Dieser Lernzettel richtet sich nach den möglichen Themen von Teil 1 der gestreckten Abschlussprüfung (GAP) in den IT-Berufen vom IT-Berufe-Podcast.
Inhaltsverzeichnis
Zeichensätze kennen und Unterschiede aufzeigen
ASCII
ASCII (American Standard Code for Information Interchange) ist ein 7-Bit-Zeichensatz, der hauptsächlich in den USA verwendet wird und nur die in der englischen Sprache unterstützten Zeichen verwendet. Es umfasst insgesamt 128 Zeichen, darunter Buchstaben, Ziffern, Sonderzeichen und Steuerzeichen.
Unicode
Unicode ist ein 16-Bit-Zeichensatz, der Zeichen aus vielen verschiedenen Sprachen und Schriftzeichen umfasst. Es umfasst 65536 Zeichen, darunter Buchstaben, Ziffern, Sonderzeichen und Emojis. Es gibt aber auch Varianten mit Beispielsweise 24-Bit (ca. 16,7 Millionen Zeichen) oder 32-Bit (ca. 4,2 Milliarden Zeichen).
UTF-8
UTF-8 (8-Bit Unicode Transformation Format) ist eine Kodierung für Unicode-Zeichen. Es ermöglicht die Darstellung von Zeichen aus vielen verschiedenen Schriften und Sprachen.
Kompression
Kompression ist der Prozess, bei dem die Größe von Daten reduziert wird, um sie schneller zu übertragen oder zu speichern. Dies kann erreicht werden, indem redundante oder unnötige Informationen aus den Daten entfernt werden. Es gibt zwei Arten von Kompression: verlustbehaftet und verlustfrei.
verlustbehaftete vs. verlustfreie Kompression
verlustbehaftet
Bei verlustbehafteter Kompression werden Daten beim Kompressionsprozess verloren. Das bedeutet, dass die ursprünglichen Daten nicht exakt wiederhergestellt werden können, wenn sie dekomprimiert werden. Ein Beispiel für verlustbehaftete Kompression ist das JPEG-Format für Bilder oder MP3 bei Audio.
verlustfrei
Bei verlustfreier Kompression gehen keine Daten verloren. Das bedeutet, dass die ursprünglichen Daten exakt wiederhergestellt werden können, wenn sie dekomprimiert werden. Hierbei werden erkennbare Strukturen oder Besonderheiten verkürzt. So könnte Beispielsweise die Zahl 100000000000000000000000000000000000 auf „10^35“ oder „1e35“ komprimiert werden. Ein Beispiel für verlustfreie Kompression ist das PNG-Format für Bilder.
ZIP
ZIP ist ein Dateiarchivformat, das zur Kompression von einer oder mehreren Dateien verwendet wird. Es ermöglicht es, mehrere Dateien zusammenzufassen und die Gesamtgröße zu reduzieren. ZIP komprimiert die Dateien durch die Verwendung von verlustfreien Kompressionsalgorithmen, wodurch die ursprünglichen Dateien exakt wiederhergestellt werden können, wenn sie dekomprimiert werden.
Huffman-Code
Huffman-Code ist ein verlustfreies Kompressionsverfahren, das auf der statistischen Häufigkeit von Zeichen in einem Text basiert. Es erstellt einen Code für jedes Zeichen, der die häufigsten Zeichen mit kürzeren Codes und die seltensten Zeichen mit längeren Codes codiert.
Audiobearbeitung
Sampling
Sampling bezieht sich auf den Prozess, bei dem ein Analogsignal in ein diskretes digitales Signal umgewandelt wird. Dieser Prozess wird verwendet, um Audiosignale in digitale Audiodateien zu kodieren.
Sampling-Rate (Abtastrate) bezieht sich auf die Häufigkeit, mit der ein Analogsignal „abgetastet“ wird und in ein digitales Signal umgewandelt wird. Eine höhere Sampling-Rate ermöglicht es, mehr Details des ursprünglichen Analogsignals zu erfassen, aber es erfordert auch mehr Speicherplatz.
Sampling-Tiefe bezieht sich auf die Anzahl der Bits, die verwendet werden, um jeden Sample zu speichern. Eine höhere Sampling-Tiefe ermöglicht es, mehr Informationen in jedem Sample zu speichern, aber es erfordert auch mehr Speicherplatz.
MP3
MP3 ist ein verlustbehaftetes Audio-Kompressionsformat, das die Dateigröße von Musikdateien reduziert, ohne die Klangqualität dramatisch zu beeinträchtigen. Es nutzt Algorithmen, um Frequenzen und Klangwellen, die das menschliche Ohr nicht wahrnimmt, zu entfernen. Somit wird die Dateigröße der Audiodatei verringert.
Bildbearbeitung
Unterschied Raster-/Vektorgrafik
Rastergrafik
Rastergrafiken, auch als Pixelgrafiken bezeichnet, bestehen aus einer Reihe von kleinen, farbigen Quadraten (Pixeln), die zusammengefügt ein Bild ergeben. Sie sind ideal für Fotografien und andere Arten von Bildern mit vielen Farben und Schattierungen.
Vektorgrafik
Vektorgrafiken bestehen aus einer Reihe von geometrischen Formen wie Linien, Kreisen und Polygonen, die miteinander verbunden sind, um ein Bild zu erstellen. Sie sind ideal für Logos, Schriftzüge und andere Arten von Bildern mit klaren Linien und einfachen Formen.
Auflösung
Auflösung bezieht sich auf die Anzahl der Pixel, die in einem Bild enthalten sind und gibt die Schärfe des Bildes an. Ein Bild mit einer höheren Auflösung enthält mehr Pixel und erscheint daher schärfer als ein Bild mit einer niedrigeren Auflösung.
Dateiformate
GIF
GIF (Graphics Interchange Format) ist ein verlustfreies Grafikformat, das hauptsächlich für animierte Bilder verwendet wird. Es unterstützt nur 256 Farben.
JPG/JPEG
JPG/JPEG (Joint Photographic Experts Group) ist ein verlustbehaftetes Grafikformat, das hauptsächlich für Fotografien verwendet wird. Es ermöglicht eine höhere Kompression als GIF, was die Dateigröße reduziert, aber die Qualität beeinträchtigt.
TIF
TIF (Tagged Image File Format) ist ein verlustfreies Grafikformat, das hauptsächlich für professionelle Anwendungen verwendet wird. Es unterstützt hohe Farbtiefen und ermöglicht die Speicherung von mehreren Bildversionen in einer einzigen Datei.
PNG
PNG (Portable Network Graphics) ist ein verlustfreies Grafikformat, das hauptsächlich für webbasierte Anwendungen verwendet wird. Es unterstützt transparente Hintergründe und ermöglicht eine höhere Kompression als GIF.
SVG
SVG (Scalable Vector Graphics) ist ein Vektorgrafikformat, das hauptsächlich für webbasierte Anwendungen verwendet wird. Es ermöglicht es, Bilder skalierbar und in hoher Qualität darzustellen.
MPEG
MPEG (Moving Picture Experts Group) ist ein verlustbehaftetes Video-Kompressionsformat, das hauptsächlich für digitale Videoaufnahmen und -wiedergabe verwendet wird. Es ermöglicht eine höhere Kompression als andere Videoformate und ermöglicht es, große Video-Dateien in kleinere, leicht zu speichernde und zu übertragende Dateien zu komprimieren.
Video
HD/UltraHD/4K
- HD (High Definition) bezieht sich auf eine Videoauflösung von 1280×720 Pixeln oder 1920×1080 Pixeln.
- UltraHD bezieht sich auf eine Videoauflösung von 3840×2160 Pixeln.
- 4K bezieht sich auf eine Videoauflösung von 4096×2160 Pixeln.
3D-/HD-TV, BlueRay
- 3D-TV ermöglicht es, Filme und Fernsehsendungen in 3D-Darstellung zu sehen.
- HD-TV ermöglicht es, Filme und Fernsehsendungen in hoher Auflösung zu sehen.
- BlueRay ist ein optisches Speichermedium, das hochauflösende Videoaufnahmen speichern kann. Die Datenrate von Bluray liegt bei 54 Mbit/s.
Kompressionsverfahren
Es gibt viele verschiedene Kompressionsverfahren für Videos. Die bekanntesten unter Ihnen sind MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 bzw. H.264 und H.265. Sie nutzen Algorithmen, um die Datenmenge des Videos zu reduzieren, ohne die Qualität maßgeblich beeinträchtigt wird.
Sinn von Prüfziffern (z.B. EAN, IBAN)
Prüfziffern werden verwendet, um die Gültigkeit einer Nummer zu überprüfen. Beispiele sind die EAN (European Article Number) und IBAN (International Bank Account Number). Diese sind Nummernsysteme, die verwendet werden, um Artikelnummern und Bankkonten eindeutig zu identifizieren. Prüfziffern werden hinzugefügt, um sicherzustellen, dass die Nummer korrekt eingegeben wurde und keine Tippfehler enthalten ist.
Längs-/Querparität berechnen
Die Längsparität ist eine Methode, bei der jede Ziffer einer Datenfolge mit einer bestimmten Gewichtung multipliziert und dann die Summe der Ergebnisse berechnet wird. Das Ergebnis wird mit einer Prüfziffer verglichen. Lautet diese, wie das Ergebnis der Berechnung, wird angenommen, dass die Daten nicht manipuliert wurden.
Die Querparität ist ähnlich, aber anstatt die Summe der Gewichtungen zu berechnen, werden die Ergebnisse Zeile für Zeile gespeichert, wobei an das Ende jeder Zeile ein zusätzliches Bit gehängt wird, sodass Parität entsteht. Passt die Quersumme nicht überein, wird angenommen, dass die Daten manipuliert wurden bzw. nicht korrekt sind.
Weiteres Lernmaterial
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Arbeitsbuch
Lernkarten
IT-Berufe Abschlussprüfung Teil 1: AO 2020 von René Neumann*