Grafikcodierung

Vorbereitung

Für den Einstieg wird ein digitales Bild mitgebracht oder in einer Bildbearbeitungssoftware kurz gezeichnet. Das Arbeitsblatt wird für alle Schülerinnen und Schüler kopiert.

Unterrichtsablauf

Ein von der Lehrerin / dem Lehrer gewähltes Bild wird den Schülerinnen und Schülern gezeigt und immer stärker vergrößert. Sie erkennen, dass bei der Digitalisierung Informationen verlorengehen. Es wird noch nicht besprochen, wie die Codierung von Bildern gemacht werden könnte. Dazu sollen sich die Schülerinnen und Schüler zunächst eigene Gedanken machen.

Sie bearbeiten das Arbeitsblatt und suchen sich an den entsprechenden Stellen eine Partnerin bzw. einen Partner.

Am Ende werden die unterschiedlichen Verfahren vorgestellt und kritisch geprüft. Gemeinsam kann dann eine funktionierende Vorgehensweise festgehalten werden.

Überlegungen zu den Aufträgen

Es muss festgelegt werden, wie ein schwarzes bzw. weißes Pixel codiert wird (z.B. schwarz als 1, weiß als 0). Weiterhin wird angegeben, wie breit und hoch das Bild ist. Dazu kann man diese Zahlen auch binär codieren. Um die Bits zuordnen zu können, muss auch hier festgelegt werden, wie viele Bits für die Breite, wie viele für die Höhe des Bildes vorgesehen sind. Diese binär codierten Zahlen müssen ggf. mit Nullen aufgefüllt werden. Danach folgt die Codierung der Bildpunkte.

Die Extrainformationen müssen nicht auch noch codiert werden, das würde hier keinen Sinn machen.

Schülerinnen und Schüler thematisieren die Reihenfolge der Pixel meist nicht. Wir sind es gewohnt, von links oben nach rechts unten zu gehen. In Kulturen, in denen man von rechts nach links oder von oben nach unten liest, könnten die Schülerinnen und Schüler auf andere Ideen kommen oder die Notwendigkeit sehen, auch das als Zusatzinformation anzugeben.

Die Zusatzaufgaben sind nicht Standardniveau.

Bei der Grafikcodierung könnte man z.B. für jedes Pixel mehr Bits nutzen, und dort die Information über die Farbe codieren.

Für die Komprimierung könnte man z.B. festlegen, dass immer ein Byte für schwarz, dann eins für weiß steht und darin die Anzahl der Pixel codiert ist. Passt die Anzahl nicht in ein Byte, wird einfach zwischendurch bei der anderen Farbe als Anzahl 0 codiert.

Kombiniert man die beiden Fragen, könnte immer die Farbe codiert sein und im Anschluss daran die Anzahl der Pixel in dieser Farbe.

Kopiervorlagen: 06_duc_grafikcodierung.odt
Mögliche Lösungen: 06_duc_grafikcodierung_loesung.odt

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