Inhalte (Plan SoSe25)

Themenliste

• Signale und Systeme
• Informationstheorie und Codierung
• Kompression
• Fehlerkorrektur
• Künstliche Intelligenz

Quellen

Die YouTube Playlist zum Kurs enthält alle gezeigten Videos und eine Reihe weiterer empfehlenswerter Videos zu den Themen.

Unter Vorlesungen (SoSe25) findet man Links zu den Protokollen der Vorlesungen. Dort sind die behandelten Themen genannt und weitere Links zu den verwendeten Materialien zu finden.

Lernfragen zu den einzelnen Themen

Diese Liste wurde vor der Klausur anhand der tatsächlich behandelten Themen überarbeitet und angepasst.

Signale und Systeme

Was bedeuten digital und analog? Was ist ein Signal? Wie unterscheiden sich analoge und digitale Signale?

Wie werden Signale übertragen? Und was ist eigentlich Kommunikation? Was bedeutet digitale Signalübertragung?

Wie kann ein Signal oder eine Funktion verändert werden? Wie wirkt es sich bei Audiosignalen aus?

Was unterscheidet digitale Signale von Daten? Wie speichert man digitale Daten? Wie unterscheidet sich Datenspeicherung von Datenübertragung in der Kommunikationstheorie?

Informationstheorie und Codierung

Was ist Information? Was ist eigentlich ein Bit? Was bedeutet Informationsgehalt? Was ist Entropie und wie berechnet man sie?

Was bedeutet Codierung? Was gibt es für Codes und Codierungsverfahren? Wie können Daten und Signale allgemein codiert werden?

Wie haben Fano und Shannon Codes erzeugt? Was sind Huffman-Codes? Wie funktioniert es algorithmisch? Welche Rolle spielt die Wahrscheinlichkeit? Was ist arithmetisch Codierung?

Kompression

Was bedeutet Kompression? Warum wird sie insbesondere bei Videos benötigt? Was ist der Unterschied zwischen verlustfreier und verlustbehafteter Kompression?

Wie unterscheiden sich Dateiformate von Streamingformaten? Was muss man bei der Kompression beachten?

Was ist ein Codec? Wofür wird er verwendet? Welche Codecs, Container und Formate gibt es und wo werden sie verwendet? Wie verbreitet sind die einzelnen Codecs und Formate? Welche Vor- und Nachteile haben die einzelnen Formate und Codecs?

Wie arbeitet ein Codec und erreicht so starke Kompressionsraten ohne Qualitätsverlust?

Wie läuft das Streaming von Medien ab? Was ist der Unterschied zwischen Live-Streaming und On-Demand-Streaming? Welche Protokolle werden verwendet? Wie funktioniert Adaptive Bitrate Streaming? Was ist DASH und wie funktioniert es?

Fehlerkorrektur

Wie kann man Fehler bei der Datenübertragung erkennen? Wie kann man sie korrigieren?

Was sind Schutzbits? Was ist ein Paritätsbit? Wie funktioniert die zyklische Redundanzprüfung (CRC)? Wie werden Fehler erkannt und korrigiert?

Wie funktionieren Hamming-Codes? Was steckt hinter Reed-Solomon-Codes? Welche Verfahren werden in der Praxis angewendet?

Künstliche Intelligenz

Welche Verfahren zur Erzeugung von Medien gibt es aktuell? Wie unterscheiden sich GANs von Diffusionsprozessen?

Hinweise zur Klausur

Die Klausur wird eine Mischung aus Multiple-Choice-Fragen und offenen Fragen sein. Die Multiple-Choice-Fragen werden sich auf die grundlegenden Konzepte und Definitionen konzentrieren, während die offenen Fragen tiefere Einblicke in die Themen erfordern. Die Studierenden sollten in der Lage sein, die Konzepte zu erklären, Beispiele zu geben und die Anwendungen der verschiedenen Techniken zu verstehen. Es wird empfohlen, die Vorlesungsinhalte gründlich zu wiederholen und die bereitgestellten Materialien zu nutzen, um sich auf die Klausur vorzubereiten.

Die Klausur aus dem Wintersemester 2024/25 wird als Beispielklausur dienen und kann hier heruntergeladen werden: DAVT_Klausur_WiSe24_print.pdf. Die Studierenden sollten sich mit dem Format und den Arten von Fragen vertraut machen, die in der Klausur gestellt werden könnten.