Dźwięk i obraz w usługach teleinformatycznych

WYŻSZA SZKOŁA INFORMATYKI STOSOWANEJ I ZARZĄDZANIA
Pod auspicjami Polskiej Akademii Nauk
01-447 Warszawa, ul. Newelska 6, tel. 22 3486544
Wydział Informatyki
Kierunek studiów
Profil
Stopień studiów
Forma studiów
Informatyka
Ogólnoakademicki
2-go stopnia
niestacjonarne
Sylabus przedmiotu
Dźwięk i obraz w usługach teleinformatycznych
1. Cele przedmiotu
Kod
CP1
CP2
CP3
CP4
Cel
Zapoznanie się z reprezentacjami cyfrowymi dźwięku i obrazu.
Uzyskanie wiedzy o wykorzystaniu dźwięku i obrazu w usługach telekomunikacyjnych.
Zapoznanie się z technikami kompresji mowy, muzyki, obrazu nieruchomego i ruchomego.
Opanowanie metod badania jakości dźwięku i obrazu w usługach telekomunikacyjnych
2. Efekty przedmiotowe
Wiedza
Kod
EK-W1
EK-W2
EK-W3
Nazwa
Zna podstawowe standardy telekomunikacyjne związane z dźwiękiem
i obrazem.
Posiada wiedzę nt. metod kompresji mowy, muzyki, obrazu nieruchomego i ruchomego (kwantyzacja skalarna, wektorowa, wykorzystanie
predykcji, transformat)
Zna właściwości dźwięku i obrazu istotne dla ich percepcji przez człowieka (podstawy psychoakustyki, psychowizji)
Realizuje cel
Efekty kierunkowe
CP1,
CP2
CP3,
CP4
K2A_W05,
K2A_W06
K2A_W01,
K2A_W06
CP1,
CP4
K2A_W06
Umiejętności
Kod
Nazwa
Realizuje cel
EK-U1
Potrafi dobrać odpowiednie techniki przetwarzania dźwięku i obrazu
dla realizacji określonej usługi telekomunikacyjnej.
EK-U2
Posiada umiejętność oceny przydatności metod i standardów kompresji dźwięku i obrazu dla potrzeb teletransmisji.
EK-U3
Potrafi obliczyć wskaźniki jakości dźwięku i obrazu i poddać wyniki
krytycznej analizie.
CP1,
CP2,
CP3,
CP4
CP2,
CP3,
CP4
CP3,
CP4
Efekty kierunkowe
K2A_U01,
K2A_U11
K2A_U09,
K2A_U15
K2A_U01,
K2A_U07,
K2A_U09
Kompetencje
Kod
EK-K1
EK-K2
Nazwa
Realizuje cel
Rozumie znaczenie przetwarzania dźwięku i obrazu w usługach telekomunikacyjnych i w informatyce
Potrafi interpretować wyniki eksperymentów przeprowadzonych metodami symulacji komputerowej.
CP1,
CP2
CP4
Efekty kierunkowe
K2A_K01,
K2A_K07
K2A_K04,
K2A_K06
3. Treści programowe
Kod
TP1
Tematyka
Standardy multimedialne, rola kompresji dźwięku i obrazu, badanie jakości usług telekomunikacyjnych.
1
Kod
TP2
TP3
TP4
TP5
TP6
TP7
TP8
TP9
TP10
TP11
TP12
TP13
TP14
TP15
Tematyka
Kwantowanie skalarne dźwięku: kwantyzatory równomierne, nierównomierne, adaptacyjne. Optymalizacja kwantyzatora. Standard G.711 PCM
Kwantowanie wektorowe dźwięku: projektowanie kwantyzatora wektorowego, kwantyzatory wektorowe
kształt-wzmocnienie.
Liniowa predykcja: metody blokowe i sekwencyjne obliczania predyktora, zastosowanie w koderach ADPCM. Standard G.726 ADPCM.
Kompresja mowy w telefonii komórkowej i internetowej, kodery CELP, ACELP. Standardy GSM-AMR,
G.729, G.723.1.
Przetwarzanie dźwięku w dziedzinie częstotliwości: kodery subpasmowe i kodery transformaty. Kodery
MPEG-Audio, w tym MP3.
„Znakowanie wodne” sygnałów dźwiękowych: adnotacja plików, ochrona praw autorskich, zapobieganie
nielegalnemu rozpowszechnianiu utworów muzycznych.
Wprowadzenie do kompresji obrazu. Kompresja stratna i bezstratna. Miary jakości obrazu nieruchomego
i ruchomego.
Kompresja stratna obrazów ruchomych i nieruchomych: standardy JPEG, JPEG2000, MPEG2, H.264
Zadania: obliczanie kwantyzatora, predyktora, allokacja bitów w koderach subpasmowych.
Laboratorium 1: Kwantyzacja skalarna i wektorowa sygnałów audio
Laboratorium 2: Kodery predykcyjne: ADPCM i CELP
Laboratorium 3: Przetwarzanie sygnałów w dziedzinie częstotliwości, kodery MPEG - Audio
Laboratorium 4: Kompresja obrazu (JPEG) i sekwencji wideo (H.264)
Laboratorium 5: Kompresja sekwencji wideo: standardy MPEG2 i MPEG4
4. Macierz realizacji przedmiotu
Efekt
przedmiotowy
EK-W1
EK-W2
EK-W3
EK-U1
EK-U2
EK-U3
EK-K1
EK-K2
Cel
przedmiotu
CP1,
CP2
CP3,
CP4
CP1,
CP4
CP1,
CP2,
CP3,
CP4
CP2,
CP3,
CP4
CP3,
CP4
CP1,
CP2
CP4
Treści programowe
TP1, TP2, TP4, TP6, TP9, TP12, TP13, TP14, TP15
TP2, TP3, TP4, TP5, TP6, TP8, TP9, TP10, TP11, TP13,
TP14, TP15
TP5, TP6, TP7, TP8, TP9, TP13, TP14, TP15
TP1, TP5, TP6, TP12, TP15
TP2, TP4, TP5, TP6, TP9, TP12, TP15
TP2, TP10, TP12, TP14
TP1, TP5, TP6, TP7, TP8, TP9
TP11, TP12, TP14, TP15
5. Literatura
Literatura podstawowa
1. T.P. Zieliński, P.Korohoda, R.Rumian, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów w telekomunikacji: Podstawy. Multimedia
.Transmisja (wybrane rozdziały), PWN, 2014
Literatura uzupełniająca
1. A. Drozdek, Wprowadzenie do kompresji danych, WKiŁ, 2005
2