Basiswissen Multimedia Band 1: Technik
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- Otto Michel
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1 Ing. MMag. Dr. Andreas Holzinger Basiswissen Multimedia Band 1: Technik Technologische Grundlagen multimedialer Informationssysteme 2., überarbeitete und erweiterte Auflage Vogel Buchverlag
2 MMT Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Modul 0: Einführung Basiswissen Multimedia 1 Was ist Multimedia? 15 2 Wer braucht Wissen" über Multimedia? Warum? 17 3 Wozu Multimedia? 19 4 Wozu Multimedia über das Internet? 21 Modul 1: Information und Kommunikation (IuK) 1 Information Begriffe und Definitionen Signale Daten Information Wissen 29 2 Informationstheorie Informationsgehalt Informationsgehalt diskreter Zeichen mit gleicher Auftretenswahrscheinlichkeit Informationsgehalt diskreter Zeichen mit unterschiedlicher Auftretenswahrscheinlichkeit Entropie Redundanz Informationsfluss Kanalkapazität Informationsquader 38 3 Kommunikation Semiotik als Basis Kommunikationsprozesse Drei Ebenen der Kommunikation Axiome der Kommunikation Kommunikationsarten Mensch-Mensch-Kommunikation Mensch-Maschine-Mensch-Kommunikation Mensch-Maschine-Kommunikation Maschine-Maschine-Kommunikation 47 4 Modulkurzzusammenfassung 48 5 Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Artides in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Übungen Diskussionsfragen Timeline: Information und Kommunikation Glossar 55
3 MMT Inhaltsverzeichnis Modul 2: Signale und Codierung 1 Signale Signalarten Wert- und zeitkontinuierliche Signale Wertdiskrete und zeitkontinuierliche Signale Wertkontinuierliche und zeitdiskrete Signale Wert- und zeitdiskrete Signale Digitale Signalverarbeitung Abtastung und Quantisierung Abtasttheorem Aliasing Quantisierungsrauschen 68 2 Codierung 69 3 Modulkurzzusammenfassung 72 4 Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Artides in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Übungen Diskussionsfragen Timeline: Signale und Codierung Glossar 78 Modul 3: Audiotechnik 1 Audio-Grundlagen Von der Akustik zur Audiotechnik Psychophysik Webersches Gesetz Fechnersches Gesetz Stevens' Gesetz Audiotechnische Grundlagen Ton Klang Partitur 87 2 Unser Ohr als akustischer Sensor Ohr und Hörsinn Psychophysik des Hörens Subjektivität und Selektivität der Wahrnehmung Schallfrequenz (Tonhöhe, Pitch) Schalldruckpegel (sound pressure level) Lautstärkepegel (Schallintensität) Schallrichtung (Lokalisation und Abstand) Klangfarbe (Timbre) Oberschwingungen 94 3 Menschliche Sprache Grundlagen 95 10
4 MMT Inhaltsverzeichnis 3.2 Sprachausgabe Maschinelle Spracherkennung 99 4 Computerrepräsentation von Audio Rohsound-Daten PCM bei Digital Audio ADPCM bei Digital Audio GSM-Standard Jl-Law-Codierung Audio-File-Formate Überblick Wavelet (WAV) Files MIDI-File-Format Allgemeines Technische MIDI-Grundlagen Vorteile von MIDI Nachteile von MIDI AU-Dateien MPEG MPEG 1 für Audio Prinzip der MPEG-Audio-Codierung MP Schnittstelle zwischen Mensch und Computer Lautsprecher Aufbau und Funktion Kriterien von Lautsprechern Mikrofone Kriterien von Mikrofonen Soundkarten Kriterien einer Soundkarte Anatomie einer Soundkarte Mischpulte Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Übungen Diskussionsfragen Timeline: Audiotechnik Glossar 133 Modul 4: Bildtechnik 1 Das Auge als Bildaufnehmer Auge und Sehsinn Bilderzeugung Das Sehen
5 MMT Inhaltsverzeichnis 1.4 Das Farbensehen Begriff Farbe Dimensionen der Farbwahrnehmung Bild und Grafik Bildarten Farbtiefe Farbmodelle Physikalisch-technische Farbmodelle Wahrnehmungsorientierte Farbmodelle Indizierung und Dithering Auflösung bei Bitmap-Bildern Bildgröße Bild-File-Formate Vektorgrafiken PostScript, Encapsulated PostScript DXF Bitmapbilder BMP MAC RAS TIFF Metafiles WMF CGM-Format PICT Konzept Kompression Nicht verlustbehaftete Verfahren RLE LZW Huffman-Codierung Verlustbehaftete Verfahren JPEG Fraktale Kompression Wavelet-Kompression Komprimierte Dateiformate JPEG GIF PNG Schnittstelle zwischen Mensch und Computer Monitore Herkömmliche Monitore Alternative Monitortechniken Kriterien eines Monitors Grafikkarten Kriterien einer Grafikkarte Grafikstandards Anatomie einer Grafikkarte Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Übungen
6 MMT Inhaltsverzeichnis 7.6 Diskussionsfragen Timeline: Bildtechnik Glossar 195 Modul 5: Videotechnik 1 Video-Grundlagen Analoge Aufzeichnungsformate Videosignale FBAS (Composite Video) Separiertes Video (Y/C, S-Video) Komponentenvideo (Component Video) Digitale Aufzeichnungsverfahren Übertragungsstandards Digitales Video Multimedia-Architekturen DirectShow Windows Media QuickTime Codecs Videoformate M-JPEG MPEG MPEG MPEG MPEG MPEG MPEG MHEG AVI Video-Speichermedien Klassisches Bandspeichermedium CD-ROM Video-Speichermedium DVD FMD - Fluorescence Multilayer Disk Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Übungen Diskussionsfragen Timeline: Video Glossar
7 MMT Inhaltsverzeichnis Modul 6: Multimedia via Internet 1 Internet-Grundlagen Ursprung des Internets und WWW Netzwerk-Schichtenmodell Netzwerkkomponenten des Internets Peer-to-Peer- und Client-Server-Architektur Dienste Das Domain-Konzept im Internet Protokolle Multimedia im WWW Bandbreitenproblem Breitbandtechnologien xdsl-adsl TV-Kabel Powerline ATM Terrestrischer Richtfunk Mobilfunk Satellitenverbindungen Text im Web Audio im Web Real Audio MP Bilder im Web Video im Web Streaming Video Real Video MPEG SMIL Virtual Reality im Web: VRML Interaktion im Web HTML FORMs CGI Active Server Pages (ASP) Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Übungen Diskussionsfragen Timeline: Internet Glossar 286 Stichwortverzeichnis
8 Ing. MMag. Dr. Andreas Holzinger Basiswissen Multimedia Band 2: Lernen Kognitive Grundlagen multimedialer Informationssysteme Vogel Buchverlag
9 MML Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Modul 0: Einführung Basiswissen Multimedia 1 Was ist Multimedia? 15 2 Wer braucht Wissen" über Multimedia Lernen? Warum? 17 3 Wozu Multimedia Lernen? 19 4 Wozu Multimedia über das Internet? 21 Modul 1: Informations-Organisation im menschlichen Gehirn 1 Neuronale Repräsentation von Information Zentrales und peripheres Nervensystem Zentraler Baustein: Das Neuron Funktionaler Aufbau eines Neurons Informationsverarbeitung im Neuron Neuronale Netze 31 2 Informations-Organisation im Gehirn Aufbau des Gehirns Hemisphären 34 3 Gedächtnis Erste Gedächtnisexperimente Gedächtnismodelle Einspeichermodell Mehrspeichermodell Modelle variabler Verarbeitungstiefe Vergessen 43 4 Modulkurzzusammenfassung 45 5 Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links: Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Informations-Organisation 50
10 MMT Inhaltsverzeichnis Modul 2: Wissens-Organisation und Informatik 1 Wissen versus Information Wissen Denken Können Wissensgesellschaft Wissensmanagement 57 2 Epistemologie: Theorien des Wissens Frühe Theorien Objektivistische Wissenstheorie Konstruktivistische Wissenstheorie Informationstheoretische Wissenstheorie 61 3 Arten des Wissens Übersicht Deklaratives Wissen Konzeptuelles Wissen Prozedurales Wissen Unsicheres Wissen 66 4 Wissens-Organisation im Gedächtnis Assoziationstheorie Semantische Netzwerke Kategorie Schema Frames und Slots Skript Handlungswissen: Experten - Novizen 75 5 Problemlösen Problemarten und Lösungsstrategien Interpolationsproblem Syntheseproblem Dialektisches Problem 79 6 Wissensverarbeitung Wissensspeicher Wissensfindung Internet-Suche Multimedia-Suche Informationsflut Wissensrepräsentation in Computern Implizites Wissen Explizites Wissen Künstliche Intelligenz Expertensysteme 90 7 Modulkurzzusammenfassung 95 8 Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links: Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Wissen
11 MML Inhaltsverzeichnis Modul 3: Lernen und Lerntheorien 1 Lernen Was ist Lernen? Kann der Computer das Lernen verbessern? Warum sind Lemtheorien für uns wichtig? Für und Wider des Lernens am Computer Hauptströmungen der Lerntheorien Behaviorismus Überblick Historische Entwicklung Behavioristisches Paradigma Klassische Konditionierung Thomdikes Konnektionismus Gesetz der Übung Gesetz des Effekts Gesetz der Lernbereitschaft Gesetze höherer Ordnung Mathematische Lerntheorie Operante Konditionierung Behaviorismus in der Anwendung Shaping Chaining Fading Gegenkonditionierung Feedback Biofeedback Implikationen für Lernen und Computer Kritik Nachteile des Behaviorismus Vorteile des Behaviorismus Kognitivismus Überblick Historische Entwicklung Kognitivistisches Paradigma Entdeckendes Lernen Gestaltpsychologie Konzeptlernen Kognitive Entwicklung Lernstufen nach Gagne Implikationen für Lernen und Computer Kritik am Kognitivismus Nachteile des Kognitivismus Vorteile des Kognitivismus Konstruktivismus Überblick Historische Entwicklung Konstruktivistisches Paradigma Cognitive Apprenticeship Goal-Based-Learning Anforderungen an Lernumgebungen Anchored Instruction Implikationen für das Lernen und Computer Kritik
12 MMT Inhaltsverzeichnis Nachteile des Konstruktivismus Vorteile des Konstruktivismus Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links: Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Lernen und Lerntheorien 172 Modul 4: Lernen mit Computern 1 Frühe Informationssysteme Einführung der Schrift Gutenbergs Revolution Mittelalterliche Lernmaschinen Mechanische Lernhilfen Die Revolution von Vannevar Bush Programmierte Unterweisung TCCIT und PLATO Erste Probleme des Lernens am Computer Futuristische Ideen Sensorama: Multimedia der Sechziger Augment von Engelbart XANADU von Nelson Hypertext und Hypermedia Grundlagen Hypertext im Lernprozess Hypertext und Kognition Kognitive Überlast HES - Hypertext Editing System Einfluss des Kognitivismus Adaptive generative Systeme Intelligente tutorielle Systeme Dynabook von Kay Einfluss des Konstruktivismus Mikroweiten NoteCards HyperCard von Atkinson HM-Card von Maurer Die dritte Revolution: WWW Hypertextsysteme heute Von Hyper-G zu Hyperwave WBT - Web Based Training Virtuelle Universitäten Modulkurzzusammenfassung Modulanhang
13 MML Inhaltsverzeichnis 8.1 Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links: Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Lernen und Computer 217 Modul 5: Lernen mit Software: Mediendidaktik 1 Anforderungen an Softwareentwickler Typen von Software Einordnung in Einsatzbereich Computer um seiner selbst willen Hilfsmittel in anderen Fächern Unterrichtsvorbereitung Einordnung in Hauptströmung Software-Typen Präsentations- und Visualisierungssoftware Drill-and-Practice-Programme Tutorielle Systeme Intelligente tutorielle Systeme (ITS) Simulationsprogramme Hypermedia-Programme Lernspiele Mikroweiten und Modellbildung Mediendidaktik Grundlagen Erfolgreicher Medieneinsatz Methodik Zielgruppe Lehrziele Interaktionsraum Instruktions-Modell von Gagne Didaktische Funktion von Multimedia Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links: Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Lernen mit Software: Mediendidaktik
14 MMT Inhaltsverzeichnis Modul 6: Arbeiten mit Software: Einflüsse 1 Motivation Einführung Hauptströmungen der Motivationstheorien Historische Entwicklung Triebtheorien Bedürfnispyramide von Maslow Die zwei Faktorengruppen von Herzberg Die Bedürfnisarten von McClelland Ordnungsgesichtspunkte Intrinsisch - Extrinsisch Neugierde Motivational Design ARCS-Modell Supermotivation Time-Continuum-Ansatz von Wlodkowski Motivation mit Multimedia Aufmerksamkeit Konzentration Orientierung Humor Arousal Stress Soziale Effekte Einstellung Interaktion in Gruppen Soziale Motivation Soziale Aktivierung Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links: Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Einflüsse 278 Stichwortverzeichnis
15 Ing. MMag. Dr. Andreas Holzinger Basiswissen Multimedia Band 3: Design Entwicklungstechnische Grundlagen multimedialer Informationssysteme Vogel Buchverlag
16 MMD Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Modul 0: Einführung Basiswissen Multimedia 1 Was ist Multimedia? 15 2 Wer braucht Wissen" über Multimedia Design? Warum? 17 3 Wozu Multimedia Design? 19 4 Wozu Multimedia über das Internet? 21 Modul 1: Software Engineering und Projektmanagement 1 Software-Entwicklungsprozesse Überblick Vorgehens- und Prozessmodelle Klassisches Wasserfallmodell V-Modell Spiralförmiges Vorgehen Modellierungs-Notationen Pseudo-Code-Notation Flussdiagramme Struktogramme Jackson-Diagramme Unified Modeling Language Implementierungs-Ressourcen Implementierungssprachen HTML, XML und SGML DHTML VRML Java Java-Script PERL Implementierungstools Frame-basierte Autorensysteme Timeline-basierte Autorensysteme Flowchart-basierte Autorensysteme Elektronische Online-Publikation Toolkits Interfacebuilder User-Interface-Management-Systeme 62 2 Projektmanagement 63 3 Qualitätssicherung 67 4 Modulkurzzusammenfassung 69 5 Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English 72
17 MMD Inhaltsverzeichnis Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Software Engineering 76 Modul 2: Usability und Software-Ergonomie 1 Mensch-Computer-Interaktionen Kommunikationsformen Gegenüberstellung Mensch-Computer Mensch und Usability Mensch und Software-Ergonomie Kriterien für die Benutzerfreundlichkeit Richtlinien und Normen Regeln der Software-Ergonomie 86 2 Optimierung der Arbeitsgestaltung Die Schnittstelle: das User-Interface Navigation Benutzerdialoggestaltung Regeln von Shneiderman Menügestaltung Regeln zum Maskenentwurf Weitere allgemeine Gestaltungsregeln 97 3 Modulkurzzusammenfassung 98 4 Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Usability und Software-Ergonomie 104 Modul 3: Typografie und Bildgestaltung 1 Typografie Lesbarkeit von Text Technische Parameter Schriftarten Schriftschnitt Laufweite Schriftgröße Kapitälchen Kerning Absätze Satzspiegel Gestaltpsychologie Gestaltgesetze Prägnanz
18 MMD Inhaltsverzeichnis Nähe Geschlossenheit Ähnlichkeit Kontinuität Symmetrie Erfahrung J.l Wirkung von Farben Strategien für das Farbdesign 125 Ci.3 Schrift und Farbe 127 Gestaltung Bildsprache Bildformate Visualisierung Effiziente Visualisierung Visualisierung und Wahrnehmung Grafische Darstellung von Daten Diagramme Piktogramme Icons Visualisierungswerkzeuge Bewegung Räumliche Bildwirkung 136 iulkurzzusammenfassung 138 iulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Typografie und Bildgestaltung 144 lul 4: Audiogestaltung tsoundeffekte Übersicht Manipulation durch Audio Bedeutung von Audiodesign Soundarten Geräusche, Atmos und SFX (Special Effects) 152 rmusik Grundlagen Bedeutung für Multimedia Anforderungen Musikauswahl Dramaturgie Aufgabe Traditionelle Medien Non-Linearität der neuen Medien Explorative Umgebungen Audiodesignkonzepte
19 MMD Inhaltsverzeichnis Navigationssounds Sounds bei Ladevorgängen Zufallssounds Sprache Sprache als Kommunikation Sprachdesign Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Audiogestaltung 180 Modul 5: Interaktion und Kommunikation 1 Interaktionsformen Grundlagen Interaktionsmethoden WYSIWYG-Prinzip Interaktion und Reaktionszeit Ausgabegeräte Eingabegeräte Neue Interaktionsformen Sprachbasierte Interaktion Gestenbasierte Interaktion Virtual Reality Software-Interaktionsformen Interaktions-Komponenten Buttons Schieberegler und Scrollbars Texteingabefelder Menüs Scrollbare Auswahllisten Dialogboxen Direkte Manipulation Adaptive Systeme Adaptivität und Adaptierbarkeit Einsatz adaptiver Systeme Komponenten adaptiver Systeme Entscheidungsmodelle Adaptive Methoden Design adaptiver Lernsysteme Agentensysteme Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel
20 MMD Inhaltsverzeichnis Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Interaktion 220 'Modul 6: Beurteilung von Software: Evaluation 1 Grundlagen Definition Evaluation Arten von Evaluation Mittel der Software-Evaluation Skalen Interpretation von Messwerten Checklisten Überblick Beurteilungsverfahren Checkliste für Multimedia Erläuterung der Checkliste Allgemeine Beschreibung A01 Zielgruppe A02 Preis-Leistungs-Verhältnis Technologischer Hintergrund TOI Ladezeiten HCI-Aspekte H01 Bildschirmaufteilung H02 Screendesign H03 Farben H04 Helligkeit H05 Formkonstanz H06 Bedienerfreundlichkeit H08 Textgröße H09 Textlesbarkeit H10 Symbolerkennung Multimedialer Hintergrund M01 Grafikqualität M02 Klangqualität M03 Sprachqualität M04 Animationsqualität M05 Filmqualität M 06 Interaktivität Didaktik und Lernpsychologie L01 Motivation L02 Arousal L03 Lerneffizienz L04 Lernatmosphäre L05 Lernintensität L06 Neugierde L07 Überraschung L08 Humor L09 Erwartungshaltung
21 MMD Inhaltsverzeichnis L10 Kreativität Lll Schwierigkeit L12 Feedback L13 Lernzielklarheit L14 Lernzielerreichbarkeit L15 Übungsmöglichkeit L16 Abwechslung Was ist noch zu beachten? Kognitionspsychologischer Hintergrund KOI Wissensvermittlung K02 Inzidentielles Lernen K03 Problemlösekompetenz Gesamturteil Modulkurzzusammenfassung Modulanhang Literatur Bücher Artikel Books in English Articles in English Journals Internet-Links Prüfungsfragen Lösungen Timeline: Evaluation 252 Stichwortverzeichnis
Modul 0: Einführung Basiswissen Multimedia. Modul 1: Informations-Organisation im menschlichen Gehirn
Modul 0: Einführung Basiswissen Multimedia 1 Was ist Multimedia? 15 2 Wer braucht Wissen" über Multimedia Lernen? Warum? 17 3 Wozu Multimedia Lernen? 19 4 Wozu Multimedia über das Internet? 21 Modul 1:
Modul 0: Einführung Basiswissen Multimedia. Modul 1: Information und Kommunikation (IuK)
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Modul 0: Einführung Basiswissen Multimedia
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