Informationstheorie Flashcards
Wie sind digitale Medien definiert?
- vom Computer erfasst, gespeichert oder versendet
- vom Menschen genutzt
Was ist ein Präsentationsmedium?
Hilfsmittel zur Ein- und Ausgabe
Was ist eine Codierung?
Repräsentation der Information
Welche Unterscheidungsebenen gibt es bei Multimedia?
- Präsentationsebene
– mono- vs multimeidal - Kodierungsebene
– mono- vs multicodal - Perzeptionsebene
– mono- vs multimodal
Erläutere das Kommunikationsmodell von Shannon und Weaver
Was ist ein analoges Signal?
Analoges Signal ist gegeben durch deterministische Änderungen einer physikalischen Größe entsprechend einem Messwert der zu übertragenden Information
Wie verlaufen analoge Signale meistens?
periodisch
Was gibt die Wellenlänge an?
Weg, den ein Signal innerhalb einer Phase zurücklegt
Was gibt die Frequenz an?
Anzahl von sich wiederholenden Schwingungen pro Sekunde
Was gibt die Periodendauer an?
wie lange eine vollständige Schwingung dauert
Was bedeutet Abtastung (Sampling)?
analoges Signal wird in digitales Signal umgewandelt
Was bedeutet Synthese? Bei der Umwandlung von digitalen Signalen?
Signal liegt digital vor und wird in anderes (analoges/digitales) Signal umgewandelt
Was ist die Quantisierung?
- Bei Quantisierung werden im Rahmen der Abtastung ermittelten Messwerte in festem Werte-Raster dargestellt
- Messwerte werden als Zahlen im endlichen Wertebereich festgehalten
- Bits pro Sample definieren Genauigkeit der gewählten Digitalisierung
Wie können sich verschiedene Signale zeitlich und im Wert unterscheiden durch unterschiedliche Kodierung?
Was besagt die Fouriertransformation?
periodische Schwingungen lassen sich immer durch eine unendliche Summe von sich überlagerten Cosinus-Schwingungen annähern
Auf welchen Grundideen basiert die Wahl der Abtastrate?
- Reales (periodisches) Signal kann als Überlagerung von Grundsignalen verschiedener Frequenzen aufgefasst werden
- Für Wahl der Abtastrate ist höchste Frequenz im Signal entscheidend
Bis wann sollte die Abtastrate erhöht werden?
- Erhöhung der Abtastrate bis schnellster Wechsel des Signals von Abtastung relevant erfasst werden
- relevant bedeutet insbesondere vom Menschen noch wahrnehmbar (vgl. Audio, Bilder, Video, etc.)
Wann lässt sich ein Ursprungssignal ohne Informationsverlust aus dem abgetastetem Signal rekonstruieren?
Wenn kontinuierliches periodisches Signal mit oberer Grenzfrequenz fmax mit
Abtastrate von mehr als 2 · fmax abgetastet
wird, lässt sich Ursprungssignal ohne Informationsverlust aus abgetastetem Signal rekonstruieren
Welchen Frequenzbereich hört der Mensch?
16Hz bis 20kHz
Werden Informationen direkt verarbeitet?
Nein, sie werden aus deren Repräsentationen verarbeitet
Wie rechnet man mitels der Auftrittswahrscheinlichkeit eines Zeichens dess Entscheidungsgehalt aus?
Was gibt die Entropie bei der Kodierung an?
Wie berechnet sich die durchschnittliche Wortlänge einer Kodierung?
- Für Kodierung c einer Nachrichtenquelle ist durchschnittliche Wortlänge L die
nach Auftrittswahrscheinlichkeit gewichtete Summe der Wortlängen aller Kodierungen der Zeichen
Wie lässt sich die Rendundanz einer binären Kodierung berechnen?
Wie funktioniert der Hufman Algorithmus?
- Für jedes Zeichen a ∊A erzeuge Knoten; markiere Knoten mit Häufigkeit, mit der a im Text t ∊A * vorkommt
- Suche Knoten u und v mit minimaler Markierung p(u) bzw. p(v), zu denen noch keine Kante hinführt
- Erzeuge neuen Knoten w und verbinde w mit u und v; markiere Kanten mit 0 bzw. 1
- Markiere Knoten w mit p(u) + p(v)
Was ist die Arithmetische Kodierung?
Was ist die Lauflängenkodierung?
- Lauflängenkodierung (engl. Run Length Encoding, RLE) ist verlustfreier Entropiekodierer
- Grundidee ist jede Sequenz von identischen Symbolen durch deren Anzahl und Symbol zu ersetzen
Wie läuft die Lempel-Ziv-Welch Kodierung ab?
Wie funktioniert die LZ78 Variante?
Sie bestimmte einfach eine eigene Repräsentation der Grundbuchstaben und baut davon ausgehend bekannte Buchstabenfolgen ab
Wieviel Speicher wird für eine Stunde Musik in Stereo (mit je 16 Bit) benötigt?
ca. 600MB
