43
Auftakt Lernziele Themen Abspann Informatik IV - Tutorium XII & XIII (SR -120) Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets David M¨ unch Universit¨ at Karlsruhe (TH) Fakult¨ at f¨ ur Informatik IBDS Prautzsch 3. Juli 2008 David M¨ unch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 1

Informatik IV - Tutorium XII & XIII (SR -120) - Tut Nr. 10 ...davidmuench.de/tut_info4/Info4Tut10.pdf · Hamming-Codes Hamming-Codes Wiederholung Ein Hamming-Code ist ein linearer

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Informatik IV - Tutorium XII & XIII (SR -120)Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets

David Munch

Universitat Karlsruhe (TH)Fakultat fur Informatik

IBDS Prautzsch

3. Juli 2008

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 1

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Inhaltsverzeichnis

1 Auftakt

2 Lernziele

3 ThemenUbungsblatt 10Hamming-CodesJPEG-KompressionWavelet-Kompression

4 Abspann

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 2

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Inhaltsverzeichnis

1 Auftakt

2 Lernziele

3 ThemenUbungsblatt 10Hamming-CodesJPEG-KompressionWavelet-Kompression

4 Abspann

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 2

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Inhaltsverzeichnis

1 Auftakt

2 Lernziele

3 ThemenUbungsblatt 10Hamming-CodesJPEG-KompressionWavelet-Kompression

4 Abspann

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 2

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Inhaltsverzeichnis

1 Auftakt

2 Lernziele

3 ThemenUbungsblatt 10Hamming-CodesJPEG-KompressionWavelet-Kompression

4 Abspann

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 2

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Organisatorisches

Email: [email protected]

https://www.stud.uni-karlsruhe.de/∼uhbro/

Tutorium 12: Donnerstags 8:00 Uhr - Raum -120Tutorium 13: Donnerstags 9:45 Uhr - Raum -120

Ubungsblattabgabe Donnerstag.

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 3

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Schein / Ubungsblatter

Alle, die den Schein anstreben und regelmassig Ubungsblatterabgegeben haben, bekamen aufgrund ausreichenderGesamtpunktzahl mit dem 10. Ubungsblatt den Schein.Niemand kann mehr mit dem 11. Ubungsblatt den Scheinbekommen.

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 4

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Was wollen wir heute erreichen?

• Ubungsblatt 10 besprechen

• Wiederholung von Hamming-Codes

• JPEG Komprimierungsverfahren kennen lernen

• Einfuhrung in die Wavelet-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 5

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Was wollen wir heute erreichen?

• Ubungsblatt 10 besprechen

• Wiederholung von Hamming-Codes

• JPEG Komprimierungsverfahren kennen lernen

• Einfuhrung in die Wavelet-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 5

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Was wollen wir heute erreichen?

• Ubungsblatt 10 besprechen

• Wiederholung von Hamming-Codes

• JPEG Komprimierungsverfahren kennen lernen

• Einfuhrung in die Wavelet-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 5

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Was wollen wir heute erreichen?

• Ubungsblatt 10 besprechen

• Wiederholung von Hamming-Codes

• JPEG Komprimierungsverfahren kennen lernen

• Einfuhrung in die Wavelet-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 5

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Was wollen wir heute erreichen?

• Ubungsblatt 10 besprechen

• Wiederholung von Hamming-Codes

• JPEG Komprimierungsverfahren kennen lernen

• Einfuhrung in die Wavelet-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 5

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Ubungsblatt 10

Aufgabe 54

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 6

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Ubungsblatt 10

Aufgabe 55

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 7

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Ubungsblatt 10

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 8

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Ubungsblatt 10

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 9

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Ubungsblatt 10

Aufgabe 56

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 10

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Ubungsblatt 10

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 11

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Hamming-Codes

Hamming-Codes Wiederholung

Ein Hamming-Code ist ein linearer Code, der eine Kontrollmatrix Abesitzt, die wie folgt aufgebaut ist:

• A hat n Spalten und m Zeilen, wobei gilt: n ≤ 2m.

• Die Zeilen von A sind linear unabhangig.

• Die Spalten von A sind verschieden.

Ist A · y = ~0 dann ist kein Fehler beim Ubertragen von yaufgetreten.Ist dagegen A · y = ~s 6= ~0, dann ist die Position der Spalte von ~s inA das gekippte Bit.

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 12

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Hamming-Codes

Hamming-Codes Wiederholung

Ein Hamming-Code ist ein linearer Code, der eine Kontrollmatrix Abesitzt, die wie folgt aufgebaut ist:

• A hat n Spalten und m Zeilen, wobei gilt: n ≤ 2m.

• Die Zeilen von A sind linear unabhangig.

• Die Spalten von A sind verschieden.

Ist A · y = ~0 dann ist kein Fehler beim Ubertragen von yaufgetreten.Ist dagegen A · y = ~s 6= ~0, dann ist die Position der Spalte von ~s inA das gekippte Bit.

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 12

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Hamming-Codes

Hamming-Codes Wiederholung

Ein Hamming-Code ist ein linearer Code, der eine Kontrollmatrix Abesitzt, die wie folgt aufgebaut ist:

• A hat n Spalten und m Zeilen, wobei gilt: n ≤ 2m.

• Die Zeilen von A sind linear unabhangig.

• Die Spalten von A sind verschieden.

Ist A · y = ~0 dann ist kein Fehler beim Ubertragen von yaufgetreten.Ist dagegen A · y = ~s 6= ~0, dann ist die Position der Spalte von ~s inA das gekippte Bit.

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 12

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Hamming-Codes

Hamming-Codes Wiederholung

Ein Hamming-Code ist ein linearer Code, der eine Kontrollmatrix Abesitzt, die wie folgt aufgebaut ist:

• A hat n Spalten und m Zeilen, wobei gilt: n ≤ 2m.

• Die Zeilen von A sind linear unabhangig.

• Die Spalten von A sind verschieden.

Ist A · y = ~0 dann ist kein Fehler beim Ubertragen von yaufgetreten.Ist dagegen A · y = ~s 6= ~0, dann ist die Position der Spalte von ~s inA das gekippte Bit.

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 12

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Hamming-Codes

Aufgabe

Betrachte den Hamming-Code, der die Gleichung A · x = 0 lost,wenn gilt:

A =

1 0 0 0 a1

1 1 0 0 a2

1 0 1 0 a3

0 1 1 1 a4

a) Gib alle Codeworter an fur den Fall a1 = a2 = a3 = a4 = 1.

b) Gib alle ~a = (a1...a4)t an, sodass alle 1-Fehler korrigiert undalle 2-Fehler entdeckt werden konnen.

c) Fur welches ~a = (a1...a4)t sind auch alle 2-Fehler korrigierbar?

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 13

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Hamming-Codes

Aufgabe

Betrachte den Hamming-Code, der die Gleichung A · x = 0 lost,wenn gilt:

A =

1 0 0 0 a1

1 1 0 0 a2

1 0 1 0 a3

0 1 1 1 a4

a) Gib alle Codeworter an fur den Fall a1 = a2 = a3 = a4 = 1.

b) Gib alle ~a = (a1...a4)t an, sodass alle 1-Fehler korrigiert undalle 2-Fehler entdeckt werden konnen.

c) Fur welches ~a = (a1...a4)t sind auch alle 2-Fehler korrigierbar?

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 13

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Hamming-Codes

Aufgabe

Betrachte den Hamming-Code, der die Gleichung A · x = 0 lost,wenn gilt:

A =

1 0 0 0 a1

1 1 0 0 a2

1 0 1 0 a3

0 1 1 1 a4

a) Gib alle Codeworter an fur den Fall a1 = a2 = a3 = a4 = 1.

b) Gib alle ~a = (a1...a4)t an, sodass alle 1-Fehler korrigiert undalle 2-Fehler entdeckt werden konnen.

c) Fur welches ~a = (a1...a4)t sind auch alle 2-Fehler korrigierbar?

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 13

Auftakt Lernziele Themen Abspann

JPEG-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 14

Auftakt Lernziele Themen Abspann

JPEG-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 15

Auftakt Lernziele Themen Abspann

JPEG-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 16

Auftakt Lernziele Themen Abspann

JPEG-Kompression

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 17

Auftakt Lernziele Themen Abspann

JPEG-Kompression

Basisfunktionen der 2D-DCT

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 18

Auftakt Lernziele Themen Abspann

JPEG-Kompression

Visualisierung der Linearkombinationen der Basisfunktionen

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 19

Auftakt Lernziele Themen Abspann

JPEG-Kompression

Visualisierung der JPEG Kompression

http://www.spemaus.de/studium/visjpeg/applet.html

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 20

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Wavelet-Kompression

Vergleich von JPEG und JPEG2000

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 21

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Quellen

Pajor - Informatik 4 Tutorium SS2007

Prautzsch - Skript Informatik 4 SS2008

Wavelets for computer graphics: A primerhttp://www.cis.udel.edu/~amer/CISC651/wavelets_for_computer_graphics_Stollnitz.pdf

Wikipedia

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 22

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Reflexion

Was haben wir heute gelernt?

• Ubungsblatt 10 besprochen

• Hamming-Codes wiederholt

• DCT

• Haar-Wavelets

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 23

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Reflexion

Was haben wir heute gelernt?

• Ubungsblatt 10 besprochen

• Hamming-Codes wiederholt

• DCT

• Haar-Wavelets

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 23

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Reflexion

Was haben wir heute gelernt?

• Ubungsblatt 10 besprochen

• Hamming-Codes wiederholt

• DCT

• Haar-Wavelets

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 23

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Reflexion

Was haben wir heute gelernt?

• Ubungsblatt 10 besprochen

• Hamming-Codes wiederholt

• DCT

• Haar-Wavelets

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 23

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Reflexion

Was haben wir heute gelernt?

• Ubungsblatt 10 besprochen

• Hamming-Codes wiederholt

• DCT

• Haar-Wavelets

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 23

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Noch Fragen?

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 24

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Vorschau

• Wavelets

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 25

Auftakt Lernziele Themen Abspann

Vorschau

• Wavelets

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 25

Auftakt Lernziele Themen Abspann

David Munch Tut Nr. 10 – Hamming-Codes - JPEG - Haar-Wavelets 26