Detail předmětu

Multimedial Data Processing

FEKT-MPA-MUMAk. rok: 2024/2025

Obsahem předmětu Multimédia je podrobný popis moderních metod užívaných v rámci kompresních algoritmů pro obraz a video, zabezpečení multimediálního obsahu technikami vodoznačení, principy přenosů multimediálních dat v IP sítích a v neposlední řadě principy indexace a vyhledávání v rozsáhlých multimediálních databázích.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Číka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia a základní znalosti o kompresích digitálního obrazu a videu. Je požadována základní znalost jazyku JAVA. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, 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

Hodnocení se řídí Studijním a zkušebním řádem VUT a Směrnicí děkana FEKT doplňující studijní a zkušební řád VUT. Maximum 20 bodů je uděleno za práci v počítačových cvičeních. Za vypracování projektů je uděleno maximálně 20 bodů. Závěrečná zkouška je hodnocena maximem 60 bodů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je podat studentům dostatek informací pro orientaci v oblasti zpracování obrazových dat a videosekvencí, zabezpečení, přenosu v IP sítích, indexace a vyhledávání v multimediálních databázích.
Absolvent předmětu je schopen:
- popsat a vysvětlit základní parametry digitálního obrazu a videa,
- popsat a vysvětlit postup při měření kvality digitálního obrazu a videa,
- pospat a vysvětlit transformace využívané při kompresích obrazu videa,
- vysvětlit entropické kódování využívané při kompresích obrazu videa,
- vysvětlit principy odhadu a kompenzace videa používané v kompresních standardech pro video,
- popsat a implementovat jednotlivé části komprese JPEG a MPEG,
- popsat současné kompresní formáty, definovat jejich výhody a nevýhody,
- orientovat se v prostředí přenosu multimediálních dat skrze Internet,
- vysvětlit principy zabezpečení multimediálního obsahu,
- popsat principy multimediálních databází.

Základní literatura

BING, Benny. Next-generation video coding and streaming. Hoboken: John Wiley and Sons, 2015. ISBN 978-1-118-89130-8. (EN)
SALOMON, D. Data compression. New York: Springer, c2004. ISBN 0-387-40697-2. (EN)
SALOMON, David, Giovanni MOTTA a David BRYANT, Handbook of data compression. 5th ed. ISBN 978-1848829022 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-CAN magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Číka, Ph.D.

Osnova

1. Obecné informace k předmětu, základní pojmy týkající se distribuce a komprese obrazových dat
2. Měření kvality multimediálních dat, diferenční kódování a kvantizace
3. Transformační kódování (DCT, DWT, DWHT)
4. Entropické kódování (Huffmanovo, aritmetické, slovníkové)
5. Standardy pro kompresi statických obrazů JPEG, PNG, HEIC
6. Entropické kódování (SPIHT, EZW –vhodné s využitím DWT)
7. Vodoznačení statických obrazů
8. Odhad a kompenzace pohybu při kompresi videa
9. Standardy pro kompresi  videa AVC, HEVC, AV1, VVC
10.Techniky streamování, ochrana streamovaných dat  

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Číka, Ph.D.

Osnova

1. polovina semestru
Úkoly demonstrující jednotlivé kroky komprese obrazu dle komprese JPEG
2. polovina semestru
Individuální aplikace