Dateiformate
Grundlagen: Dateiformate allg. + Kompression
Grundlagen: Dateiformate allg. + Kompression
Kartei Details
| Karten | 32 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Informatik |
| Stufe | Berufslehre |
| Erstellt / Aktualisiert | 13.02.2014 / 21.01.2019 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/dateiformate1
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Wann spricht man von verlustbehafteter Kompression?
(lossy)
wenn im Zuge des Kompressionsvorgangs Daten aus einer Datei entfernt werden.
Diese sind beim erneuten Öffnen und dem damit verbunden Dekomprimieren auch nicht wieder zu rekonstruieren.
Die wieder geöffnete Datei unterscheidet sich also von der ursprünglichen.
Wie ist es überhaupt möglich verlustfrei zu komprimieren?
Bei einer Datei wird nach bestimmen Regelmäßigkeiten gesucht und dann umkodiert.
Je nach Verfahren werden dabei unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt.
Beim Öffnen einer so komprimierten Datei läuft das Ganze umgekehrt ab (Dekomprimierung) und ist wieder identisch mit der ursprünglichen Datei.
Was ist das Prinzip der Lauflängencodierung?
(Lauflängencodierung = LLC)
(Run Length Encoding = RLE)
das Prinzip besteht darin, gleiche aufeinanderfolgende Zeichen zusammenzufassen. (immer VERLUSTFREI !!)
Beispiel: wwwwssswwwwwss = 4w3s5w2s
Für welche Bilder / Dateien eignet sich die LLC / RLE?
Und für welche nicht?
- besonders geeignet für lange Abfolgen gleicher Informationswerte.
Also: Stich/Bitmap-Bilder, Bilder mit wenig Farben (zB beim Fax) - nicht geeignet für Farbbilder, Graustufenbilder, normaler Text, Audio
Was ist bei falschem Einsetzen der Lauflängenkodierung der Fall?
Dass die Komprimierte Datei größer ist als vorher.
aaaaabbbaaa = 5a3b3a
abcd = 1a1b1c1d
Was ist das Prinzip der LZW-Kodierung?
Eine sich wiederholende Zeichenfolge wird in einer Art Wörterbuch abgelegt.
An die Stelle des Zeichens/der Zeichenfolge kommt dann nur noch ein Verweis auf das Wörterbuch.
Bie der Dekompression wird dann wiederjeder Verweis durch die im Wörterbuach befindliche Zeichenfolge ersetzt.
(immer VERLUSTFREI !!)
Für welche Art von Bildern ist die LZW-Kodierung besonders geeignet?
- Bilder bei denen große Flächen mit glatten, einheitlichen Tonwerten vorhanden sind.
- Also eher bei Grafiken als bei Fotos.
- Wird beim GIF- und TIFF-Format verwendet.
- ACHTUNG: aber hier kann ebenfall die komprimierte Datei größer werden als die Originale.
Was ist das Prinzip der Huffman-Kodierung?
(CCITT-Kodierung)
Bei diesem Verfahren wird nach der Häufigkeit kodiert, mit der die Datenwerte vorkommen.
Häufig vorkommende Datenwerte werden mit einem kurzen Kode versehen, selten vorkommende dagegen mit einem längeren.
(in einem Binären Baum)
Wo wird die Huffman-Kodierung am besten angewendet?
- wenn Daten mit besonders hohen Häufigkeiten gegenüber anderen auftreten (eher bei Textdaten als bei Bilddaten der Fall)
- Faxdaten (s/w)
- Bilddaten mit 1 bit Datentiefe
Was ist das Prinzip der JPEG-Kompression?
Bei der JPEG-Kompression werden mehrere Verfahren hintereinander geschaltet.
Es werden gewisse Schwächen unserer Wahrnehmung genutzt.
Wie läuft die JPEG-Komprimierung ab? (Schritte)
- Farbraumtransformation -> RGB wird YUV -> nebeneinander liegende Pixel enthalten nun nur noch die Helligkeitsinformation + Farb- oder (!) Sättigunswert. (Datentiefe wird um 1/3 reduziert)
- Diskrete Cosinus-Transformation -> Einteilung in 8x8 Pixelblöcke (zur Ermittlung von wichtigen/unwichhtigen Daten)
- Quantisierung -> je nach Qualitätsfaktor werden weniger wichtigere Daten weggelassen
- Lauflängenkodierung (verlustfrei)
- Huffmann-Kodierung (verlustfrei)
LZW-Kodierung
Lauflängenkodierung (LLC / RLE)
Huffman-Kodierung
JPEG-Kompression
Bei Dateiformaten gibt es ein Ordungsschema.
Nenne 5 Bereiche und dazugehörige Formate.
- Bild-Formate: png, psd, nef, gif, jpg, eps, tiff, ai
- Web-Formate: css, php
- Audio-/Video-Formate: mov, avi, mp3, wma, aa
- Text-/Tabellen-Formate: txt, rtf, odt, doc, xml, pdf, xls
- Layout-Formate: indd, idml, qxp
Definiere die Begriffe "Datei" und "Dateiformat".
Datei: eine Einheit zusammenhängender Daten, die einen eindeutigen Namen hat.
Dateiformat: legt den Typ einer Datei fest und damit die innere Struktur wie die Daten darin gespeichert werden (Aufbau).
Wofür benötigt man das Suffix / die Extension?
- Kennzeichen des Inhalts für den Anwender
- Betriebssysteme verknüpfen damit Daten und Anwendungen
Was haben alle Formate bezüglich des Aufbaus gemeinsam?
Am Anfang steht ein Header,
dann folgt ein Teil mit den eigentlichen Daten,
dann das Ende.
Wie nennt man Dateiformate, die direkt einem Anwenderprogramm zuzuordnen sind?
native Dateiformate.
(Beispiele: psd, ai, indd, doc)
Wie nennt man Dateiformate, deren Quellcode nicht offengelegt is und die Eigentum einer Firma sind?
proprietäre Dateiformate.
(der Proprietär = der Eigentümer)
Beispiele: NEF von Nikon, DOC von MS-Word
Was versteht man unter einem Meta-Dateiformat bzw. einer Meta-Datei?
Nenne Beispiele.
Überbegriff von Dateiformaten, welche zugleich pixelorientierte sowie vectororientierte Inhalte speichern können.
Beispiele: EPS, PS (Postscript), PICT, WMF (Windows Metafile Format)
Wie kann sich eine falsch angewendete Kompression auswirken?
Wie lässt sich das verhindern?
- inakzeptabler Qualitätsverlust
- anstat die Datei zu verkleinern, kann sich diese sogar vergrößern
Durch eine genaue Kenntnis, welche Dateiformate für welche Kompressionsverfahren geeignet sind
und welche Bedingungen beachtet werden müssen.
Welche unterschiedlichen Zuordnungskriterien gibt es bei Dateiformaten?
- Print / Non-Print
- pixelorientiert / vektororientiert
- PC / Mac
- plattformgebunden / plattformübergreifend
- ...
Wie sind pixelorientierte Formate aufgebaut?
- Pixelorientierte Bilder sind in viele einzelne Bildelemente unterteilt (Pixel).
- Die Position eines Pixels wird durch seine Adresse festgelegt (ählich wie Planquadraten auf einer Landkarte).
- Die so adressierten Pixel enthalten die Farbinformationen als computerlesbare Daten.
- Jedes Pixel besitzt eine Datentiefe von 1-32 bit, welche die Farbe des Pixels binär codiert.
- Abhilfe gegen Treppenefffekt: Schatten = Antialiasing
Vor- und Nachteile pixelorientierter Dateiformaten?
Nachteile:
- die Dateigröße steigt, je höher die Auflösung und je größer die Datentiefe
- nicht beliebig skalierbar
Vorteile:
- nuancenreiche und natürliche Bilder
- bis auf Pixelebene bearbeitbar
Vor- und Nachteile von vektororientierten Formaten?
Vorteile:
- wenig Speicherplatz im vergleich zu Pixelgrafiken
- beliebig skalierbar
Nachteile:
- evtl Veränderungen bei Importieren
Wie sind vektororientierte Formate aufgebaut?
Es werden die Eigenschaften der einzelnen Objekten, Pfaden, usw. gespeichert.
Beispiel Kreis: Radius, Linienbreite, Farbe
Beispiel Linie: Endpunkte, Linienbreite, Farbe
Vor- und Nachteile vektororientierter Grafiken?
Vorteile
- beliebig skalierbar
- geringe Datenmenge
Nachtiele:
- evtl. Veränderungen beim Importieren
Was versteht man unter Kompression?
Unter Kompression versteht man das Entfernen oder Umstrukturieren von Daten, sodass sich eine kleinere Datenmenge ergibt.
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