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Michael Czechowski 9e12447528 rebuild dev and build system with single marp server
- simplify development: single marp server on port 3000 instead of 3 processes
- rename klausur to klausurfolien for better naming
- update extract script to use 00-intro.md as template when no 01-*.md exists
- update makefile and package.json for new workflow
- add comprehensive AGENTS.md guidelines
2026-02-01 18:17:51 +01:00

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true gaia true Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege (223015b) Michael Czechowski HdM Stuttgart WS 2025/26 Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege
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Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege

223015b · Modul "Technik 1" · 1. Semester Digital- und Medienwirtschaft Hochschule der Medien Stuttgart

Wintersemester 2025/26

https://librete.ch/hdm/223015b/


Rastergrafiken

Aufbau: Liste von Pixeln mit Farbwerten (2D-Array)

Speicherbedarf (unkomprimiert): Breite × Höhe × Farbtiefe (in Bytes)

Beispiele: JPEG, PNG, WebP

Bits (Farbtiefe) Farben Anwendung
1 2 Schwarz/Weiß (Fax)
8 256 Graustufen, GIF
24 16,7 Mio. True Color (Standard)
32 16,7 Mio. + Alpha Transparenz

Vektorgrafiken

Speicherung als geometrische Primitive:

  • Pfade (Bézierkurven mit Kontrollpunkten)
  • Grundformen (Rechteck, Ellipse, Polygon)
  • Text (Glyphen als Outlines)

SVG-Beispiel:

<circle cx="50" cy="50" r="40" fill="#ff0000"/>

SVG beschreibt WAS gezeichnet werden soll, nicht WIE jeder Pixel aussieht.


Die Schwächen des Auges

Menschen sehen:

  • Helligkeit besser als Farbe
  • Große Flächen besser als feine Details
  • Niedrige Frequenzen besser als hohe

JPEG nutzt das aus:

  • Farbauflösung reduzieren (Helligkeit behalten)
  • Glatte Flächen effizient speichern
  • Hohe Frequenzen (feine Details) verwerfen

bg right:20%

JPEG Schritt 1: Farbraumkonversion

RGB → Y'CbCr

  • Y = Helligkeit (Luminanz)
  • Cb = Blau-Gelb-Anteil (Chrominanz)
  • Cr = Rot-Grün-Anteil (Chrominanz)

Warum? Y (Helligkeit) behält volle Auflösung Cb/Cr (Farbe) kann reduziert werden


JPEG Schritt 6: Huffman-Coding

Verlustfreie Kompression der Restwerte

Idee: Variable Bitlänge statt fester 8 Bit Häufige Werte → kurze Codes

Zeichen Häufigkeit Code
e 40% 0 (1 Bit)
a 25% 10 (2 Bit)
i 20% 110 (3 Bit)
o 10% 1110 (4 Bit)
u 5% 1111 (4 Bit)

WebP & AVIF: Moderne Alternativen

WebP (Google, 2010):

  • Lossy und Lossless
  • Transparenz und Animationen
  • 2535% kleiner als JPEG

AVIF (2019):

  • Basiert auf AV1-Video-Codec
  • 50% kleiner als JPEG
  • HDR-Unterstützung, patent-frei

Browser-Support 2025: WebP universell, AVIF wächst


Container und Codec

Container = Dateiformat (z.B. MP4) Die "Box", die verschiedene Streams zusammenpackt:

  • Video-Stream
  • Audio-Stream(s)
  • Untertitel
  • Metadaten

Codec = Kompressionsalgorithmus (z.B. H.264) Bestimmt, WIE komprimiert wird


H.264 / AVC

Advanced Video Coding (2003)

Warum dominant?

  • Exzellente Kompression (~100:1 möglich)
  • Hardware-Decoder in jedem Gerät seit ~2010
  • YouTube, Netflix, Blu-ray alles H.264

Features:

  • Variable Block-Größen (16×16 bis 4×4)
  • Deblocking-Filter (reduziert Artefakte)

AV1: Die offene Zukunft

AV1 (2018)

Alliance for Open Media: Google, Netflix, Amazon, Microsoft, Apple, Mozilla...

Eigenschaften:

  • 30% besser als H.265
  • Royalty-free, Open Source
  • 8K, HDR, hohe Frame-Rates

Stand 2025: YouTube, Netflix nutzen AV1 für 4K/8K Hardware-Encoder in aktuellen GPUs


Wann HDD, wann SSD?

Anwendung Empfehlung
Betriebssystem SSD (NVMe)
Anwendungen, Spiele SSD
Video-Editing (Projekte) SSD
Foto-Archiv HDD oder SSD
Backup HDD
NAS / Server HDD (oder Mix)
Cold Storage HDD oder Band

Die 3-2-1-Regel

3 Kopien eurer Daten (Original + 2 Backups)

2 verschiedene Medientypen (z.B. SSD + HDD, oder lokal + Cloud)

1 Kopie an anderem Ort (Offsite: Cloud, anderes Gebäude)