Medieninformatik - lehrerbibliothek.de

Rezension

Denkt man an Informatik, dann denkt man an Datenbanken, Textverarbeitungen, Maschinensteuerungen... Doch wofür wird der Computer (nicht nur) von unseren Schülern verwendet? Zum Betrachten von Filmen mit Youtube, zum Abspielen und Kopieren von Liedern, zum Spielen mit Videogames ... kurzum, es geht um Medien, genauer gesagt um Digitale Medien.
Und bei den Digitalen Medien schreiben die Verfasser das "D" groß, um zu zeigen, dass Digitale Medien nicht einfach nur Medien sind, die nur digital gespeichert werden, sondern, dass sich durch das "Digitale" ein ganz anderer Umgang mit den Medien möglich wird.
Welche Möglichkeiten in diesen Digitalen Medien stecken, wissen wir alle und welche Techniken auf der Computerseite dafür verwendet werden, zeigt dieses Buch. Das Inhaltsverzeichnis gibt einen Überblick über die Fülle des besprochenen Stoffs.
Alles wird dabei sehr ausführlich und anschaulich dargestellt, Diagramme und Bilder helfen, das Gebotene zu verstehen. Extra Farbseiten erklären wie die Informatik mit Farben umgeht. Mit Mathematik halten sich die Verfasser zurück, wo doch Formeln auftauchen müssen, werden sie gut erläutert.
Einen Oberstufenschüler kann das Buch so gut für Seminare, Referate ... in die Hand gegeben werden. Wo im Unterricht Themen der Medieninformatik auftauchen - und bei diesem Themen hören die Schüler meist gut zu, ist das doch IHR Umgang mit dem PC - leistet das Buch gute Dienste für die Vorbereitung des Lehrers.
VPfueller, lehrerbibliothek.de

Verlagsinfo

Die Grundlagen der Medieninformatik werden in diesem Buch in kompakter Form für alle dargestellt, die einen Einstieg in das Basiswissen benötigen, das modernen digitalen Medien zugrundeliegt. Dieses Buch beleuchtet digitale Medien nicht nur aus technischer Sicht sondern zeigt auch die Zusammenhänge zu kognitiven, psychologischen und sozialen Aspekten. Neben den grundlegenden Medientypen und deren informatischen und mathematischen Grundlagen werden auch Mediensysteme und das Vorgehen beim Medienengineering betrachtet. Dieses Buch eignet sich somit besonders für Studierende der Medieninformatik, Mediengestaltung und verwandter Studiengänge. Anhand anschaulicher Beispiele und durch Übungsaufgaben, die durch Zusatzmaterial auf einer Webseite für Lehrende und Lernende ergänzt werden, gelingt der Einstieg in diesen wichtigen Bereich der Informatik perfekt.

Aus dem Inhalt:
* Grundlagen: Medien, Menschen und Maschinen
* Codes und Medien
* Klassische Medientypen: Bilder, Audio, Texte, Typografie, Video, Grafik
* Trends/neue Entwicklungen
* Mediensysteme
* Medienengineering
* Medienökonomie
* Rechtliche Aspekte

Über die Autoren
RAINER MALAKA ist Professor für Digitale Medien und lehrt an der Universität Bremen. Neben seinem Schwerpunkt Medieninformatik lehrt und forscht er auch auf Bereichen der künstlichen Intelligenz, der interaktiven Systeme und des maschinellen Lernens. Als Preisträger des "Klaus Tschira Preises für Verständliche Wissenschaft" ist ihm die verständliche Vermittlung wissenschaftlicher Inhalte ein besonderes Anliegen.
ANDREAS BUTZ ist Professor für Medieninformatik an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Neben der Grundlehre in Medieninformatik vertritt er schwerpunktmäßig das Gebiet der Mensch-Maschine-Interaktion und für seine Forschung auf diesem Gebiet erhielt er 2007 den Alcatel-Lucent Forschungspreis "Technische Kommunikation".
HEINRICH HUSSMANN ist Professor für Medieninformatik an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und hat dort den einführenden Vorlesungszyklus für das Studium der Medieninformatik konzipiert. Seine wissenschaftliche Arbeit ist besonders von der Softwaretechnik geprägt. Vor dem Hintergrund einer mehrjährigen Industrietätigkeit als Systemingenieur engagiert er sich besonders für die Vermittlung von praxisrelevantem, aber nicht zu schnell veraltendem Grundlagenwissen.

Inhaltsverzeichnis

Vorwort 15
Zum Buch 16

Kapitel 1 Medieninformatik – zwischen Menschen, Technik und Gesellschaft 19
1.1 Menschen, Medien und Maschinen 21
1.2 Menschliche Informationsverarbeitung 23
1.2.1 Das menschliche Auge 24
1.2.2 Visuelle Wahrnehmung 26
1.2.3 Das auditive System 29
1.2.4 Haptik und weitere Sinne 29
1.2.5 Gedächtnis 30
1.2.6 Motorisches System32
1.3 Soziale und ökonomische Aspekte 33
1.3.1 Medien und Interaktion 33
1.3.2 Semiotik: Zeichen und Interaktion 36
1.3.3 Medienökonomie39
1.4 Technische Entwicklungen 42
1.4.1 Speicher, Prozessoren und Sensoren 42
1.4.2 Netze 43
1.4.3 Interaktion 44
Zusammenfassung 47

Kapitel 2 Kanäle, Codes und Medien 49
2.1 Kanäle und Medien50
2.1.1 Charakterisierung medialer Angebote 51
2.1.2 Multimedia 52
2.2 Digitalisierung 54
2.2.1 Analog und digital 54
2.2.2 Abtastung 57
2.2.3 Abtasttheorem 59
2.2.4 Aliasing 64
2.2.5 Speicherbedarf für digitale Medien 64
2.3 Codierung 65
2.3.1 Information und Repräsentation 66
2.3.2 Informationstheorie nach Shannon 66
2.4 Kompression 72
2.4.1 Klassifikation von Kompressionsverfahren 72
2.4.2 Huffman-Codierung: Beispiel für universelle verlustfreie Kompression auf statistischer Basis 74
2.4.3 Lauflängencodierung: Beispiel für zeichenorientierte universelle verlustfreie Kompression 80
Zusammenfassung 83
Übungen 84

Kapitel 3 Bilder 85
3.1 Bilder sind überall 86
3.2 Es werde Licht! 87
3.3 Farben im Kopf 89
3.4 Farbaddition, Farbsubtraktion und Farbräume 91
3.5 Weitere Farbmodelle 94
3.6 Digitalisierung und Kodierung 96
3.7 Kompression von Bildern 98
3.7.1 Chroma-Subsampling 99
3.7.2 Umcodierung in den Frequenzraum 100
3.8 Bearbeitung von Bildern 107
3.8.1 Punkt-Operationen107
3.8.2 Filter 108
3.8.3 Geometrische Operationen 109
3.8.4 Weitere Operationen 111
3.8.5 Welches Format für welchen Zweck 112
Zusammenfassung 113

Kapitel 4 Audio 115
4.1 Physikalische Grundlagen, Schall und Klang 117
4.2 Akustische Wahrnehmung 121
4.3 Digitalisierung und Codierung 125
4.3.1 Digitalisierung 125
4.3.2 Codierung 126
4.4 Kompression 126
4.4.1 MP3-Kompression 127
4.5 Verarbeitung 130
4.5.1 Veränderungen der Amplitude 130
4.5.2 Veränderung der Hüllkurve 133
4.5.3 Betrachtung benachbarter Signalwerte: Filter 133
4.5.4 Veränderung der Frequenz und/oder Phase 137
4.5.5 Echo und Hall 138
4.5.6 Restauration 138
4.5.7 Schneiden von Audiomaterial 138
Zusammenfassung 140
Übungen141

Kapitel 5 Texte und Typografie 143
5.1 Schrift als Kulturtechnik 144
5.2 Struktur von Texten: Linguistik 146
5.2.1 Zeichen und Symbole 146
5.2.2 Beschreibungsebenen in der Linguistik 146
5.2.3 Nichtlineare Texte 147
5.3 Wahrnehmung von Texten: Lesen 148
5.4 Darstellung von Texten: Typografie 149
5.4.1 Mikrotypografie: Schriftarten und Buchstaben 150
5.4.2 Makrotypografie: Gestalten mit Schrift 153
5.4.3 Typografische Gestaltung 157
5.5 Codierung von Texten 158
5.5.1 Grundlegende Codierung von Zeichenfolgen 158
5.5.2 Codierung von Schriftarten161
5.5.3 Codierung gesetzter Texte: PostScript 163
5.6 Verarbeitung von Texten 164
5.7 Texte für elektronische Medien 165
Zusammenfassung 166
Übungen 167

Kapitel 6 Video 169
6.1 Filme werden digital 170
6.2 Wie aus Bildern Filme werden 173
6.3 Digitalisierung und Codierung von Videos 176
6.4 Kompression von Videos 177
6.4.1 Intra-Frame-Codierung 178
6.4.2 Inter-Frame-Codierung 180
6.4.3 Bewegungskompensation 181
6.5 Digitale Filmproduktion 184
6.5.1 Die Story 185
6.5.2 Planung und Material 187
6.5.3 Kameraeinstellungen 188
6.5.4 Beleuchtung 189
6.5.5 Kontinuität 190
6.6 Postproduktion und Bearbeitung von digitalen Filmen 192
6.6.1 Schnitt und Bearbeitung 192
6.6.2 Grafik und Effekte 194
6.6.3 Zielformat 196
Zusammenfassung 197
Übungen 197

Kapitel 7 2D-Vektorgrafik 199
7.1 Grundlegende Beschreibung von 2D-Vektorgrafiken 201
7.1.1 Koordinatensystem, Punkte und Geraden 201
7.1.2 Kurven 202
7.1.3 Geometrische Transformationen 204
7.2 Die 2D Rendering Pipeline 206
7.2.1 Von Objekt- nach Weltkoordinaten: der Szenegraph 206
7.2.2 Beschneidung von Polygonen: Clipping 207
7.2.3 Von Welt- nach Bildkoordinaten 209
7.2.4 Rasterisierung von Linien 210
7.2.5 Rasterisierung von gefüllten Polygonen 212
7.3 Animation 214
7.3.1 Keyframe-Animation 215
7.3.2 Andere Formen der Animation und Interaktion 215
7.4 Codierung216
7.4.1 PostScript 216
7.4.2 Scalable Vector Graphics (SVG), statisch 217
7.4.3 Animation in SVG 219
7.4.4 Beispiel für eine animierte SVG-Grafik 219
7.5 Erstellung von 2D-Vektorgrafik 221
Zusammenfassung 222
Übungen223

Kapitel 8 3D-Grafik 225
8.1 Grundlegende Elemente und Funktionen 227
8.1.1 Koordinatensysteme und Transformationen 227
8.1.2 Punkte, Geraden, Polygone, Polygonnetze 231
8.1.3 Geometrische Primitive, CSG 231
8.1.4 Extrusions- und Rotationskörper 232
8.1.5 Freiformflächen 232
8.1.6 Andere Arten der Objektbeschreibung 233
8.2 Die 3D Rendering Pipeline 233
8.2.1 Tesselation 234
8.2.2 Von Objekt- nach Weltkoordinaten: der Szenegraph 235
8.2.3 Von Welt- nach Sichtkoordinaten: Kameramodell 236
8.2.4 Sichtbarkeitsbestimmung (culling) 238
8.2.5 Lichtquellen 239
8.2.6 Oberflächenbeschreibungen, Texturen 241
8.2.7 Verdeckungsberechnung 243
8.3 Bilderzeugung 244
8.3.1 Lokale Beleuchtungsverfahren 244
8.3.2 Global-Illumination-Verfahren 246
8.4 Animation 249
8.5 Codierung 249
8.5.1 Geometrische Primitive 250
8.5.2 Viewpoints und Kamera 251
8.5.3 Gruppen, Szenegraph 251
8.5.4 Lichter 251
8.5.5 Animation 252
8.6 Erstellung von 3D-Grafiken 253
Zusammenfassung 255
Übungen 255

Kapitel 9 Weitere Typen Digitaler Medien 257
9.1 Multimedia und Multimodalität 259
9.1.1 Multimodale Nutzereingaben 260
9.1.2 Multimodale Systemausgaben 263
9.2 Sprachinteraktion 265
9.2.1 Grundbausteine menschlicher Sprache 266
9.2.2 Erkennung und automatische Verarbeitung von Sprache 267
9.2.3 Gesprochensprachliche Ausgabe 271
9.2.4 Einsatz von automatischer Sprachverarbeitung 272
9.3 Immer und überall 274
9.3.1 Das intelligente Zimmer 277
9.3.2 Mobile Unterstützung in der Stadt und im Museum 278
9.4 Virtuelle Welten 279
9.5 Intelligente Medien 284
9.5.1 Intelligente Werkzeuge für die Erstellung Digitaler Medien 285
9.5.2 Intelligente Interaktion 287
9.5.3 Intelligente Dienste und Mediensysteme 289
Zusammenfassung 290
Übungen 291

Kapitel 10 Mediensysteme und das World Wide Web 293
10.1 Internet und WWW 295
10.2 Hypermedia296
10.3 Grundlagen des World Wide Web 297
10.4 Hypertext im WWW: HTML 299
10.4.1 Grundlagen der HTML-Syntax 301
10.4.2 Struktur eines HTML-Dokumentes 302
10.4.3 Hyperlinks 305
10.5 Medieneinbettung für Webseiten 307
10.5.1 Einbettung von Bildern 307
10.5.2 Einbettung von Audio 307
10.5.3 Einbettung von Multimedia-Präsentationen 308
10.6 Trennung von Inhalt und Darstellung 309
10.6.1 Stildefinitionen mit CSS 309
10.6.2 Anwendung von CSS-Stilen auf HTML-Dokumente 310
10.7 Allgemeine Webdokumente: XML 312
10.7.1 Generische Auszeichnungssprachen: Idee und Anwendung 312
10.7.2 Document Type Definitions 313
10.7.3 Syntax von XML-Dokumenten 315
10.7.4 Namensräume 316
10.7.5 XML Schema 317
10.8 Dynamische Webseiten 318
10.8.1 Clientseitige und serverseitige Dynamik318
10.8.2 Beispiel einer clientseitigen Skriptsprache: JavaScript 320
10.8.3 Integration JavaScript/HTML 322
10.9 Werkzeuge für Websysteme 322
10.9.1 Autorenwerkzeuge 322
10.9.2 Web Content Management Systeme 323
10.9.3 Media Asset Management 324
Zusammenfassung 325
Übungen 325

Kapitel 11 Werkzeuge des Medienengineering 327
11.1 Digitale Medien als Produkte 329
11.2 Entwicklungsplattformen für Digitale Medienprodukte 331
11.2.1 Grundparadigmen für Entwicklungsplattformen 332
11.2.2 Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL) 333
11.2.3 Adobe Flash 338
11.3 Weitere Werkzeuge 343
11.4 Interaktivität in Digitalen Medien 344
11.4.1 Arten von Interaktivität 344
11.4.2 Ereignisgesteuerte Programme 345
11.4.3 Architektur interaktiver Programme 347
Zusammenfassung 349
Übungen 350

Kapitel 12 Prozesse zur Entwicklung und Gestaltung Digitaler Medien 351
12.1 Designprozesse für Digitale Medienprodukte 353
12.2 Ein klassisches Modell für den Designprozess 355
12.3 Verschiedene Ebenen des Designs 356
12.4 Iterative Modelle des Entwicklungsprozesses 358
12.5 Menschzentrierte Prozesse 360
12.5.1 Szenarien und Personas 364
12.5.2 Prototyping 365
12.5.3 Evaluierung 366
12.6 Agile Entwicklungsmethoden 368
Zusammenfassung 371
Übungen 372

Kapitel 13 Gestaltung Digitaler Medien 373
13.1 Gutes und schlechtes Design 375
13.2 Mentale Modelle und Affordances 377
13.3 Konsistenz 382
13.3.1 Sicherung der internen Konsistenz 382
13.3.2 Sicherung der externen Konsistenz 384
13.3.3 Grenzen der Konsistenz 387
13.4 Entwicklung von Alternativen 389
13.5 Design und Fehlerbehebung 390
13.6 Best Practices und Guidelines 392
13.6.1 Grafische Designregeln 393
13.6.2 Textgestaltung 397
13.6.3 Weitere Medientypen 398
Zusammenfassung 400
Übungen 401

Kapitel 14 Digitale Medien in der Praxis 403
14.1 Märkte und Anwendungsbereiche Digitaler Medien 405
14.2 Gesellschaftliche und soziale Aspekte 408
14.2.1 Zugänglichkeit von Digitalen Medien 408
14.2.2 Soziale Netze 410
14.2.3 Kriminalität (virtuelle Kriminalität) 412
14.2.4 Sucht 413
14.2.5 Internetkultur 414
14.3 Urheberrecht 415
14.4 Datenschutz 419
Zusammenfassung 423
Übungen 424
Kapitel 15 Schlusswort und Ausblick

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