Detail předmětu

Zpracování multimediálních dat

FEKT-MPC-ZMDAk. rok: 2024/2025

Předmět Zpracování multimediálních dat detailně popisuje principy komprese digitálních obrazů a videosekvencí. Zabývá se podrobnou analýzou technik, které jsou využívány v současných kompresních standardech JPEG, MPEG, H.26x. Dále se zaměřuje na ochranu zejména obrazových dat technikami vodoznačení, streamovacími technikami a Digital Rights Managementu (DRM). 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

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 je podat studentům dostatek informací pro orientaci v oblasti zpracování obrazových dat a videosekvencí, jejich zabezpečení a přenos v IP sítích. 


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.

Základní literatura

ČÍKA, P. Zpracování multimediálních dat pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO (skripta). 2014. ISBN: 978-80-214-5062- 2. (CS)
Lingfen Sun. Guide to Voice and Video over IP: For Fixed and Mobile Networks (Computer Communications and Networks). ISBN 978-1447149040 (CS)
Salomon, D. Data Compression: The Complete Reference (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-AUD magisterský navazující

    specializace AUDM-TECH , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program MPC-MEL magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPC-TIT magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program MPC-IBE 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

39 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