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m114/-A-Kodieren/README.md
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@ -58,11 +58,11 @@ Frage 5: Wie kann man eine Information über eine Sicht-Weite
[**Alphabete** (im weiteren Sinn)](https://de.wikipedia.org/wiki/Alphabet#Alphabete_im_weiteren_Sinn)
- Baustein A: Morse-Alphabet [2min](https://www.youtube.com/watch?v=_IlZrZ9N4ig)
- Baustein B: Flaggen-Alphabet [2min](https://www.youtube.com/watch?v=nVuKrGOuC2c)
- Baustein C: Semaphoren-Alphabet, Winker-Alphabet [3min](https://www.youtube.com/watch?v=SulHXA4JbE8)
- Baustein D: ASCII-Alphabet (inkl. Unterschied 7-Bit, 8-Bit) [search..](https://www.google.ch/search?q=ascii+utf-8)
- Baustein E: Braille-Schrift [search..](https://www.google.ch/search?q=braille)
- Baustein A: <br>Morse-Alphabet [2min](https://www.youtube.com/watch?v=_IlZrZ9N4ig)
- Baustein B: <br>Flaggen-Alphabet [2min](https://www.youtube.com/watch?v=nVuKrGOuC2c)
- Baustein C: <br>Semaphoren-Alphabet, Winker-Alphabet [3min](https://www.youtube.com/watch?v=SulHXA4JbE8)
- Baustein D: <br>ASCII-Alphabet (inkl. Unterschied 7-Bit, 8-Bit) [search..](https://www.google.ch/search?q=ascii+utf-8)
- Baustein E: <br>Braille-Schrift [search..](https://www.google.ch/search?q=braille)
| <mark>AP21d</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C | ExpertGrp D | ExpertGrp E|
@ -119,9 +119,9 @@ Frage 5: Wie funktionieren QR-Codes und kann man die ohne techn. Hilfsmittel sel
<br>[Verpackungscode auf (maschinellen) Rechnungen](x_ressourcen/2022-10-17_Allianz_Kombi-Haushaltsversicherung.pdf)
- Baustein A: Welche Bar-Codes gibt es ([EAN-8 Barcode](x_ressourcen/Barcode.pdf), EAN-13,) und [wie funktionieren](https://www.youtube.com/watch?v=GOYRT3-0IJI) sie?
- Baustein B: Welche QR-Codes gibt es und [wie funktioniert](https://www.youtube.com/watch?v=yiLjWBfQyF4) der meist-verbreitete?
- Baustein C: Wie funktionieren RFID und [wie funktioniert](https://www.youtube.com/watch?v=YYHwITj7nWw) es technisch?
- Baustein A: <br>Welche Bar-Codes gibt es ([EAN-8 Barcode](x_ressourcen/Barcode.pdf), EAN-13,) und [wie funktionieren](https://www.youtube.com/watch?v=GOYRT3-0IJI) sie?
- Baustein B: <br>Welche QR-Codes gibt es und [wie funktioniert](https://www.youtube.com/watch?v=yiLjWBfQyF4) der meist-verbreitete?
- Baustein C: <br>Wie funktionieren RFID und [wie funktioniert](https://www.youtube.com/watch?v=YYHwITj7nWw) es technisch?
<br>
<br>[QR-Codes in 100 Sekunden erklärt, 1:42 min, D, 2013](https://www.youtube.com/watch?v=qWgg1StZ2Kw)
@ -154,20 +154,21 @@ Frage 5: Wie funktionieren QR-Codes und kann man die ohne techn. Hilfsmittel sel
## Digitalisierung
[![Die Wurzeln der Digitalisierung](x_ressourcen/die-wurzeln-der-digitalisierung.jpg)
](x_ressourcen/DieWurzelnDerDigitalisierung_2019-08-18.pdf)
<br>
<br>
<br>
![](./x_ressourcen/bahnhofsuhr-bahnhof-binaer-stgallen-1030x459.jpg)
<br>[Die **St. Galler Bahnhofsuhr**](https://www.bahnhofsuhrsg.ch)
<br>
<br>[Zahlenanzeige / **Tankstellenanzeige** (*nur für Windows-Systeme, weil in C# geschrieben*)](x_ressourcen/tankstellenanzeige), [.zip](x_ressourcen/Tankstellenanzeige.zip)
<br>Zum selbermachen [Binärsystem (.xlsx)](x_ressourcen/binaer-rechner.xlsx)
<br>
<br>
[![Die Wurzeln der Digitalisierung](x_ressourcen/die-wurzeln-der-digitalisierung.jpg)
](x_ressourcen/DieWurzelnDerDigitalisierung_2019-08-18.pdf)
<br>
<br>
<br>
<br>
@ -198,25 +199,26 @@ Frage 5: Wie funktionieren QR-Codes und kann man die ohne techn. Hilfsmittel sel
<br>
<br>
<br>
<br>
<br>
### Themen-Bausteine "Kodierungen", "Zeichen" und "Alphabete"
- Baustein A: Unterschied ASCII-Code, ANSI-Code, HTML-Code (beginnen Sie mit der [Asciitable](https://www.asciitable.com) und forschen Sie weiter)
- Baustein B: Unterschied UTF-8, UTF-16, UTF-32 und welche ISO-Code-Tabellen gibt es? Erstellen Sie auch eine Übersicht.
- Baustein C: Unterschied ISO-Codes (z.B. ISO-8859-1) und UTF-8 und Unicode (forschen Sie beginnend mit [UC-Grp](https://www.codetable.net/groups) und [UC-Chars](https://www.codetable.net/unicodecharacters) und mit [Unicode.pdf](x_ressourcen/Unicode.pdf) )
- Baustein D: Praktische (industrielle) Anwendungen von QR- und Barcodes [A](x_ressourcen/2022-10-17_Allianz_Kombi-Haushaltsversicherung.pdf), [2](x_ressourcen/M114-Codes2.pdf), [3](x_ressourcen/M114-Codes3.pdf), [4](x_ressourcen/M114-Codes4.pdf)
| <mark>AP21d</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C | ExpertGrp D |
|--------------------|---- |---- |---- |---- |
| **StammGrp 1** | Bajra | Boulter | Engeli | Hamza |
| **StammGrp 2** | Hotz, Jong | Samma | Manser | Landa |
| **StammGrp 3** | Monje | Paris | Syla | Rasi, Wagner|
| **StammGrp 4** | Rieder | Russ | Odermatt | Schönhaar |
- Baustein A: <br>Unterschied ASCII-Code, ANSI-Code, HTML-Code (beginnen Sie mit der [Asciitable](https://www.asciitable.com) und forschen Sie weiter)
- Baustein B: <br>Unterschied UTF-8, UTF-16, UTF-32 und welche ISO-Code-Tabellen gibt es? Erstellen Sie auch eine Übersicht.
- Baustein C: <br>Unterschied ISO-Codes (z.B. ISO-8859-1) und UTF-8 und Unicode (forschen Sie beginnend mit [UC-Grp](https://www.codetable.net/groups) und [UC-Chars](https://www.codetable.net/unicodecharacters) und mit [Unicode.pdf](x_ressourcen/Unicode.pdf) )
<br>
| <mark>AP21d</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C |
|--------------------|---- |---- |---- |
| **StammGrp 1** | Bajra | Boulter | Engeli |
| **StammGrp 2** | Hotz | Samma | Manser |
| **StammGrp 3** | Monje | Paris | Syla |
| **StammGrp 4** | Rieder | Russ | Odermatt |
| **StammGrp 5** | Wagner | Jong | Hamza |
| **StammGrp 6** | Schönhaar | Landa | Rasi |

195
m114/-B-Komprimieren/README.md
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@ -1,29 +1,26 @@
M114 Tag3 Lernstandsanalyse Zahlensysteme
-----------------------------------------
X hoch 0 = ?
was ist X hoch 0 = ?
1 (dez) = ???? (bin) |
10 (dez) = ???? (bin) |
126 (dez) = ???? ???? (bin) |
1298 (dez) = ???? ???? (bin) |
4 (dez) = ? (hex) |
15 (dez) = ? (hex) |
32 (dez) = ?? (hex) |
1298 (dez) = ??? (hex) |
16 hoch 1 = 16 (entspricht 2 hoch 4) |
16 hoch 2 = 256 (entspricht 2 hoch 8) | --> was fällt hier auf?
16 hoch 3 = 4096 (entspricht 2 hoch 12) |
1 (dez) = ???? (bin) | 4 (dez) = ? (hex)
10 (dez) = ???? (bin) | 15 (dez) = ? (hex)
126 (dez) = ???? ???? (bin) | 32 (dez) = ?? (hex)
1298 (dez) = ???? ???? (bin) | 1298 (dez) = ??? (hex)
0001 (bin) = ? (dez) | für die Schnelleren
1111 (bin) = ? (dez) | 23'283 (dez) = ???? (hex)
10'1010 (bin) = ?? (dez) | 1011'1011 (bin) = ??? (dez)
101'1001 (bin) = ?? (dez) |
3 (hex) = ? (dez) = ???? (bin) | 5AF3 (hex) = ??'??? (dez)
5 (hex) = ? (dez) = ???? (bin) | 5AF3 (hex) = ???? ???? (bin)
A (hex) = ? (dez) = ???? (bin) | --> was fällt hier auf?
3 (hex) = ? (dez) = ???? (bin) | 5AF3 (hex) = ??'??? (dez)
5 (hex) = ? (dez) = ???? (bin) | 5AF3 (hex) = ???? ???? (bin)
A (hex) = ? (dez) = ???? (bin) | --> was fällt hier auf?
F (hex) = ? (dez) = ???? (bin) |
wobei 16 hoch 2 = 256
wobei 16 hoch 3 =4096
Lösungen:
@ -54,52 +51,28 @@ der Dekomprimierung entsteht.
[**Einstieg**](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren)
- [Komprimierung ohne Verlust (VLC/Morse, Huffmann, LZW, Zip)](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.1%20Verlustlose%20Komprimierung)
- [Komprimierung mit Verlust (Bild, Video, Sound)](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.2%20Verlustbehaftete%20Komprimierung)
## Komprimierung **ohne** Verlust
- [Komprimierung ohne Verlust (VLC/Morse, Huffmann, LZW, Zip)](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.1%20Verlustlose%20Komprimierung)
Themen-Bausteine für **Komprimierungs-Techniken** Kodierung:
- Baustein A: Bearbeiten Sie das Prinzip **RLC / RLE**
- Baustein B: Bearbeiten Sie das Prinzip **HUFFMANN**
- Baustein C: Bearbeiten Sie das Prinzip **LZW**
| <mark>AP21a</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C |
|--------------------|---- |---- |---- |
| **StammGrp 1** | Aravinth | Bat, Moos | Castro |
| **StammGrp 2** | Schefer | Lucas | Lusti |
| **StammGrp 3** | Nguyen | Kummer | Rechou |
| **StammGrp 4** | Seiler | Walser | Wüthrich |
| **StammGrp 5** | Hug | Basra | Schrodt |
| **StammGrp 6** | Zollinger | Metitieri | Tomasko |
<br>
| <mark>AP21d</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C |
|--------------------|---- |---- |---- |
| **StammGrp 1** | Boulter | Hotz | Rieder |
| **StammGrp 2** | Odermatt | Landa | Manser |
| **StammGrp 3** | Paris | Wagner | Rasi |
| **StammGrp 4** | Hamza | Russ | Samma |
| **StammGrp 5** | Syla | Monje | Engeli |
| **StammGrp 6** | Schönhaar | Jong | Bajra |
- Baustein A: <br>Bearbeiten Sie das Prinzip **RLC / RLE**
- Baustein B: <br>Bearbeiten Sie das Prinzip **HUFFMANN**
- Baustein C: <br>Bearbeiten Sie das Prinzip **LZW**
**- A -** Studieren Sie die [**Lauflängen-Kodierung**](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.1%20Verlustlose%20Komprimierung#rlc-run-length-coding-bzw-rle-run-length-encoding)
und machen Sie dann **ein eigenes Beispiel auf Karo-Papier**
um es dann im Detail den anderen Personen in der Stammgruppe
zu erklären. Das Beispiel soll nicht nur im SW-Raum ("schwarz/weiss"), sondern
im RGB-Raum (Rot, Grün, Blau) funktionieren. Zeigen Sie
zu erklären. Das Beispiel soll nicht nur im SW-Raum ("schwarz, weiss"), sondern
im RGB-Raum (rot, grün, blau) funktionieren. Zeigen Sie
die Effizienz der Komprimierung auf. Erstellen Sie Anschauungsmaterial
oder angefangene Beispiele, damit alle in der Stammgruppe eine Übung
machen um es so besser verstehen und anwenden zukönnen.
@ -112,7 +85,7 @@ machen um es so besser verstehen und anwenden zukönnen.
**- B -** Die [**Huffmann-Codierung**](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.1%20Verlustlose%20Komprimierung#vlc-variable-length-coding) ist ein Teil der Komprimierung,
die auch in **.mp3**, **.mpeg**, **.jpg** Verwendung findet.
die u.a. auch in **.mp3**, **.mpeg**, **.jpg** Verwendung findet (aber nicht nur).
Schauen Sie sich zuerst zwei oder drei der Videos an und
entscheiden Sie dann in der Expertengruppe,
welches Video Sie dann der Stammgruppe zeigen werden.
@ -146,6 +119,31 @@ Schluss das System selber durchführen können.
<br>[09:21 min, D, YouTube, LZW Kodierung](https://www.youtube.com/watch?v=rMLqpncKsk0)
<br>[10:54 min, D, YouTube, LZW Dekodierung](https://www.youtube.com/watch?v=mxqD315rYnA)
<br>
| <mark>AP21a</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C |
|--------------------|---- |---- |---- |
| **StammGrp 1** | Aravinth | Bat, Moos | Castro |
| **StammGrp 2** | Schefer | Lucas | Lusti |
| **StammGrp 3** | Nguyen | Kummer | Rechou |
| **StammGrp 4** | Seiler | Walser | Wüthrich |
| **StammGrp 5** | Hug | Basra | Schrodt |
| **StammGrp 6** | Zollinger | Metitieri | Tomasko |
<br>
| <mark>AP21d</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C |
|--------------------|---- |---- |---- |
| **StammGrp 1** | Boulter | Hotz | Rieder |
| **StammGrp 2** | Odermatt | Landa | Manser |
| **StammGrp 3** | Paris | Wagner | Rasi |
| **StammGrp 4** | Hamza | Russ | Samma |
| **StammGrp 5** | Syla | Monje | Engeli |
| **StammGrp 6** | Schönhaar | Jong | Bajra |
<br>
<br>
@ -153,19 +151,118 @@ Schluss das System selber durchführen können.
<br>
<br>
<br>
<br>
<br>
- Baustein D: <br>Die Effizienz der **ZIP-Kompression**
- Baustein E: <br>Was ist und was bringt die **BWT (Burrows-Wheeler-Transformation)**?
<br>
**- D -** Um eine anschuung zu geben, wie gut die ZIP-Kompression funktioniert
erstellen Sie zuerst einmal 5 Text-Dateien. Benutzen Sie für den Inhalt
einer der Textgeneratoren wie z.B. https://www.loremipsum.de
<br>eine Datei mit 10 Bytes
<br>eine Datei mit 100 Bytes
<br>eine Datei mit 1000 Bytes
<br>eine Datei mit 10000 Bytes
<br>eine Datei mit 100000 Bytes
<br>Machen Sie eine Statistik im Excel (man kann dort auch Grafiken erstellen)
und begründen Sie das Resultat.
<br>
<br>Erstellen Sie ein ZIP aus [Farbkreis-Lo-Res.jpg](./x_ressourcen/Farbkreis-Lo-Res.jpg)
<br>Erstellen Sie ein ZIP aus [Farbkreis-Hi-Res.jpg](./x_ressourcen/Farbkreis-Hi-Res.jpg)
<br>.. und notieren Sie die 4 Dateigrössen.
<br>**Frage:** *Was* stellen Sie bezüglich der Dateigrössen und der
*Effizienz/Wirksamkeit* fest und versuchen Sie eine Begründung dazu zu geben.
**- E -** Analysieren Sie die Funktionsweise der BWT-Transformation,
also finden Sie heraus, wie das funktioniert. Sie werden sehen, dass
es selber noch eine Komprimierung macht.
<br>https://de.wikipedia.org/wiki/Burrows-Wheeler-Transformation
<br>03:51, E, YouTube, Burrows Wheeler Transformation, https://www.youtube.com/watch?v=Bqdx55Hz20s
<br>04:36, E, YouTube, Burrows Wheeler Transformation, https://www.youtube.com/watch?v=eBsnfozFqM8
<br>**Frage:** *Was bringt* diese Technik wenn man sie *womit* kombiniert?
<br>
<br>
<br>
<br>
## Komprimierung **mit** Verlust
- [Komprimierung mit Verlust (Bild, Video, Sound)](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.2%20Verlustbehaftete%20Komprimierung)
### Funktionsweise JPEG (Bild-Komprimierung)
Was ist **DCT** und wie ist das **JPEG**-Format aufgebaut?
15:11 min, E, [How are Images Compressed? (46MB -> 4MB) JPEG In Depth](https://www.youtube.com/watch?v=Kv1Hiv3ox8I)
Detaillierte Erklärung von Mike Pound, University of Nottingham
<br>07:30 min, E, [Colourspaces (JPEG Pt0)](https://www.youtube.com/watch?v=LFXN9PiOGtY)
<br>07:18 min, E, [JPEG 'files' & Colour (JPEG Pt1)](https://www.youtube.com/watch?v=n_uNPbdenRs)
<br>15:11 min, E, [JPEG **DCT**, Discrete Cosine Transform (JPEG Pt2)](https://www.youtube.com/watch?v=Q2aEzeMDHMA&t=6s)
<br>05:36 min, E, [The Problem with JPEG](https://www.youtube.com/watch?v=yBX8GFqt6GA&t=33s)
<br>
<br>06:51 min, E, [JPEG - How Image Compression Works](https://www.youtube.com/watch?v=Ba89cI9eIg8)
**kleine Praxisaufgabe**
Vergleichen Sie die unterschiedlichen Bildformate [Samples.zip](./x_ressourcen/Samples.zip)
### Funktionsweise MP3 (Sound-Komprimierung)
<br>15:41 min, D, [Unterschied zwischen WAV und MP3](https://www.youtube.com/watch?v=OhjO5bosrTU)
<br>07:35 min, D, [Kannst du MP3s raushören? Und was ist MP3 eigentlich?](https://www.youtube.com/watch?v=OhjO5bosrTU)
[06:51, E, YouTube, JPEG - How Image Compression Works](https://www.youtube.com/watch?v=Ba89cI9eIg8)
### Funktionsweise M4V (Video-Komprimierung)
![](./x_ressourcen/WT_Filmkomprimierung 1.jpg)
**Praxisaufgabe / selber ausprobieren**
Erstellen sie mit ihrem Smartphone eine Videosequenz
von etwa 10 Sekunden. Diese Sequenz darf aus mehreren
Szenen bestehen und auch Audio enthalten. Wahlweise
kann auch Audio-Content vom Internet heruntergeladen
und durch "unterlegen" dazu verwendet werden.
(Copyrights beachten, falls das Video öffentlich
werden sollte - Es gibt free sounds)
Verwenden sie nun z.B. die Videosoftware "OpenShot",
um den Videoclip zu bearbeiten und 'rendern' (Export
im OpenShot) sie diesen in einer für das Internet
günstigen Auflösung heraus. An welchen Parametern
kann "geschraubt" werden? Was bewirkt welche Datenreduktion
und welche Artefakte stellen sich ein?
Software:
- https://openshot.org
- https://shotcut.org
<br>
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| AP21a | ExpGrp A | ExpGrp B | ExpGrp C | ExpGrp D | ExpGrp E |
|---- |----- |---- |---- |---- |---- |
| StammGrp 1| | | | | |

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m114/-B-Komprimieren/x_ressourcen/DCTDemo.ppt
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m114/-B-Komprimieren/x_ressourcen/Samples.zip Normal file
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