{
 "cells": [
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "d709b880",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Eingabe"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "5f40e11b",
   "metadata": {},
   "source": [
    "Hier könnt ihr die Aufnahme von heute herunterladen (rechtsklick:\n",
    "* <a href=_static/2024-03-16-16k.in download>2024-03-16</a> (heute)\n",
    "\n",
    "Außerdem haben wir noch ein paar Aufnahmen aus früheren Tests:\n",
    "* <a href=_static/2023-04-20-16k.in download>2023-04-20</a>\n",
    "* <a href=_static/2023-06-15-16k.in download>2023-06-15</a>\n",
    "* <a href=_static/2024-03-14-16k.in download>2023-03-14</a>"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "6ab69020",
   "metadata": {},
   "source": [
    "In diesem Projekt arbeiten wir mit Audio-Daten.\n",
    "Um das Einlesen möglichst unkompliziert zu halten, stellen wir die Eingabe in einem einfachen Format bereit:\n",
    "\n",
    "```{admonition} Format\n",
    "Die erste Zeile enthält $n$, die Anzahl der Samples ($0 \\leq n < 2^{32}$).\n",
    "\n",
    "Danach folgen $n$ Zeilen mit jeweils einem Sample $x$ als ganze Zahl ($-2^{15} \\leq x < 2^{15}$)\n",
    "```\n",
    "\n",
    "Die Abtastrate $f_S$ ist dabei 16640 Hz.\n",
    "\n",
    "## Beispiel\n",
    "```\n",
    "10\n",
    "623\n",
    "-310\n",
    "-273\n",
    "3404\n",
    "4745\n",
    "655\n",
    "-454\n",
    "3463\n",
    "3375\n",
    "-5350\n",
    "```\n",
    "\n",
    "```{note}\n",
    "Die Werte der Samples sind hier zwar ganze Zahlen, aber für den Rest des Projekts ergibt es Sinn sie hier schon in Floating-Point Werte umzuwandeln.\n",
    "```"
   ]
  },
  {
   "cell_type": "markdown",
   "id": "cfcac6c9",
   "metadata": {},
   "source": [
    "# Visualisierung\n",
    "\n",
    "In diesem Projekt kann es sehr hilfreich sein, sich nach jedem Arbeitsschritt das Ergebnis zu visualisieren.\n",
    "Das können wir zum Beispiel so tun:\n",
    "- Das Signal enthält 2 Zeilen mit je 2080 Pixeln pro Sekunde. Mit $f_S = 16640\\text{Hz}$ haben wir also 4 Samples pro Pixel.\n",
    "- Wir nehmen jedes 4. Sample, falls es komplex ist berechnen wir den Betrag $(a + ib \\mapsto \\sqrt{a^2+b^2} =\\mathrel{\\vcenter{:}} v)$.\n",
    "- Wir finden $v_{min}$ und $v_{max}$, den kleinsten bzw. größten so erhaltenen Wert.\n",
    "  Dann skalieren wir jedes $v$ nach $255 \\cdot (v - v_{min}) / (v_{max} - v_{min})$.\n",
    "  Damit bekommen wir einen Wert zwischen 0 und 255.\n",
    "- Diese Werte können wir jetzt als Pixel in einer Bilddatei abspeichern.\n",
    "  Dazu können wir zum Beispiel das [](pgm-format) benutzen.\n",
    "  \n",
    "```{figure} img/reference/raw_full_scaled.webp\n",
    "---\n",
    "name: fig:raw_full\n",
    "---\n",
    "Visualisierung direkt nach dem Einlesen.\n",
    "Man kann das Bild fast schon erkennen, es ist aber noch sehr dunkel.\n",
    "```\n",
    "\n",
    "```{figure} img/reference/raw_detail.webp\n",
    "---\n",
    "name: fig:raw_detail\n",
    "---\n",
    "Detailansicht.\n",
    "Hier sieht man deutliche vertikale Streifen, die von der Modulation auf den 2.4kHz Carrier kommen.\n",
    "```"
   ]
  }
 ],
 "metadata": {
  "celltoolbar": "Tags",
  "kernelspec": {
   "display_name": "Python 3 (ipykernel)",
   "language": "python",
   "name": "python3"
  },
  "language_info": {
   "codemirror_mode": {
    "name": "ipython",
    "version": 3
   },
   "file_extension": ".py",
   "mimetype": "text/x-python",
   "name": "python",
   "nbconvert_exporter": "python",
   "pygments_lexer": "ipython3",
   "version": "3.11.8"
  }
 },
 "nbformat": 4,
 "nbformat_minor": 5
}