I3: Audio und Video (14) Im Zusammenhang mit der Bearbeitung digitaler Audio- und Videodaten lernen die Schüler verschiedene Verfahren und Formate kennen. Sie entwickeln ein grundlegendes Verständnis für die dabei eingesetzten Techniken. Objektorientierte Analyse und Modellierung für die Erstellung und Bearbeitung von Audio- und Videosequenzen verwenden Hard- und Software zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Audio und Video einsetzen Audio- und Videosequenzen erstellen und bearbeiten I. Didaktische Erläuterungen Seit es das von Microsoft Anfang der 90er Jahre entwickelte AVI-Format (Audio Video Interleave) gibt, tauchen die Begriffe Audio und Video im Zusammenhang mit Computertechnologie meist in Kombination auf, obwohl es sich durchaus um zwei getrennte Themenbereiche handelt. Da Videosequenzen nur sehr selten ohne Ton erstellt werden, ist es aber durchaus sinnvoll im Zusammenhang mit digitaler Videografie auch Audiotechniken einzubeziehen. So spricht man auch von Audiovisuellen Medien, wenn von aktueller Film- und Videotechnik die Rede ist. Wegen der nahezu unüberschaubaren Vielfalt an Hard- und Software sowie unterschiedlichster Verfahren und Formate, ist es nicht möglich, die Thematik innerhalb dieses Moduls umfassend zu behandeln. Ein grundlegendes Verständnis für Video- und Audiotechnik kann aber exemplarisch durch geeignete Aufgaben erreicht werden. Einfache Digitalkameras und Mobilgeräte verfügen in der Regel über Funktionen zum Aufzeichnen von Videosequenzen, die beim Übertragen, Verarbeiten und Konvertieren unmittelbar in die Thematik dieses Moduls einführen. Beim Einsatz von Hard- und Software müssen nicht zwingend die teuren professionellen Varianten im Mittelpunkt stehen. Einfache Geräte und teilweise kostenlose Programme sind völlig ausreichend. II. Fertigkeiten und Kompetenzen Die Schüler erkennen, dass auch Audio- und Videodaten mit Hilfe von Klassenmodellen darstellbar sind. Aus diesen Objekten bilden sie digitale Ton- und Bildsequenzen und bearbeiten sie mit vorhandenen Methoden. Sowohl bei Audio- als auch bei Videomaterial ist v. a. bei beabsichtigter Veröffentlichung sehr genau auf die Bestimmungen des Urheber- und Persönlichkeitsrechts zu achten. Schüler werden in ihrem Alltag vielfach mit digitalen Kommunikations- und Tauschplattformen konfrontiert, die den Eindruck vermitteln, dass Medienprodukte jederzeit kostenlos und uneingeschränkt zur Verfügung stehen. Ziel des Unterrichts sollte es sein, für rechtliche Bestimmungen ein Problembewusstsein zu entwickeln. Der Gebrauch von selbst erstelltem oder Freeware- Material muss immer im Vordergrund stehen.
III. Aufgabenbeispiele 1. Aufgabe: Objektmodelle Neuer Lehrplan im Fach Informationstechnologie Die digitale Video- und Audiotechnik lässt sich wie auch andere IT-Bereiche durch Modelle veranschaulichen. Objekte werden aus Klassen gebildet und die Attribute werden mit Werten belegt. Stelle beispielhaft solche Objektmodelle dar und zeige in einem Diagramm ihr Zusammenwirken bei einer Videosequenz. 1. Ein akustisch hörbarer Ton wird durch Schallwellen erzeugt, die durch ihre Frequenz in Hertz (Hz), ihre Amplitude in Meter (m) und ihre Dauer in Sekunden (s) gekennzeichnet sind. Bei der Digitalisierung werden Töne in Zahlen umgewandelt. Ein Objektmodell könnte dafür so aussehen: Ton A: TON Frequenz = 440 Hz Amplitude = 0,03 m Dauer = 2 s Die Qualität des Audiosignals hängt allerdings, vergleichbar mit der Auflösung eines digitalen Bildes, von der Abtastgeschwindigkeit ab, der so genannten sample rate. Niedrige sample rate Hohe sample rate
2. Eine Videoaufnahme ist durch die Bilder pro Sekunde, durch die Bildgröße und die Länge des Takes (Szene) gekennzeichnet. Ein Klassenmodell könnte so aussehen: FILM Bilder pro Sekunde Bildgröße Länge der Szene schneiden() Beispiel für Werte: Die Filmsequenz wird mit einer Bildrate von 25 Bilder pro Sekunde aufgenommen, die Bildgröße ist auf 320 x 160 Pixel eingestellt und die Länge beträgt 2 Sekunden. 3. Eine Videosequenz mit Audiospur und Überblendeffekten (Ü), wie sie mit einer einfachen Videobearbeitungssoftware erstellt werden kann, könnte in einem Objektdiagramm so dargestellt sein: Titel Ü Szene01 Szene02 Szene03 Ü Szene04 Szene05 Abspann Sound01 Sound02 Beispiel: Windows Live Movie Maker
2. Aufgabe: Formatvergleich Neuer Lehrplan im Fach Informationstechnologie Erstelle eine Video/Audio-Sequenz und konvertiere diese anschließend in verschiedene Formate. Vergleiche deren Dateigröße und Verwendbarkeit. Ein kurzer Film mit dem Titel Josefine hat in seiner Rohfassung im avi-format einen Speicherbedarf von etwas mehr als 9 MB. Mit den Exportfunktionen des verwendeten Videoschnittprogramms wird die Datei in anderen Formaten abgespeichert. Zusätzlich werden die Möglichkeiten genutzt, die vorhandene Datei mit einem Konvertierungsprogramm (z. B. Any Video Converter) in weitere Formate zu exportieren. Format Größe Verwendung Josefine.avi 9.120 KB Container für Bild-Ton-Verzahnung; unkomprimiert Josefine.mov 9.115 KB Apple Quicktime-Videoformat Josefine.mpg 6.452 KB Komprimiertes Filmclipformat (mpeg1) Josefine.mpg 2.753 KB Komprimiertes Filmclipformat (mpeg2) Josefine.m4v 445 KB Komprimiertes MP4-Videoformat für Mobilgeräte Josefine.mp4 310 KB stark komprimiertes MPEG-4-Fileformat für Websites Josefine.wmf 208 KB Windows-Media-File innerhalb Windowssystemen Josefine.swf 17 KB sehr kleines Shockwave-Format für Flashvideo Beispiele:
3. Aufgabe: Zusammenwirken von Bild und Ton Untersuche das Zusammenwirken von Bild und Ton, indem du ein Landschaftsvideo zunächst ohne Ton und dann mit verschiedenen Audiosequenzen unterlegst. Anregungen für die Soundunterlegung Landschaftsvideo ohne Ton mit gesprochenem Kommentar (Mikrofonaufnahme) mit meditativer Musik unterlegt mit verschiedenen Audiosequenzen weitere Beispiel: Im Programm Windows Live Movie Maker wurde dasselbe Landschaftsvideo mit verschiedenen Audioeinspielungen unterlegt. Als Ergebnis wird schnell klar, dass nur gut ausgewählte Hintergrundmusik den gewünschten Eindruck vermittelt. Unpassende Sounds können die beabsichtigten Wirkungen verhindern.