Detail předmětu

Multimédia

FIT-MULAk. rok: 2022/2023

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

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

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

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

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 užívání programovacího jazyka C/C++.

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 (slajdy)
  2. Filtrace (slajdy)
  3. Kompresní techniky (slajdy)
  4. Zvukové formáty (slajdy, nové slajdy)
  5. Zvuková rozhraní (slajdy)
  6. Principy komprese obrazu a videa (slajdy)
  7. Formáty obrazu (slajdy)
  8. Formáty videa (slajdy)
  9. Multimediální frameworky (slajdy), půlsem. test
  10. DirectX (slajdy)
  11. OpenGL (slajdy)
  12. Formáty a technologie TV (slajdy)
  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

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
Simon, R. J.: Multimedia & ODBC API Bible, Watte Group Press, Carte Madera, CA, USA, 1996, ISBN 1-57169-011-5
Studijní opora „Multimédia“ ke stažení (CS)
Study support "Multimedia" (in Czech) to download (EN)
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

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBI , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MBS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MGM , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor MIN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MMM , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MPV , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MSK , 0 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NADE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NBIO , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NCPS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NEMB , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NGRI , 0 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NHPC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NIDE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISD , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISY do 2020/21 , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NMAL , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NMAT , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NNET , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSEC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSEN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSPE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NVER , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NVIZ , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISY , 0 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MIS , 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program VUB bakalářský

    obor VU-D , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-IDT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-VT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-VT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-VT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-VT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-IDT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-IDT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-IDT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-IDT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-VT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-D , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-VT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-IDT , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-D , 3 ročník, letní semestr, volitelný
    obor VU-IDT , 3 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NEMB do 2021/22 , 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

  1. Úvod, Kompresní techniky (8. 2. 2023, slajdy, slajdy)
  2. Zpracování signálu (15. 2. 2023)
  3. Filtrace (22. 2. 2023, slajdy)
  4. Principy komprese obrazu a videa (1. 3. 2023, slajdy)
  5. Zvuková rozhraní (8. 3. 2023, slajdy)
  6. Zvukové formáty (15. 3. 2023, slajdy, nové slajdy)
  7. Formáty obrazu (22. 3. 2023, slajdy)
  8. Formáty videa (29. 3. 2023, slajdy)
  9. Multimediální frameworky (5. 4. 2023, slajdy), půlsem. test
  10. Vulkan (12. 4. 2023)
  11. OpenGL (19. 4. 2023, slajdy)
  12. Formáty a technologie TV (26. 4. 2023, slajdy)
  13. Závěr, DSP use case (3. 5. 2023, slajdy)

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

  1. Úvodní laboratorní cvičení, seznámení s pomůckami
  2. Návrh zvukových filtrů a jejich realizace
  3. Komprese JPEG - nastavení koeficientů DCT
  4. Multimediální framework FFmpeg
  5. Shadery
  6. OpenGL

Projekt

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. David Bařina, Ph.D.

Osnova

  1. Individuálně zadávené projekty trvající po celou dobu kursu

Elektronické učební texty

BAŘINA, David. Multimédia: Studijní opora. 2023. Vysoké učení technické v Brně.
mul-opora-2023-04-04.pdf 1.3 MB

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz