Beeld en geluids compressie

Welkom bij deze les over beeld en geluid compressie. We gaan in deze les eerst uitleggen wat Beeld en geluid compressie is. Voor zowel beeld en geluidscompressie gaan we een aantal compressietechnieken behandelen. Natuurlijk sluiten we af met een diagnostische toets waarbij minimaal een 6 gescoord moet worden om klaar te zijn voor de eindtoets.

Wat is Compressie?

Compressie is de manier waarop een film of muziek bestand ingedeeld is. Deze manier van Compressie bepaald een aantal eigenschappen van het bestand: de bestandsgrote en kwaliteit. Omdat compressie ook te maken heeft met de grote van de bestanden zou je deze compressietechnieken kunnen vergelijken met deze bankschroef. Deze is als het waren het keurslijf waar het bestand zich in bevind.

bankschroef.jpg

Figuur 1 De compressie techniek bepaald de grote van het bestand net hoever je de bankschroef wil aandraaien

Een voorbeeld van enkele compressietechnieken zijn: Mp3. Jpg. Mp4.wav. Mpeg enzovoort.

Beeld Compressie

Voor beeld en foto materialen zijn er een aantal compressie technieken ontwikkeld. De ene techniek heeft weer andere eigenschappen dan de ander. Drie gebruikelijke technieken worden hieronder behandeld.

MPEG-2

De geschiedenis van MPEG begint in 1988. Mpeg wordt ontwikkeld door Moving Pictures Experts Group. Daar stamt de naam MPEG ook van af. Deze groep heeft uiteindelijk wel 7 technieken ontwikkeld voor beeld compressie. MPEG-2 Comprimeert video/beeldbestanden in frames. Elke frame wordt opgedeeld in blokken van 8*8 pixels. De resolutie van de film bepaald uiteindelijk hat aantal Blokken per frame. Doormiddel van ingewikkelde berekeningen worden deze blokken later weer tot film omgetoverd. Mpeg-2 is later aangepast voor het ondersteunen van HD(high defenition) materiaal.

JPEG

JPEG is ontwikkeld door de Joint Photographic Experts Group. JPEG is bedoelt voor het digitaal opslaan van afbeeldingen. De JPEG-bestandsindeling kent verschillende compressiemogelijkheden. Hoe kleiner het bestand hoe minder de kwaliteit van het bestand. Dus minder gecomprimeerde bestanden bevatten een veel betere kwaliteit maar dit zijn dan dus ook veel grotere bestanden. De Compressie valt bij afbeeldingen amper op maar bij grafieken of lijnen is dit wel te zien en zijn andere technieken beter geschikt bijvoorbeeld GIF.

GIF

Gif is bedoeld voor het digitaal opslaan van afbeeldingen. GIF is de afkorting van Graphics Interchange Format. GIF kan meestal niet meer dan 256 kleuren gebruiken. Dit maakt GIF minder geschikt voor gedetailleerde kleuren foto’s. Maar als de kleuren goed verdeeld worden over de afbeelding is het verschil tussen de originele afbeelding en de Gif versie minimaal te noemen. Ook bied Gif de mogelijkheid een aantal afbeeldingen achterelkaar op te slaan. Waardoor er een klein (teken )filmpje gemaakt kan worden.

Wolkvormige toelichting: Ik ben een giftige vis. Maar ook een giftige.Gif Afbeelding.
 


Springsmurf.gif                                                                                             Dit is een bewegende .gif afbeelding

                                                                                           j0295241

 

                                                       

 

Geluidscompressie

Voor geluidsbestanden bestaan verschillende geluidscompressie technieken. Een aantal gebruikelijke technieken worden hieronder behandeld.

MIDI

MIDI staat voor Musical Instrument Digital Interface. Deze compressie techniek is oorspronkelijk ontwikkeld voor het digitaal uitwisselen van muziek tussen muziek instrumenten. MIDI werkt met commando’s bijvoorbeeld code 45 is speel de trom af enz. Al die commando’s samen met de geluidssporen vormen dan uiteindelijk de muziek. De kwaliteit van de muziek hangt af van de kwaliteit van de geluidskaart van de apertuur. Doorgaans bevat professionele apertuur zoals bijvoorbeeld een keyboard een veel betere geluidskaart dan een computer. De extensie.mid is een MIDI file.

MP3

http://www.mobilyz.com/wp-content/uploads/Apple_ipod_touch.jpgMP3 of voluit geschreven MPEG-1 Layer 3 is een veel gebruikte manier van het comprimeren van muziekbestanden. Wie heeft er nou geen MP3 speler of IPod? Wanneer je een bestand comprimeert naar MP3 zal het muziekbestand veel kleiner uitvallen. Dit bereikt mp3 door geluiden die de mens toch niet hoort weg te laten uit het muziek bestand. Hierdoor word het bestand drastisch kleiner met behoud van kwaliteit. Natuurlijk levert dit een kleine kwaliteit verlies op maar dit is dus niet hoorbaar voor mensen. Als een bestand eenmaal een MP3 bestand is kan deze niet meer zijn oorspronkelijke kwaliteit terug krijgen. Er bestaan verschillende kwaliteiten van mp3. De kwaliteit wordt weergegeven in BPS bit rates per seconde. 192 BPS is voor de meeste mensen een goed hoorbare kwaliteit.

Wave

WAVE wordt ook wel WAV genoemd is een door microsoft en IBM ontwikkelde standaard. Standaard wordt in een Wave bestand geen enkele compressie techniek toegepast. Dit om een zo goed mogelijke kwaliteit geluid te hebben. Maar doormiddel van het gebruik van een codec kan het zijn dat er stukken van het wave bestand toch gecomprimeerd zijn. Een WAVE bestand heeft een beperking van 4GB en kan dus nooit groter zijn. Kortom je kiest voor WAVE als je voor kwaliteit gaat en de bestandsgrote geen bottelnek is.

Lossy/lossless

Lossy en lossless zijn twee belangrijken termen binnen het onderwerp compressie. Bij Lossy word een bestand formaat gewijzigd met verlies van de oorspronkelijke data. Bijvoorbeeld u maakt van een Wave bestand omzetten naar een MP3 bestand. Er gaat dan een hoop kwaliteit van de muziek verloren en daarbij ook data. Je kan een MP3 bestand niet meer omzetten naar een wave bestand omdat dit gedeelte data dus veloren is gegaan. MP3 is dus Lossy compressie techniek.

http://printproductionfaq.com/wp-content/uploads/2010/07/image_compression_lossy_lossless2.jpg

Bij lossless is de compressie techniek wel omkeerbaar. Denk bijvoorbeeld maar eens aan een .zip bestand. Dit bestand is kleiner dan het oorspronkelijk formaat maar bevat de zelfde data.

Bestanden inpakken en comprimeren met WinRAR

WinRAR is een veelgebruikte tool om bestanden kleiner mee te maken. Met WinRAR kun je van map(pen) en bestand(en) kleinere bestanden maken. WinRAR bereikt dit kleiner maken door gebruik te maken van de compressie technieken .rar en .zip. Deze twee compressie technieken verwijderen uit een of meerdere bestanden en of mappen alle redundantie. Redundantie zijn alle overbodige informatie in een bestand. Een klein voorbeeldje als een bestand een hele hoop enen bevat reduceert deze compressie techniek het aantal enen maar hij onthoudt wel het originele aantal. Dit kan bestanden een stuk kleiner maken. Maar bij bestanden zoals MP3 of JPEG die al gecomprimeerd zijn is er veel minder verkleining te behalen. Bij anderen bestanden zou de winst van het comprimeren naar .zip of .rar ongeveer een kwart van de originele ruimten besparen.

De praktijkopdracht

http://2.bp.blogspot.com/_QCueOts1jT0/Sfn0fQih-1I/AAAAAAAACXU/glsUpttVkdc/s400/winrar.jpgJe gaat na het lezen van de opdracht WinRAR downloaden. Dit doe je door op de volgende link te klikken http://www.winrar.nl/ en de juiste versie van WinRAR te downloaden. Let op! WinRAR is gratis voor tijdelijk gebruik ondanks dat WinRAR het gewoon blijft doen dien je bij langer gebruik van WinRAR een licentie aan te schaffen! Instaleer WinRAR. Voor vragen over software installatie verwijs ik jullie het software installatie boek. We gaan nu een map maken in windows en noemen deze map Comprimeren. Maak hier in deze map een word bestand en noem deze tekstCompr1 kopieer naar dat word bestand de tekst van deze website en sla het bestand op. Plaats je muis op de map Comprimeren. Klik met de rechtermuisknop op de map en klik vervolgens op eigenschappen. Noteer op het overhorings blad die de docent uitdeelt de grote van de map. Nu gaan we met WinRAR een .zip bestand maken van deze map.

 

 Klik met de Rechtermuisknop op de map Comprimeren en selecteer toevoegen aan archief. Er opent nu een Scherm. Waarin je het een en ander in kan stellen. Standaard wordt er een .rar bestand van de map gemaakt en deze wordt geplaatst op de zelfde locatie als het originele bestand of map. We klikken op ok en het bestand wordt aangemaakt. Bekijk nu de bestandsgrote van het Comprimeren.rar bestand en noteer dit op het overhorings blad. Reken vervolgens uit hoeveel KB je bespaard hebt doormiddel van deze compressie, noteer ook dit op het overhorings blad. Succes.

 

 

 

 

 

 

 

De overhoring

Welkom bij de grote overhoring van deze les. Als je goed je best hebt gedaan op de stof hierboven vermeld ben je in staat deze opdracht succes vol af te ronden. Deze controle opdracht dien je in te leveren bij je docent als bewijs dat je gewerkt hebt aan de eerste les van dit vak. Je docent geeft voor de WinRAR praktijkopdracht een overhorings blad. Noteer de antwoorden van deze vragen op het blad en lever het in bij je docent.

1.     Welke geluidscompressie techniek is speciaal ontwikkeld voor instrumenten. (2 punten)

2.     Je hebt net een IPod touch van Apple gewonnen. Noem een compressie die wordt ondersteund door een IPod touch. (1 punten)

3.     Welk van de hierboven genoemde compressie technieken kun je het beste gebruiken bij mooie geëtaleerde foto’s. (2 punten)

4.      Met welke compressie techniek kun je van foto’s een filmpje maken. (2 punten)

5.     Op welke manier weet een MP3 bestand een geluidsbestand kleiner te maken zonder kwaliteitsverlies van de muziek. (2 punten)

6.     Welk compressie techniek is uitermate geschikt voor HD kwaliteit films. (2 punten)

7.     Benoem is 2 eigenschappen van een GIF bestand. (4 punten)

8.     picture_toets.jpgDoor welk team is JPG ontwikkeld. (2 punten)

imagesCA4GPW2L.jpg 

 

Cijfer = (behaalde punten /17 punten) * 9 + 1