Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S2)
specjalność: Inteligencja obliczeniowa

Sylabus przedmiotu Kompresja danych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Kompresja danych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny Grzegorz Ulacha <Grzegorz.Ulacha@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Grzegorz Ulacha <Grzegorz.Ulacha@zut.edu.pl>, Cezary Wernik <wc26668@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 3 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL3 30 1,50,50zaliczenie
wykładyW3 30 1,50,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowa umiejętność programowania w wybranym języku programowania.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zdobycie wiedzy na temat podstaw kompresji stratnej i bezstratnej. Zapoznanie się z: adaptacynymi wersjami kodów Rice’a, Golomba, arytmetycznego, analizą skuteczności technik i transformacji stratnych i bezstratnych (typu modelowanie predykcyjne itp.).

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie: podstawy kompresji stratnej i bezstratnej. Parametry kompresji stratnej i bezstratnej.2
T-L-2Podstawy kododowania źródłowego, praktyczne aspekty implementacji.2
T-L-3Adaptacyjne kody Golomba, Rice'a, Huffmana.4
T-L-4Kodowanie strumieni binarnych typu V-V (Variable-Variable) - metody hierarchiczne, kod Tunstalla.4
T-L-5Adaptacyjne odmiany kodowania arytmetycznego: kod wielowartościowy oraz binarny.4
T-L-6Adaptacyjne kodowanie z przełączaniem kontekstów.4
T-L-7Metody predykcyjne (MMSE): z adaptacją wprzód (LPC), z adaptacją wstecz (LMS, NLMS), zależności międzykanałowe. Usuwanie kontekstowo zależnej składowej stałej.4
T-L-8Podstawowe metody transformacyjne kompresji stratnej, zastosowania w systemach multimedialnych.2
T-L-9Zastosowania kwantyzacji skalarnej i wektorowej w kompresji stratnej i bezstratnej.4
30
wykłady
T-W-1Wprowadzenie: podstawy kompresji stratnej i bezstratnej.2
T-W-2Podstawy kodowania źródłowego, praktyczne aspekty implementacji.2
T-W-3Adaptacyjne kody Golomba, Rice'a, Huffmana.4
T-W-4Kodowanie strumieni binarnych typu V-V (Variable-Variable) - metody hierarchiczne, kod Tunstalla.4
T-W-5Adaptacyjne odmiany kodowania arytmetycznego: kod wielowartościowy oraz binarny.4
T-W-6Adaptacyjne kodowanie z przełączaniem kontekstów.4
T-W-7Metody predykcyjne (MMSE): z adaptacją wprzód (LPC), z adaptacją wstecz (LMS, NLMS), zależności międzykanałowe. Usuwanie kontekstowo zależnej składowej stałej.4
T-W-8Podstawowe metody transformacyjne kompresji stratnej, zastosowania w systemach multimedialnych2
T-W-9Zastosowania kwantyzacji skalarnej i wektorowej w kompresji stratnej i bezstratnej.4
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych30
A-L-2Samodzielna praca nad wzrostem wydajności kompresji i szybkości działania opracowywanych programów6
A-L-3Udział w konsultacjach2
38
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach30
A-W-2Przygotowania do zaliczenia przedmiotu6
A-W-3Konsultacje2
38

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z elementami ćwiczeń obliczeniowych
M-2Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Praktyczna weryfikacja zaliczająca wykład na podstawie egzaminu pisemnego, którego istotną częścią są zadania obliczeniowe.
S-2Ocena formująca: Oceny cząstkowe dotyczące sprawozdań z wykonania zadań laboratoryjnych.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_C08.3_W01
Posiada rozszerzoną wiedzę w zakresie metod przetwarzania i efektywnego przechowywania danych oraz modelowania systemów umożliwiającą rozwiązywanie rzeczywistych problemów związanych z kompresją danych różnego typu.
I_2A_W04C-1T-W-1M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_C08.3_U01
Umiejętność klasyfikacji i doboru odpowiednich technik systemu przetwarzania danych z uwzględnieniem oceny efektywności kompresji danych.
I_2A_U04C-1T-L-1M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
I_2A_C08.3_W01
Posiada rozszerzoną wiedzę w zakresie metod przetwarzania i efektywnego przechowywania danych oraz modelowania systemów umożliwiającą rozwiązywanie rzeczywistych problemów związanych z kompresją danych różnego typu.
2,0
3,0Umiejętność w stopniu podstawowym doboru typu kompresji danych w zależności od klasy danych wejściowych i wymagań (kompresja stratna lub bezstratna). Praktyczna wiedza poparta możliwością rozwiązywania prostych zadań projektowych (konstruowania kodu na podstawie przedstawionych założeń).
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
I_2A_C08.3_U01
Umiejętność klasyfikacji i doboru odpowiednich technik systemu przetwarzania danych z uwzględnieniem oceny efektywności kompresji danych.
2,0
3,0Umiejętność w stopniu podstawowym posługiwania się i doboru narzędzi (gotowych i własnych) do kompresji danych w zależności od typu danych wejściowych i wymagań (kompresja stratna lub bezstratna)
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Ulacha Grzegorz, Wybrane zagadnienia kodowania źródłowego, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2007, 1
  2. Sayood K., Kompresja danych — wprowadzenie, Wydawnictwo RM, Warszawa, 2002, 2
  3. Przelaskowski A., Kompresja danych: podstawy, metody bezstratne, kodery obrazów, Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2005, 1
  4. Drozdek A., Wprowadzenie do kompresji danych, WNT, Warszawa, 1999
  5. Skarbek W. i inni, Multimedia i standardy kompresji danych, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 1998

Literatura dodatkowa

  1. Heim K., Metody kompresji danych, Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2000

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie: podstawy kompresji stratnej i bezstratnej. Parametry kompresji stratnej i bezstratnej.2
T-L-2Podstawy kododowania źródłowego, praktyczne aspekty implementacji.2
T-L-3Adaptacyjne kody Golomba, Rice'a, Huffmana.4
T-L-4Kodowanie strumieni binarnych typu V-V (Variable-Variable) - metody hierarchiczne, kod Tunstalla.4
T-L-5Adaptacyjne odmiany kodowania arytmetycznego: kod wielowartościowy oraz binarny.4
T-L-6Adaptacyjne kodowanie z przełączaniem kontekstów.4
T-L-7Metody predykcyjne (MMSE): z adaptacją wprzód (LPC), z adaptacją wstecz (LMS, NLMS), zależności międzykanałowe. Usuwanie kontekstowo zależnej składowej stałej.4
T-L-8Podstawowe metody transformacyjne kompresji stratnej, zastosowania w systemach multimedialnych.2
T-L-9Zastosowania kwantyzacji skalarnej i wektorowej w kompresji stratnej i bezstratnej.4
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie: podstawy kompresji stratnej i bezstratnej.2
T-W-2Podstawy kodowania źródłowego, praktyczne aspekty implementacji.2
T-W-3Adaptacyjne kody Golomba, Rice'a, Huffmana.4
T-W-4Kodowanie strumieni binarnych typu V-V (Variable-Variable) - metody hierarchiczne, kod Tunstalla.4
T-W-5Adaptacyjne odmiany kodowania arytmetycznego: kod wielowartościowy oraz binarny.4
T-W-6Adaptacyjne kodowanie z przełączaniem kontekstów.4
T-W-7Metody predykcyjne (MMSE): z adaptacją wprzód (LPC), z adaptacją wstecz (LMS, NLMS), zależności międzykanałowe. Usuwanie kontekstowo zależnej składowej stałej.4
T-W-8Podstawowe metody transformacyjne kompresji stratnej, zastosowania w systemach multimedialnych2
T-W-9Zastosowania kwantyzacji skalarnej i wektorowej w kompresji stratnej i bezstratnej.4
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych30
A-L-2Samodzielna praca nad wzrostem wydajności kompresji i szybkości działania opracowywanych programów6
A-L-3Udział w konsultacjach2
38
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach30
A-W-2Przygotowania do zaliczenia przedmiotu6
A-W-3Konsultacje2
38
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięI_2A_C08.3_W01Posiada rozszerzoną wiedzę w zakresie metod przetwarzania i efektywnego przechowywania danych oraz modelowania systemów umożliwiającą rozwiązywanie rzeczywistych problemów związanych z kompresją danych różnego typu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_W04Ma rozszerzoną wiedzę o problemach, zadaniach i algorytmach analizy, przetwarzania oraz eksploracji danych
Cel przedmiotuC-1Zdobycie wiedzy na temat podstaw kompresji stratnej i bezstratnej. Zapoznanie się z: adaptacynymi wersjami kodów Rice’a, Golomba, arytmetycznego, analizą skuteczności technik i transformacji stratnych i bezstratnych (typu modelowanie predykcyjne itp.).
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie: podstawy kompresji stratnej i bezstratnej.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z elementami ćwiczeń obliczeniowych
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Praktyczna weryfikacja zaliczająca wykład na podstawie egzaminu pisemnego, którego istotną częścią są zadania obliczeniowe.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Umiejętność w stopniu podstawowym doboru typu kompresji danych w zależności od klasy danych wejściowych i wymagań (kompresja stratna lub bezstratna). Praktyczna wiedza poparta możliwością rozwiązywania prostych zadań projektowych (konstruowania kodu na podstawie przedstawionych założeń).
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięI_2A_C08.3_U01Umiejętność klasyfikacji i doboru odpowiednich technik systemu przetwarzania danych z uwzględnieniem oceny efektywności kompresji danych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_U04Potrafi wykorzystywać poznane metody, techniki i modele do rozwiązywania złożonych problemów
Cel przedmiotuC-1Zdobycie wiedzy na temat podstaw kompresji stratnej i bezstratnej. Zapoznanie się z: adaptacynymi wersjami kodów Rice’a, Golomba, arytmetycznego, analizą skuteczności technik i transformacji stratnych i bezstratnych (typu modelowanie predykcyjne itp.).
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie: podstawy kompresji stratnej i bezstratnej. Parametry kompresji stratnej i bezstratnej.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Oceny cząstkowe dotyczące sprawozdań z wykonania zadań laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Umiejętność w stopniu podstawowym posługiwania się i doboru narzędzi (gotowych i własnych) do kompresji danych w zależności od typu danych wejściowych i wymagań (kompresja stratna lub bezstratna)
3,5
4,0
4,5
5,0