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REDUNDANZ: Wiederholende Muster kompakter darstellen (z.B. "AAAA" → "4×A") IRRELEVANZ: Für Menschen nicht wahrnehmbar (Psychoakustik, Psychovisuell) KLAUSURRELEVANT: - Verlustfrei = Original 1:1 wiederherstellbar - Verlustbehaftet = Information geht verloren, aber kaum wahrnehmbar - Redundanz vs. Irrelevanz ist der Kernunterschied!
SI-Präfixe (Dezimal): 1 KB = 1.000 Bytes Binär (IEC): 1 KiB = 1.024 Bytes (Kibibyte) Windows zeigt oft binär, sagt aber "KB" → Verwirrung! 1 TB Festplatte = ~931 GiB nutzbar Eselsbrücke: "Kilo Mega Giga Tera Peta Exa Zetta Yotta" → "Komm Mit Großem Tee, Peter Exte Zettelt Yachten"
PRÜFUNGSRELEVANT: - Wendepunkt 2002 - Speichereinheiten (KB→MB→GB→TB→PB→EB→ZB) - Magnetband als Archivmedium QUELLE: Hilbert & López (2011): "The World's Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information", Science METHODIK: 60 analoge + digitale Technologien untersucht (1986-2007) WENDEPUNKT 2002: Erstmals mehr digital als analog gespeichert ANALOG damals: Bücher, Zeitungen, Vinyl, VHS, Filmrollen, Fotos DIGITAL damals: Festplatten, CDs, DVDs, frühe Flash-Speicher HEUTE: LTO-9 (2021) speichert 18 TB pro Band, ~$5/TB für Cold Storage VERGLEICH: SSD ~$50/TB, HDD ~$15/TB, LTO ~$5/TB
KLAUSURRELEVANT: - Formel: Breite × Höhe × (Farbtiefe / 8) = Bytes - Beispielrechnung: 1920 × 1080 × 3 = 6.220.800 Bytes ≈ 6,2 MB - Farbtiefe: 2^n Farben bei n Bit - 24 Bit = 8 Bit pro Kanal (R, G, B) - 32 Bit = 24 Bit + 8 Bit Alpha (Transparenz)
KLAUSURRELEVANT: - Vektor = Beschreibung (deklarativ) - Raster = Pixel für Pixel (imperativ) - Rendering-Pipeline: Vektordaten → Rasterisierung → Display - Skalierung = Koordinaten multiplizieren → keine Information geht verloren - SVG = Scalable Vector Graphics (Web-Standard)
KLAUSURRELEVANT: - Mehr Stäbchen (Helligkeit) als Zapfen (Farbe) im Auge - "Frequenz" = räumliche Frequenz = wie schnell ändert sich Helligkeit? - Niedrig = langsame Änderung = große gleichmäßige Fläche - Hoch = schnelle Änderung = feine Details, Kanten - Analogie zur Psychoakustik bei MP3 (letztes Mal)
KLAUSURRELEVANT: - YCbCr = auch 3 Werte pro Pixel, aber anders organisiert - Statt R-G-B: Helligkeit + 2 Farbdifferenzen - Umrechnung ist reversibel (mathematische Transformation) - Vorteil: Helligkeit und Farbe getrennt behandelbar - Bild zeigt: Y (oben), Cb (Mitte), Cr (unten)
KLAUSURRELEVANT: - Huffman = verlustfrei, optimal für bekannte Häufigkeiten - Präfix-frei: Kein Code ist Anfang eines anderen - Häufigstes Zeichen = kürzester Code - Auch in ZIP, PNG, MP3 verwendet
# Huffman-Coding: Beispiel **Originaltext:** `ABRACADABRA` (11 Zeichen × 8 Bit = 88 Bit) **Häufigkeitsanalyse:** A=5, B=2, R=2, C=1, D=1 **Huffman-Baum → Codes:** | Zeichen | Häufigkeit | Code | |---------|------------|------| | A | 5 | `0` | | B | 2 | `10` | | R | 2 | `110` | | C | 1 | `1110` | | D | 1 | `1111` | **Codiert:** `0 10 110 0 1110 0 1111 0 10 110 0` = **23 Bit** **Kompression:** 88 → 23 Bit = **74% gespart** - Beispiel Schritt für Schritt durchrechnen - Warum funktioniert's? A kommt 5× vor, bekommt kürzesten Code - Präfix-Eigenschaft: Kein Code ist Anfang eines anderen → eindeutig dekodierbar - Frage: "Was passiert, wenn alle Zeichen gleich häufig sind?" → Keine Ersparnis - In JPEG: Nicht Buchstaben, sondern DCT-Koeffizienten werden so codiert
KLAUSURRELEVANT: - WebP: VP8-Kompression (Google Video-Codec) - AVIF: Alliance for Open Media (Google, Netflix, Amazon, Apple, Mozilla) - Beide besser als JPEG, aber Kompatibilität bleibt Problem - JPEG bleibt dominant: alte Kameras, Software, Workflows
KLAUSURRELEVANT: - Container ≠ Codec (häufiges Missverständnis!) - MP4 kann H.264, H.265 oder AV1 enthalten - Gleiche Endung, unterschiedlicher Inhalt - Tool-Tipp: MediaInfo zeigt beides an
KLAUSURRELEVANT: - H.264 revolutionierte Video-Streaming - Ohne H.264 kein Netflix, kein YouTube HD - Hardware-Decoder = kein CPU-Aufwand, kein Akku-Drain - Selbst billigste Smartphones können H.264 abspielen
KLAUSURRELEVANT: - AOM gegründet 2015 – historisch: Konkurrenten vereint - Ziel: Nie wieder Patent-Chaos wie bei H.265 - Problem: Encoding sehr langsam (10–100× vs. H.264) - Hardware-Encoder lösen das zunehmend - AV1 gewann 2024 einen Emmy für technische Innovation
Die Faustregel: - Oft genutzt, schnell gebraucht → SSD - Selten genutzt, viel Kapazität → HDD Viele setzen auf beides: Kleine SSD für System + große HDD für Archiv.
Herkunft: Peter Krogh, "The DAM Book" (2005) Warum 3 Kopien? - Original kann kaputt gehen - Backup 1 auch - Backup 2 = Sicherheitspuffer Warum 2 Medientypen? - Gleiche Medien haben gleiche Schwachstellen - Batch-Fehler bei HDDs derselben Charge Warum 1 Offsite? - Brand/Wasserschaden zerstört alles vor Ort - Ransomware verschlüsselt angeschlossene Laufwerke