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E-Book

Digitale Kommunikation

Vernetzen, Multimedia, Sicherheit

AutorChristoph Meinel, Harald Sack
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl422 Seiten
ISBN9783540929239
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis44,99 EUR

Internet und World Wide Web basieren auf dem Vermögen, Informationen und Medien jeder Art in digitalisierter Form über Nachrichtenkanäle zu transportieren und zu verbreiten. Die Autoren erläutern Grundlagen und geschichtliche Hintergründe der digitalen Kommunikation und geben einen Überblick über Methoden und Verfahren der Kodierung von Text-, Audio-, Grafik- und Videoinformation, die im Internet zur Anwendung kommen. Zahlreiche Abbildungen sowie Sachindex, Personenindex und Glossar zu jedem Kapitel erhöhen den praktischen Nutzen dieses Handbuchs.



Dr. sc. nat. Christoph Meinel (1954) ist Direktor und Geschäftsführer des Hasso-Plattner-Instituts für Softwaresystemtechnik GmbH (HPI) und ordentlicher Professor (C4) für Internet-Technologien und Systeme. Er hat Mathematik und Informatik an der Humboldt-Universität in Berlin studiert, dort 1981 promoviert und sich 1988 an der Akademie der Wissenschaften in Berlin habilitiert. Er wurde 1992 zum ordentlichen Professor (C4) für Informatik an die Univ. Trier berufen und hat dort in den Jahren 1998 - 2002 neben seinem Lehrstuhl das von der Fraunhofer-Gesellschaft betreute Institut für Telematik e.V. geleitet. Seit 2004 ist er Direktor und Geschäftsführer

des HPIs und hat einen Lehrstuhl (C4) für Internet-Technologien und Systeme an der Universität Potsdam. Neben seiner Lehrtätigkeit in Potsdam ist er Gastprofessor an der Univ. Luxembourg (Luxembourg) und an der TU Peking (China) und als Programmdirektor des HPI-Stanford Forschungsprogramms zum Design Thinking Research tätig.

Christoph Meinel ist Autor bzw. Co-Autor von 7 Büchern, Inhaber internationaler Patente und hat mehr als 300 wissenschaftliche Publikationen veröffentlicht. Seine aktuellen Forschungsinteressen liegen in den Bereichen IT-Sicherheit, Teleteaching - Semantic/Social Web und e-Health. Er war wissenschaftlich aktiv auch auf dem Gebiet der Komplexitätstheorie und hat (BDD-basierte) Datenstrukturen und effiziente Algorithmen untersucht und entworfen.

Zusammen mit Hasso Plattner war Christoph Meinel 2006 Gastgeber des 1. Nationalen IT-Gipfels der deutschen Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel. Er ist Chairman des 2007 gegründeten deutschen IPv6-Rats, Herausgeber von 'ECCC - Electronic Colloquiums on Computational Complexity', des 'IT-Gipfelblog' und des 'tele-TASK'-Archivs. 1996 - 2007 gehörte dem Direktorium des IBFI Schloss Dagstuhl an und war Sprecher der GI-Fachgruppe 'Komplexität'. Er hat in einer großen Zahl internationaler Programm-Komitees mitgewirkt, diverse Konferenzen und Symposien veranstaltet und ist in wissenschaftlichen Aufsichtsräten aktiv.

Dr. Harald Sack ist Gastwissenschaftler am Hasso-Plattner-Institut für Softwaresystemtechnik (HPI) an der Universität Potsdam. Nach einem Informatikstudium an der Universität der Bundeswehr in München arbeitete er von 1990 - 1997 als Anwendungsentwickler und Projektleiter in der Bundeswehr. 1997 ging er als assoziiertes Mitglied des Graduiertenkollegs 'Mathematische Optimierung' an die Universität Trier und promovierte 2002 mit einer Arbeit zur formalen Verifikation zum Dr. rer. nat. 2002 - 2008 arbeitete er als wissenschaftlicher Assistent am Institut für Informatik an der Friedrich-Schiller-Universität in Jena und ist seit 2007 Gastdozent am HPI in Potsdam. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in den Gebieten Multimedia Retrieval, Semantic Web, Wissensrepräsentationen und Semantic enabled Retrieval. Seit 2008 ist er kommissarischer Sprecher der Fachgruppe 'Multimedia- und Hypermediasysteme' der Gesellschaft für Informatik und Mitglied des Deutschen IPv6 Rates.

 

 

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort5
Inhaltsverzeichnis7
Kapitel 1 Prolog11
Digitale Güter11
Digitale Kommunikation und ihre Grundlagen18
Wegweiser durch die digitale Kommunikation23
Glossar25
Kapitel 2 Geschichtlicher Rückblick28
Entwicklung der Schrift28
Exkurs 1: Die Entwicklung der Sprache30
Erste Kommunikationsnetzwerke37
Die Entwicklung des Buchdrucks43
Entstehung des Zeitungswesen50
Telekommunikationssysteme und Elektrizität53
Optische Telegrafie53
Elektrische Telegrafie56
Der Vormarsch der Individual-Telekommunikation59
Telefon59
Vom Phonograph zum Grammophon61
Fotografie63
Drahtlose Telekommunikation - Rundfunk und Fernsehen66
Funktelegrafie66
Rundfunk68
Film und Kino70
Fernsehen72
Analoge und digitale Aufzeichnungsverfahren75
Der Computer als universeller persönlicher Kommunikationsmanager77
Die untrennbare Geschichte von Internet und WWW84
Das ARPANET -- wie alles begann...84
The Internet goes public88
Das WWW revolutioniert das Internet90
Web 2.0 und Semantic Web -- Die Zukunft des WWW94
Glossar97
Kapitel 3 Grundlagen der Kommunikation in Rechnernetzen101
Grundbegriffe und -konzepte101
Kommunikation und Datenübertragung101
Klassifikationen von Kommunikationssystemen106
Rechnernetze und Paketvermittlung111
Klassische Punkt-zu-Punkt Verbindung111
Leitungsvermittelte Netzwerke113
Von der Leitungsvermittlung zur Paketvermittlung114
Das Prinzip der Paketvermittlung115
Vorteile der Paketvermittlung117
Paketheader119
Nachteile der Paketvermittlung120
Verbindungslose und verbindungsorientierte Netzwerkdienste121
Dienstparadigmen von Rechnernetzen122
Fehlererkennung und Fehlerkorrektur125
Exkurs 2: Fehlererkennende und fehlerkorrigierende Codes126
Leistungskennziffern von Rechnernetzen133
Benutzerbezogene Kenngrößen134
Qualitative Leistungskriterien134
Quality of Service136
Exkurs 3: Verzögerung in paketvermittelten Netzwerken136
Kommunikationsprotokolle142
Protokollfamilien144
Schichtenmodell144
Exkurs 4: Das ISO/OSI-Schichtenmodell149
Das Internet und das TCP/IP-Schichtenmodell154
Protokollfunktionen160
Glossar163
Kapitel 4 Multimediale Daten und ihre Kodierung169
Medienvielfalt und Multimedia - eine Formatfrage169
Information und Kodierung172
Information und Entropie172
Redundanz -- Mehrwert oder Verschwendung?174
Text - Datenformate und Komprimierung176
Textkodierung176
Exkurs 5: Der Unicode Standard180
Textkomprimierung185
Exkurs 6: Einfache Verfahren der Datenkomprimierung185
Grafik - Datenformate und Komprimierung190
Exkurs 7: Was ist Farbe? -- Farbe und Farbsysteme193
Varianten der Lauflängenkodierung für Grafikdaten199
LZW-Verfahren200
GIF-Format201
Exkurs 8: GIF -- Dateiaufbau201
PNG-Format207
JPEG-Format208
Exkurs 9: JPEG -- Komprimierung und JPEG -- Dateiformat210
Audio -- Datenformate und Komprimierung221
Analog-Digital-Umwandlung224
Unkomprimierte Audio-Datenformate230
Audiokomprimierung232
MPEG Audiokodierung238
Exkurs 10: MPEG-1 Audiokodierung241
Exkurs 11: MP3 -- Dateiaufbau246
Weitere Audio-Komprimierungsverfahren252
Streamingtechniken255
Video und Animation - Datenformate und Komprimierung256
Digitale Videokodierung257
Komprimierung von Videosignalen263
Bewegungskompensation und Bewegungsvorhersage266
MPEG Komprimierung: Schüsselprobleme268
MPEG Komprimierung: Prinzipielles Vorgehen270
MPEG-2 Standard277
Exkurs 12: MPEG -- Datenformat282
MPEG-4 Standard288
MPEG-7 Standard295
MPEG-21 Standard301
Exkurs 13: Andere Videodatenformate und -komprimierungsverfahren303
Glossar307
Kapitel 5 Digitale Sicherheit314
Grundlagen der Sicherheit in Rechnernetzen314
Sicherheitsziele316
Kryptografische Grundbegriffe320
Vertraulichkeit und Verschlüsselung324
Symmetrische Verschlüsselungsverfahren324
Exkurs 14: Einfache historische Verschlüsselungsverfahren324
Exkurs 15: Data Encryption Standard (DES) und Advanced Encryption Standard (AES)330
Asymmetrische Verschlüsselungsverfahren334
Exkurs 16: Das RSA Public-Key-Verfahren336
Authentifikation339
Digitale Signaturen343
Datenintegrität und Authentizität345
Message Digest347
Exkurs 17: Kryptografische Hashfunktionen348
Public Key Infrastrukturen und Zertifikate354
Zertifizierungsstelle (CA)355
Vertrauensmodelle358
Glossar360
Kapitel 6 Epilog365
Personenregister375
Abkürzungen und Akronyme396
Bildnachweise401
Literaturverzeichnis402
Sachverzeichnis411

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