Unidade Curricular:Código:
Multimédia e Sistemas Interativos833MSI
Ano:Nível:Curso:Créditos:
2MestradoEngenharia Informática (Sistemas de Informação e Multimedia)6 ects
Período Lectivo:Língua de Instrução:Nº Horas:
Português/Inglês78
Objectivos de Aprendizagem:
Esta unidade curricular de tem como objetivo principal o aprofundamento das várias questões relacionadas com a representação multimédia. Assim, o conteúdo desta unidade curricular pretende proporcionar ao aluno os fundamentos teóricos da compressão de informação, uma visão geral das várias técnicas de compressão multimédia existentes e uma análise aprofundada dos métodos e normas mais importantes para a codificação sem perdas de áudio, vídeo e imagem. Pretende-se identificar com clareza os princípios fundamentais, os algoritmos utilizados para a codificação sem perdas de áudio, vídeo e imagem, e comparar os vários formatos e normas em termos de abordagens, técnicas que utilizam e desempenho.
Conteúdos Programáticos:
1. Princípios fundamentais da compressão. Modos de compressão. Categorias das técnicas de compressão. Técnicas de codificação Entropy Encoding e Source Encoding. Compressão e descompressão. Parâmetros para a avaliação de um sistema de compressão.
2. Métodos e normas para compressão sem perdas. Modelo genérico da compressão sem perdas. Codificação de Huffman e variações, Codificação Aritmética e normas para compressão sem perdas: JBIG, JPEG e JPEG-LS.
3. Métodos e normas para compressão de áudio e imagem. Quantificadores escalares uniformes: midtread e midrise. Normas para a compressão de áudio/voz com quantificadores. Esquemas de codificação básicos para a codificação com perdas recorrendo a quantificadores uniformes.
4. Projeto prático: desenvolvimento de um codec sem perdas para informação multimédia. Apresentação das principais normas de compressão de vídeo: codecs H.261 e H.263. As normas MPEG-1, MPEG-2 e MPEG-4 (parte 2 e AVC). O codec SMPTE VC-1/WMV-9.
Demonstração da Coerência dos Conteúdos Programáticos com os Objectivos da Unidade Curricular:
Os conteúdos programáticos apresentados cobrem as áreas de conhecimento essenciais e coerentes para o atingir dos objetivos formulados, dado que os tópicos principais incluídos no programa, tais como: Princípios fundamentais da compressão, Métodos e normas para compressão sem perdas, Métodos e normas para compressão de áudio e imagem, e Realização de trabalhos práticos - Projeto prático: desenvolvimento de um codec sem perdas para informação multimédia, cobrem os principais aspetos do estudo que habilita o aluno a identificar com clareza os princípios fundamentais, os algoritmos utilizados para a codificação sem perdas de áudio, vídeo e imagem, e comparar e implementar sob a forma de software os vários formatos e normas de codificação de informação multimédia para sistemas interativos.
Metodologias de Ensino (Avaliação Incluída):
Recorre-se a uma metodologia expositiva, descritiva e demonstrativa em aulas teórico/práticas, de modo a introduzir os princípios fundamentais e a aplicação prática dos algoritmos de compressão multimédia sem perdas que fazem parte das principais normas internacionais multimédia para imagem, áudio e vídeo digital. 0 método de avaliação da disciplina baseia-se no modelo da avaliação contínua e compreende 2 componentes:
1-Componente T/P: 1 teste escrito de avaliação individual (65% da classificação final) que incide sobre os conhecimentos lecionados até ao momento; o desempenho do aluno (5%), incluindo a assiduidade, o desempenho técnico, a participação ativa nas aulas e o interesse demonstrado pela matéria.
2-Componente Prática de projeto: a escrita de um artigo de revisão bibliográfica sobre um codec sem perdas (15%); a implementação do código do codec (15%) - um programa que implemente o algoritmo de compressão multimédia (codec).
Demonstração da Coerência das Metodologias de Ensino com os Objectivos de Aprendizagem da Unidade Curricular:
As metodologias propostas estão em coerência com os objetivos formulados para a unidade curricular dado que apostam na interpretação da teoria e na aplicação prática dos conceitos de compressão em perdas estudados, procurando-se estabelecer um paralelismo entre a teoria e a prática aplicada a problemas reais de desenvolvimento de codecs de áudio, vídeo e imagem, contribuindo deste modo para desenvolver a capacidade do aluno para aplicar este tipo de técnicas no desenvolvimento de sistemas multimédia interativos, no contexto da Engenharia Informática.
Bibliografia:
[1] Ribeiro, N., Torres, J., Tecnologias de Compressão Multimédia, FCA – Editora de Informática, 2009.
[2] Sayood, K., Introduction to Data Compression, 4th Revised Edition, Elsevier, 2012.
[3] Salomon, D., Data Compression. The Complete Reference, 4th Edition., Springer, 2007.
[4] Li, Ze-Nian, Drew, Mark S., Liu, Jiangchuan, Fundamentals of Multimedia, 2nd Ed., Springer, 2014.
[5] Ribeiro, N., Multimédia e Tecnologias Interativas, 5ª Edição Aumentada, FCA – Editora de Informática, 2012. (ISBN: 9789727227440)
[6] Mengiy Pu, I., Fundamental Data Compression, Elsevier, 2006.
[7] Nelson, M., Gailly, J., The Data Compression Book: Programming in C, M&T Books; 2nd Ed, 1995.
[8] Zeeh, C., The Lempel Ziv Algorithm, Seminar "Famous Algorithms", 2013.
[9] Blelloch, G. E., Introduction to Data Compression, Carnegie Mellon University, 2001.
[10] Steinmetz, R., Nahrstedt, K., Multimedia Fundamentals, Vol. 1, 2nd Ed., Pearson - Prentice Hall, 2002.
Docente (* Responsável):