Detail předmětu

Grafické a multimediální procesory

FIT-GMUAk. rok: 2015/2016

Úvod, základní koncepce. Architektura grafické karty,  CUDA. OpenCL. Barevné modely, CIE, TV standardy, historie. Grafické systémy, pipeline a paralelizace. OpenGL. MM systémy, historie. Optimalizace výpočtu. Digitální kamery, QR kódy. Grafické systémy SGI, GF7800 a další. Transformace - ortogonalita, Haarova transformace, příklad JPEG. Celočíselná kosinová transformace. Paměti s přidanou logikou. Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace. MMX, SSE, AVX. Waveletová transformace. Kódování faxu. Černobílé zobrazení, JBIG, míry zkreslení, hrací konzoly.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s obvodovou podporou grafických a multimediálních operací a s programováním těchto operací v jazyku OpenCL a prostředím CUDA.

Prerekvizity

Nejsou žádné prerekvizity.

Způsob a kritéria hodnocení

Absolvování cvičení a vypracování projektů.

Osnovy výuky

Osnova přednášek:
  • Úvod, základní koncepce. Architektura grafické karty,  CUDA.
  • OpenCL.
  • Barevné modely, CIE, TV standardy, historie. Grafické systémy, pipeline a paralelizace.
  • OpenGL.
  • MM systémy, historie.
  • Optimalizace výpočtu.
  • Digitální kamery, QR kódy.
  • Grafické systémy SGI, GF7800 a další.
  • Transformace - ortogonalita, Haarova transformace, příklad JPEG.
  • Celočíselná kosinová transformace. Paměti s přidanou logikou.
  • Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace. MMX, SSE, AVX.
  • Waveletová transformace. Kódování faxu.
  • Černobílé zobrazení, JBIG, míry zkreslení, hrací konzoly.

Osnova počítačových cvičení:
  • 12 bodů
    1. Úvod do OpenCL
    2. Paměťový model OpenCL
    3. Komunikace mezi OpenCL a OpenGL
    4. OpenGL a jeho využití pro paralelizaci

Osnova ostatní - projekty, práce:
Individuální zadání projektů, 28 bodů.

Učební cíle

Seznámit studenty s obvodovou podporou a implementací grafických a multimediálních operací, transformací a komprese obrázků, a dále s využitím jazyků OpenCL a OpenGL k zpracování obrazové informace. Nově byl zařazen prostředek CUDA pro programování GPGPU.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Absolvování cvičení a vypracování projektů.

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

  • Foley J.D., van Dam A., Feiner S.K., Hughes J.F.: Computer Graphics, Principles and Practice, Addison Wesley, 1990
  • Rao K.R., Hwang J.J.: Techniques & Standards for Image, Video & Audio Coding, Prentice Hall, 1996
  • Další aktuální literatura a firemní zdroje.

Doporučená literatura

  • Přednáškové materiály v elektronické formě.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBS , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MBI , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MIS , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MIN , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MMM , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MGM , libovolný ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor MSK , libovolný ročník, zimní semestr, volitelný
    obor MPV , 2. ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc.

Osnova

  • Úvod, základní koncepce. Architektura grafické karty,  CUDA.
  • OpenCL.
  • Barevné modely, CIE, TV standardy, historie. Grafické systémy, pipeline a paralelizace.
  • OpenGL.
  • MM systémy, historie.
  • Optimalizace výpočtu.
  • Digitální kamery, QR kódy.
  • Grafické systémy SGI, GF7800 a další.
  • Transformace - ortogonalita, Haarova transformace, příklad JPEG.
  • Celočíselná kosinová transformace. Paměti s přidanou logikou.
  • Mapování a komprese textur. Pixelové interpolace. MMX, SSE, AVX.
  • Waveletová transformace. Kódování faxu.
  • Černobílé zobrazení, JBIG, míry zkreslení, hrací konzoly.

Cvičení na počítači

8 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc.

Osnova

  • 12 bodů
    1. Úvod do OpenCL
    2. Paměťový model OpenCL
    3. Komunikace mezi OpenCL a OpenGL
    4. OpenGL a jeho využití pro paralelizaci

Projekt

18 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc.