologie | 306 |
10.2.1 Routing | 307 |
10.2.2 Domain Name Service DNS | 309 |
10.2.3 Physikalische Netzwerktechniken | 310 |
10.2.4 Vermittlungsschicht | 315 |
10.2.5 Netzwerkschicht | 316 |
10.2.6 Transportschicht | 319 |
10.2.7 Sitzungsschicht und Darstellungsschicht | 320 |
10.3 Anwendungen im Internet | 321 |
10.3.1 telnet | 322 |
10.3.2 Simple Mail Transfer Protocol SMTP | 323 |
10.3.3 File Transfer Protocol ftp | 323 |
10.3.4 Multipurpose Internet Mail Extension MIME | 324 |
10.3.5 Weitere Anwendungen | 327 |
10.3.6 Grid Computing | 329 |
10.3.7 Voice-overIP VoIP | 329 |
10.3.8 Mobile Computing | 331 |
10.3.9 Radio und Fernsehen via Internet | 333 |
10.4 Internet-Sicherheit | 334 |
10.4.1 Viren, Würmer und Trojaner | 334 |
10.4.2 Andere Angriffsszenarien | 336 |
10.4.3 Abwehrszenarien | 336 |
10.4.4 Virtual Private Networks VPN | 337 |
10.5 Standardisierung im Internet | 337 |
10.5.1 IAB und untergeordnete Gremien | 338 |
10.5.2 Request for Comments RFC | 339 |
Bibliografie und Webliografie | 340 |
11 World Wide Web WWW | 342 |
11.1 Grundsätzliches | 342 |
11.2 Hypertext Transfer Protocol http | 343 |
11.2.1 Übersicht | 343 |
11.2.2 Common Gateway Interface CGI | 347 |
11.2.3 Cookies | 352 |
11.3 Hypertext Markup Language HTML | 352 |
11.3.1 Übersicht und Struktur | 352 |
11.3.2 Geschichte von HTML | 355 |
11.3.3 Tags und Attribute | 356 |
11.3.4 Sonderzeichen | 356 |
11.3.5 Links und URI | 359 |
11.3.6 Cascading Style Sheets | 360 |
11.3.7 Event-Handling | 366 |
11.3.8 Referenzliste der HTML 4.01-Tags | 366 |
11.3.9 Formulare in HTML | 381 |
11.4 JavaScript und ECMAScript | 386 |
11.4.1 Übersicht | 386 |
11.4.2 Datentypen | 387 |
11.4.3 Kommentare, Namen und Literale | 388 |
11.4.4 Ausdrücke und Operatoren | 388 |
11.4.5 Anweisungen | 389 |
11.4.6 Funktionen und neue Objekte | 390 |
11.4.7 Eingebaute Objekte | 391 |
11.4.8 Browser-API | 396 |
11.4.9 Event-Handling | 403 |
11.5 Web-Design | 404 |
11.5.1 Textgestaltung mit HTML | 405 |
11.5.2 Grafikdesign für das WWW | 406 |
11.5.3 Positionierung und Formulardesign | 407 |
11.5.4 Gestaltung von Web-Sites | 409 |
11.6 Semantic Web | 412 |
11.6.1 Suchmaschinen | 412 |
11.6.2 Metadaten | 414 |
11.6.3 RSS Feeds | 415 |
11.6.4 Web 2.0 | 416 |
Bibliografie und Webliografie | 418 |
12 eXtensible Markup Language XML | 420 |
12.1 Übersicht | 420 |
12.2 Struktur und Syntax von XML | 421 |
12.2.1 Document Type Definition DTD | 422 |
12.2.2 Literale und primitive Datentypen in XML | 424 |
12.2.3 Weitere XML-Bestandteile | 425 |
12.2.4 Namespaces | 427 |
12.2.5 DOM und SAX | 427 |
12.3 XPath | 428 |
12.3.1 Übersicht | 428 |
12.3.2 Location Steps in XPath | 430 |
12.4 Linking in XML | 434 |
12.4.1 XLink | 434 |
12.4.2 XPointer | 436 |
12.5 Stil-Definition mit CSS und XSL | 438 |
12.5.1 Transformationen mit XSLT | 439 |
12.5.2 XSL Formatting Objects | 446 |
12.6 XML Schema | 450 |
12.7 Weitere Anwendungen | 453 |
12.7.1 XHTML | 453 |
12.7.2 Software für XML und XSL | 454 |
12.8 Synchronized Multimedia Integration Language | 454 |
12.8.1 Übersicht | 454 |
12.8.2 Geschichte | 456 |
12.8.3 Grundlegende SMIL-Tags | 456 |
12.8.4 Layout-Beschreibung in SMIL | 461 |
12.8.5 Synchronisation in SMIL | 461 |
12.8.6 Animationen und Übergänge | 463 |
12.8.7 Software für SMIL | 465 |
Bibliografie und Webliografie | 465 |
13 Virtual Reality, VRML und X3D | 466 |
13.1 Erstellung virtueller Welten | 467 |
13.1.1 Werkzeuggestützte 3D-Modellierung | 468 |
13.1.2 Arbeitsschritte bei der 3D-Modellierung | 469 |
13.2 Übersicht VRML und X3D | 470 |
13.2.1 Geschichte | 470 |
13.2.2 Weitere Entwicklung von VRML und X3D | 471 |
13.3 VRML- und X3D-Dateistruktur | 471 |
13.3.1 Knoten | 473 |
13.3.2 Felder, Einheiten und Elementarknoten | 474 |
13.4 Knoten im Detail | 476 |
13.4.1 Grafische Primitive und Punktmengen | 477 |
13.4.2 NURBS-Flächen | 484 |
13.4.3 Materialeigenschaften und Texturen | 486 |
13.4.3 Umgebungs- und Viewing-Knoten | 488 |
13.4.4 Gruppenknoten | 492 |
13.5 Ereignisverarbeitung | 495 |
13.5.1 Sensoren | 497 |
13.5.2 Interpolatoren | 500 |
13.5.3 Scriptknoten | 502 |
13.5.4 External Authoring Interface EAI | 503 |
13.6 Geospatiale Knoten | 504 |
Bibliografie und Webliografie | 505 |
14 Sicherheit digitaler Daten | 507 |
14.1 Paradigmen der Kommunikationssicherheit | 507 |
14.2 Symmetrische Verschlüsselungsverfahren | 508 |
14.2.1 Data Encryption Standard DES | 509 |
14.2.2 International Data Encryption Algorithm IDEA | 511 |
14.2.3 RC5 | 511 |
14.2.4 Advanced Encryption Standard AES | 512 |
14.3 Public Key Systeme PKS | 512 |
14.3.1 Geschichte von PKS und Faktorisierung | 514 |
14.3.2 Vergleich PKS mit symmetrischen Verfahren | 515 |
14.3.3 RSA-Verfahren | 515 |
14.3.4 ElGamal | 517 |
14.3.5 Algorithmen auf der Basis elliptischer Kurven | 518 |
14.4 Hybride Kryptosysteme | 518 |
14.5 Digitale Signatur | 519 |
14.5.1 Übersicht | 519 |
14.5.2 Kryptografische Hash-Funktionen | 521 |
14.6 Zertifikate | 521 |
14.6.1 Hierarchische Zertifizierung | 523 |
ISO Authentication Framework X.509 | 524 |
Privacy Enhanced Mail PEM | 525 |
14.6.2 Web of Trust und PGP | 525 |
14.7 Secure Socket Layer SSL | 525 |
14.7.1 SSL Handshake | 527 |
14.7.2 Verstärkung von SSL-Clients | 528 |
14.8 Digitale Wasserzeichen | 528 |
14.8.1 Lowest Bit Coding | 529 |
14.8.2 Texture Block Coding | 530 |
14.8.3 Patchwork Coding | 530 |
14.9 Rechtliche Fragen | 532 |
14.9.1 Schlüsselhinterlegung (Key Escrow) | 533 |
14.9.2 Telemedien-Gesetzgebung | 534 |
14.9.3 Signaturgesetz | 534 |
Bibliografie und Webliografie | 535 |
15 Electronic Publishing | 536 |
15.1 Textverarbeitung und Präsentation im Überblick | 536 |
15.1.1 Software | 537 |
15.1.2 Sprachliche Gestaltung | 538 |
15.1.3 Design von elektronischen Dokumenten | 538 |
15.2 Hypertext | 540 |
15.2.1 Geschichte der Hypertextsysteme | 541 |
15.2.2 Hypertext Design Model | 542 |
15.2.3 Design von Hypertextdokumenten | 543 |
15.3 TeX und verwandte Programme | 546 |
15.3.1 LaTeX | 548 |
15.3.2 Schriften in TeX | 550 |
15.3.3 LyX | 550 |
15.4 PostScript | 551 |
15.4.1 Übersicht | 552 |
15.4.2 Datentypen und Kommentare | 552 |
15.4.3 Variablen und Funktionen | 553 |
15.4.4 Kontrollstrukturen | 556 |
15.4.5 Liniengrafik in PostScript | 557 |
15.4.6 Schrift in PostScript | 560 |
15.4.7 Rastergrafik und Farbdarstellung | 561 |
15.4.8 Dateioperationen | 564 |
15.4.9 Portable Document Format PDF | 565 |
15.5 Open Document Format ODF | 565 |
15.6 Rich Text Format RTF | 566 |
15.6.1 Übersicht | 566 |
15.6.2 Kopfteil von RTF-Dateien | 570 |
15.6.3 Dokumentenformatierung | 572 |
15.6.4 Abschnittsformatierung | 575 |
15.6.5 Absatzformatierung | 577 |
15.6.6 Zeichenformatierung | 578 |
15.6.7 Weitere Formatierungsbefehle im RTF-Format | 580 |
Bibliografie und Webliografie | 580 |
16 eLearning | 582 |
16.1 Was ist eLearning? | 582 |
16.1.1 Formen des eLearning | 583 |
16.1.2 Vorteile des eLearning | 584 |
16.1.3 Probleme des eLearning | 585 |
16.2 Lernplattformen | 586 |
16.2.1 Eigenschaften von Lernplattformen | 586 |
16.2.2 Auswahl von Lernplattformen | 587 |
16.2.3 Open Source Lernplattformen | 588 |
16.3 Erstellung von Lerninhalten | 589 |
16.4 SCORM | 590 |
16.4.1 Inhaltsmodell | 591 |
16.4.3 Content Packaging und Manifest | 594 |
16.4.5 Abläufe | 595 |
Bibliografie und Webliografie | 597 |
17 eCommerce und eGovernment | 598 |
17.1 eCommerce | 598 |
17.1.1 Business-to-Consumer B2C | 598 |
17.1.2 Consumer-toX: C2C und C2B | 599 |
17.1.3 Internet-Auktionen | 600 |
17.1.4 Business-to-Business B2B | 601 |
17.1.5 Portale | 603 |
17.2 eGovernment | 605 |
17.2.1 Guideline für eGovernment-Strategie | 605 |
Bibliografie und Webliografie | 607 |
18 Visionen | 608 |
18.1 Data Heat | 608 |
18.2 Information Overload | 609 |
18.3 Quantencomputer | 610 |
18.4 Science Fiction? | 611 |
18.4.1 Omnipräsenz der Computer | 611 |
18.4.2 Globales Netzwerk oder globales Dorf? | 612 |
18.5 Cyberspace oder Gaia? | 613 |
19 Anhang | 616 |
19.1 Organisationen | 616 |
19.2 Dateiendungen und Datenformate | 619 |
Sachwortverzeichnis | 625 |