Detail předmětu

Multimedia in Telecommunications

FEKT-GVDKAk. rok: 2018/2019

Studenti se seznámí se základy matematického popisu barevných světel a jeho využití k vytvoření analogových i digitálních obrazových signálů. Kurs pokračuje vysvětlením principu obrazových snímačů a zobrazovačů, popsáním formátů a vlastností různých analogových i digitálních rozhraní. Důraz je kladen na vysvětlení principu zdrojových kodeků pro obrazové a zvukové signály a schopnost jejich praktické aplikace. Studenti získají znalosti o metodách aplikovatelných pro měření kvality obrazu.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolven předmětu je schopen: (1) vysvětlit reprezentaci barevných světel v různých standardních prostorech a vypočítat barevné souřadnice při mísení světel, (2) popsat vlastnosti a způsob vytvoření obrazového signálu, (3) vysvětlit princip činnosti obrazových snímačů různých provedení a různých typů zobrazovačů, (4) vysvětlit a aplikovat nástoje obrazových a zvukových zdrojových kodeků, (5) zvolit vhodná rozhraní a formáty signálů pro propojení multimediálních zařízení, (6) analyzovat vlastnosti zvoleného multimediálního systému.

Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen vysvětlit základní principy digitálního zpracování signálů (vzorkování, kvantování, kódování) a využít základní matematický aparát derivace a integrálu. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářekého studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

V průběhu semestru mohou studenti získat celkem 25 bodů za aktivní práci v laboratorních cvičeních. Závěrečná zkouška je hodnocena maximálně 75 body.

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Základy televizní kolorimetrie.
2. Principy televizního přenosu. Základní pojmy videotechniky. Rozklad obrazu, úplný obrazový signál.
3. Analogové televizní soustavy. Analogová rozhraní používaná ve videotechnice, jejich provedení a formáty signálů.
4. Zařízení pro snímání obrazových signálů.
5. Zobrazovače. CRT obrazovky, LCD, OLED a plazmové displeje, projektory.
6. Digitalizace obrazových signálů. Digitální rozhraní používaná ve videotechnice, jejich provedení a formáty signálů.
7. Komprimace digitálních obrazových signálů - standardy JPEG, MPEG1, MPEG2.
8. Moderní komprimační standardy, část 1. MPEG4 Part 2, MPEG4 Part 10.
9. Moderní komprimační standardy, část 2. Dirac, SMPTE VC-1, H.265. Zpracování a komprimace digitálních zvukových signálů.
10. Přenos multimédií v IP sítích.
11. Záznam videosignálů - magnetické pásky, optické disky CD, DVD, BD, přehrávače a rekordéry.
12. Objektivní a subjektivní hodnocení kvality v analogové a digitální videotechnice.
13. Trendy a perspektivy ve videotechnice. 3DTV, UHDTV.

Laboratorní cvičení:
1. Analýza úplného obrazového signálu.
2. Měření modulační přenosové funkce.
3. Měření věrnosti barev.
4. Nelineární zpracování videa v PC.
5. Přenos videa v sítích IP.
6. Analýza adaptivního streamování s využitím protokolu HTTP.
7. Plenoptické snímání obrazu.
8. Snímání obrazu s vysokým dynamickým rozsahem.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s metodami a technickými prostředky pro snímání, zobrazování, záznam, zpracování a měření analogových a zejména digitálních obrazových signálů a zvukových signálů.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

LUTHER, A.C. Digital Audio and Video. London: Artech House, 1997. (EN)
FISCHER, W. Digital Television. Berlin: Springer Verlag, 2004. (EN)
WIEN, M. High Efficiency Video Coding: Coding Tools and Specification (Signals and Communication Technology). Berlin: Springer Verlag, 2015. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program TECO-G magisterský navazující

    obor G-TEC , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D.

Osnova

1. Základy televizní kolorimetrie.
2. Principy televizního přenosu. Základní pojmy videotechniky. Rozklad obrazu, úplný obrazový signál.
3. Analogové televizní soustavy. Analogová rozhraní používaná ve videotechnice, jejich provedení a formáty signálů.
4. Zařízení pro snímání obrazových signálů.
5. Zobrazovače. CRT obrazovky, LCD, OLED a plazmové displeje, projektory.
6. Digitalizace obrazových signálů. Digitální rozhraní používaná ve videotechnice, jejich provedení a formáty signálů.
7. Komprimace digitálních obrazových signálů - standardy JPEG, MPEG1, MPEG2.
8. Moderní komprimační standardy, část 1. MPEG4 Part 2, MPEG4 Part 10.
9. Moderní komprimační standardy, část 2. Dirac, SMPTE VC-1, H.265. Zpracování a komprimace digitálních zvukových signálů.
10. Přenos multimédií v IP sítích.
11. Záznam videosignálů - magnetické pásky, optické disky CD, DVD, BD, přehrávače a rekordéry.
12. Objektivní a subjektivní hodnocení kvality v analogové a digitální videotechnice.
13. Trendy a perspektivy ve videotechnice. 3DTV, UHDTV.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D.

Osnova

1. Analýza úplného obrazového signálu.
2. Měření modulační přenosové funkce.
3. Měření věrnosti barev.
4. Nelineární zpracování videa v PC.
5. Přenos videa v sítích IP.
6. Analýza adaptivního streamování s využitím protokolu HTTP.
7. Plenoptické snímání obrazu.
8. Snímání obrazu s vysokým dynamickým rozsahem.