Detail předmětu

Multimédia (v angličtině)

FIT-MULeAk. rok: 2021/2022

Definice multimédií, přehled periferních zařízení, multimédia a zpracování signálu, signálové procesory, "case study" návrhu systému se signálovým procesorem, Windows API pro práci se zvukem, videosignálem a obrazovým rastrem, formáty dat pro obraz a zvuk, digitalizace a kódování obrazu a zvuku, komprese obrazu, komprese videa, komprese zvuku, rozhraní DirectX pro rastrové operace, rozhraní DirectX pro zvuk, rozhraní OpenGL pro rastrové operace, programátorská rozhraní pro programování multimediálních aplikací.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Studenti se naučí a porozumí základním metodám zpracování obrazu a zvuku jako 2D a 1D signálů. Seznámí se i s postupy komprese a dekomprese obrazových a zvukových dat v prostředí PC. Naučí se pracovat s programátorskými rozhraními pro obraz, zvuk a ;video. Seznámí se s datovými formáty pro obraz a zvuk. Seznámí se také se se základními vlastnostmi digitálních signálových procesorů. Naučí se rastrovým operacím ve Windows API, DirectX a OpenGL a užívání zvukového rozhraním Windows API a DirectX. Seznámí se s výhledem zpracování multimediálních dat do budoucnosti.
Studenti se naučí hledat si partnery do týmu, řešit týmové projekty a veřejně obhajovat výsledky práce. Zdokonalí se v praktickém užívání programátorských a ladících nástrojů jakož i v praktickém programování.

Prerekvizity

Základní znalost programování v C/C++, základy zpracování signálu.

Způsob a kritéria hodnocení

Půlsemestrální test, bodovaná počítačová cvičení a individuální projekt.

Osnovy výuky

  1. Úvod, zpracování signálu
  2. Filtrace
  3. Kompresní techniky
  4. Zvukové formáty
  5. Zvuková rozhraní
  6. Principy komprese obrazu a videa
  7. Formáty obrazu
  8. Formáty videa
  9. Multimediální frameworky, půlsem. test
  10. DirectX
  11. OpenGL
  12. Formáty a technologie TV
  13. Závěr, DSP use case

Učební cíle

Naučit se a porozumět základním metodám zpracování obrazu a zvuku jako 2D a 1D signálů. Seznámit se s postupy komprese a dekomprese obrazových a zvukových dat v prostředí PC. Naučit se pracovat s programátorskými rozhraními pro obraz, zvuk a video. Seznámit se s datovými formáty pro obraz a zvuk. Seznámit se se základními vlastnostmi digitálních signálových procesorů. Naučit se rastrovým operacím ve Windows API, DirectX a OpenGL a zvukovému rozhraním Windows API a DirectX. Seznámit se s výhledem zpracování multimediálních dat do budoucnosti.

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

Kontrolovaná výuka zahrnuje půlsemestrální test, bodovaná počítačová cvičení, individuální projekt a záverečnou zkoušku. Půlsemestrální test nemá náhradní termín a závěrečná zkouška má dva možné náhradní termíny.

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

Oney, W.: Systems Programming for Windows, Microsoft Press, Redmond, WA, USA, 1996, ISBN 1-55615-949-8
Simon, R. J.: Multimedia & ODBC API Bible, Watte Group Press, Carte Madera, CA, USA, 1996, ISBN 1-57169-011-5

Doporučená literatura

David Salomon, Giovanni Motta. Handbook of Data Compression. Springer, 2010. ISBN 978-1-84882-902-2
Iain E. G. Richardson. H.264 and MPEG-4 Video Compression: Video Coding for Next-generation Multimedia. John Wiley & Sons, 2003. ISBN 978-0-470-86960-7
IEEE Multimedia, IEEE, USA - série časopisů - různé články (CS)
IEEE Multimedia, IEEE, USA – various articles (EN)
John Watkinson. The MPEG Handbook. CRC Press, 2012. ISBN 978-1-136-02898-6
Oney, W.: Systems Programming for Windows, Microsoft Press, Redmond, WA, USA, 1996, ISBN 1-55615-949-8 (CS)
Simon, R. J.: Multimedia & ODBC API Bible, Watte Group Press, Carte Madera, CA, USA, 1996, ISBN 1-57169-011-5
Wodaski, R.: Multimedia Madness, SAMS Publishing, Carmel, IN, USA, 1992, ISBN 0-672-30249-7
Wodaski, R.: PC Video Madness, SAMS Publishing, Carmel, IN, USA, 1993, ISBN 0-672-30322-1
Wodtke, M.: Mind Over Media, McGraw-Hill, New York, USA, 1993, ISBN 0-07-067633-X
Yun Q. Shi, Huifang Sun. Image and Video Compression for Multimedia Engineering: Fundamentals, Algorithms, and Standards. CRC Press, 1999. ISBN 978-1-4200-4979-8

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-1H magisterský navazující

    obor MGH , 0 ročník, letní semestr, doporučený kurs

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MGMe , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. František Grézl, Ph.D.
Ing. Tomáš Milet, Ph.D.
prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.
Ing. David Bařina, Ph.D.
Ing. Jozef Kobrtek, Ph.D.

Osnova

  1. Úvod, zpracování signálu
  2. Filtrace
  3. Kompresní techniky
  4. Zvukové formáty
  5. Zvuková rozhraní
  6. Principy komprese obrazu a videa
  7. Formáty obrazu
  8. Formáty videa
  9. Multimediální frameworky
  10. DirectX
  11. OpenGL
  12. Formáty a technologie TV
  13. Závěr

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Chlubna
Ing. David Bařina, Ph.D.

Osnova

Úvodní laboratorní cvičení, seznámení s pomůckami (0. cvičení)
  1. Návrh zvukových filtrů a jejich realizace
  2. Rastrové operace Windows API
  3. Zpracování videosekvencí
  4. Komprese JPEG - nastavení koeficientů DCT
  5. DirectX rozhraní pro obraz a zvuk