Multimedia: Die Digitalisierung der Welt

Multimedia: Die Digitalisierung der Welt

 

Moderne Multimedia-Computer verarbeiten Text, Bild, Ton und bewegte Bilder in digitaler Form. Seit der Entwicklung des ersten funktionierenden Computers im Jahre 1944 ging die Entwicklung stürmischer als in jedem anderen Bereich voran. Regelmäßig entwickelte die Computerindustrie Geräte mit doppelter Leistungsfähigkeit und entsprechender Speicherkapazität. Der damit einhergehende Preisverfall führte dazu, dass der Computer seit Beginn der 80er-Jahre auch in vielen alltäglichen Anwendungen wirtschaftlich nutzbar wurde.

 

Die Digitalisierung des täglichen Lebens durchdrang mit Einführung des Multimedia-Computers zunächst verschiedene Berufsfelder. Durch die Einführung des »Desktop-Publishing« (Publizieren am Schreibtisch) wurde die gesamte Druckindustrie revolutioniert. Am Computer vermochte man von nun an alle Gestaltungs- und Entwurfsschritte bis hin zum Druck in digitaler Form durchzuführen. Als weiteres wichtiges Einsatzgebiet des Multimedia-Computers zählt der Bau- und Konstruktionsbereich. Die Digitalisierung von Architekturplänen gestattet eine gute Übersicht, schnelle Änderbarkeit und die automatische Visualisierung von Gebäuden, lange bevor sie gebaut werden.

 

 Information auf kleinstem Raum - CD-ROM und DVD

 

Die weiter gehende Digitalisierung erfolgte jedoch erst mit der Markteinführung eines digitalen Multimedia-Datenträgers: 1981 mit der CD-ROM. Mit diesen silbrig oder golden reflektierenden Scheiben aus Polycarbonat von 11,5 cm Durchmesser wurde es erstmalig möglich, multimediale Unterhaltungsprodukte, digitale Magazine, Lexika und multimediale Lehrunterlagen kostengünstig zu verbreiten. Die zuvor eingesetzten Disketten boten zwar ausreichend Platz für Texte, aber die steigende Vielfalt von Programmen, Spielen und Verwaltungssoftware, sowie die Integration von Bildern, Tönen und Videosequenzen erforderten einen digitalen Datenträger mit enormer Speicherkapazität.

 

Die CD-ROM ist eine Weiterentwicklung der 1980 von Philips und Sony eingeführten Audio-Compact-Disc. Mit dem Licht eines sehr feinen Laserstrahls werden im Abspielgerät berührungslos Vertiefungen abgetastet, die auf einer Scheibe die Speicherung von bis zu 70 Minuten Hörgenusses möglich machen. Eine einzige CD-ROM speichert etwa so viel wie 700 Floppy Disks - genug Speicher für mehr als 7 Millionen Zeilen Text. CD-ROMs werden aus beschichteten Polycarbonatscheiben in einem Arbeitsgang gepresst. Hierzu wird ein »Glasmaster« verwendet, auf dem vorher die Daten in Form von Erhebungen und Vertiefungen aufgebracht wurden. Zehn Jahre nach Vorstellung der ersten Audio-CD wurde 1990 endlich auch die beschreibbare CD präsentiert: CD-R (Recorder) und CD-RW (Read Write). Bei der CD-R wird die Information auf speziell vorbereitete CD-Rohlinge in einem Schritt belichtet oder »gebrannt«. Eastman Kodak nutzt die CD-R zur Speicherung von digitalisierten Fotos. Dieses Verfahren, das 1990 erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt wurde, konnte sich auf dem Markt gut durchsetzen. Die CD-RW hingegen ist etwa 200-mal beschreibbar und basiert auf umkehrbaren thermooptischen Eigenschaften spezieller Beschichtungen.

 

Mit der 1996 erstmalig vorgestellten DVD (Digital Versatile Disc) existiert endlich auch ein geeignetes Medium für digitale Spielfilme. Da das menschliche Auge erst ab etwa 20 Bilder pro Sekunde eine flüssige Bewegung wahrnimmt, erfordern digitalisierte Spielfilme trotz Komprimierung sehr hohe Speicherkapazitäten, die auch die CD-ROM nicht in ausreichendem Maße bietet.

 

 Bilder als Daten

 

Bevor ein Bild oder ein Bewegtbild mit dem Computer verarbeitet werden kann, muss es zunächst digitalisiert werden. In herkömmlichen elektronischen Kameras tastet ein einziger Elektronenstrahl in der Bildaufnahmeröhre Bildpunkt für Bildpunkt ab und liefert einen kontinuierlichen Signalstrom, der zum Beispiel mit einem Videorekorder aufgezeichnet werden kann. In digitalen Kameras hingegen wird das Bild durch die Linse auf einen Silizium-Chip projiziert, auf dem sich eine Matrix von Fototransistoren befindet. Farb- und Helligkeitswerte werden parallel digitalisiert und in ein festgelegtes Format gebracht. Die nachfolgende direkte Verarbeitung durch einen Computer und der Transport über Netzwerke erfolgt unproblematisch, die Bilder übernimmt der Computer entweder per Verbindungskabel und Interface oder über einen Zwischenspeicher direkt zur Speicherung in einem elektronischen Fotoalbum. Digitale Fest- und Bewegtbildkameras sind seit 1996 als Konsumartikel erhältlich. Mit ihnen scheint der Mensch dem Traum näher zu kommen, seine bildhaften Beobachtungen jederzeit einfangen und mitteilen zu können. Individuelle Erlebnisse lassen sich beliebig sammeln, aufbereiten, ordnen und anschließend auf Fernsehgeräten, Computern oder auch über Internet weltweit präsentieren. Auf CD-ROM bleiben die Daten auch langfristig der Nachwelt erhalten.

 

Sobald Bilder, Klänge und Bewegtbilder in digitaler Form vorliegen, können sie mit dem Computer weiterbearbeitet werden. Hierzu bieten Multimedia-Computer umfangreiche Softwaresysteme, die medienspezifische Operationen bieten. Bilder lassen sich damit digital derart manipulieren, dass Fotos vor Gericht kaum noch eine Beweiskraft besitzen. Audio-Sequenzen sind nachträglich mit Raumklang zu versehen oder digital um weitere naturgetreue Klänge anreicherbar. Umfangreiche Operationen gestatten auch die effiziente Manipulation von Bewegtbildern: Indem etwa in einem Einzelbild die Farbe eines Fahrzeugs geändert wird, kann der Computer die gleiche Operation auf alle Bilder der Sequenz ausführen.

 

Wesentlichen Fortschritt gab es Anfang der 90er-Jahre durch die Entwicklung von Softwarewerkzeugen zur Medienorchestrierung. Der Multimedia-Autor erhält damit die Kontrolle über die Multimedia-Inszenierung. Auf einer virtuellen Bühne ordnet er die Eckpunkte aller Bewegungen und Interaktionen an, die der Computer anschließend ausführt. Der computertechnische Laie wird damit in die Lage versetzt, Trickfilme und Multimedia-Präsentationen zu erstellen.

 

 Das Bildtelefon

 

Über 100 Jahre nach der Erfindung des Telefons scheint die Zeit für eine grundlegende Verbesserung gekommen. Jeder stellte sich bereits einmal vor, während eines Telefonats den Gesprächspartner auch sehen zu können. Schon zu Beginn des Fernsehzeitalters experimentierte man mit Kameras und Fernsehgeräten in Kombination mit dem Telefon. Der Erfolg blieb aus, da breitbandige Übertragungskanäle über große Entfernungen nicht ausreichend zur Verfügung standen und die hohen Anschaffungskosten eine private Nutzung nahezu ausschlossen. Erst die Digitalisierung brachte einen Fortschritt, über ISDN-Telefonverbindungen ist das digitalisierte und komprimierte Videobild mittlerweile weltweit übertragbar. Preisverfall und Miniaturisierung führten dazu, dass die erforderlichen technischen Komponenten mittlerweile in reguläre Telefone und Computer integriert werden. Durch die erfolgreiche Standardisierung wurde auch dafür gesorgt, dass die verschiedenen Geräte miteinander funktionieren.

 

In Konferenzschaltungen können selbst Gruppen gemeinsam diskutieren, als ob sie sich am selben Ort befänden. Zusätzliche Dokumentenkameras erfassen auch Bilder von Anschauungsmaterialien sowie vorbereiteten Präsentationen. Sprechen, hören und sich gleichzeitig sehen, als würde man sich gegenübersitzen, ist eine wesentliche Erweiterung der Telekommunikation. Wichtige Gespräche lassen sich jedoch nicht immer mittels Telekonferenz durchführen, da ein technisches Medium immer eine Einschränkung darstellt.

 

Dr.-Ing. Klaus Rebensburg