Vorlesung 1: Grundlagen Flashcards
Unterschied zwischen Analogen und Digitalen Daten
Analoge Daten: Beileibe Anzahl von Zwischenstufen und Werten
Digitale Daten: diskrete Werte
Digitalisierung Analoger Daten
Mit Hilfe von einer Abtastrate, je gröber diese ist, desto grober die Graphik
Bit
- “binary digit”
- Unterscheidung zwischen 0 und 1
Byte
1 Byte = 8 Bit
2^8=256 verschieden zustände
Si Pärfix
- Internationales Einheitssystem
- basiert auf der 10^2 Dezimalpräfix
Binärpräfix im Rechner
- Jeder Speicherzelle bekommt eine eindeutige Adresse
- Adresse wird binär verwaltet mit 2^n
- Umgangssprachlich also 1 kB 0 1024 B
“Windows Problem”
- Hersteller und Betriebssystem verwenden die Präfixe nicht einheitlich
- daher macht windows aus 1000GB nur 931GB
Zahlensysteme
- Dezimalsystem
- Dualsystem
- Hexadezimalsystem
Dezimalsystem
- Basis 10
- Ziffern 0-9
Dualsystem
-Basis 2
- Ziffern 0, 1
Verwendung: Digitaltechnik / Schaltung
Hexadezimalsystem
-Basis 16
-Ziffern 0-9, A-F
Verwendung: Farbcodierung
Zeichenvorrat
Zahlensysteme
Morse-Alphabet
Lateinische Alphabet
Zeichencode
1) ASCII (7/8Bit) American Standard Code for Information Interchange Code zur Binärdarstellung alphanumerischer Zeichen 128/256 Zeichen
2) Latin (8Bit) - für unterschiedlich Sprachräume
3) Unicode (16Bit) - Abbildung aller gebräuchlicher Sonderzeichen und verschiedenen Alphabet3n
Pixelgrafik
Abbildung: Bildpunkte / Pixel
Anwendung: Fotos
Vorteil: operationen mit Pixeln, weit verbreitet, dig. Bilder mögl.
Formate: jpg, png, tiff, giff
Vektorgrafik
Abbildung: Mathematisch beschreibbare Elemente (z.B. Linien, Kreise), Eigenschaften (Farbe, Strichstärke)
Anwendung: Technische Zeichnungen (CAD/ Logos)
Vorteil: beliebige Skalierung, nachträglich ändern,
Formate: eps, svg, cdr, dwg
Farbtiefe
-Anzahl der Bits entscheidet die Farbtiefe
-z.B
1 Bit = 2 Farben
8 Bit = 1 Byte 2^8 = 256 F
24 Bit = 3 Byte 2^24 = 16,7 M F
Farbmodelle
- RGB
- CMY
- Farbwürfel (RGB) 24 Bit
RGB
- Red Green Blue
- je mehr Farben mit einander gemischt werden desto heller wird es
CMY (K)
- Cyan Magenta Yellow (Key =Black)
- je mehr Farben, desto dunkler der Ton
Videos
-Bildwiederholungsrate in Hz
ab 24 Hz = flüssige Wahrnehmung des menschlichen Auges 24 HZ = Kinofilm
48 HZ = Kinofilm mit HFR (high frame rate)
50 HZ = HDTV
120HZ = Ultra HDTV
200HZ = LCD/LED-Bildschirme
Run - Length - Encoding
Binär oder Zeichenfolge wird verkürzt durch ersetzten von Werten durch neue kürzere
Huffmann Codierung
- ersetzten von Elemente mittels Codierungstabelle
- Häufig auftretende kurze Codierung und selten auftretende eine lange Codierung
- Über den huffmann baum
Lempel Zif Welch Codierung ^
Ersetzten von Elementen mittels Wörterbuch
Verlustbehaftete Datenkomprimierung
Subsampling: Mittelung der Farben benachbarter Pixel
Differenzcodierung
- Einzelne Bilder werden mit Referenzbildern (I-Frames) verglichen
- Es werden nur die Teile (Pixel) neu codiert, die sich geändert haben