Detail předmětu

Multimediální služby

FEKT-BPC-MDSAk. rok: 2023/2024

Předmět Multimediální služby je rozdělen do tří částí. První část je zaměřena na síťové technologie a přenos multimediálních dat sítí Internet. Konkrétně se studenti seznámí se základy směrování v IP sítích, s možnosti vysílání na skupinovou adresu (MULTICAST), se základy pro zajištění kvality služeb (QoS) a kvality zážitků (QoE). Zvláštní pozornost je zaměřena na protokoly aplikační vrstvy modelu TCP/IP, které jsou používané pro přenos a kontrolu multimediálních dat. V druhé části předmětu se studenti detailně seznámí se současnými technologiemi využívanými při videokonferencích, internetové telefonii, internetové televizi a video streamingu. Poslední část předmětu je orientovaná na kompresní algoritmy obrazových a zvukových dat. Konkrétně se jedná o popis standardů JPEG, H.26x, MPEG-x a řečových kodeků G-7xx. 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Číka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány základní znalosti o IP sítích a základní znalosti jazyku JAVA. 

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Až 30 bodů za cvičení (body student získává za samostatné úkoly a samostatný projekt).
Až 70 bodů za závěrečnou zkoušku.

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

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům jak praktické zkušenosti tak i základní teoretické znalosti o multimediálních komunikačních službách v současných přenosových sítích. 

Student získá teoretické základy z oblasti multimediálních služeb provozovaných v IP sítích. Na základě těchto znalostí bude schopen analyzovat a navrhovat multimediální systémy malého i velkého rozsahu. Student bude schopen vysvětlit principy distribuce multimediálních dat v reálném čase, principy služeb, mezi něž patří například internetová telefonie, videokonference, internetový televize a streaming. Student se bude dále orientovat v používaných kodecích pro kompresi audio/video signálů. 

Základní literatura

Benny Bing. Video Coding and Online Streaming Technologies: Principles and Practice of AVC, HEVC, AV1, VVC, HLS, MSS, and MPEG-DASH. ISBN 978-0976675235 (CS)
ČÍKA, P. Multimediální služby. Skriptum VUT v Brně. 2012, ISBN: 978-80-214-4443- 0. (CS)
ČÍKA, Petr. Přenos a komprese audio-video dat pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO. 1. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2014. ISBN: 978-80-214-5061- 5. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-TLI bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program BPC-SEE bakalářský 0 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský 0 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program BPC-IBE bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program BPC-EKT bakalářský 0 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-TECH , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program BPC-AMT bakalářský 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Číka, Ph.D.

Osnova

1. Úvodní přednáška, zařazení multimediálních služeb
2. Základy programování v JAVA FX a její využití pro multimédia a multimediální komunikaci
3. Síťový model TCP/IP – způsoby přenosu multimediálních dat v paketových sítích, definice skupinového vysílání – multicastu, streamingu, zajištění kvality služeb (QoS) pro multimediální systémy, kvalita zážitků (QoE)
4. Síťový model TCP/IP - transportní vrstva a její využití při přenosu multimediálních dat, aplikační vrstva - protokoly RTP, RTSP, RTCP, SDP, SAP
5. Možnosti přenosu audio/video dat dle standardu MPEG (IPTV, DVB), Program Stream vs. Transport Stream, Internetová televize, streaming, adaptivní streaming
6. Obousměrná audiovizuální komunikace v reálném čase, popis možností komunikace, protokol SIP (Session Initiation Protocol) - architektura, základní komunikace.
7. Protokol SIP - pokročilé metody
8. Obousměrná audiovizuální komunikace v reálném čase – obecný popis videokonferenční techniky, popis standardu H.323 a jeho srovnání se standardem SIP
9. Komprese statických bitmapových obrazů (Vlastnosti bitmapových obrazů - vlastnosti lidského zrakového systému, kompresní standard JPEG (Joint Picture Expert Group) JPEG 2000)
10. Komprese videa - Rodina standardů MPEG (Motion Picture Expert Group))
11. Komprese videa - Rodina standardů H.26x, kodeky využívané ve službách Google, Microsoft, Apple
12. Komprese řečových signálů využívaných při hlasové komunikaci prostřednictvím VoIP a videokonferencí - kodeky G.7xx
13. Shnutí

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Číka, Ph.D.
Ing. Petr Ilgner
Ing. David Kohout

Osnova

1. Úvodní cvičení + Video na vyžádání (VoD, Unicast/Broadcast/Multicast)
2. Práce s nástrojem FFmpeg, adaptivní streaming
3. Protokol RTMP, vytvoření streamu, konfigurace OBS
4. Konfigurace RTMP serveru s ohledem na bezpečnost
5. Konfigurace překladu RTMP do HLS
6. Konfigurace SW telefonní ústředny Asterisk
7. Test
8. Programování přehrávače pro adaptivní streaming
9. Programování přehrávače pro adaptivní streaming
10. Samostatná práce na projektu
11. Samostatná práce na projektu
12. Kontrola projektu
12. Kontrola projektu 

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz