Multimediální systémy [ KMI/MUSY ]

Předmět poskytuje základy problematiky digitálního obrazu, videa a audia, jejich komprese a distribuce po datové síti.

V předmětu jsou probírány reprezentace a formáty digitálního obrazu, videa a audia, jejich získávání, zpracování, komprese a distribuce po datové sítí a také tvorba DVD. Zmíněna je i problematika DRM. Obsahem cvičení je praktické zacházení s obrazem, videem a audiem od jejich získání, přes editaci a kompresi až po distribuci - studenti si zkusí vytvořit DVD a zprovoznit streamovací server.

Předpoklady: Základní znalosti problematiky počítačových sítí.

Zkouška

Společné informace ke zkoušce

Zápočet

Společné informace k zápočtu

Materiály

Přednášky

  1. Úvod: Historie, multimediální data a systémy, klasifikace.
    slajdy
  2. Získání obsahu: Digitalizace analogového signálu (vzorkování a kvantizace), Fourierova transformace, vzorkovací věta (Sampling theorem), filtrace.
    slajdy
  3. Reprezentace a formáty, barvy: Reprezentace a formáty obrazu, videa, audia a grafiky, problém barev, barevné prostory (modely).
    slajdy
  4. Zpracování obsahu (authoring): Authoring a nástroje, tvorba DVD (DVD authoring).
    slajdy
  5. Komprese: Základní pojmy z teorie informace, kódování a komprese, základní bezeztrátové kompresní metody.
    slajdy
  6. Základní ztrátové kompresní metody: DPCM, transformační (DCT, DFT) a podpásmové (wavelet) kódování.
    slajdy
  7. Komprese obrazu: Bezeztrátové (GIF, PNG, TIFF), JPEG, waveletová, fractálová, WebP.
    slajdy
  8. Komprese videa: Bezeztrátové (M-JPEG, DV), predikce pohybu, MPEG/H.26*, VP*, Theora, AV1, kontejnery (MPEG, Ogg, WebM, AVI).
    slajdy
  9. Komprese audia: Predikce (PCM), psychoakustika, syntetizace, MPEG (MP3, AAC), Dolby (AC-3), Vorbis, Speex, FLAC, MIDI.
    slajdy
  10. Komprese grafiky: Reprezentace (polygonální sítě), topological surgery, progresivní sítě, waveletová komprese, MPEG.
    slajdy
  11. Distribuce: Streaming, webcasting, video on demand, Quality of Service, VOIP, internetová televize (IPTV).
  12. Digital Rights Management (watermark, šifrování)

Cvičení

  1. Interaktivita
  2. Získání audia a obrazu: Vzorkování, frekvenční doména, filtrace.
  3. Reprezentace obrazu a videa: Alfa kanál, antialising, prokládané/progresivní video.
  4. Barvy: Problém barev, kalibrace, chromaticita, barevné prostory.
  5. DVD authoring: Formáty videa a audia, tvorba menu, programování.
  6. Komprese obrazu a videa: JPEG, JPEG 2000. M-JPEG, MPEG-1/2/4, DivX/Xvid, bit rate a další parametry komprese videa (např. pro DVD).
  7. Komprese audia a grafiky: Aplituda, práh slyšitelnosti, maskování, MPEG-1 Layer 2/3, MPEG-2/4 AAC, AC-3, MIDI. Trojúhelníková síť, tological surgery, progresivní sítě.

Literatura