Vorlesung Multimediasysteme - Übung 2 - Informationstheorie und Fonterstellung

Diese Übung vertieft die Themen Informationstheorie und Fontbearbeitung. Die Übungen werden mit dem Java SDK und dem Fonteditor Softy (Version 1.07) durchgeführt.

Ablauf

Die in der Vorlesungen vorgestellten Formeln zur Berechnung des Informationsgehaltes und der Entropie werden anhand zweier Rechenbeispiele verdeutlicht. Danach werden die Berechnungen in Programmieraufgaben rechnerbasiert geübt. Anschließend wird kurz der Fonteditor Softy vorgeführt. Mit ihm soll für die Schrift Humanist 777 BT das Eurozeichen erstellt werden.

Aufgabe 1: Berechnung der Entropie eines eingegebenen Satzes

Die nötigen Dateien finden Sie hier. Bitte extrahieren Sie diese in Ihr Homeverzeichnis.

Aufgabe ist es, den vorgegebenen Java-Programmrumpf Entropie.java zu vervollständigen. Es wird ein Alphabet aus einer Datei geladen, wobei der Dateiname als Kommandozeilenparameter angegeben wird. Für jedes Zeichen ist zusätzlich die Wahrscheinlichkeit gegeben. Der bisherige Programmrumpf übernimmt das Einlesen und Ablegen in Variablen. Zunächst soll die Entropie des Alphabets berechnet werden. Anschliessend soll ein Satz dieses Alphabets eingelesen werden und der Informationsgehalt - unter Verwendung der eingelesenen Wahrscheinlichkeitsverteilung - berechnet werden. Die Entropie des Alphabets und der Informationsgehalt des Satzes sollen ausgegeben werden.

Das Alphabet und die Wahrscheinlichkeiten sind jeweils als Variablen LETTERS und PROBABILITIES definiert. Programmieren Sie die Aufgabe nur in Abhängigkeit dieser Variablen. Die Variablen werden zu Beginn aus einer Alphabetdatei bereits eingelesen. Dazu sind die drei Alphabete adert.txt, buchstabengleich.txt und buchstaben.txt gegeben.
Der Satz soll aus genau einer Zeile bestehen. Verwenden Sie zum Einlesen von Zeichen die Methode System.in.read() oder BufferedReader.readLine() .
Prüfen Sie die den Eingabesatz auf Richtigkeit, d.h. enthält er nur mögliche Zeichen des Alphabets (Alternativ können Sie auch nur diese Zeichen zulassen: SCHWIERIGER!).
Berechnen Sie die Entropie und den Informationsgehalt und geben Sie die Ergebnisse aus. Die Formel finden Sie z.B. im Skript Kapitel 1 ab Folie 14.

Fragen:

Wie kann die Entropie interpretiert werden? Informell und technisch gesehen?
Wie kann der Informationsgehalt eines Satzes interpretiert werden?

Musterlösung HTML - Source

Aufgabe 2: Erstellung des Eurozeichens

Der Zeichensatz Humanist 777 BT (ein "Clone" des offiziellen Universitätszeichensatzes Frutiger) besitzt noch kein Eurozeichen. Fügen Sie es unter Benutzung des Fonteditors Softy hinzu. Laden Sie den Zeichensatz in Ihr Homeverzeichnis herunter und öffnen Sie ihn in Softy. Erzeugen Sie die Eurografik passend zum Gesamtzeichensatz und ordnen es dem Zeichen mit ASCII-Code 128 (Tastenkürzel AltGr-E) zu. Das Eurozeichen muss dazu an der vordefinierten Stelle im Unicode Zeichensatz stehen. Die Typographie-Seiten von Microsoft bieten eine Euro-FAQ, die Näheres darüber enthält.

Tips:

Der fertige Font muss natürlich ins Windows-Font Verzeichnis kopiert werden, um unter Windows verwendet werden zu können. Um ihn von schon installierten Humanist 777 BT zu unterscheiden, geben Sie ihm einen abgeänderten Namen.
Falls Sie den Zeichensatz nicht speichern können, entfernen Sie den Zeichensatz aus dem Windows Fontverzeichnnis und speichern es anschliessend erneut.
Verschieben Sie anschliessend den Ergebnisfont unter \\nathan\scratch\humanist-xx.ttf, wobei xx für Ihre Initialen steht.
Verwenden Sie zum Anzeigen z.B. die Windowsprogramme Zeichentabelle oder Wordpad
Probieren Sie das Eurozeichen auch mit der üblichen Tastenkombination AltGr-E plazieren zu können