13. Januar 2015

Animated GIF

Auf dem 31C3 hat Felix Mütze einen netten Vortrag gehalten über das Zombieleben von GIF. Auf seinem Blog hat er noch mehr zum Thema GIF gesammelt. Da ich bei den Anfängen von animated GIF dabei war haben wir uns danach unterhalten und ich habe versprochen noch ein paar Details aufzuschreiben. Hier also...

Animated GIF

Anfang 1995 hatten wir an der Universität Ulm eine Modelleisenbahn ins Netz gestellt. Die Besucher konnten den Zug im Kreis fahren lassen. Eine Kamera machte Bilder. Dafür musste man natürlich im Browser RELOAD drücken. Wir wollten, dass man ein Live-Video bekommt und haben nach Möglichkeiten gesucht, das mit der damaligen Technik zu machen. So sind wir auf GIF89a gestoßen (Konrad Froitzheim und ich). Ich habe ein animated GIF im Hex-Editor zusammengebaut. Dann das GIF den aktuellen Browsern vorgeworfen (XMosaic, Netscape Navigator) und es geschah: nichts, außer einem Bild. GIF wurde nur als Bildformat, nicht als Animation unterstützt.  

Noch schlimmer: Mosaic wollte alle Bilder komplett runterladen, bevor das erste Stück HTML angezeigt wurde. Das war offensichtlich nicht geeignet für Live-Video. Live-Video wollten wir nämlich als ein nicht endendes animated GIF vom HTTP-Server zum Browser schicken. Aber Netscape 1.1 zeigte ein interessantes Verhalten: progressives Dekodieren. Damals sehr innovativ. Immer wenn neue Daten ankamen, wurde mehr angezeigt. Damit war klar, dass die Softwarearchitektur für Animationen geeignet war. Man musste das nur noch Netscape klar machen.

Deshalb habe ich das Feedback Formular von Netscape auf die Webseiten der Modelleisenbahn kopiert, wo dann viele Besucher der Modelleisenbahn ihre Bitte um GIF-Animationen an Netscape (vor-)formuliert abgeschickt haben. Eines Tages meldete sich Scott Furman von Netscape und bat um mehr Informationen zum Thema animated GIF. Ich schickte ihm alles und ein paar Beispieldateien. Kurze Zeit später kam Navigator 2.0 mit animated GIF. Scott hatte dabei den Loop-Marker erfunden. Da GIF98a als Stream gedacht war und kein Loop enthielt, machte er den Loop-Marker als GIF-Comment. Das war wirklich eine coole Idee und hat überhaupt erst die ewig loopenden Icons ermöglicht. 

Live Video

Netscape's Marketing hatte wohl nichts davon erfahren, denn die großen Features waren Javascript, Framesets und Cookies. Von Animationen keine Rede. Aber sie gingen. Sowohl als Endlosschleife, als auch im Stream-Modus wo der Server die Verbindung hält und immer mehr Bilder schickt.
Ich schrieb also einen Videoserver, der den Stream von der Kamera in ein unendliches animated GIF kodierte (in C als nph-cgi). Nach dem ersten Vollbild, suchte der Videoserver die geänderten Bereiche, kodierte das Bild nur für diese Rechtecke neu und schickte es auf die Leitung. Der URL des Streams verpackt als <img src=> im HTML zeigte tatsächlich ein Video. 

Die Besucher der Modelleisenbahn konnten etwa im Sekundentakt sehen, wie der Zug um das Oval "hopste". Unglaublich, dass es dann plötzlich einfach so klappte. Das erste Live-Video im Web. Und für lange Zeit das einzige echte "live" Video im Web überhaupt.

Dann kam PNG und ich hatte damals Kontakt mit Thomas Boutell. PNG ging ja durch viele Revisionen, aber im Thomas wollte keine Animationen einbauen. "Erst machen wir das Bildformat. Wenn sich das durchgesetzt hat, dann Animationen". Er hatte befürchtete, dass die Animation es komplizierter machen würde und so PNG schaden würde. Vielleicht hatte er Recht. Aber am Ende hat genau die Animation gefehlt, um GIF abzulösen. Ein Browser-Entwickler, der parallel zu animated GIF jetzt PNG einbauen will, fragt sich eher, was er mit den Codestellen machen soll, wo GIF noch mehr Bilder liefert, PNG aber nicht. Also muss er sie sinnvoll leer lassen. Wenn er dann nochmal den Code anfassen muss, weil jetzt doch PNG Animationen kommen sollen, muss man die stillgelegten Stellen wieder umbauen. Noch schlimmer, wenn die PNG Animation MNG heißt und einen anderen MIME-Type hat. Dann muss man neben PNG noch einen fast identischen Dekoder integrieren, der aber jetzt doch so wie GIF funktioniert. Das ist alles etwas mühsam. Jedenfalls mühsamer, als wenn man gleich parallel zu aGIF den aPNG Code eingebaut hätte. 

Klar war aber auch, dass GIF mit den Farbpaletten nicht ideal für Fotos und Kamerabilder ist. Deshalb lag es nahe, das Animationsprinzip von GIF auf JPEG anzuwenden. Eigentlich ja ganz einfach. GIF hat einen Header, dann ein Vollbild, dann Teilbilder, die per Koordinate irgendwo im Screen einen Teil überdecken können. Also eine differentielle Kodierung ohne weitere Optimierung, aber viel besser, als immer Vollbilder zu übertragen. 

Animated JPEG

JPEG ist ganz ähnlich strukturiert wie GIF (und PNG). Der Kompressionsalgorithmus ist ganz anders. Aber beide bestehen aus sogenannten Chunks (Datenpaketen), die hintereinander gehängt werden. Der Header ist ein Datenpaket oder auch mehrere. Die Daten, die ein Bild ergeben sind in einem Datenpaket. Kommentare, Loop-Marker, Geo-Koordinaten, Datum sind alles einzelne Datenpakete. Bei animated GIF kommen nach dem ersten Bild-Paket noch weitere Bild-Pakete. Die haben alle eine Größe und eine Koordinate und legen sich quasi über die vorherigen Bilddaten. Zusammen mit dem Delay ergibt das eine Animation.

Genauso wäre es bei JPEG. Normalerweise ist bei JPEG ein Header, dann ein Vollbild, dann Schluss. Würde man nach dem Vollbild weitere Chunks mit Teilbildern schicken, jedes mit einem Delay, Koordinate und Größe, dann wäre die Animation schon fertig. Noch ein Loop-Marker und fertig ist die Truecolor-Animation.

Das haben wir programmiert (Michael Merz, Holger Bönisch und ich) und Tom Lane angeboten, der den JPEG-Code verwaltete. Leider hat er ihn abgelehnt mit der Begründung, dass MPEG für Animationen vorgesehen ist. Da hat er recht. Aber das hätte man von GIF auch behaupten können. Hat man aber nicht. Ein MPEG-Dekoder ein unglaublich aufwändiges und erstaunlich empfindliches Stück Software. Kein Browserhersteller hat MPEG direkt integriert. Das kam immer nur als Plugin oder mit Quicktime. Viele Movies waren inkompatibel und brachten den Browser zum Absturz. Als Microsoft den Browsermarkt dominierte haben sie es auch nicht geschafft, Movies auf einfache Art in Seiten einzubinden. Microsoft ist so spektakulär gescheitert, dass Flashplayer mit einer Konkurrenztechnologie für lange Zeit Truecolor-Animationen dominierten. 

Es hat 15 Jahre gedauert hat, bis man endlich ein MPEG per <video src=> einfach einbinden konnte, ohne Flash-Player und viel Aufwand. Wäre damals JPEG parallel zu aGIF als Animationsformat erweitert worden, dann hätten wir seit 1997 eine einfache Art, Truecolor-Animationen zu machen. GIF wäre höchstens noch für kleine animierte Icons zuständig, animated JPEG für "kurze" Truecolor-Animationen mit anständiger Komprimierung und richtige Video-Codecs für ganze Filme mit der besten Komprimierung. 

Eigentlich wäre animated GIF durch animated JPEG abgelöst worden. Und eigentlich wäre das auch heute noch eine gute Idee. 

Inline-Bild 1Hier mein erstes im Hexeditor gebautes animated GIF mit dem ich damals Browser getestet habe. Wenn es eine 1 zeigt, dann kann der Browser kein animated GIF. Bei 2 kann er. 

Heute ist es gar nicht so einfach die 1 zu sehen.


Das wahrscheinlich erste GIF-Movie. Zumindest das erste nach der Wiederentdeckung von animated GIF. Auf jeden Fall das erste, das von einem Web-Browser dargestellt wurde.

Ich brauchte was Längeres, als die kleinen Testbilder, um die Streaming-Fähigkeit von Browsern zu testen. Erstellt durch Copy-Paste jedes einzelnen Frames.




Ein Bild der Modelleisenbahn. Von rechts nach links: PC für Zugsteuerung, Kamera, Mac mit Videoserver:

Inline-Bild 2

Die zugehörige Website (klassisches Web 1.0 Design): 

Inline-Bild 3


happy_streaming()



Nebenbei bemerkt: 300.000 Besucher bis Mai 1997. Schon eine gute Zahl für damals.










14. Dezember 2014

ConfigSharp - Scripting Configuration in C#

ConfigSharp (github, nuget)

Config files are C# source files, managed by Visual Studio like any other code file: intellisensed, refactorable, resharpered, syntax checked, compiled, type safe.

Write real code with control structures and classes in config files. Include other local or remote (HTTP) config files.

No more key-value lists of string based app settings in XML. These settings are typed properties of CLR objects, even aggregated types. No more workarounds for complex settings, which do not fit properly in strings.

Devops friendly, because admins can program their config files. Developers can document settings with examples in their own code, which also is the admins's config file.

BTW: this is what everyone (PHP, Python, RoR) does. Configuration in your main language.

Example: 

Program.cs
static void Main(string[] args)
{
    var config = new MyConfig();
    config.Include("ConfigFile.cs");
    ...
    var prop1 = config.SomeProperty;
    // or
    var prop2 = Config.Global.SomeProperty;
    var prop3 = App.Settings.SomeProperty;
    var prop4 = AppSettings.Get("SomeProperty", "default");
}

public class MyConfig : ConfigSharp.Container
{
    public string SomeProperty { get; set; }
    public int OrAsMemberVariable = 41;
    public DateTime PlainOldCLRTypes;
    public NLog.Config ComplexAggregatedTypes;
}
ConfigFile.cs
namespace MyProgram.Configuration // any namespace
{
    class ConfigFile : MyProgram.MyConfig // Derived from your config class
    {
        public void Load()
        {
            SomeProperty = "42";
            Include("OtherConfigFile.cs");
        }
    }
}

More on github and nuget.

_happy_configuring();

Tags: Config, Roslyn, C#, Script, Scripting, CLR, Configuration, File, HTTP, Remote, C# Script, Devops

Rant: XML config files. Static, unreadable XML hell. What where they thinking? Anyone is configuring their app in the native project language. Only poor high level language coders use XML or ini files. Even worse: generating XML config files for different environments with XSLT transformations from master XML config files. Are they out of their mind? Web.config Transformation Syntax for Web Application Project Deployment. <add... xdt:Transform="Replace" xdt:Locator="Condition(@name='oldname' or @providerName='oldprovider')"> --- Condition(), or, @, What? There is already a proven syntax: it is called C#. There is already a good transformation: it is called compiler. This must end now, once and for all.

10. Dezember 2014

Quadcopter Entlaufen

Etwa einen Monat nach meinem Post "Quadcopter Erstflug" habe ich den Phantom 2 verloren.

Ich wollte die Baustelle neben unserem Haus von oben aufnehmen. Aufsteigen, Photo, weiter aufgestiegen, Kamerawinkel korrigieren, Photo, weiter vorsichtig aufsteigen, Photo, rumdrehen zum Rückflug, leichte Abdrift, korrigieren, starke Abdrift, über nächstes Haus, Adrenalin, nur noch klein am Himmel, Steuerung Not-Aus. Das sollte ihn wieder heimbringen, da er eine automatische Heimflug-Funktion hat, wenn er das Steuersignal verliert. Aber er kommt nicht zurück, verschwindet hinter einem Haus. Bei der Entfernung muss er schon die nächste Straße überquert haben. WLAN verliert Verbindung ... aus.

Suche in den anliegenden Straßen: kein Ergebnis. Keine Chance in der Stadt. Der größte Teil der Flächen ist von der Straße nicht einsehbar. Hat sich bestimmt mit 10 m/s entfernt. Hatte noch 10 Minuten Flugzeit auf dem Akku. Kann überall sein. Hoffentlich ist niemand zu Schaden gekommen.

Hier ein Phantombild des Flüchtigen:


Wahrscheinliche Flugroute:

Steckbrief:
Fun Fact:
Den Copter habe ich bei Conrad gekauft, nicht online, damit man Hilfe bekommt und mit jemandem reden kann, wenn man ein Problem hat. OK, ich hab ein Problem. Also zu Conrad und Fehler reklamiert. Mitarbeiter von Conrad ist sehr verständnisvoll und nimmt die Reklamation gerne entgegen. Ich müsste nur den Copter vorbei bringen. Keine Reklamation ohne Gerät. Thank you for Nothing.


_happy_reflying()

PS: Man kann natürlich immer sagen: das war ein Pilotenfehler. Das kann aber nicht sein im GPS Modus. wenn alle Hebel auf null stehen, dann bleibt der Copter still in der Luft, stabilisiert durch GPS.

Oder der Wind. Dann wäre auch der Pilot schuld. Am Boden und in den Bäumen war aber kaum Wind zu sehen war. Sonst wäre ich ja nicht aufgestiegen.

Aber schon komisch, dass trotz 7 GPS Satelliten plötzlich die Position instabil ist und ganz schnell weg fliegt. Es könnte auch das mysteriöse Flyaway Problem sein.

Jedenfalls kam das Ding irgendwo runter. Hoffentlich kam niemand zu Schaden. Angesichts der Tatsache, dass der Umsatz mit Drohnen exponentiell wächst, müssen wir damit rechnen, dass noch mehr Drohnen vom Himmel fallen.





21. November 2014

Techie, agil, skalierbar, sucht...

Liebe Freunde, ehemalige Kollegen, entfernte Bekannte,

viele Jobs werden durch Empfehlungen aus dem eigenen Netzwerk besetzt. Deshalb schreibe ich euch heute an. Vielleicht seid ihr oder eure Firma auf der Suche nach einem CTO oder ihr kennt Freunde von Freunden, die jemanden wie mich suchen.

Wie ihr wisst, habe ich für mehrere Firmen eine IT-Abteilung mit kundenorientierter agiler Softwareentwicklung aufgebaut. Jeweils mit Millionen Umsatz oder Millionen Usern. Das möchte ich gerne wieder machen. Ich suche eine Stelle als CTO, IT-Leiter, Entwicklungsleiter oder Technical Director. Fokus: High-Performance Web, Skalierung, Online Marketing, Data-Driven, Realtime, Native, Games.

Wenn ihr Tipps und Empfehlungen habt, freue ich mich über eure Kontaktaufnahme. Mein ausführliches Profil findet ihr hier: http://wolfspelz.de/Profil.pdf

XING: https://xing.com/profile/Heiner_Wolf

Viele Grüße
Heiner Wolf

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PS: Das schwierigste an einer Email ist das Subject. Nach einigem Brainstorming standen diese Subjects zur Auswahl. Welches hättet ihr genommen?
  • Ich suche einen neuen CTO-Job
  • Suche coole CTO Stelle
  • Genie sucht Wahnsinn
  • Cooler CTO sucht heiße Stelle
  • Typ sucht Job
  • Schuster sucht neue Leisten
  • CTO will anheuern
  • Alter Wein sucht neue Schläuche
  • Rennpferd sucht Stall
  • Surfer sucht perfekte Welle
  • Quarterback sucht neues Spielfeld
  • Philae sucht Tschuri
  • Vogel sucht Grippe
  • Honey sucht Pot
  • Hamster sucht neues Laufrad
  • Rennpferd sucht Rennstall
  • CTO sucht Startup
  • Ochse sucht Karren
  • Turbine sucht reißenden Strom
  • Ich will arbeiten
  • Techie, agil, erfahren, sucht...
  • Techie, agil, skalierbar, sucht...
  • CTO, agil, skalierbar, sucht...
  • Agil Alter!
  • Sowas von agil
  • Was mit Web...
_happy_brainstorming()

13. November 2014

Philae: The Biggest Jump Ever

(Philae not to scale)
So, Philae bounced twice before coming to a halt. 'Bounce' does not quite describe it correctly. Philae did by far the biggest #jump ever. The f*cking tallest, longest, slowest JUMP ever done by a human made object (including humans). Without using thrusters, just by pushing off from a rock. That's something for the Guiness Book of Records.

And Philae was lucky as hell. It jumped about 1 km high and 1 km wide on a rock barely 2 km large. Had it jumped only a little bit more, then it would have missed this side of the comet and probably crashed head first into some other part. Philae jumped off very slowly at about 1/5 walking speed. Had it been twice as fast, then it would have left the comet entirely and it would be lost in space by now.

Lucky Philae.

This record will stand for a very long time. Jumping so high is only possible in very low gravity. Only on a small object with small escape velocity. This makes a jump very risky. If you jump too far, then you drift away into the darkness. Trying it would be foolish. But still, 50 years from now, there will be an astronaut/cosmonaut/taikonaut who happens to stand on a small celestial body for commercial or science reasons. And he/she will try to excel the Philae record. Probably with a recovery option. But it will still be difficult and dangerous. No safety leash is allowed for the record attempt to be valid.

_happy_bouncing()

PS: As André Côté (commenter here) and Neil Armstrong (famous moon lander) said: "A giant jump for a robot, a giant step for humanity".


9. November 2014

Fluchtrucksack

Einkaufsliste für den Fluchtrucksack für 2 Personen / 3 Tage.

Es ist zu viel, für dauerhaftes Tragen. Die Idee ist, dass die zweite Person sich ihren leeren Wanderrucksack schnappt und man dann aufteilt.

Der Fluchtrucksack ist dafür da, dass man innerhalb von 2 Tagen aus der Stadt zu einer sicheren Zuflucht kommt.

Der Einfachheit halber bestelle ich online alles bei Amazon.

WasKommentarAnzahlQuelleLink
Rucksack1Amazonhttp://www.amazon.de/Kampfrucksack-Liter-verschiedenen-Farben-Woodland/dp/B00BU2FMUA
NotrationF-100 Compri (in größeren Mengen besser von autarka.de)6Amazonhttp://www.amazon.de/Bundeswehr-Camping-Nahrungskonzentrat-Milchpulver-Notverpflegungsration/dp/B00MHTFGOC
Biwaksack2Amazonhttp://www.amazon.de/Bundeswehr-Mumienschlafsack-Hollow-Fiber-F%C3%BCllung-Woodland/dp/B006SU0S26
Alu Rettungsschlafsack1Amazonhttp://www.amazon.de/Grand-Canyon-306001-Aluminium-RETTUNGSSCHLAFSACK-Silber/dp/B001QC53HQ
Ultralite-Schlafsack1Amazonhttp://www.amazon.de/Mountain-Equipment--Ultralite-Biwaksack-Schlafsackfunktion/dp/B00D0SASDI
Poncho2Amazonhttp://www.amazon.de/Kraftmann-Mantel-Regenponcho/dp/B002MQ1NV0
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Wasserfilter1Amazonhttp://www.amazon.de/Sawyer-Squeeze-Outdoor-Wasserfilter-SP129/dp/B00B1OSU4W
Wasserentkeimung Tablettenfür 100 l1Amazonhttp://www.amazon.de/Katadyn-Wasserentkeimung-Micropur-Forte-MF/dp/B000G5OVL8
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Müllbeutelals Tüten3Haushalt
Notizbuch, Stift1Haushalt
DokumenteKopien von Ausweis, Diplom
NachweiseImmobilien-, Finanzanlagen, Rentennachweis