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Harald G. Mueller 2023-05-25 00:21:09 +02:00
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@ -62,20 +62,21 @@ der Dekomprimierung entsteht.
Themen-Bausteine für **Komprimierungs-Techniken** Kodierung: Themen-Bausteine für **Komprimierungs-Techniken** Kodierung:
- Baustein A: <br>Bearbeiten Sie das Prinzip **RLC / RLE** - Baustein A: <br>Das Prinzip **RLC / RLE**
- Baustein B: <br>Bearbeiten Sie das Prinzip **HUFFMANN** - Baustein B: <br>Das Prinzip **HUFFMANN**
- Baustein C: <br>Bearbeiten Sie das Prinzip **LZW** - Baustein C: <br>Das Prinzip **LZW**
- Baustein D: <br>Die Effizienz der **ZIP-Kompression**
- Baustein E: <br>Was ist und was bringt die **BWT (Burrows-Wheeler-Transformation)**?
**- 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) **- 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** und machen Sie dann **ein eigenes Beispiel auf Karo-Papier**
um es dann im Detail den anderen Personen in der Stammgruppe um es dann im Detail den anderen Personen erklären zu können.
zu erklären. Das Beispiel soll nicht nur im SW-Raum ("schwarz, weiss"), sondern Das Beispiel soll nicht nur im SW-Raum ("schwarz, weiss"), sondern
im RGB-Raum (rot, grün, blau) funktionieren. Zeigen Sie im RGB-Raum (rot, grün, blau) funktionieren. Zeigen Sie
die Effizienz der Komprimierung auf. Erstellen Sie Anschauungsmaterial auch die Effizienz der Komprimierung auf. Erstellen Sie Anschauungsmaterial
oder angefangene Beispiele, damit alle in der Stammgruppe eine Übung oder angefangene Beispiele oder eine Aufgabenstellung, für eine künftige Prüfungsaufgabe samt deren Lösung.
machen um es so besser verstehen und anwenden zukönnen.
<br>[03:56 min, E, YouTube, Lossy and Lossless (RLE) Compression](https://www.youtube.com/watch?v=v1u-vY6NEmM) <br>[03:56 min, E, YouTube, Lossy and Lossless (RLE) Compression](https://www.youtube.com/watch?v=v1u-vY6NEmM)
<br>[09:38 min, D, YouTube, Lauflängencodierung - einfach erklärt](https://www.youtube.com/watch?v=EFsnoRGQ-xM) <br>[09:38 min, D, YouTube, Lauflängencodierung - einfach erklärt](https://www.youtube.com/watch?v=EFsnoRGQ-xM)
<br>[15:43 min, D, YouTube, Lauflängencodierung, in RGB](https://www.youtube.com/watch?v=3QxPpfepv9E) <br>[15:43 min, D, YouTube, Lauflängencodierung, in RGB](https://www.youtube.com/watch?v=3QxPpfepv9E)
@ -83,35 +84,38 @@ machen um es so besser verstehen und anwenden zukönnen.
<br>[04:40 min, E, YouTube, Run-Length Encoding](https://www.youtube.com/watch?v=cAAeSn8_aCU) <br>[04:40 min, E, YouTube, Run-Length Encoding](https://www.youtube.com/watch?v=cAAeSn8_aCU)
<br>
**- 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, **- 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 u.a. auch in **.mp3**, **.mpeg**, **.jpg** Verwendung findet (aber nicht nur). die u.a. auch in **.mp3**, **.mpeg**, **.jpg** Verwendung findet (aber nicht nur).
Schauen Sie sich zuerst zwei oder drei der Videos an und Schauen Sie sich zuerst zwei oder drei der Videos an und
entscheiden Sie dann in der Expertengruppe, entscheiden Sie dann in der Kleingruppe,
welches Video Sie dann der Stammgruppe zeigen werden. welches Video Sie anderen Schüler:innen zeigen würden.
Machen Sie dann ein **Demo-Beispiel** z.B. für den Fall Machen Sie dann ein **Demo-Beispiel** z.B. für das Wort
des Wortes "GREIFENSEE SCHIFFAHRT" auf **Karo-Papier**, und "GREIFENSEE SCHIFFAHRT" auf **Karo-Papier**, und
zwar so, dass Sie es der Stammgruppe gut erklären können. zwar so, dass Sie es jemandem erklären könnten.
Bereiten Sie zudem Hilfen (z.B. Teil-Lösungen, Algotrithmus-Sätze ...) Bereiten Sie zudem Hilfen (z.B. Teil-Lösungen, Algotrithmus-Sätze ...)
für das Unterrichten in der Stammgruppe vor, damit nicht vor, damit sich andere Lernende (auch Sie!) daran orientieren können.
nur Sie es erklären, sondern alle der Gruppe es dann (Er-)Stellen Sie weiter eine geeignete Prüfungsaufgabe samt deren Lösung.
auch selber durchführen können.
<br>[07:22 min, D, YouTube, Huffman-Codierung - (So geht´s)](https://www.youtube.com/watch?v=eSlpTPXbhYw) <br>[07:22 min, D, YouTube, Huffman-Codierung - (So geht´s)](https://www.youtube.com/watch?v=eSlpTPXbhYw)
<br>[06:11 min, D, YouTube, Der Huffman Code](https://www.youtube.com/watch?v=qE4mEwHL62c) <br>[06:11 min, D, YouTube, Der Huffman Code](https://www.youtube.com/watch?v=qE4mEwHL62c)
<br>[11:06 min, E, YouTube, How Huffman Trees Work - Computerphile](https://www.youtube.com/watch?v=umTbivyJoiI) <br>[11:06 min, E, YouTube, How Huffman Trees Work - Computerphile](https://www.youtube.com/watch?v=umTbivyJoiI)
<br>[Huffman Coding als Animation](https://people.ok.ubc.ca/ylucet/DS/Huffman.html) --> mit z.B. "GREIFENSEE SCHIFFFAHRT" versuchen. <br>[Huffman Coding als Animation](https://people.ok.ubc.ca/ylucet/DS/Huffman.html) --> mit z.B. "GREIFENSEE SCHIFFFAHRT" versuchen.
<br>
**- C -** Studieren Sie das [**Lempel-Ziv-Welch** LZW](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.1%20Verlustlose%20Komprimierung#lexikalisches-verfahren-lzw-lempel-ziv-welch-algorithmus) **- C -** Studieren Sie das [**Lempel-Ziv-Welch** LZW](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.1%20Verlustlose%20Komprimierung#lexikalisches-verfahren-lzw-lempel-ziv-welch-algorithmus)
-Kodierungsverfahren, das in **.zip**, **.7zip** usw. vorkommt -Kodierungsverfahren, das in **.zip**, **.7zip** usw. vorkommt
indem Sie zuerst zwei oder drei der Videos anschauen und indem Sie zuerst zwei oder drei der Videos anschauen und
sich dann in der Expertengruppe entscheiden, sich dann in der Kleingruppe entscheiden,
welches Video dann der Stammgruppe gezeigt werden soll. welches Video die Sache am besten erklärt.
Machen Sie weiter ein **eigenes Beispiel auf Karo-Papier** und Machen Sie weiter ein **eigenes Beispiel auf Karo-Papier**.
bereiten Sie Hilfen für das Unterrichten in der Stammgruppe vor Bereiten Sie zudem Hilfen (z.B. Teil-Lösungen, Algotrithmus-Sätze ...)
(z.B. Teil-Lösungen, Algorithmus-Sätze, ...), sodass alle am vor, damit sich andere Lernende (auch Sie!) daran orientieren können.
Schluss das System selber durchführen können. (Er-)Stellen Sie weiter eine geeignete Prüfungsaufgabe samt deren Lösung.
<br>[07:01 min, D, YouTube, Komprimieren - GIF-Dateien - LZW Algorithmus](https://www.youtube.com/watch?v=fowlNsxfe9M) <br>[07:01 min, D, YouTube, Komprimieren - GIF-Dateien - LZW Algorithmus](https://www.youtube.com/watch?v=fowlNsxfe9M)
<br>[08:16 min, D, YouTube, LZW-Kodierung](https://www.youtube.com/watch?v=dLvvGXwKUGw) <br>[08:16 min, D, YouTube, LZW-Kodierung](https://www.youtube.com/watch?v=dLvvGXwKUGw)
<br>[06:33 min, E, YouTube, Lempel Ziv Algorithm](https://www.youtube.com/watch?v=hHQgu4qILGs) <br>[06:33 min, E, YouTube, Lempel Ziv Algorithm](https://www.youtube.com/watch?v=hHQgu4qILGs)
@ -121,6 +125,37 @@ Schluss das System selber durchführen können.
<br> <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.
<br>
**- 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>
| <mark>AP21a</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C | | <mark>AP21a</mark> | ExpertGrp A | ExpertGrp B | ExpertGrp C |
|--------------------|---- |---- |---- | |--------------------|---- |---- |---- |
| **StammGrp 1** | Aravinth | Bat, Moos | Castro | | **StammGrp 1** | Aravinth | Bat, Moos | Castro |
@ -144,50 +179,6 @@ Schluss das System selber durchführen können.
<br>
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- 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?
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## Komprimierung **mit** Verlust ## 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) - [Komprimierung mit Verlust (Bild, Video, Sound)](https://gitlab.com/ch-tbz-it/Stud/m114/-/tree/main/B.%20Daten%20komprimieren/B.2%20Verlustbehaftete%20Komprimierung)