223015b klausurfragen: auf sie umgestellt + emojis raus, fragen-set kuratiert (j/l/m/n/o aktiviert bzw. ausgegraut), l1 auf vorwiegend verlustbehaftet präzisiert, bandbreite-fragen ergänzt, stand 24.06

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2026-06-24 13:28:10 +02:00
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commit b500e2f647
+118 -89
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@@ -57,7 +57,7 @@ section.disable {
# Klausurfragen – 223015b
**Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien · HdM Stuttgart · M. Czechowski**
<small>Stand: 01.02.2026</small>
<small>Stand: 24.06.2026</small>
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@@ -79,8 +79,6 @@ section.disable {
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<!-- _class: disable -->
### J1 – Was bedeutet „komprimieren"?
**Thema:** Grundbegriffe – Kompression
**Punkte:** 1
@@ -89,7 +87,7 @@ section.disable {
Was bedeutet es, eine Datei zu komprimieren?
- [ ] Die Datei wird auf einem anderen Speichermedium gesichert.
- [x] **Die Dateigröße wird durch Entfernung oder Vereinfachung von Daten reduziert.** ✅
- [x] **Die Dateigröße wird durch Entfernung oder Vereinfachung von Daten reduziert.**
- [ ] Die Datei wird verschlüsselt, damit sie kleiner aussieht.
- [ ] Die Datei wird in ein anderen Format umgewandelt, ohne dass sich die Größe ändert.
@@ -102,7 +100,7 @@ Was bedeutet es, eine Datei zu komprimieren?
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Format zu, ob es verlustfrei oder verlustbehaftet komprimiert.
Ordnen Sie jedem Format zu, ob es verlustfrei oder verlustbehaftet komprimiert.
| Format | Kompressions-Typ |
|---|---|
@@ -117,19 +115,17 @@ Ordne jedem Format zu, ob es verlustfrei oder verlustbehaftet komprimiert.
---
### J3 – Verlustfrei vs. verlustbehaftet: Erkläre
### J3 – Verlustfrei vs. verlustbehaftet: Erklären Sie
**Thema:** Grundbegriffe – Konzept
**Punkte:** 2
**Typ:** `[ESSAY]`
Erkläre den Unterschied zwischen verlustfreier und verlustbehafteter Kompression. Nenne je ein konkretes Beispiel und erkläre, warum man in unterschiedlichen Situationen unterschiedliche Kompressionstypen wählt.
Erklären Sie den Unterschied zwischen verlustfreier und verlustbehafteter Kompression. Nennen Sie je ein konkretes Beispiel und erklären Sie, warum man in unterschiedlichen Situationen unterschiedliche Kompressionstypen wählt.
> **Musterlösung:** Verlustfrei: Alle Originaldaten bleiben erhalten – die Datei kann perfekt rekonstruiert werden (z. B. ZIP, PNG). Verlustbehaftet: Daten werden dauerhaft weggeworfen – die Datei kann nicht mehr perfekt hergestellt werden (z. B. JPEG, MP3). Wahl: Fotos fürs Web → JPEG (verlustbehaftet), weil der Unterschied kaum sichtbar ist und die Datei deutlich kleiner wird. Archivierung oder Grafiken → PNG (verlustfrei), weil Qualitätsverlust inakzeptabel wäre.
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<!-- _class: disable -->
### J4 – Was bedeutet „skalieren"?
**Thema:** Grundbegriffe – Skalierung
**Punkte:** 1
@@ -138,7 +134,7 @@ Erkläre den Unterschied zwischen verlustfreier und verlustbehafteter Kompressio
Was passiert, wenn ein Rasterbild vergrößert wird?
- [ ] Neue Pixel werden aus dem Dateiformat automatisch geladen.
- [x] **Fehlende Pixel müssen durch Interpolation „erfunden" werden – es entsteht keine neue Information.** ✅
- [x] **Fehlende Pixel müssen durch Interpolation „erfunden" werden – es entsteht keine neue Information.**
- [ ] Das Bild wird verlustfrei größer, weil Pixel automatisch duplifiziert werden.
- [ ] Die Dateigröße bleibt gleich, nur der Zoom im Betrachter ändert sich.
@@ -146,8 +142,6 @@ Was passiert, wenn ein Rasterbild vergrößert wird?
---
<!-- _class: disable -->
### J5 – Was bedeutet „konvertieren"?
**Thema:** Grundbegriffe – Konvertierung
**Punkte:** 1
@@ -156,7 +150,7 @@ Was passiert, wenn ein Rasterbild vergrößert wird?
Was bedeutet es, eine Datei zu konvertieren?
- [ ] Die Datei wird komprimiert und umbenannt.
- [x] **Die Daten werden von einem Format in ein anderes umgewandelt (z. B. JPEG → PNG, MP4 → WebM).** ✅
- [x] **Die Daten werden von einem Format in ein anderes umgewandelt (z. B. JPEG → PNG, MP4 → WebM).**
- [ ] Die Datei wird verschlüsselt und in ein neues Format gepackt.
- [ ] Die Dateiendung wird umbenannt, ohne dass sich der Inhalt ändert.
@@ -164,14 +158,12 @@ Was bedeutet es, eine Datei zu konvertieren?
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<!-- _class: disable -->
### J6 – Was bedeutet „codieren" und „decodieren"?
**Thema:** Grundbegriffe – Codec-Konzept
**Punkte:** 2
**Typ:** `[ESSAY]`
Erkläre, was „codieren" und „decodieren" bedeuten. Erkläre anschließend, warum der Begriff „Codec" aus beiden Wörtern zusammengesetzt ist, und nenne ein konkretes Beispiel.
Erklären Sie, was „codieren" und „decodieren" bedeuten. Erklären Sie anschließend, warum der Begriff „Codec" aus beiden Wörtern zusammengesetzt ist, und nennen Sie ein konkretes Beispiel.
> **Musterlösung:** Codieren = Daten in ein bestimmtes Format umwandeln (z. B. Rohvideodaten → H.264-komprimiertes Video). Decodieren = das Gegenteil: komprimierte Daten wieder in abspielbare Form zurückwandeln (z. B. H.264 → Pixeldaten für den Bildschirm). Codec = Co(der) + Dec(oder) – ein Algorithmus, der beides kann. Beispiel: H.264 ist ein Video-Codec: Der Encoder erzeugt die komprimierte Datei, der Decoder im Player spielt sie wieder ab.
@@ -185,7 +177,7 @@ Erkläre, was „codieren" und „decodieren" bedeuten. Erkläre anschließend,
Was ist der Unterschied zwischen einem Container und einem Codec bei Videodateien?
- [ ] Container und Codec sind synonyme Begriffe für das gleiche Konzept.
- [x] **Der Container (z. B. MP4) ist die „Verpackung", die verschiedene Streams zusammenpackt. Der Codec (z. B. H.264) bestimmt, wie der Video-Stream komprimiert wird.** ✅
- [x] **Der Container (z. B. MP4) ist die „Verpackung", die verschiedene Streams zusammenpackt. Der Codec (z. B. H.264) bestimmt, wie der Video-Stream komprimiert wird.**
- [ ] Der Codec ist die Dateiendung, der Container der Kompressionsalgorithmus.
- [ ] Ein Container enthält immer genau einen Codec – es kann keine Kombination geben.
@@ -198,7 +190,7 @@ Was ist der Unterschied zwischen einem Container und einem Codec bei Videodateie
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne zu: Container oder Codec?
Ordnen Sie zu: Container oder Codec?
| Name | Typ |
|---|---|
@@ -210,14 +202,12 @@ Ordne zu: Container oder Codec?
---
<!-- _class: disable -->
### J9 – Redundanz vs. Irrelevanz
**Thema:** Grundbegriffe – Kompressionsprinzipien
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Verlustfreie und verlustbehaftete Kompression arbeiten nach unterschiedlichen Prinzipien. Ordne zu.
Verlustfreie und verlustbehaftete Kompression arbeiten nach unterschiedlichen Prinzipien. Ordnen Sie zu.
| Prinzip | Kompressionstyp |
|---|---|
@@ -246,8 +236,6 @@ Sortiere die Dateneinheiten von kleinster zu größter:
---
<!-- _class: disable -->
### J11 – Bit und Byte: Umrechnung
**Thema:** Grundbegriffe – Bit/Byte-Verhältnis
**Punkte:** 1
@@ -261,7 +249,34 @@ Ein Bit ist die kleinste Informationseinheit. Ein Byte besteht aus wie vielen Bi
---
<!-- _class: disable -->
### J11a – Bandbreite: Mbit/s in MB/s umrechnen
**Thema:** Bandbreite – Mbit/s vs. MB/s
**Punkte:** 1
**Typ:** `[NUMERIC]`
Ihr Internetanschluss bietet **150 Mbit/s**. Wie viele Megabyte pro Sekunde (MB/s) können Sie damit höchstens herunterladen?
**Lösung:** **18,75** (±0,1)
> **Feedback:** Provider werben in Mbit/s, Dateigrößen stehen in MByte. Umrechnung: Mbit/s ÷ 8 = MB/s. Also 150 ÷ 8 = 18,75 MB/s. Eine 1-GB-Datei lädt damit in ca. 54 Sekunden.
---
### J11b – Warum werben Provider in Mbit/s?
**Thema:** Bandbreite – Mbit/s vs. MB/s
**Punkte:** 1
**Typ:** `[MC]`
Ihr Tarif verspricht „250 Mbit/s", die Datei wird aber mit „~31 MB/s" heruntergeladen. Warum die unterschiedlichen Zahlen?
- [x] **Mbit/s misst Bit, MB/s misst Byte. 1 Byte = 8 Bit, also Mbit/s ÷ 8 = MB/s (250 ÷ 8 ≈ 31). Die größere Bit-Zahl wirkt im Marketing attraktiver.**
- [ ] Der Download ist langsamer, weil die Leitung defekt ist.
- [ ] Mbit/s und MB/s sind dasselbe – einer der Werte ist ein Tippfehler.
- [ ] MB/s ist immer achtmal größer als Mbit/s.
> **Feedback:** Bandbreite wird in Mbit/s (Bit) angegeben, Dateien in MByte. Faktor 8 zwischen beiden. 250 Mbit/s ÷ 8 ≈ 31,25 MB/s. Die Bit-Angabe liefert die größere, werbewirksamere Zahl.
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### J12 – 7-Bit ASCII: Wie viele Zeichen?
**Thema:** Grundbegriffe – ASCII-Zeichenkodierung
@@ -276,8 +291,6 @@ Der ASCII-Standard verwendet 7 Bit pro Zeichen. Wie viele verschiedene Zeichen k
---
<!-- _class: disable -->
### J13 – Hexadezimalzahlen: Zwei 4-Bit-Werte
**Thema:** Grundbegriffe – Hexadezimal
**Punkte:** 2
@@ -291,8 +304,6 @@ Zwei Hexadezimalzahlen werden jeweils durch 4 Bit dargestellt. Wie viele verschi
---
<!-- _class: disable -->
### J14 – Ein Pixel, drei Kanäle, 8 Bit
**Thema:** Grundbegriffe – Speicherbedarf eines Pixels
**Punkte:** 1
@@ -311,7 +322,7 @@ Ein einzelner Pixel wird durch drei Farbkanäle (R, G, B) mit jeweils 8 Bit Farb
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Medientyp ein typisches analoges Format zu.
Ordnen Sie jedem Medientyp ein typisches analoges Format zu.
| Medientyp | Analoges Format |
|---|---|
@@ -332,7 +343,7 @@ Ordne jedem Medientyp ein typisches analoges Format zu.
Was passiert, wenn eine VHS-Kassette auf eine andere VHS-Kassette kopiert wird?
- [ ] Die Kopie ist bit-identisch mit dem Original – kein Unterschied erkennbar.
- [x] **Jede Kopie verschlechtert die Qualität – Rauschen nimmt zu, Schärfe ab.** ✅
- [x] **Jede Kopie verschlechtert die Qualität – Rauschen nimmt zu, Schärfe ab.**
- [ ] Die Kopie wird besser, weil das Kopiergerät Rauschen herausfiltert.
- [ ] Die Qualität bleibt exakt gleich, nur das Medium wechselt.
@@ -345,7 +356,7 @@ Was passiert, wenn eine VHS-Kassette auf eine andere VHS-Kassette kopiert wird?
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Medientyp typische digitale Formate zu.
Ordnen Sie jedem Medientyp typische digitale Formate zu.
| Medientyp | Digitale Formate |
|---|---|
@@ -367,7 +378,7 @@ Was ist der fundamentale Unterschied zwischen analoger und digitaler Speicherung
- [ ] Analog speichert in diskreten Stufen, digital als kontinuierliches Signal.
- [ ] Analog nutzt Elektrizität, digital nutzt Magnetismus zur Speicherung.
- [x] **Analog speichert kontinuierlich (z.B. Rillentiefe), digital in diskreten Bits.** ✅
- [x] **Analog speichert kontinuierlich (z.B. Rillentiefe), digital in diskreten Bits.**
- [ ] Analog ist für Audio, digital ist ausschließlich für Text geeignet.
> **Feedback:** Analog = kontinuierlich (Rillentiefe, Magnetfeldstärke). Digital = diskret (0 und 1). Die Quantisierung ist der „Preis" der Digitalisierung, aber danach bleibt die Information exakt – perfekte Kopien möglich.
@@ -385,19 +396,21 @@ Wie wurden analoge Medien typischerweise verbreitet?
- [ ] Per Download aus dem Internet auf den heimischen Computer.
- [ ] Über Streaming-Dienste wie Spotify oder Apple Music.
- [x] **Physisch: Kauf im Laden, Verleih, Kopie auf Kassette.** ✅
- [x] **Physisch: Kauf im Laden, Verleih, Kopie auf Kassette.**
- [ ] Über dezentrale Peer-to-Peer-Netzwerke zwischen Nutzern.
> **Feedback:** Analoge Distribution war immer physisch gebunden: Man musste das Medium besitzen oder ausleihen. Kopieren war möglich (Kassette), aber mit Qualitätsverlust verbunden.
---
<!-- _class: disable -->
### J20 – Digitale Distribution: Die vier Wege
**Thema:** Distribution – Digital
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jeder Distributionsform ein Beispiel zu.
Ordnen Sie jeder Distributionsform ein Beispiel zu.
| Distributionsform | Beispiel |
|---|---|
@@ -410,6 +423,8 @@ Ordne jeder Distributionsform ein Beispiel zu.
---
<!-- _class: disable -->
### J21 – Streaming vs. Download: Was ist der Unterschied?
**Thema:** Distribution – Streaming
**Punkte:** 1
@@ -419,7 +434,7 @@ Was unterscheidet Streaming von einem Download?
- [ ] Streaming speichert die Datei dauerhaft, Download nur temporär.
- [ ] Streaming ist immer kostenlos, Download immer kostenpflichtig.
- [x] **Streaming überträgt während des Abspielens, ohne dauerhafte Kopie.** ✅
- [x] **Streaming überträgt während des Abspielens, ohne dauerhafte Kopie.**
- [ ] Streaming funktioniert offline, Download braucht ständig Internet.
> **Feedback:** Streaming = „Wasserhahn" (Daten fließen, solange man zuschaut/hört). Download = „Flasche füllen" (Datei bleibt). Streaming braucht ständige Internetverbindung; Downloads funktionieren offline.
@@ -431,7 +446,7 @@ Was unterscheidet Streaming von einem Download?
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jede Eigenschaft zu: Vorteil von Analog oder Vorteil von Digital?
Ordnen Sie jede Eigenschaft zu: Vorteil von Analog oder Vorteil von Digital?
| Eigenschaft | Vorteil von |
|---|---|
@@ -446,6 +461,8 @@ Ordne jede Eigenschaft zu: Vorteil von Analog oder Vorteil von Digital?
---
<!-- _class: disable -->
### J23 – Distribution vergleichen: Download, Streaming, P2P
**Thema:** Distribution – Vergleich
**Punkte:** 3
@@ -495,7 +512,7 @@ Verlustfreie und verlustbehaftete Kompression nutzen unterschiedliche Prinzipien
Was ist ein Pixel in einem digitalen Bild?
- [ ] Ein winziges physisches Kameraobjektiv.
- [x] **Ein einzelner Farbpunkt in einem Rasterbild – der kleinste Baustein.** ✅
- [x] **Ein einzelner Farbpunkt in einem Rasterbild – der kleinste Baustein.**
- [ ] Eine Einheit zur Messung der Dateigröße.
- [ ] Ein Synonym für eine Farbe im RGB-Farbraum.
@@ -523,7 +540,7 @@ Ein Bild ist 1920 × 1080 Pixel groß und nutzt 24-Bit-Farbtiefe (True Color). W
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jeder Farbtiefe ihre Bedeutung zu.
Ordnen Sie jeder Farbtiefe ihre Bedeutung zu.
| Farbtiefe | Bedeutung |
|---|---|
@@ -544,7 +561,7 @@ Ordne jeder Farbtiefe ihre Bedeutung zu.
Was bedeutet ein 32-Bit-Bild gegenüber einem 24-Bit-Bild?
- [ ] Es hat doppelt so viele Pixel.
- [x] **Es hat einen zusätzlichen Alpha-Kanal (8 Bit), der die Transparenz jedes Pixels speichert.** ✅
- [x] **Es hat einen zusätzlichen Alpha-Kanal (8 Bit), der die Transparenz jedes Pixels speichert.**
- [ ] Es nutzt eine höhere Auflösung.
- [ ] Es kann mehr Dateiformate speichern.
@@ -560,7 +577,7 @@ Was bedeutet ein 32-Bit-Bild gegenüber einem 24-Bit-Bild?
Was ist der fundamentale Unterschied zwischen Raster- und Vektorgrafiken?
- [ ] Vektorgrafiken sind immer farbiger als Rastergrafiken.
- [x] **Rastergrafiken speichern einzelne Pixel; Vektorgrafiken speichern geometrische Beschreibungen (Pfade, Formen), die beliebig skaliert werden können.** ✅
- [x] **Rastergrafiken speichern einzelne Pixel; Vektorgrafiken speichern geometrische Beschreibungen (Pfade, Formen), die beliebig skaliert werden können.**
- [ ] Rastergrafiken können keine Farben darstellen, Vektorgrafiken schon.
- [ ] Der Unterschied liegt nur in der Dateiendung, nicht im Inhalt.
@@ -573,7 +590,7 @@ Was ist der fundamentale Unterschied zwischen Raster- und Vektorgrafiken?
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jeder Eigenschaft zu: Raster oder Vektor?
Ordnen Sie jeder Eigenschaft zu: Raster oder Vektor?
| Eigenschaft | Typ |
|---|---|
@@ -593,7 +610,7 @@ Ordne jeder Eigenschaft zu: Raster oder Vektor?
**Punkte:** 2
**Typ:** `[ESSAY]`
Erkläre, warum ein Rasterbild beim Vergrößern unscharf wird, während ein Vektorbild bei beliebiger Größe scharf bleibt. Nenne einen konkreten Anwendungsfall, in dem diese Eigenschaft ausschlaggebend ist.
Erklären Sie, warum ein Rasterbild beim Vergrößern unscharf wird, während ein Vektorbild bei beliebiger Größe scharf bleibt. Nennen Sie einen konkreten Anwendungsfall, in dem diese Eigenschaft ausschlaggebend ist.
> **Musterlösung:** Ein Rasterbild hat eine feste Auflösung (eine bestimmte Anzahl von Pixeln). Beim Vergrößern müssen neue Pixel „erfunden" werden (Interpolation) – es gibt keine echten Daten für die fehlenden Stellen → Unschärfe. Ein Vektorbild speichert nur Beschreibungen (Pfade, Formen). Beim Vergrößern werden einfach die Koordinaten skaliert – keine Information geht verloren → immer scharf. Anwendungsfall: Ein Logo auf einer Visitenkarte UND auf einem Plakat → SVG nutzen, damit es bei beliebiger Größe scharf bleibt.
@@ -609,7 +626,7 @@ Erkläre, warum ein Rasterbild beim Vergrößern unscharf wird, während ein Vek
Wie heißt der Prozess, bei dem eine Vektorgrafik in eine Rastergrafik umgewandelt wird?
- [ ] Vektorisierung
- [x] **Rasterisierung** ✅
- [x] **Rasterisierung**
- [ ] Pixelierung
- [ ] Komprimierung
@@ -624,7 +641,7 @@ Wie heißt der Prozess, bei dem eine Vektorgrafik in eine Rastergrafik umgewande
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Interpolationsverfahren seine Eigenschaft zu.
Ordnen Sie jedem Interpolationsverfahren seine Eigenschaft zu.
| Verfahren | Eigenschaft |
|---|---|
@@ -680,8 +697,6 @@ Erklären Sie die beiden Konvertierungsprozesse **Rasterisierung** und **Vektori
---
<!-- _class: disable -->
### L1 – JPEG: Verlustfrei oder verlustbehaftet?
**Thema:** JPEG – Grundeigenschaft
**Punkte:** 1
@@ -689,12 +704,12 @@ Erklären Sie die beiden Konvertierungsprozesse **Rasterisierung** und **Vektori
JPEG ist ein …
- [x] **…verlustbehaftetes Bildformat. Beim Speichern werden Daten dauerhaft weggeworfen.** ✅
- [ ] …verlustfreies Bildformat wie PNG.
- [x] **…vorwiegend verlustbehaftetes Bildformat. Die meisten Schritte verwerfen Daten dauerhaft, einzelne Schritte sind aber verlustfrei.**
- [ ] …vollständig verlustfreies Bildformat wie PNG.
- [ ] …Videoformat für Streaming.
- [ ] …Vektorgrafik-Format.
> **Feedback:** JPEG = Joint Photographic Experts Group. Verlustbehaftet: Beim Speichern werden Daten dauerhaft weggeworfen – eine gespeicherte JPEG kann nicht perfekt zum Original zurückgeführt werden. Quality 100 ≠ verlustfrei, nur „wenig wegwerfen".
> **Feedback:** JPEG = Joint Photographic Experts Group. Vorwiegend verlustbehaftet: Chroma-Subsampling und Quantisierung werfen Daten dauerhaft weg – eine gespeicherte JPEG kann nicht perfekt zum Original zurückgeführt werden. Einzelne Schritte wie das Huffman-Coding am Ende sind jedoch verlustfrei. Quality 100 ≠ verlustfrei, nur „wenig wegwerfen".
---
@@ -706,7 +721,7 @@ JPEG ist ein …
Wie nutzt JPEG die Schwächen des menschlichen Auges aus?
- [ ] Das Auge kann keine Farben wahrnehmen – daher werden Farben komplett entfernt.
- [x] **Das Auge sieht Helligkeit besser als Farbe. JPEG behält die Helligkeit (Y) nahezu vollständig, reduziert aber die Farbauflösung (Cb, Cr) – der Verlust wird kaum wahrgenommen.** ✅
- [x] **Das Auge sieht Helligkeit besser als Farbe. JPEG behält die Helligkeit (Y) nahezu vollständig, reduziert aber die Farbauflösung (Cb, Cr) – der Verlust wird kaum wahrgenommen.**
- [ ] Das Auge kann keine Details sehen – daher werden alle Details entfernt.
- [ ] JPEG nutzt keine Wahrnehmungsforschung, komprimiert rein mathematisch.
@@ -722,7 +737,7 @@ Wie nutzt JPEG die Schwächen des menschlichen Auges aus?
Warum wird bei JPEG von RGB in YCbCr konvertiert?
- [ ] YCbCr nutzt weniger Speicher pro Pixel als RGB.
- [x] **In YCbCr sind Helligkeit (Y) und Farbe (Cb, Cr) getrennt – die Farbauflösung kann unabhängig von der Helligkeit reduziert werden.** ✅
- [x] **In YCbCr sind Helligkeit (Y) und Farbe (Cb, Cr) getrennt – die Farbauflösung kann unabhängig von der Helligkeit reduziert werden.**
- [ ] RGB kann keine Transparenz darstellen, YCbCr schon.
- [ ] Die Konvertierung ist ein verlustfreier Schritt, der die Dateigröße halbiert.
@@ -740,7 +755,7 @@ Warum wird bei JPEG von RGB in YCbCr konvertiert?
Was bedeutet das Subsampling-Schema 4:2:0?
- [ ] 4 Pixel teilen sich eine Helligkeit, aber jeder hat eigene Farbe.
- [x] **4 Pixel teilen sich einen Farbwert (Chrominanz), aber jeder hat eine eigene Helligkeit (Luminanz). Die Farbauflösung wird auf 25% reduziert.** ✅
- [x] **4 Pixel teilen sich einen Farbwert (Chrominanz), aber jeder hat eine eigene Helligkeit (Luminanz). Die Farbauflösung wird auf 25% reduziert.**
- [ ] 4:2:0 bedeutet, dass keine Farbe gespeichert wird – nur Graustufen.
- [ ] Die Notation beschreibt die Blockgröße, nicht die Farbauflösung.
@@ -779,7 +794,7 @@ Bei welchem Schritt der JPEG-Kompression werden Daten dauerhaft weggeworfen?
- [ ] Farbraumkonversion (RGB → YCbCr)
- [ ] DCT (Discrete Cosine Transform)
- [x] **Quantisierung – hier werden unwichtige Frequenzkoeffizienten auf Null gesetzt oder vergröbert.** ✅
- [x] **Quantisierung – hier werden unwichtige Frequenzkoeffizienten auf Null gesetzt oder vergröbert.**
- [ ] Huffman-Coding
> **Feedback:** DCT selbst ist verlustfrei und reversibel – es sortiert nur die Daten nach Wichtigkeit. Die Quantisierung ist der einzige verlustbehaftete Schritt: Sie wirft hohe Frequenzen (feine Details) weg. Huffman-Coding danach ist wieder verlustfrei.
@@ -796,7 +811,7 @@ Bei welchem Schritt der JPEG-Kompression werden Daten dauerhaft weggeworfen?
Was leitet die DCT (Discrete Cosine Transform) bei JPEG?
- [ ] Sie komprimiert die Daten verlustbehaftet.
- [x] **Sie wandelt 64 Pixelwerte eines 8×8-Blocks in 64 Frequenzkoeffizienten um – sortiert die Information nach Wichtigkeit (niedrige Frequenz = wichtig, hohe Frequenz = Details).** ✅
- [x] **Sie wandelt 64 Pixelwerte eines 8×8-Blocks in 64 Frequenzkoeffizienten um – sortiert die Information nach Wichtigkeit (niedrige Frequenz = wichtig, hohe Frequenz = Details).**
- [ ] Sie verschlüsselt die Daten für sichere Übertragung.
- [ ] Sie reduziert die Farbauflösung des Bildes.
@@ -804,6 +819,8 @@ Was leitet die DCT (Discrete Cosine Transform) bei JPEG?
---
<!-- _class: disable -->
### L8 – Huffman-Coding: Prinzip
**Thema:** JPEG – Huffman
**Punkte:** 2
@@ -812,7 +829,7 @@ Was leitet die DCT (Discrete Cosine Transform) bei JPEG?
Wie funktioniert Huffman-Coding?
- [ ] Alle Zeichen bekommen gleich lange Codes – einfach und effizient.
- [x] **Häufige Werte bekommen kurze Codes, selten vorkommende lange Codes – variable Bitlänge statt fester 8 Bit.** ✅
- [x] **Häufige Werte bekommen kurze Codes, selten vorkommende lange Codes – variable Bitlänge statt fester 8 Bit.**
- [ ] Huffman-Coding verschlüsselt die Daten zusätzlich.
- [ ] Es funktioniert nur für Texte, nicht für Bilddaten.
@@ -827,7 +844,7 @@ Wie funktioniert Huffman-Coding?
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem JPEG-Artefakt seine Beschreibung zu.
Ordnen Sie jedem JPEG-Artefakt seine Beschreibung zu.
| Artefakt | Beschreibung |
|---|---|
@@ -839,6 +856,8 @@ Ordne jedem JPEG-Artefakt seine Beschreibung zu.
---
<!-- _class: disable -->
### L10 – JPEG-Kompression erklären: RGB, YCbCr, DCT
**Thema:** JPEG – Pipeline verstehen
**Punkte:** 3
@@ -882,8 +901,6 @@ JPEG teilt Bilder in 8×8-Pixel-Blöcke auf. Erklären Sie: (1) warum überhaupt
---
<!-- _class: disable -->
### M1 – PNG: Verlustfrei oder verlustbehaftet?
**Thema:** PNG – Grundeigenschaft
**Punkte:** 1
@@ -892,7 +909,7 @@ JPEG teilt Bilder in 8×8-Pixel-Blöcke auf. Erklären Sie: (1) warum überhaupt
Wie komprimiert PNG?
- [ ] Verlustbehaftet – wie JPEG, aber mit besserer Qualität.
- [x] **Verlustfrei – die Originaldaten können perfekt rekonstruiert werden.** ✅
- [x] **Verlustfrei – die Originaldaten können perfekt rekonstruiert werden.**
- [ ] Gar nicht – PNG speichert Daten unkomprimiert.
- [ ] PNG nutzt eine Kombination aus verlustfrei und verlustbehaftet.
@@ -900,21 +917,17 @@ Wie komprimiert PNG?
---
<!-- _class: disable -->
### M2 – PNG vs. JPEG: Wann was?
**Thema:** Bildformate – Formatwahl
**Punkte:** 2
**Typ:** `[ESSAY]`
Erklären Sie, wann Sie PNG und wann JPEG wählen würden. Nenne je zwei konkrete Anwendungsfälle und begründen Sie Ihre Wahl.
Erklären Sie, wann Sie PNG und wann JPEG wählen würden. Nennen Sie je zwei konkrete Anwendungsfälle und begründen Sie Ihre Wahl.
> **Musterlösung:** PNG: (1) Screenshots – Texte und Linien bleiben scharf, keine Artefakte. (2) Logos mit Transparenz – PNG unterstützt Alpha-Transparenz, JPEG nicht. JPEG: (1) Fotos fürs Web – deutlich kleiner bei kaum sichtbarem Qualitätsverlust. (2) Social Media – Plattformen re-komprimieren sowieso, PNG würde nur unnötig groß sein.
---
<!-- _class: disable -->
### M3 – GIF: Wie viele Farben?
**Thema:** GIF – Eigenschaften
**Punkte:** 1
@@ -924,13 +937,15 @@ Wie viele Farben kann ein GIF-Bild gleichzeitig anzeigen?
- [ ] 16 Farben
- [ ] 16,7 Millionen Farben
- [x] **256 Farben (8-Bit-Palette)** ✅
- [x] **256 Farben (8-Bit-Palette)**
- [ ] Unbegrenzt – GIF unterstützt alle Farben.
> **Feedback:** GIF = 8-Bit-Palette = 256 Farben maximal. Deshalb sehen GIF-Bilder bei Fotos oft banding/posterisiert aus. GIF überlebt heute wegen Animationen.
---
<!-- _class: disable -->
### M4 – WebP vs. JPEG: Vorteil?
**Thema:** Bildformate – WebP
**Punkte:** 1
@@ -939,7 +954,7 @@ Wie viele Farben kann ein GIF-Bild gleichzeitig anzeigen?
Was ist der hauptsächliche Vorteil von WebP gegenüber JPEG?
- [ ] WebP unterstützt Videos, JPEG nicht.
- [x] **WebP erzeugt bei gleicher Qualität 25–35% kleinere Dateien als JPEG.** ✅
- [x] **WebP erzeugt bei gleicher Qualität 25–35% kleinere Dateien als JPEG.**
- [ ] WebP ist verlustfrei, JPEG nicht.
- [ ] WebP kann keine Fotos speichern, nur Grafiken.
@@ -947,8 +962,6 @@ Was ist der hauptsächliche Vorteil von WebP gegenüber JPEG?
---
<!-- _class: disable -->
### M5 – SVG: Was ist es?
**Thema:** SVG – Grundbegriff
**Punkte:** 1
@@ -957,7 +970,7 @@ Was ist der hauptsächliche Vorteil von WebP gegenüber JPEG?
Was ist SVG?
- [ ] Ein verlustbehaftetes Rasterbild-Format wie JPEG.
- [x] **Ein Vektorgrafik-Format, das Bilder als geometrische Beschreibungen (XML) speichert – beliebig skalierbar ohne Qualitätsverlust.** ✅
- [x] **Ein Vektorgrafik-Format, das Bilder als geometrische Beschreibungen (XML) speichert – beliebig skalierbar ohne Qualitätsverlust.**
- [ ] Ein Video-Container wie MP4.
- [ ] Ein komprimiertes Archivformat wie ZIP.
@@ -965,14 +978,12 @@ Was ist SVG?
---
<!-- _class: disable -->
### M6 – Formatwahl: Szenario zuordnen
**Thema:** Bildformate – Formatwahl Transfer
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Szenario das optimale Bildformat zu.
Ordnen Sie jedem Szenario das optimale Bildformat zu.
| Szenario | Format |
|---|---|
@@ -985,6 +996,8 @@ Ordne jedem Szenario das optimale Bildformat zu.
---
<!-- _class: disable -->
### M7 – Bildformate vergleichen: JPEG, PNG, WebP
**Thema:** Bildformate – Vergleich
**Punkte:** 3
@@ -1022,7 +1035,7 @@ GIF ist ein altes Format (1987), wird aber noch für Animationen verwendet. Erkl
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Prinzip seine Beschreibung zu.
Ordnen Sie jedem Prinzip seine Beschreibung zu.
| Prinzip | Beschreibung |
|---|---|
@@ -1041,7 +1054,7 @@ Ordne jedem Prinzip seine Beschreibung zu.
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Frame-Typ seine Beschreibung zu.
Ordnen Sie jedem Frame-Typ seine Beschreibung zu.
| Frame-Typ | Beschreibung |
|---|---|
@@ -1060,7 +1073,7 @@ Ordne jedem Frame-Typ seine Beschreibung zu.
**Punkte:** 2
**Typ:** `[ESSAY]`
Erkläre, warum ein I-Frame bei der Videokompression so wichtig ist. Was passiert, wenn ein einzelner I-Frame in einem Videostream beschädigt wird?
Erklären Sie, warum ein I-Frame bei der Videokompression so wichtig ist. Was passiert, wenn ein einzelner I-Frame in einem Videostream beschädigt wird?
> **Musterlösung:** Ein I-Frame ist ein vollständiges, unabhängig dekodierbare Bild. Alle nachfolgenden P- und B-Frames referenzieren auf vorherige Frames – letztlich auf das letzte I-Frame. Wenn ein I-Frame beschädigt wird, können alle abhängigen P- und B-Frames bis zum nächsten intakten I-Frame nicht mehr korrekt rekonstruiert werden → Videofehler sichtbar bis zum nächsten Keyframe. Deshalb werden typischerweise alle 1–2 Sekunden neue I-Frames eingefügt.
@@ -1076,7 +1089,7 @@ Erkläre, warum ein I-Frame bei der Videokompression so wichtig ist. Was passier
Was beschreibt ein Motion Vector bei der Videokompression?
- [ ] Die Helligkeit eines einzelnen Pixels.
- [x] **Die Verschiebung eines Bildblocks zwischen zwei Frames (z. B. „verschiebe um +20 Pixel nach rechts").** ✅
- [x] **Die Verschiebung eines Bildblocks zwischen zwei Frames (z. B. „verschiebe um +20 Pixel nach rechts").**
- [ ] Die Kompressionsrate des gesamten Videos.
- [ ] Die Anzahl der Farben in einem Frame.
@@ -1102,17 +1115,21 @@ Sortiere die Video-Codecs nach Veröffentlichungsjahr (alt → neu):
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### N6 – AV1: Warum die Zukunft?
**Thema:** Video – AV1 Transfer
**Punkte:** 2
**Typ:** `[ESSAY]`
Erkläre, warum AV1 als „die Zukunft" der Videokompression gilt. Nenne mindestens zwei konkrete Eigenschaften und erkläre, warum H.265 trotz besserer technischer Kompression nicht die gleiche Dominanz erreicht hat.
Erklären Sie, warum AV1 als „die Zukunft" der Videokompression gilt. Nennen Sie mindestens zwei konkrete Eigenschaften und erklären Sie, warum H.265 trotz besserer technischer Kompression nicht die gleiche Dominanz erreicht hat.
> **Musterlösung:** AV1 (2018) ist royalty-free und open source – die Alliance for Open Media vereint Google, Netflix, Amazon, Apple, Mozilla. Es liefert 30% bessere Kompression als H.265 und unterstützt 8K, HDR, hohe Frame-Rates. H.265 scheitert vor allem am Patent-Chaos: Drei konkurrierende Patent-Pools (MPEG-LA, HEVC Advance, Velos Media) erzeugen rechtliche Unsicherheit und unklare Kosten → viele Unternehmen bleiben bei H.264 oder wechseln direkt zu AV1.
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### N7 – Frame-Typen erklären: I-Frame, P-Frame, B-Frame
**Thema:** Video – Frame-Typen verstehen
**Punkte:** 3
@@ -1166,7 +1183,7 @@ Eine Datei heißt `video.mp4`. Erklären Sie: (1) Was sagt die Endung `.mp4` üb
Eine Festplatte wird als „1 TB" vermarktet, aber Windows zeigt nur ~931 GB an. Warum?
- [ ] Windows zeigt falsche Werte an – das ist ein Bug.
- [x] **Hersteller nutzen dezimale Einheiten (1 TB = 1.000 GB), Windows nutzt binäre Einheiten (1 TiB = 1.024 GiB). Bei TB-Größen entsteht eine ~7% Diskrepanz.** ✅
- [x] **Hersteller nutzen dezimale Einheiten (1 TB = 1.000 GB), Windows nutzt binäre Einheiten (1 TiB = 1.024 GiB). Bei TB-Größen entsteht eine ~7% Diskrepanz.**
- [ ] Die Festplatte verliert beim Formatieren fast 10% ihrer Kapazität.
- [ ] Windows reserviert automatisch 10% als Sicherheitspuffer.
@@ -1174,6 +1191,8 @@ Eine Festplatte wird als „1 TB" vermarktet, aber Windows zeigt nur ~931 GB an.
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### O2 – HDD vs. SSD: Kern-Unterschied
**Thema:** Speichermedien – HDD vs. SSD
**Punkte:** 1
@@ -1182,7 +1201,7 @@ Eine Festplatte wird als „1 TB" vermarktet, aber Windows zeigt nur ~931 GB an.
Was ist der fundamentale technische Unterschied zwischen HDD und SSD?
- [ ] HDDs sind elektronisch, SSDs mechanisch.
- [x] **HDDs speichern Daten magnetisch auf sich drehenden Plattern (mechanisch). SSDs nutzen Flash-Speicher (elektronisch, keine beweglichen Teile).** ✅
- [x] **HDDs speichern Daten magnetisch auf sich drehenden Plattern (mechanisch). SSDs nutzen Flash-Speicher (elektronisch, keine beweglichen Teile).**
- [ ] Beide Technologien funktionieren identisch, der Unterschied liegt nur im Gehäuse.
- [ ] HDDs nutzen Flash-Speicher, SSDs magnetische Platten.
@@ -1190,12 +1209,14 @@ Was ist der fundamentale technische Unterschied zwischen HDD und SSD?
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### O3 – HDD vs. SSD: Eigenschaften zuordnen
**Thema:** Speichermedien – Vergleich
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jeder Eigenschaft zu: HDD oder SSD?
Ordnen Sie jeder Eigenschaft zu: HDD oder SSD?
| Eigenschaft | Typ |
|---|---|
@@ -1220,7 +1241,7 @@ Ordne jeder Eigenschaft zu: HDD oder SSD?
Ein USB-C-Kabel kann langsam sein, obwohl es wie ein „modernes" Kabel aussieht. Warum?
- [ ] USB-C-Kabel sind immer gleich schnell – die Geschwindigkeit liegt am Gerät.
- [x] **USB-C ist nur ein Steckertyp, kein Protokoll. Ein USB-C-Kabel kann USB 2.0 (480 Mbit/s) bis USB4 (40 Gbit/s) sein – am Stecker nicht erkennbar.** ✅
- [x] **USB-C ist nur ein Steckertyp, kein Protokoll. Ein USB-C-Kabel kann USB 2.0 (480 Mbit/s) bis USB4 (40 Gbit/s) sein – am Stecker nicht erkennbar.**
- [ ] USB-C-Kabel werden nach einem Jahr automatisch langsamer.
- [ ] Die Geschwindigkeit hängt nur vom Betriebssystem ab.
@@ -1235,7 +1256,7 @@ Ein USB-C-Kabel kann langsam sein, obwohl es wie ein „modernes" Kabel aussieht
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Dateisystem seine ideale Anwendung zu.
Ordnen Sie jedem Dateisystem seine ideale Anwendung zu.
| Dateisystem | Ideal für |
|---|---|
@@ -1259,7 +1280,7 @@ Ordne jedem Dateisystem seine ideale Anwendung zu.
Sie versuchen, eine 5-GB-Videodatei auf einen FAT32-formatierten USB-Stick zu kopieren. Was passiert?
- [ ] Die Datei wird automatisch aufgeteilt in kleinere Teile.
- [x] **Der Vorgang fehlschlägt – FAT32 unterstützt keine einzelnen Dateien größer als 4 GB.** ✅
- [x] **Der Vorgang fehlschlägt – FAT32 unterstützt keine einzelnen Dateien größer als 4 GB.**
- [ ] Die Datei wird automatisch komprimiert, bis sie unter 4 GB ist.
- [ ] FAT32 hat keine Dateigrößenbeschränkung.
@@ -1272,7 +1293,7 @@ Sie versuchen, eine 5-GB-Videodatei auf einen FAT32-formatierten USB-Stick zu ko
**Punkte:** 2
**Typ:** `[ESSAY]`
Erkläre die 3-2-1-Regel für Backups. Begründe, warum jede der drei Ziffern wichtig ist.
Erklären Sie die 3-2-1-Regel für Backups. Begründen Sie, warum jede der drei Ziffern wichtig ist.
> **Musterlösung:** 3 Kopien: Original + 2 Backups. Warum? Das Original kann kaputt gehen, das erste Backup auch – das zweite ist der Sicherheitspuffer. 2 verschiedene Medientypen (z. B. SSD + HDD, oder lokal + Cloud). Warum? Gleiche Medien haben gleiche Schwachstellen (z. B. Batch-Fehler bei HDDs derselben Charge). 1 Kopie an einem anderen Ort (Cloud, anderes Gebäude). Warum? Brand oder Wasserschaden zerstört alles vor Ort; Ransomware verschlüsselt alle angeschlossenen Laufwerke gleichzeitig.
@@ -1285,7 +1306,7 @@ Erkläre die 3-2-1-Regel für Backups. Begründe, warum jede der drei Ziffern wi
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Backup-Typ seine Beschreibung zu.
Ordnen Sie jedem Backup-Typ seine Beschreibung zu.
| Backup-Typ | Beschreibung |
|---|---|
@@ -1297,12 +1318,14 @@ Ordne jedem Backup-Typ seine Beschreibung zu.
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<!-- _class: disable -->
### O9 – Digitale Speichermedien: Kategorien
**Thema:** Speichermedien – Übersicht
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedes Speichermedium seiner technischen Kategorie zu.
Ordnen Sie jedes Speichermedium seiner technischen Kategorie zu.
| Medium | Kategorie |
|---|---|
@@ -1315,12 +1338,14 @@ Ordne jedes Speichermedium seiner technischen Kategorie zu.
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### O10 – Speichermedien: Wann welches?
**Thema:** Speichermedien – Anwendungsfall
**Punkte:** 2
**Typ:** `[MATCH]`
Ordne jedem Szenario das empfohlene Speichermedium zu.
Ordnen Sie jedem Szenario das empfohlene Speichermedium zu.
| Szenario | Empfohlenes Medium |
|---|---|
@@ -1350,6 +1375,8 @@ Sortiere die optischen Speichermedien nach Kapazität (kleinste zuerst):
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### O12 – Cloud-Speicher: Was ist das eigentlich?
**Thema:** Speichermedien – Cloud
**Punkte:** 1
@@ -1359,7 +1386,7 @@ Was ist „Cloud-Speicher" technisch gesehen?
- [ ] Eine neue Speichertechnologie, die Daten in Funkwellen speichert.
- [ ] Virtuelle Speicher ohne jegliche physische Hardware-Komponenten.
- [x] **HDDs/SSDs in Rechenzentren – „Cloud" beschreibt den Internet-Zugriff.** ✅
- [x] **HDDs/SSDs in Rechenzentren – „Cloud" beschreibt den Internet-Zugriff.**
- [ ] Lokale Festplatten, die automatisch mit dem Himmel synchronisieren.
> **Feedback:** „Cloud" ist Marketing für „fremder Computer". Dropbox, Google Drive, iCloud – alle speichern physisch auf Servern in Rechenzentren. Vorteil: Zugriff von überall. Nachteil: Abhängigkeit von Internet und Anbieter.
@@ -1378,12 +1405,14 @@ Warum verwenden große Unternehmen noch heute Magnetbänder (LTO)?
- [ ] Magnetbänder sind schneller als SSDs beim wahlfreien Zugriff.
- [ ] Magnetbänder werden nur aus nostalgischen Gründen eingesetzt.
- [ ] Magnetbänder sind die einzige Technologie für Videospeicherung.
- [x] **Extrem günstig pro TB, langlebig, ideal für selten abgerufene Daten.** ✅
- [x] **Extrem günstig pro TB, langlebig, ideal für selten abgerufene Daten.**
> **Feedback:** LTO = Linear Tape-Open. Aktuell LTO-9: 18 TB pro Band, ~2€/TB. Nachteil: sequentieller Zugriff (kein Random Access). Perfekt für Archivierung, wo Daten selten gelesen werden. Google, Facebook, Banken – alle nutzen LTO.
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### O14 – Speichertechnologien vergleichen: Optisch, Magnetisch, Flash
**Thema:** Speichermedien – Technologievergleich
**Punkte:** 3