Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S1)
Sylabus przedmiotu Przetwarzanie obrazów i techniki multimedialne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Elektrotechnika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Przetwarzanie obrazów i techniki multimedialne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Krzysztof Okarma <Krzysztof.Okarma@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Eugeniusz Kornatowski <Eugeniusz.Kornatowski@zut.edu.pl>, Robert Krupiński <Robert.Krupinski@zut.edu.pl>, Przemysław Mazurek <Przemyslaw.Mazurek@zut.edu.pl>, Mateusz Tecław <Mateusz.Teclaw@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 3 | Grupa obieralna | 3 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka, znajomość podstawowych działań na macierzach. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Ukształtowanie umiejętności implementacji prostych algorytmów przetwarzania obrazów w wybranym środowisku |
| C-2 | Zapoznanie studentów z technikami komputerowej analizy i przetwarzania obrazów. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności pozyskania informacji z obrazu cyfrowego w zależności od potrzeb. |
| C-4 | Zapoznanie z metodami opisu, konwersji, kompresji i transmisji danych multimedialnych w systemach komputerowych i w dedykowanych urządzeniach powszechnego użytku. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Liniowa filtracja obrazów | 3 |
| T-L-2 | Operacje arytmetyczne, logiczne i geometryczne na obrazie, zniekształcanie obrazów | 3 |
| T-L-3 | Nieliniowa filtracja obrazów | 2 |
| T-L-4 | Przetwarzanie obrazów kolorowych - filtracja, kompresja, redukcja liczby kolorów | 2 |
| T-L-5 | Ocena jakości obrazów. | 2 |
| T-L-6 | Implementacja komputerowa podstawowych algorytmów analizy obrazu w wybranym środowisku. | 6 |
| T-L-7 | Badanie podstawowych parametrów sygnałów audio o zróżnicowanym charakterze. | 2 |
| T-L-8 | Wpływ rozdzielczości bitowej i częstotliwości próbkowania na subiektywną jakość zarejestrowanego dźwięku. | 2 |
| T-L-9 | Dekodowanie informacji przestrzennej z nagrań stereofonicznych. | 2 |
| T-L-10 | Realizacja algorytmów przetwarzania obrazu ruchomego w czasie rzeczywistym. | 3 |
| T-L-11 | Montaż obrazu i ścieżki dźwiękowej z wykorzystaniem specjalizowanej konsoli. | 3 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Obraz cyfrowy – klasy, reprezentacja, przekształcenia obrazów. Operacje arytmetyczne i logiczne na obrazach cyfrowych. Przekształcenia geometryczne, zapis macierzowy. Zniekształcanie obrazów cyfrowych. Przekształcenie afiniczne, odwzorowanie dwuliniowe, morphing. | 2 |
| T-W-2 | Lokalna obróbka oraz filtracja obrazów (pojęcie maski filtru, filtry dolnoprzepustowe, górnoprzepustowe, krawędziowe, konturowe, medianowe). Metody częstotliwościowe przetwarzania obrazu (pojęcie dwuwymiarowej transformacji Fouriera, widmo obrazu cyfrowego, filtracja w dziedzinie częstotliwości). | 2 |
| T-W-3 | Techniki przetwarzania obrazów kolorowych | 2 |
| T-W-4 | Modele barw. Metody redukcji liczby barw. | 2 |
| T-W-5 | Metody oceny jakości obrazów. | 2 |
| T-W-6 | Podstawowe algorytmy analizy obrazów | 3 |
| T-W-7 | Podstawowe technologie kompresji obrazu i dźwięku. | 2 |
| T-W-8 | Standardy próbkowania fonii i wizji. Formaty plików. Kodowanie protekcyjne i kanałowe. Percepcja dźwięku i obrazu: anatomia i fizjologia wzroku i słuchu. Definicja multimediów, rozwój mediów elektronicznych a sprzęt multimedialny powszechnego użytku. Analiza sygnałów analogowych i cyfrowych, podstawowe narzędzia matematyczne. | 2 |
| T-W-9 | Charakterystyka podstawowych elementów współczesnego systemu multimedialnego na przykładzie rozwiązań sprzętowych wybranych producentów. Technologie reprodukcji i akwizycji obrazu: rozwiązania sprzętowe. Metody wyświetlania obrazu: technologie systemów wizualizujących. | 2 |
| T-W-10 | Metody wyświetlania obrazu: technologie systemów wizualizujących. Akwizycja obrazu: obiektywy, kamery, aparaty cyfrowe. Przegląd konstrukcji mikrofonów i technik mikrofonowych: systemy stereofoniczne i wielokanałowe. Systemy lokalizacji źródła dźwięku. | 2 |
| T-W-11 | Montaż dźwięku i obrazu: montaż analogowy, cyfrowy, montaż destrukcyjny i niedestrukcyjny; montaż liniowy i nieliniowy. Rejestracja danych multimedialnych: zapis magnetyczny, optyczny i manetooptyczny. Formaty rejestracji dźwięku i obrazu: parametry formatów SD i HD, authoring płyt CD/DVD/BD. Rozwiązania sprzętowo programowe współczesnego studia produkcji treści audiowizualnych. | 2 |
| T-W-12 | Systemy elektroakustyczne: budowa, zasady projektowania, tendencje rozwojowe. Wielokanałowe systemy odtwarzania dzwięku: dzwiek „surround”, ambiofonia, ambisonia. | 2 |
| T-W-13 | Dystrybucja treści multimedialnych. Emisja rozsiewcza, strumieniowanie, multicast, transmisja i model komunikacji P2P, redystrybucja przekazu satelitarnego. | 2 |
| T-W-14 | Operacje arytmetyczne i logiczne na obrazach cyfrowych. Przekształcenia geometryczne, zapis macierzowy. Zniekształcanie obrazów cyfrowych. Przekształcenie afiniczne, odwzorowanie dwuliniowe, morphing. | 3 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Samodzielne wykonywanie zadań (zadania domowe, opracowanie wyników, dokończenie zadań) | 20 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych. | 10 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Uzupełnienie wiedzy z literatury. | 16 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 10 |
| A-W-4 | Konsultacje z wykładowcą. | 4 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | podająca - wykład informacyjny |
| M-2 | programowana - z użyciem komputera |
| M-3 | praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne |
| M-4 | Wykład problemowy. |
| M-5 | Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem m.in. specjalistycznego oprogramowania i sprzętu do postprocessingu audio i video. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Na podstawie oceny wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_1A_C22.3.3_W01 Ma podstawową wiedzę dotyczącą metod przetwarzania i analizy obrazów oraz technik multimedialnych | EL_1A_W24 | T1A_W02 | — | C-2, C-4 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13 | M-1, M-2, M-4 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_1A_C22.3.3_U01 potrafi wykorzystać znane technologie multimedialne oraz zaimplementować proste algorytmy przetwarzania i analizy obrazów w wybranym środowisku | EL_1A_U22 | T1A_U09, T1A_U10 | InzA_U02, InzA_U03 | C-1, C-3 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11 | M-2, M-3, M-5 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_1A_C22.3.3_W01 Ma podstawową wiedzę dotyczącą metod przetwarzania i analizy obrazów oraz technik multimedialnych | 2,0 | |
| 3,0 | Ma podstawową wiedzę dotyczącą metod przetwarzania i analizy obrazów oraz technik multimedialnych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_1A_C22.3.3_U01 potrafi wykorzystać znane technologie multimedialne oraz zaimplementować proste algorytmy przetwarzania i analizy obrazów w wybranym środowisku | 2,0 | |
| 3,0 | potrafi wykorzystać znane technologie multimedialne oraz zaimplementować proste algorytmy przetwarzania i analizy obrazów w wybranym środowisku | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Tadeusiewicz R., Korohoda P., Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów., Wydawnictwo FPT., Kraków, 1997
- Czyżewski A., Dźwięk cyfrowy, EXIT, Warszawa, 1998
- Przelaskowski A., Kompresja danych: podstawy, metody bezstratne, kodery obrazów, Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2005
- Pratt W., Digital Image Processing, John Wiley & Sons, Nowy Jork, 2001, 3
- Skarbek W., Multimedia. Algorytmy i standardy kompresji, PLJ, Warszawa, 1998
Literatura dodatkowa
- Tomborski T., Przetwarzanie informacji. Przetwarzanie dźwięku. Przetwarzanie strumieniowe, Helion, Warszawa, 2006
- Nasiłowski D., Jakościowe aspekty kompresji obrazu i dźwięku, MIKOM, Warszawa, 2007
- Yun Q. Shi, Huifang Sun, Image and Video Compression for Multimedia Engineering - Fundamentals, Algorithms and Standards, CRC Press, 2000
- Dobrucki A., Przetworniki elektroakustyczne, WNT, Warszawa, 2007
- Krajewski J., Głośniki i zestawy głośnikowe, WKŁ, Warszawa, 2003