A multimédia technológiák alapjai

A tantárgy angol neve: Foundations of Multimedia Technologies

Adatlap utolsó módosítása: 2019. február 6.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Villamosmérnök mesterszak (MSc)
Multimédia rendszerek és szolgáltatások főspecializáció

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIHIMA08 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Márki Ferenc,
4. A tantárgy előadója
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Szirányi Tamás    
 egyetemi tanárHálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tsz.
Dr. Márki Ferenc
 egyetemi docens
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tsz.
Firtha Gergely
 tudományos segédmunkatárs
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tsz.
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Multimédia technológiák és rendszerek c. BSc tantárgy (VIHIAC05) témakörei
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHIM160" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHIM160", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:
Az érvényben levő "Szakirány-és ágazatválasztási szabályzat"-ban foglaltak szerint.
7. A tantárgy célkitűzése A tárgy az alapoktól indulva bemutatja az emberi hallás és látás pszichofizikai jellemzőit, az audió és videó jel előállításának, feldolgozásának és bitsebesség csökkentésének elvi alapjait és azok gyakorlati implementációját. Emellett kitér alkalmazott képfeldolgozási feladatok megvalósítási lehetőségeire is.
8. A tantárgy részletes tematikája
  1. Az emberi látás pszichofizikai alapjai és legfontosabb jellemzői, Érzeti, pszichofizikai jellemzők, fizikai jellemzők, radiometriai, fotometriai alapok, Láthatósági függvény, csapok pálcikák szerepe a látásban, CIE RGB, CIE XYZ színterek
  2. Világosság adaptáció, adaptált állapot, kontraszt-átfogás, Kontrasztérzékenység a fénysűrűség, és a térbeli frekvencia tartalom függvényében, ITU-601 (SD), és ITU-709 (HD) színtér, sRGB színtér, Színkülönbségi jel komponensek, Színkülönbségi-jel alul mintavételezési struktúrák. Video tartalom kvantálása, bitszám igénye,  Nem-lineáris kvantálási karakterisztika (gamma-korrekció)
  3. SD és HD raszter formátumok, mintavételi frekvenciák, UHDTV ajánlások, elvárások, változások (képformátum, színtér, stb)
  4. Jeltömörítési alapok: prediktív kódolás (térbeli), lineáris predikció, optimális lineáris prediktor, kódolási nyereség,transzformációs kódolás, lineáris algebrai alapok, optimális transzformáció, transzformációs kódolás nyeresége,
  5. JPEG: DCT blokkok képzése, újrakvantálás, kvantálási mátrixok. DC és AC DCT együtthatók rendezése, futamhossz kódolás, VLC, Wavelet alapjai, (DWT), wavelet típusok, JPEG-2000
  6. Mozgókép tömörítés: mozgásbecslés és mozgáskompenzált predikció, keresési módszerek, és célfüggvények MPEG-2, Profile-Level struktúra, kódoló felépítés, rétegek, képtípusok, blokkméret, kódolási eszközök
  7. H-264/MPEG-4 AVC: különbségek az MPEG-2 höz képest, rétegek, MB, szub-MB típusok, blokkméretek, integer-DCT, intra-predikciós eszköztár, HEVC: fontosabb változások a H264/AVC-hez képest, alkalmazási területek, összehasonlítás
  8. Az emberi hallás pszichofizikai alapjai és legfontosabb jellemzői. Hangnyomás, hangosság, hallásküszöb, elfedési jelenségek, kritikus sávok, bark skála, maszkoló hatások eredője, eredő hallásküszöb
  9. Audió-bitsebesség csökkentési eljárások eszköztára: QMF filter bank, MDCT, részsávos kódolás, MPEG 1/2 Part 3 (MP3), AC 3.
  10. A digitális képfeldolgozás feladatainak áttekintése. Kétdimenziós és háromdimenziós képek sajátosságai, globális és lokális képjellemzők. Képek vektorszintű és pixelszintű leírása. Képek leírása hisztogram segítségével. Hisztogram kiegyenlítés.
  11. Képek axiomatikus leírása. Scale-space axiomatikus rendszere és  eredményei. Gauss-féle simító szűrő és tulajdonságai. Skála-független lokális jellemző. Háttérkiemelés. Szomszédsági és geometriai kapcsolatok. Gráf alapú tulajdonságok
  12. Aktív kontúrok és különböző éltérképek. GVF Snake és tulajdonságai. Sarkossági függvény. Harris-detektor alkalmazása. Éldetekció. Kiinduló kontúr meghatározása. Karakterisztikák elemzése és tesztelése.
  13. Textúrák és határaik. A textúrák fogalmai, definíciói. A textúrakiemelés módszerei. Statisztikus textúrák. Szerkezetes textúrák. Kerület keresés és leírás. Vonal kapcsolódások. Houg transzformáció. Szegmentálás zajos alakzatokra
  14. Összefoglalás és a vizsgatételek áttekintése

Gyakorlatok:

  1. gyakorlat    Képfeldolgozás gyakorlatok MATLAB-bal I.
  2. gyakorlat    Képfeldolgozás gyakorlatok MATLAB-bal II: képi reprezentáció, komponensek, képtömörítés
  3. gyakorlat    Videotömörítés minőségvizsgálata
  4. gyakorlat    Hangfeldolgozás gyakorlatok MATLAB-bal: MPEG audio kódoló analízise
  5. gyakorlat    Veszteséges audiotömörítések vizsgálata
  6. gyakorlat    Képek jellemzőinek vizsgálata MATLAB segítségével. Hisztogramok elemzése.
  7. gyakorlat    Képtranszformációs eljárások vizsgálta MATLAB-ban.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás heti 2 tanórában és gyakorlat, demonstrációk heti egy tanórában. A gyakorlatok sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos elsajátítása szükséges.
10. Követelmények
  • A szorgalmi időszakban:
    • A félévvégi aláírás feltétele a tanórák legalább 50%-án való részvétel.
    • ZH teljesítése
      • Elégtelen vagy meg nem írt zárthelyi esetén PótZH
  • A vizsgaidőszakban:
    • A vizsga írásbeli.

11. Pótlási lehetőségek 1 pótZH a szorgalmi időszakban, 1 pót-pótZH a pótlási időszakban.


12. Konzultációs lehetőségek Az előadások után, a zárthelyik előtt, valamint a hallgatók igénye alapján, előzetesen egyeztetett időpontokban.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Az előadások jegyzetekkel kiegészített fóliái a hallgatók számára elektronikus formában elérhető a tanszéki moodle rendszeren keresztül (http://moodle.hit.bme.hu)
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés órákra18
Felkészülés zárthelyire20
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
Vizsgafelkészülés40
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Szirányi Tamás    
 egyetemi tanárHálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tsz.
Mócsai Tamás
 tudományos segédmunkatárs
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tsz.
Dr. Augusztinovicz Fülöp
 egyetemi tanár
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tsz.