C4 - Compressie en digitaal geluid

Compressie
lgg
  • Je weet waarom compressie wordt toegepast bij afbeeldingen en geluidsfragmenten
  • Je weet wanneer je lossless of lossy compressie moet gebruiken
  • Je weet hoe analoog geluid naar digitaal wordt omgezet 
  • Je weet het verschil tussen bitdepth en samplerate
lgg c4
lgg c4
1 / 43
volgende
Slide 1: Tekstslide
InformaticaMiddelbare schoolvwoLeerjaar 4

In deze les zitten 43 slides, met interactieve quizzen, tekstslides en 8 videos.

time-iconLesduur is: 120 min

Onderdelen in deze les

Compressie
lgg
  • Je weet waarom compressie wordt toegepast bij afbeeldingen en geluidsfragmenten
  • Je weet wanneer je lossless of lossy compressie moet gebruiken
  • Je weet hoe analoog geluid naar digitaal wordt omgezet 
  • Je weet het verschil tussen bitdepth en samplerate
lgg c4
lgg c4

Slide 1 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Eerst een korte herhaling
van afbeeldingen, binair en hexadecimaal

Slide 2 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies



Hoe schrijf je deze kast op?
A
0x10
B
0x17
C
0x2
D
0x11

Slide 3 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

Hoeveel staat 0x11 gelijk aan in decimaal?
tip:       16^0 = 1, 16^1 = 16, 16^3=256
A
11
B
16
C
17
D
10

Slide 4 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

hoe schrijf je het decimale getal 10
om in binair?
tip: 2^0 = 1, 2^1 = 2, 2^3=4
A
0b1111
B
0b1010
C
0b0101
D
0b10

Slide 5 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

Voor mijn logo gebruik ik het beste een ... afbeelding
A
raster
B
vector

Slide 6 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

Voor mijn toffe achtergrond gebruik ik het beste een ... bestand
A
jpg
B
gif
C
bpm
D
ai

Slide 7 - Quizvraag

Nier perse behandeld, maar  een mooi bruggetje naar compressie
Terug naar het onderwerp
Compressie

Slide 8 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Hoe groot is de opslag op je telefoon?

Slide 9 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Slide 10 - Video

Deze slide heeft geen instructies

computers werken met machten van 2

2^10 = 1024
dichtsbijzijnde getal bij 1000.

dus in 1 megabyte zitten
1024 x 1024 = 1048576 bytes
en niet 100.000





niet elke fabrikant gebruikt hetzelfde systeem.

Hier links gaat het over het
binaire systeem.
(voorbeeld: MiB, GiB)

fabrikanten gebruiken wel eens het SI- model, omdat het dan naar boven word afgerond.

Slide 11 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 12 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Waarom is Jules zo moeilijk te verstaan?

Slide 13 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Grootte van een bitmap afbeelding berekenen
In een bitmap worden de pixels in een matrix opgeslagen en één voor één getekend. Stel we hebben een HD afbeelding van 1920 x 1080 pixels. Dan begin je dus bij 1, 1 en eindigt bij 1920, 1080.

Op elk coördinaat wordt een kleurcode opgeslagen. Hoeveel kleuren worden opgeslagen is afhankelijk van de hoeveelheid bits die gebruikt worden. Zie het als een bakje met een bepaalde grootte; hoe groter het bakje, hoe meer mogelijke kleuren je kan gebruiken:

  • 16 bits => 2^16 =                 65536 kleuren (16^4)
  • 32 bits => 2^32 = 4,294,967,296 kleuren (16^8)

Dus: 1980 x 1080 =  2 miljoen pixels

2 miljoen x 16 bits = 32 miljoen

Maar een bit is geen byte


Slide 14 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Opdracht
1. Zoek op internet de resolutie van de camera van je telefoon.
2. Zoek op hoeveel bits de camera gebruikt. Dit wordt vaak aangegeven met bit-depth*
3. Bereken hoeveel bytes (dus niet bits) de afbeelding groot is


Inleveren in classroom

Bereken de grootte van een foto van je telefoon

Slide 15 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Hoe groot is een afbeelding van je camera? (als bitmap)

Slide 16 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Compressie
Compressie is niet veel anders dan het inpakken van je bestanden om ze kleiner te maken

maar waarom?

Slide 17 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Lossles

  • "zonder verlies"
  • Wordt gebruikt voor b.v. teksten
Lossy

  • "beetje verlies"
  • wordt gebruikt bij b.v. muziek en afbeeldingen

Slide 18 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

lossles compressie
  • Orginele kwaliteit word niet beïnvloed (er raakt niet verloren)
  • inhoud word efficiënter opgeslagen
  • zijn veel verschillende trucjes voor
  • verschillende bestandstypes doen het op een andere manier.

Slide 19 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

LZ77 compresie - lossless

Slide 20 - Tekstslide

In teksten kan worden gekeken naar welke patronen van letters er eerder zijn voorgekomen. Als het patroon eerder is voorgekomen word in plaats van het patroon alleen het aantal stappen terug en de lengte van het patroon opgeslagen.
lossy compressie
  • Orginele kwaliteit word beinvloed
  • voorbeeld: whatsapp maakt gebruik van lossy compressie. Dit is de rede waarom de foto's over whatsapp van mindere kwaliteit zijn dan het origineel.

  • JPEG voorbeeld: => omzetten naar YUV (als groepje pixels heel weinig afwijken van elkaar (bereken het gemiddelde en sla dit op)

Slide 21 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

JPEG Compressie - lossy

Slide 22 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 23 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 24 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 25 - Tekstslide

Voor het opbouwen van (een deel  van) een afbeelding worden verschillende verlopen uit de tabel over elkaar heen gelegd. Het enige wat hoeft opgeslagen te worden is welke verlopen hoeveel keer. Hoe lager de gekozen kwaliteit hoe minder verschillende verlopen gebruikt hoeven worden.
Gebruiken jullie zelf wel eens compressie in je eigen leven?

Slide 26 - Open vraag

Brt = be right there
Lol = laughing out loud
Smh = shaking my head
.zip, .rar, .7z zijn allemaal voorbeelden van ingepakte bestanden. Zijn deze lossless of lossy?
A
lossless
B
lossy

Slide 27 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

Het omzetten van analoog geluid naar digitaal heet sampling

Geluid bestaat uit golfen.

In de afbeeding hiernaast zie je hoe dat gebeurt: er wordt periodiek gemeten wat hoogte van de geluidsgolf is.
Sampling

Slide 28 - Tekstslide

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?
Sampling
Bit depth

Net als afbeeldingen heeft ook geluid heeft een bit depth.

Bij geluid kan je met de bit depth bepalen tot hoe hoog je de geluidsgolven wil opslaan. De toonhoogte dus.
Sample rate

De sample rate is de hoeveelheid metingen per tijdseenheid. In de afbeelding hiernaast zijn dat de hoeveelheid blauwe pijltjes
Sampling

Slide 29 - Tekstslide

De y-as representeert de toonhoogte van het geluid en de x-as de toonhoogte.

Waarom zijn niet perse alle blauwen pijlen hier relevant?

Slide 30 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Video

Eigenlijk is het heel simpel: alle bekende video formaten zijn lossy omdat video anders veeeel te groot wordt.

mp4
mpg
avi

lossy
lossy
lossy

Bekende bestands- formaten
Deze bestandsformaten moet je kennen

Slide 31 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Je zou kunnen zeggen dat sampling een vorm van compressie is.
A
Lossless
B
Lossy

Slide 32 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

Slide 33 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Dus, waarom is Jules zo moeilijk te verstaan?

Slide 34 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Hoeveel verschillende tonen je kan opslaan is
A
sample rate
B
bit depth

Slide 35 - Quizvraag

Deze slide heeft geen instructies

noem een voordeel en nadeel van
lossless compressie

Slide 36 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Noem een voordeel en nadeel van
lossy compressie

Slide 37 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Waarom worden video's meestal
lossy opgeslagen?

Slide 38 - Open vraag

Deze slide heeft geen instructies

Aan de slag
  • Fundament C4 - beeld en geluid 3.3
  • Fundament C4 - data-compressie 4.1 t/m 4.5

Slide 39 - Tekstslide

Deze slide heeft geen instructies

Slide 40 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Slide 41 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Slide 42 - Video

Deze slide heeft geen instructies

Slide 43 - Video

Deze slide heeft geen instructies