Video-Server

Rechnernetze II

von Prof. Dr. Harald Richter

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Beschreibung

Teil 1: ISO-Darstellungsschicht (Schicht 6)
· Kompression von Graphik/Bild/Video-Daten
· Gliederung der Kodierungen
· RLE, Huffman-Kode, Lempel-Ziv-Kode, Arithmetische Kodierung
· JPEG, MPEG

Teil 2: ISO-Anwendungsschicht (Schicht 7)

Teil 2a: Internet-Dienste
· Domain Name System (DNS) und Namensauflösung
· Telnet, FTP, Email, USENET, World Wide Web
· Client Server-Architekturen
· Client-Server-Betriebsweise
· HTTP-Protokoll
· Web Browser

Teil 2b: Internet-Anwendungen
· NFS, CGI, Remote Procedure Calls
· SUN RPCs
· DCE, CORBA, (D)COM Middleware

10.2015

Vorlesungsaufzeichnungen

29.09.201601:09:03229
2. Beschreibung der Darstellungsschicht (ISO6)
Multimediale Daten, Kompression von Graphik/Bild/Video Daten, Gliederung der Formate zur Datenspeicherung, Prinzip der Kompression, Grobgliederung der Kompressionsalgorythmen, Feingliederung der Kompressionsalgorythmen (Entropie Kodierung, Quellen Kodierung , Kanal Kodierung, Hybride Kodierung), Verfahren der Entropiekodierung, Verfahren der Kanalkodierung, Verfahren der Hybridkodierung, Beschreibung der Entropie Kodierungsverfahren (Lauflängen, Morsekode)
29.09.201601:30:10155
2. Beschreibung der Darstellungsschicht (ISO6)
Morsekode, Huffman-Kodierung, Definition Entscheidungsbaum, Algorithmus der Huffman-Kodierung, Regeln zur Erstellung des Entscheidungsbaums, Variable Length Integer-Kodierung, Lempel-Ziv-Kodierung, Arithmetische Kodierung
29.09.201601:32:47124
2. Beschreibung der Darstellungsschicht (ISO6) / 3. JPEG (=Hybride Kodierung)
Arithmetische Kodierung, Color-Loopip-Table-Kodierung, Beschreibung der Quellen-Kodierungsverfahren, Produktive Kodierung, Transformationskodierung, Diskrete Fouriertransformation (DFT), Mathematischer Hintergrund der DFT, 2D DFT für Bilder, Graphische Darstellung der 2D Basisfunktionen für die Helligkeiten, Vektorquantisierung, Beschreibung der Kanal-Kodierungsverfahren, Farb-Subsampling, Subband-Kodierung,
JPEG (=Hybride Kodierung)
29.09.201601:31:07113
3. JPEG (=Hybride Kodierung)
Vorteile von JPEG, Wichtige Begriffe in JPEG, Farbraumdarstellung (Farbmodell), X:Y:Z Notation für Farbsubsampling,
JPEG Komponenten (Bild-Bestandteile), JPEG Subsampling, Dateieinheiten, Minimal Coded Units (MCU's),
MCU's aus einzelnen Komponentenelementen und Farbsubsampling, MCU's aus Blöcken von Komponentenelementen und Farbsubsampling,
Kompression mittels diskreter Cosinustransformation (DCT), Verlustfreie Kompression in JPEG, Prädikatormodi,
Verlustbehaftete Kompression in JPEG, Sequentieller Modus, Progressiver Modus, Spektrale Variante des progressiven Modus
29.09.201601:33:5787
3. JPEG (=Hybride Kodierung)
Approximate Variante des Progressiven Modus, Hierarchischer Modus, Beschreibung des sequentiellen Modus von JPEG, JPEG Blockvorbereitung,
Konvertierung in den Y - Cb - Cr Farbraum, Abspeicherung in drei JPEG-Komponenten, Farb-subsampling, Nullpunktverschiebung, Aufteilung in Blöcke 8x8,
DCT jedes Blocks, Berechnung der DCT-Koeffizienten (Hintransformation), Graphische Darstellung der 2D Basisfunktion für die Helligkeitswellen, Kompression im Fourierraum,
Wirkung der Quantisierung
29.09.201601:36:0171
3. JPEG (=Hybride Kodierung) / 4. MPEG (=Hybride Kodierung)
Beschreibung des sequentiellen Modus von JPEG:, Prädikative Kodierung des Gleichanteils, Lautkodierung: Statistische Kodierung aller Koeffizienten;
MPEG (=Hybride Kodierung): MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, Gemeinsame Eigenschaften von MPEG-1 und 2, Unterschiede zwischen MPEG 1,2 und 4, Übersicht MPEG-1,
MPEG-1 Video: Vorteile der Bewegungskompensation, Wann sind zwei Macroblöcke ähnlich?, Suche nach ähnlichen Macroblöcken, "Brute-Force"-Methode, Methode mit mehreren Gittern,
Elimination der zeitlichen Redundanz, Macroblöcke ohne Entsprechung, MPEG-1-Frames: Intracoded Frames (I-Frames), Predicted Frames
29.09.201601:32:1559
4. MPEG (=Hybride Kodierung)
MPEG-1-Frames: Bidirectional predicted Frames, Rückwärtsverzweigung bei B-Frames, Probleme bei B-Frame, DC-coded-Frames; MPEG-Datenstrom, Schichten des MPEG-Ddatenstroms:
Block-Layer, Macroblock-Layer, Slice-Layer, Picture-Layer, Group-of-Picture-Ebene, Sequenz-Layer; MPEG-1 Audio: Wie funktioniert der MP3-Player?, MPEG-1-Audio-Kanäle;
MPEG-2: Blockschaltbild der MPEG2 Audio- und Video-Signalmischung, MPEG-2 Audio; MPEG-4: MPEG-4-Kompressionsverfahren
29.09.201601:32:28107
5. Anwendungsschicht (ISO-Schicht 7)
Klassifizierung nach Diensten und Anwendungen, Weitere Beispiele für Internet-Dienste, Steuerungsprotokolle, Vergleich zwischen den ISO 7-Schichten-Modell und dem Internet,
Verzeichnisdienste (Namensdienste), Domain Name System (DNS), Abbildung von Rechnernamen auf Netzadressen bei DNS: Root-Knoten im DNS, DNS-Namen, Der DNS-Namensbaum, Realisierung des DNS,
Ressource Records, Zonen, Namens"auflösung", Schema der rekursiven Namensauflösung, Autoritativer Namens-Server, Aufgaben des autoritativen Namens-Servers, Anfragen an den autoritativen Name Server (Query),
Aufbau des Query Headers, Dateien die jeder Name Server braucht
29.09.201601:30:47121
5. Anwendungsschicht (ISO-Schicht 7)
Dateien die jeder Name Server braucht, Aufbau eines Resource Records: Aufbau des Typ-Feldes eines Resource Records; Telnet (Telecommunikation Network): Telnet-Programme;
FTP (File Transfer Protocol): Sichere Übertragung bei FTP; List Server, E-Mail (Electronic Mail): Benutzeragent, Nachrichtentransferagent, Beispiel für die Zustellung eine E-Mail,
POP3-Protokoll, IMAP, SMTP: Beispiel für SMTP-Dialog; MIME: Quoted Printable Encoding, ISO 8859-1 Tabelle, Base64 Encoding
29.09.201601:28:1368
5. Anwendungsschicht (ISO-Schicht 7)
Typen von MIME E-Mails (kleiner Auszug), World Wode Web (www), Was ist das www?, Komponenten des www, Die wichtigsten Ziele des www, Zukünftige Entwicklung des www,
www als Hypermedium, Was ist ein Hypermedium?, Hypertext, URL Adressierung, Einfaches URL-Format, Komplexes URL-Format, Aufruf einer statischen Website bei einem Webserver
29.09.201601:29:0993
5. Anwendungsschicht (ISO-Schicht 7) / 6. Wichtige Web-Technologien
Aufruf einer statischen Web-Seite bei einem Web-Server, Wichtige Web-Technologien, Client Server-Architektur, HTML, Java Servlet, Java Partlets, Java Server Page (JSP),
Applets, Sonstige Open Source Technologien für das www, Hypertext Transport Protokoll, HTTP-Entwurfsziele, Nachteile von http, HTTP-Transaktionen (Phasen 1-4),
Raum-/Zeitdiagramm des http-Protokolls, Connection, Request
29.09.201601:32:4283
6. Wichtige Web-Technologien / 7. Middleware für verteilte Anwendungen im Internet
Response, Disconnection, Beispiele von Elementen im Response-Header, Unterschied zwischen http und REST, Unterschied zwischen REST und WebDAV, Middleware für verteilte Anwendungen im Internet,
Status und Verwendbarkeit bekannter Middleware, Das Network File System (NFS), Merkmale von NFS, Funktionsweise von NFS, NFS Protokoll (bis NFS Version3), Mount Protokoll (bis NFS Version3),
Netzwerk Lock-Manager und Lock-Protokoll (bis NFS Version3), Ab NFS Version 4 (RFC-3530), NFS und Datensicherheit (security), Netzwerk Status-Monitor
29.09.201601:30:4588
7. Middleware für verteilte Anwendungen im Internet
Das Common Gateway Interface (CGI), Erstellen einer dynamischen Web-Seite (Web-Formular), Dynamische Web-Seiten mit CGI, Aufruf eines CGI-Programms für Formulare,
Parameterübergabe zwischen Web Client und Web Server, CGI-Parameterformat, Speicherung der Benutzereingaben, Versteckte Felder, Cookies, Erstellen eines Cookies,
Bedeutung der Datenfelder in cookie.txt, HTML-Kommando zur Cookie-Erstellung, Remote Procedure Calls (RPCs), Definition von RPCs, Eigenschaften von RPCs
29.09.201601:32:3657
7. Middleware für verteilte Anwendungen im Internet
Eigenschaften von RPCs, Unterschiede zu lokalen Prozeduraufrufen, Inkompatibilitäten bei der Rechnerkommunikation, Parameterübergabe bei RPCs, Aufruf einer entfernten Prozedur,
Ablaufdiagramm des Fernaufrufs, RPC-Aufruf inkl. der Betreibssystemdienste, Zusammenbinden des Clients mit dem RPC Server, Statisches Binden, Dynamisches Binden, Beispiel SUN RPCs,
Automatische Stub-Code-Erzeugung für RPCs, Verteiltes Binden von Client und Server, Ablauf des verteilten Bindens
29.09.201601:26:1968
7. Middleware für verteilte Anwendungen im Internet
Fehlersituationen bei RPCs, RPC-Fehlersemantik, Geschwindigkeit von RPCs, Maßnahmen zur Effizienzsteigerungen bei RPCs, Verminderung der Kopienzahl, Einführen von Vater- und Kindprozessen,
Einführen von leichtgewichtigen Prozessen, Zusammenfassung der Probleme bei RPCs, Microsoft .net, Virtuelle Maschine, Host OS und Guest OS, Hypervisor
29.09.201601:19:5264
7. Middleware für verteilte Anwendungen im Internet
Virtuelle Maschine: Virtual Machine Manager, Probleme mit virtuellen Maschinen; Server Visualisierung Allgemein: Paravirtualisierung, Hardware-Virtualisierung;
Virtuelle Peripherie einer virtuellen Maschine: Software-basierte I/O-Virtualisierung, Hardware-basierte I/O-Virtualisierung; Cloud Computing: Das Cloud OS "OpenStack"