- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy przetwarzania cyfrowego sygnałów dźwiękowych i telewizyjnych
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Marek Dobosz
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny dowolnego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Mechatronika
- Grupa przedmiotów:
- Wariantowe
- Kod przedmiotu:
- PPCDTV
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2021/2022
- Liczba punktów ECTS:
- 1
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin bezpośrednich 16 , w tym:
a) wykład - 15h;
b) ćwiczenia - 0h;
c) laboratorium -0h;
d) projekt - 0h;
e) konsultacje - 3h;
2) Praca własna studenta 15, w tym:
a) przygotowanie do kolokwiów zaliczeniowych i egzaminu - 10h;
b) przygotowanie do 0 h;
c) opracowanie 0 h;
d) studia literaturowe - 5h;
Suma: 31 h (1 ECTS)
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 0,5 punktu ECTS - liczba godzin bezpośrednich:16, w tym:
a) wykład - 15h;
b) ćwiczenia - 0h;
c) laboratorium - 0h;
d) projekt -0h;
e) konsultacje - 1h;
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 0 ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Znajomość podstaw elektroniki.
- Limit liczby studentów:
- 100
- Cel przedmiotu:
- Student w trakcie wykładu zdobywa informacje przygotowujące go do uczestniczenia w procesach tworzenia i przekazu informacji w postaci cyfrowej w szczególności dla potrzeb radiu i telewizji oraz na nośnikach pamięci.
- Treści kształcenia:
- Wykład: Zapis cyfrowy sygnałów audio i jego właściwości. Wybrane sygnały analogowe i ich widmo amplitudowe.
Przetwarzanie analogowo-cyfrowe i cyfrowo- analogowe sygnałów dźwiękowych: filtrowanie, próbkowanie, kwantowanie, kodowanie. Standardy częstotliwości. Szum kwantyzacji. Kody bipolarne. Przetwarzanie 1-bitowe. Przetworniki Ʃ-Δ. Kodowanie DPCM; ADM; ADPCM. Dwójkowe kody naturalne, Kodowanie i dekodowanie protekcyjne. Słowa kontrolne, wykrywanie pojedynczych błędnych słów. Kontrola parzystości. Cykliczna kontrola nadmiarowa CRCC. Przeplatanie i rozplatania słów. Kodowanie kanałowe; kody proste (np. NRZ, PE, FM) i złożone (8/14M (EFM), 8/16M, 17RLL). Dither.
Kompresja sygnałów audio. Ogólna charakterystyka kompresji. Kompresja MPEG audio. Kodowanie Huffmana, Bank filtrów wielofazowych. Kodowania podpasmowe, Model psychoakustyczny Schemat kodera MPEG Audio. Kompresja MP3; AC3. MPEG4.
Standardy dźwięku dookólnego
Telewizja HDTV. Rozdzielczości. Częstotliwości próbkowania. Przetwarzanie kolorów. Formaty próbkowania.
Kompresja MPEG sygnałów wideo. Kompresja JPEG i M-JPEG. Koder H263. Koder DCT. Wybieranie zygzakowate. Kwantyzacja współczynników DCT. Kodowanie entropijne. Kodowanie RLC (RLE). Budowa kodera. Rodzina MPEG1-2. Tworzenie makrobloków. Typy obrazów (I,P,B). Predykcja jedno i dwukierunkowa. Kompensacja ruchu. Grupy GOP.
MPEG -4. Koder H264. Modyfikacje w stosunku do kodera H263. Np.: elastyczne podziały bloków, kodowanie VLC Goloba. kodowanie typu slice, filtr struktury blokowej. Koncepcja obiektowa: kodowanie sceny, hierarchiczna i logiczna kompozycja sceny, obiekty naturalne i syntetyzowane komputerowo, standaryzowane metody opisu sceny. Kodowanie kształtu i konturu.
Koncepcja opisu danych audiowizualnych MPEG-7. Istota standardu. Aplikacje. Podstawowe elementy (np.: deskryptory , schematy opisowe, narzędzia systemowe). Segmenty DS. Opis zawartości. Opis zawartości konceptualnej. Deskryptory kształtu i ruchu.
- Metody oceny:
- Testy sprawdzające po każdym dziale tematycznym
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- K. SKARBEK (red.): Multimedia – Algorytmy i standardy kompresji, Akademicka Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1998
W.SKARBEK: Metody reprezentacji obrazów, AOW PLJ, Warszawa 1993
A. CZYŻEWSKI: Dźwięk cyfrowy, Akademicka Oficyna Wydawnicza, Warszawa 2001
R. TADEUSIEWICZ, M. FLASINSKI: Rozpoznawanie obrazów, PWN, W-wa, 1991
C. Marven, G. Ewers: Zarys cyfrowego przetwarzania sygnałów, W-wa, WKŁ 1999
Materiały dostarczone przez prowadzącego
- Witryna www przedmiotu:
-
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka PPCDTV2st_W01
- Student ma wiedzę dotyczącą przetworzenia do właściwej postaci cyfrowej sygnału do emisji radiowej, telewizyjnej oraz rejestracji na nośniku pamięci.
Weryfikacja: Testy sprawdzające wiedzę i egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W03, K_W08, K_W10, K_W11, K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
- Charakterystyka PPCDTV2st_W02
- Student posiada wiedzę dotyczącą stosowanych metod kompresji sygnałów audio i wideo.
Weryfikacja: Testy sprawdzające wiedzę i egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W08, K_W10, K_W11, K_W13, K_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
III.P7S_WG, P7U_W, I.P7S_WG.o
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka PPCDTV_2st_U01
- Potrafi racjonalnie wybrać standard i format przekazu informacji cyfrowej odpowiedni jej typu, przewidywanego zakresu jej rozpowszechniania oraz rodzaju odbiorcy.
Weryfikacja: Testy sprawdzające umiejętności
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka PPSDTV 2st_K01
- Rozumie potrzebę ciągłego rozszerzania wiedzy, oraz ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej.
Weryfikacja: Dyskusje w czasie wykładu
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K01, K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_K, I.P7S_KK, I.P7S_KO, I.P7S_KR