Processamento e Codificação de Informação Multimédia

Código:

EEC0051

Sigla:

PCIM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Telecomunicações

Ocorrência: 2012/2013 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.fe.up.pt/1213/course/view.php?id=807
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	17	Plano de estudos de Transição a partir de 2010/11	4	-	6	63	162
		Plano de estudos oficial	4	-	6	63	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Familiarizar e dotar os estudantes de competências de aplicação relacionadas com a geração, percepção e possibilidades de representação, processamento e codificação de sinais multimédia, com particular ênfase para os sinais de vídeo, imagem, áudio e na fala, e para com as normas internacionais mais relevantes.

Resultados de aprendizagem e competências

A conclusão desta unidade curricular permitirá aos estudantes:

-conhecer a natureza dos diferentes tipos de informação multimédia e respetivos formatos de representação,
-compreender a natureza dos sistemas humanos de audição e visão, assim como a importância da sua modelização para os objetivos de representação e comunicação eficiente de sinais de fala, áudio, imagem e vídeo,
-explicar os fundamentos das principais técnicas genéricas de codificação de fonte, com e sem perdas,
-identificar as principais normas internacionais de representação e comunicação eficiente de sinais e fala e áudio, explicando a pertinência da estrutura algorítmica subjacente e compreendendo a sua evolução histórica e contextos de aplicação,
-identificar as principais normas internacionais de representação e comunicação eficiente de sinais e imagem e vídeo, explicando a pertinência da estrutura algorítmica subjacente e compreendendo a sua evolução histórica e contextos de aplicação,
-aplicar técnicas de processamento digital a sinais de fala, áudio, imagem e vídeo com objectivos de conversão ou transformação dos sinais, extração de características, melhoramento (enhancement) e compressão,
-identificar requisitos e projetar sistemas de acesso e comunicação de informação multimédia, desde a sua aquisição até aspetos de interoperabilidade de sistema.

 

Modo de trabalho

Presencial

Programa

 

1-Introdução
- o que é informação multimédia
- a representação digital de informação multimédia
- ênfase: fala, áudio, imagem, vídeo
- revisões sobre a amostragem e reconstrução de sinais

2-Geração e percepção de informação multimédia
- produção de fala (aparelho fonético)
- caracterização de sinais áudio (e musicais)
- sistema humano de percepção auditiva
- caracterização de informação de imagem
- caracterização de informação de vídeo
- sistema humano de percepção visual

3-Codificação de fala e áudio
- conceitos básicos em codificação de fala
- codificadores de onda
- vocoders
- codificadores CELP, MBE, WI
- normas de codificação de fala
- perspectiva histórica da codificação de áudio
- avaliação de qualidade e desempenho de codificação
- codificadores de áudio normalizados: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, AC-3
- codificadores de áudio proprietários
- aplicações

4-Codificação de imagem e vídeo
- princípios de compressão de imagem e vídeo
- codificação com e sem perdas
- técnicas básicas de codificação:
   -- transformadas DCT e wavelet
   -- codificação de Huffman e codificação aritmética
   -- compensação de movimento
- codificadores de imagem JPEG, JPEG2000
- perspectiva histórica da codificação de vídeo
- codificadores de vídeo MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC
- avaliação de qualidade e desempenho de codificação
- aplicações

Bibliografia Obrigatória

Aníbal Ferreita... [et al.] ; ed. Fernando Pereira; Comunicações audiovisuais. ISBN: 978-972-8469-81-8
Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Steven L. Eddins; Digital image processing using Matlab. ISBN: 0-13-008519-7

Bibliografia Complementar

Andreas Spanias, Ted Painter, Venkatraman Att; Audio Signal Processing and Coding, Wiley-Interscience, 2007. ISBN: 978-0471791478
Barry G. Haskell, Atul Puri, Arun N. Netravali; Digital Video: An introduction to MPEG-2, Springer, 1997. ISBN: 978-0412084119

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

 

*Aulas teóricas
Exposição dos conteúdos do programa, com análise e demonstração de casos concretos.

*Aulas práticas
Resolução de exercícios para aplicação prática dos conhecimentos adquiridos, incluindo a realização de trabalhos em ambiente Matlab.

*Trabalhos práticos extra-aulas:
São propostos trabalhos obrigatórios para grupos de estudantes, a desenvolver ao longo do semestre, com vista à consolidação dos conteúdos.

Software

Matlab

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Trabalhos práticos	Trabalho laboratorial	56,00	50,00
Exame	Exame	4,00	50,00
	Total:	-	100,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Participação nas aulas	Frequência das aulas	56
Preparação de relatórios	Elaboração de relatório/dissertação/tese	14
Estudo autónomo	Estudo autónomo	12
Preparação para exame	Estudo autónomo	20
	Total:	102,00

Obtenção de frequência

A classificação de frequência (F) é dada a todos os estudantes que não excedam o limite de faltas e obtenham pelo menos 50% no conjunto das classificações obtidas nos trabalhos realizados ao longo do semestre.

Fórmula de cálculo da classificação final

 

O exame final consta de uma prova escrita com a duração não superior a 2,5 horas.

A classificação final (C) será obtida com base na classificação dos trabalhos práticos (T) e na classificação da prova escrita (E), através da fórmula
C = 0.5T + 0.5E.

Todas as classificações na escala [0, 20].

Provas e trabalhos especiais

 

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos sem classificação de frequência devem realizar uma prova prática com características idênticas aos 'trabalhos extra-aulas' referidos para os alunos em regime normal.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação realiza-se segundo os mesmos moldes da classificação final. A classificação de frequência não é susceptível de melhoria.