Darstellung von Daten in Bits – Zahlen, Text, Bilder, Ton

Was sie zeigt

Computer speichern alle Arten von Daten als Bits, und diese Simulation zeigt, wie vier Datentypen umgewandelt werden. Eine ganze Zahl wird im Zweiersystem geschrieben, und k Bits ergeben 2ᵏ verschiedene Werte. Text wird als Zahlencode je Zeichen gespeichert, der aus einer Kodierungstabelle wie ASCII oder Unicode stammt. Ein digitales Bild ist ein Raster aus Pixeln, seine unkomprimierte Größe ist also Pixelzahl × Farbtiefe. Ton wird in festen Abständen abgetastet, und seine Größe beträgt Abtastrate × Bittiefe × Kanäle × Dauer ÷ 8 Byte. Immer gilt: Mehr Qualität kostet mehr Bits.

So funktioniert es

Wählen Sie einen Datentyp oder nutzen Sie die Schaltflächen Ganze Zahl, Zeichen, Bild und Ton. Senken Sie im Bildmodus Farbtiefe und Auflösung und vergleichen Sie das Bild mit dem Originalbild 24 Bit, während die Dateigröße sinkt. Verringern Sie im Tonmodus Abtastrate und Bittiefe und beobachten Sie, wie das blaue digitale Signal die Form der grauen Welle verliert. Lassen Sie die Lernenden jede Größe mit der darunter angezeigten Formel nachrechnen.

Einstellbare Parameter

• Datentyp Ganze Zahl, Zeichen und Text, Digitales Bild, Ton
• Farbtiefe / Audio-Bittiefe 1–24 Bit
• Bildauflösung (Seitenlänge) 8–256 Pixel
• Audio-Abtastrate 2–48 kHz
• Audiodauer 1–300 Sekunden

Fragen zum Erkunden

1. Wie viele Byte braucht ein unkomprimiertes Bild mit 128 × 128 Pixeln und 24 Bit Farbtiefe?
2. Warum folgt das digitale Signal bei höherer Abtastrate der echten Schallwelle genauer?
3. Wie viele verschiedene Farben kann ein Pixel bei einer Farbtiefe von 1, 8 und 24 Bit darstellen?