Black Box Computer
Es ist an der Zeit, ein Paar Wörter über das Wesen der digitalen Medien und den Unterschied zum Analogen zu verlieren. Digitale Daten, hört man immer wieder, bestehen im Grunde aus Nullen und Einsen. Das macht aber eigentlich nicht viel Sinn, oder? Wenn man seinen Computer aufschraubt und reinschaut, sieht man keine Zahlen, sondern nur einen Haufen Elektronik. Und die kann nicht mal bis zwei zählen. Aber wenn Strom durchfließt, dann tut sich was. Das ist Zustand 1. Fließt keiner, tritt Zustand 0 ein. Es herrscht also das Prinzip des Entweder-Oder, Ja oder Nein, An oder Aus (merken! das ist wichtig). Das ist die unterste Ebene, die einzige, die deine Hardware versteht. In welchen meiner vielen kleinen Komponententeile verspüre ich gerade Stromaktivität? Zwischen dir und deinen Computerteilen steht als übersetzende Kraft Software verschiedenster Art. Sie setzt deine Buchstaben und Klicks in Unmengen kleiner Stromimpulse um, sodass die Komponenten darauf reagieren können. Alles das, was auf dem Bildschirm zu sehen ist, ist also eine Darstellung von etwas sehr handfestem, nämlich An oder Aus.
Wie aber steht es mit der Welt wie wir sie kennen, wie wir sie im Regelfall erleben, sehen, fühlen, denken? Fundamental anders. Hier gibt es graduelle Unterschiede und zufällige Verteilungen: laut und leise, groß und klein, sehr hell, etwas dunkler, ein bisschen, fast nichts. Das Wenigste ist exakt beschreib- und definierbar. Höchstens die Unterscheidung zwischen Leben und Tod würde dem an/aus der Schaltkreise nahe kommen, aber sogar diese Trennung ist umstritten. Das ist analoge Realität: komplex und divers.
Und jetzt: digitale Bildermengen
Was passiert, wenn man etwas analoges, wie zum Beispiel ein Photo, digitalisiert? Das Photo wird beim Scannen quasi eingelesen und in gleichgroße, kleine Einheiten aufgeteilt, das sind die Pixel (picture elements). Jeder Pixel bekommt einen Namen bzw. eine Adresse (ungefähr so wie in amerikanischen Städten: Hausnummer 8 einer 42. Straße). Für jeden Pixel wird ein Mittelwert ermittelt, der die gesamte (kleine) Fläche mit seinen Hell-, Dunkel- und Farbtönen am besten repräsentiert. Dieser Zustand des Pixels wird dann übersetzt in das digitale (binäre) Zahlensystem, das nur zwei Werte kennt -- das funktioniert so ähnlich wie morsen. Die Werte aller Pixel nacheinander ergeben eine Beschreibung des Bildes. Je mehr Pixel (je größer die Auflösung), desto genauer ist die Beschreibung. Je genauer die Beschreibung, desto getreuer ist die digitalisierte Wiedergabe des ursprünglichen Bildes. (Alle digitale Daten sind im Grunde Zustandsbeschreibungen, deswegen kann man sie auch beliebig oft verlustfrei kopieren: weil man nicht einen Gegenstand kopiert, sondern seine Beschreibung.)
Na schön, dann mal rauf mit der Auflösung! Es gibt nur ein Problem an der Sache: Je genauer die Beschreibung, desto größer ist auch die Datenmenge. Das ist bei Einzelbildern noch zu verkraften, aber, um zum eigentlichen Thema zurückzukommen, bei der Digitalisierung von Video kommen ganz schnell Aberhunderte von Bildern zusammen (dieser Prozess findet in der digitalen Kamera statt). Jede Sekunde Video besteht aus 25 Einzelbildern (eigentlich 50 Halbbilder, aber das ist in diesem Zusammenhang nicht so wichtig). 10 Sekunden Video brauchen ungefähr 36 MB Speicher. Damit man sich eine Vorstellung machen kann von dieser Menge Daten: dieser Text hier braucht nur 10 kB (=0,01 MB), und eine Stunde Musik (unkomprimierte, nicht mp3) auf einer CD macht ungefähr 600 MB aus.
Wie kann ich diese extrem große, extrem unhandliche Menge Daten reduzieren, und trotzdem eine gute Bildqualität behalten? Die Antwort lautet: Durch Kompression. Das ist das Schlüsselwort in Sachen digitales Video: Kompression. Daten komprimieren heißt nicht, dass man sie kleiner macht (das geht nicht: an/aus!), sondern dass man welche weglässt. Die erste, ausführliche Beschreibung wird verdichtet, indem z.B. nacheinander kommende Pixel, die den gleichen Wert haben, zusammengefasst, oder Unterschiede, die das menschliche Auge eh nicht wahrnehmen kann, ausgespart werden. Diese Komprimierung wird von einer Software geregelt, die man Codec nennt (von co-dieren/dec-odieren). Es gibt verschiedene Codecs, die unterschiedliche Arbeitsweisen haben, und sich für unterschiedliche Aufgaben eignen. Entscheidend ist dabei, daß nur der gleiche Codec, der die Daten auch komprimiert hat, die Zusammenfassung auch wieder entschlüsseln kann.
So, jetzt noch kurze aber möglichst wegweisende Antworten auf einige Fragen, die sich stellen könnten, bevor ihr euch auf unseren Katalog stürzt: wie kommen die Bilder aus der Videokamera in meinen Computer? -- Meistens via Firewire (Sammelbegriff für das Kabel, die Schnittstelle und den Standard), wenn man eine Digi-Cam hat, sonst braucht man eine extra Hardwarekarte (Videoschnittkarte), die die analogen Daten in digitale umwandelt. Den Vorgang nennt man übrigens "capturen", diesen wie jenen.
Und was sind Formate? -- Meistens sind damit im Grunde Dateiformate gemeint, also um welche Art von File es sich handelt (identifizierbar durch das, was hinter dem Punkt steht: zum Beispiel name.avi / name.rm / name.mov). Das ist wichtig, weil nicht jedes Programm jede Sorte File lesen oder verarbeiten kann (oder will: zuweilen ist das böse Absicht). Das mit den Formaten ist nicht so ganz einfach, DV an sich ist nämlich auch eines. Vielleicht könnte man sagen, DV ist eine Art Über-Format.
Das muß genügen, eine Einführung ist schließlich nicht zum Verwirren da, sondern für den groben Überblick. Ich hoffe, ihr wisst jetzt ungefähr, worum es hier geht, und wo ihr mit lernen anfangen könnt.
