Załącznik Nr 1 do umowy o dzieło Nr

Program Rozwojowy Politechniki Warszawskiej, Zadanie 36
Przygotowanie i modernizacja programów studiów oraz materiałów dydaktycznych
na Wydziale Elektrycznym
Autorzy: Remigiusz Rak, Andrzej Majkowski
Tytuł podręcznika: TECHNIKI MULTIMEDIALNE
I.
Krótka charakterystyka podręcznika
Tworzony podręcznik ma za zadanie przybliżyć studentom zagadnienia i problemy związane z
przetwarzaniem, pozyskiwaniem i zapisem strumieni informacji multimedialnych oraz ich wzajemnej
interakcji. Podręcznik składa się z trzech części. W pierwszej z nich autorzy koncentrują się na
przetwarzaniu sygnałów dźwiękowych. Podane zostaną w niej metody rejestracji i odtwarzania sygnałów
dźwiękowych. Omówione zostaną studia nagraniowe, techniki mikrofonowe, źródła sygnałów
fonicznych, standardy kodowania sygnału dźwiękowego. Druga część poświęcona będzie przetwarzaniu
obrazów stałych i ruchomych. Omówione zostaną tu przetworniki obrazów świetlnych (analizatory i
wyświetlacze obrazów). Podane zostaną metody analizy obrazów stałych ze szczególnym
uwzględnieniem takich pojęć jak: reprodukcja i postrzeganie barw, struktura kolorów, temperatura
barwowa, tekstury, filtry oraz przekształcenia matematyczne stosowane w cyfrowym przetwarzaniu
obrazów. Omówione zostaną podstawy kompresji obrazów stałych: transformata cosinusowa,
transformacja falkowa oraz standardy kompresji JPEG, JPEG2000. W następnej części przedstawione
będą metody przetwarzania obrazów ruchomych: formaty obrazu wizyjnego (PAL, NTSC, DVB,
HDTV), metody eliminacji migotania, kształtowanie kontrastu, korekcja gamma, balans bieli, korekcja
barw, komputerowa edycja wideo. Omówione zostaną również standardy kompresji obrazów
ruchomych: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7. Trzecia część poświęcona będzie niektórym
aspektom wykorzystania technik multimedialnych, takich jak telefonia internetowa, telewizja
interaktywna, standardy przeprowadzania konferencji multimedialnych, nauczanie na odległość z
użyciem multimediów
II.
Opis treści dydaktycznych
Przetwarzanie sygnałów dźwiękowych
1.
a)
b)
c)
d)
Rejestracja sygnałów dźwiękowych
wyposażenie sprzętowe studia nagrań dźwiękowych
mikrofony i techniki mikrofonowe
metody zapisu i obróbki sygnałów fonicznych
karty dźwiękowe
2.
a)
b)
c)
Odtwarzanie sygnałów dźwiękowych
analogowe i cyfrowe źródła sygnałów fonicznych
przedwzmacniacze i wzmacniacze foniczne
kino domowe, wielokanałowy dźwięk przestrzenny
Program Rozwojowy Politechniki Warszawskiej, Zadanie 36
Przygotowanie i modernizacja programów studiów oraz materiałów dydaktycznych
na Wydziale Elektrycznym
3.
a)
b)
c)
d)
Standardy kodowania sygnału dźwięku
kontenery multimedialne
elementy psychoakustyki
podstawy kompresji sygnałów dźwiękowych
formaty kodowania, kompresji, przechowywania dźwięku (np. PCM, MP3, OGG, AAC)
Przetwarzanie obrazów
1. Przetworniki obrazów świetlnych
a) analizatory obrazów CCD, CMOS
b) wyświetlacze obrazów: ekrany plazmowe, ekrany ciekłokrystaliczne
c) projektory multimedialne
2. Obrazy stałe
a) Analiza obrazów cyfrowych
- reprodukcja i postrzeganie barw, struktura kolorów
- przekształcenia matematyczne stosowane w cyfrowym przetwarzaniu obrazów
b) Kompresja obrazów stałych
- transformata kosinusowa
- JPEG
- JPEG2000
3. Obrazy ruchome
a) Cyfrowe przetwarzanie sekwencji obrazów
- formaty obrazu wizyjnego: PAL, NTSC, DVB, HDTV
- kształtowanie kontrastu, korekcja gamma, balans bieli, korekcja barw, eliminacja migotania
- algorytmy poprawy jakości obrazu
- komputerowa edycja wideo
b) Kompresja obrazów ruchomych
- MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7
Wykorzystanie technik multimedialnych
1.
a)
b)
c)
Media strumieniowe
rola mediów strumieniowych w Internecie
sposoby dostępu do mediów strumieniowych
radio i telewizja internetowa
2. Telefonia internetowa
a) pakietyzacja sygnału mowy
b) architektura sieci VoIP
c) kodeki stosowane w sieciach VoIP
d) protokoły stosowane w sieciach VoIP
3. Telewizja interaktywna
a) elementy telewizji interaktywnej
b) protokoły, budowa, zasada działania telewizji interaktywnej
Program Rozwojowy Politechniki Warszawskiej, Zadanie 36
Przygotowanie i modernizacja programów studiów oraz materiałów dydaktycznych
na Wydziale Elektrycznym
4.
a)
b)
c)
Standardy przeprowadzania konferencji multimedialnych
protokoły transmisji danych
oprogramowanie i sprzęt potrzebny do zestawienia konferencji multimedialnej
rozwiązania praktyczne
5. Nauczanie na odległość z użyciem multimediów
a) techniki stosowane w nauczaniu na odległość
b) laboratoria z dostępem zdalnym
c) zalety i wady nauczania na odległość
III. Zasady ogólne zaliczania przedmiotu Techniki Multimedialne
1.
Zasady zaliczenia przedmiotu zostają przedstawione na pierwszych zajęciach.
2.
Aby zaliczyć przedmiot student musi zdobyć 51% możliwych do otrzymania punktów.
3.
Podstawową formą zaliczenia przedmiotu jest kolokwium obejmujące całość przedstawionego na
wykładzie materiału. Kolokwium może mieć postać pisemną lub ustną.
4.
Dodatkowo punkty mogą być przyznawane za:
- wykonanie sprawozdań lub projektów
- aktywność studenta na wykładzie
5.
Liczba punktów jest przeliczana na ocenę wg następującej skali:
Zakres punktów - Ocena
do 50%
2,0
51% - 60%
3,0
61% - 70%
3,5
71% - 80%
4,0
81% - 90%
4,5
pow. 91%
6.
IV.
5,0
W trakcie trwania semestru nie ma możliwości zmian w punktacji.
Lista wyposażenia, oprogramowania, dodatków multimedialnych
W przyswojeniu treści podręcznika może być pomocne oprogramowanie do przetwarzania sygnałów
dźwiękowych typu Audacity, kodek Lame, oprogramowanie do przetwarzania obrazów stałych np.
GIMP, oprogramowanie do montażu filmów typu Windows Movie Maker, uniwersalne środowisko
programistyczne Matlab.
Program Rozwojowy Politechniki Warszawskiej, Zadanie 36
Przygotowanie i modernizacja programów studiów oraz materiałów dydaktycznych
na Wydziale Elektrycznym
V.
Literatura uzupełniająca
1. Jerry Gibson, Multimedia Communications, Academic Press, 2001
2. Ling Guan, Sun-Yuam Kung, Jan Larsen, Multimedia Image and Video Processing, CRC Press, 2001
3. Ian Sincler, Audio and Hi-Fi Handbook, Newnes, 1998
4. Philip A. Laplante, Image and video compression for multimedia engineering, CRC Press, 2000
5. Atul Puri, Multimedia Systems Standards and Networks, Marcel Dekker, New York, 2000
6. Lajos Hanzo, Peter Cherriman, Jurgen Streit, Video Compression and Communications, John Wiley &
Sons, 2007
7. Andreas Spanias, Ted Painter, Venkatraman Atti, Audio signal processing and coding, John Wiley &
Sons, 2007
8. Smart Ganguly, Sudeept Bhatnager, VoIP, John Wiley & Sons, 2008