Subjects

The aim of the Multimedia Systems course is to achieve students' knowledge of main concepts in the field of multimedia and multimedia systems, understanding of general principles and methods of working with multimedia material and systems for its processing so that students acquire the prerequisites for effective work in the creation and processing of multimedia on the computer through relevant software and hardware equipment, both within partial parts of multimedia systems and complex units. The aim of the subject is to unify the relevant knowledge and skills of the students, to ensure the mastery of basic concepts and the relevant theoretical apparatus in the field of perception, creation and processing of images and sound, and at the same time to induce the mastery of the necessary activities in controlling the multimedia environment of a personal computer, including other selected devices used in multimedia systems. The content of the subject is focused on the issues of sound and image perception, analog and digital signal processing, recording, reproduction, audio and image coding, audio and video file formats, image and audio data compression, virtual and augmented reality issues, and parameters of relevant software.

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (08.09.2023)

Posláním předmětu Multimediální systémy je docílit u studentů osvojení si základních pojmů z oblasti multimédií a multimediálních systémů, pochopení obecných principů a způsobu práce s multimediálním materiálem a systémy pro jeho zpracování tak, aby studenti získali předpoklady pro efektivní práci při tvorbě a zpracování multimédií na počítači prostřednictvím příslušného programového i hardwarového vybavení, a to jak v rámci dílčích částí multimediálních systémů, tak i komplexních celků. Cílem předmětu je sjednotit v návaznosti na předměty z oblasti počítačové grafiky a na předmět Digitální zpracování zvuku příslušné vědomosti a dovednosti studentů, zabezpečit osvojení základních pojmů a příslušného teoretického aparátu z oblasti vnímání, tvorby, zpracování a využití multimédií a současně navodit osvojení potřebných činností při ovládání multimediálního prostředí osobního počítače včetně dalších vybraných zařízení využívaných v multimediálních systémech. Předmět je obsahově orientován na problematiku vnímání zvuku a obrazu, analogové a digitální zpracování signálu, záznam, reprodukce, kódování zvuku a obrazu, formáty zvukových a obrazových souborů, kompresi obrazových a zvukových dat, rozpoznávání obrazu, problematiku virtuální a rozšířené reality, prostorového zobrazování a parametry příslušného programového vybavení.

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (05.09.2019)

Doba očekávané přípravy na 1 hodinu přednášky 30 minut
Doba očekávané přípravy na 1 cvičení                  10 minut
Samostudium literatury (za semestr)                   10 hodin
Práce se studijními materiály (za semestr)             5 hodin
Plnění průběžných úkolů (za semestr)                 10 hodin

Plnění předmětu
Seminární práce                        30 hodin
Příprava na zápočet                   10 hodin
Příprava na zkoušku a zkouška 15 hodin

Pro podporu studia bude využit LMS Moodle. Bližší informace naleznou zapsaní studenti v Moodle kurzu.

Klíč k zápisu do kurzu a odkaz na kurz bude studentům sdělen na první přednášce.

Výuka bude probíhat dle rozvrhu, pokud nebudou studenti předem informováni jinak.

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (08.09.2023)

Požadavky k zápočtu

aktivní účast a práce v seminářích
průběžné plnění a odevzdání dílčích úkolů v průběhu semestru

Požadavky ke zkoušce

Úspěšné absolvování písemné části zkoušky orientované na ověření teoretických znalostí a praktických dovedností v rozsahu výuky.
Úspěšné splnění ústní části zkoušky.

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (05.09.2023)

BURDEA, G., COIFFET, P. Virtual Reality Technology. John Wiley & Sons, 2017. ISBN 9781119485728
CALVERLEY, G., CHILDS, M., SCHNIEDERS, L. Video for education. Lulu.com, 2008.
JEŘÁBEK, T. Rozšířená realita ve vzdělávání. Univerzita Karlova v Praze - Pedagogická fakulta, 2015, 1. Vydání. ISBN 978-80-7290-829-5
KOPECKÝ, P. Základy elektronického zvuku a jeho kreativní zpracování. Praha: FAMU, Katedra zvukové tvorby, 2008, 1.vydání. ISBN 80-7331-121-6
KENT, J. The Augmented reality Handbook - Everything you need to know about Augmented reality. Tebbo, 2011. ISBN 978-1743040942
PECINOVSKÝ, J. Digitální video. Praha: Grada Publishing a. s., 2009.

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (05.09.2019)

Hlavní témata studijního předmětu

Multimédia

Požadavky na technické vybavení mutimediálních systémů
Požadavky na programové vybavení mutimediálních systémů
Dílčí složky multimédií
Základní požadavky na multimediální systém
Možnosti využití multimediálních systémů v praxi

Obraz a video

Základní pojmy, charakteristiky a principy
TV standardy a normy, aktuální trendy v oblasti digitální televize
Komprese videa, kodeky, multimediální kontejnery
Formáty a frameworky v souvislosti s aplikačním využitím

Technologie pro snímání a prezentaci videa

Principy a parametry digitálních technologií zaměřených na snímání obrazu
Základní zásady při pořizování video záznamu a práci s kamerou

Zpracování zvukového a video signálu

Analogové a digitální zdroje signálu
Digitalizace signálu
Základní pojmy a principy střihu videa
Programové vybavení pro editaci videa

Doplňková témata

Aplikační prostředí multimediálních systémů

Lineární a nelineární střih, online a offline střih
Porovnání různých aplikačních prostředí
Práce s digitální video střižnou - pracovní prostředí a základní úpravy

Rozšířená a virtuální realita (AR, VR)

Základní pojmy a principy
Hardwarové vybavení - snímací a zobrazovací technologie

Last update: Jeřábek Tomáš, PhDr., Ph.D. (05.09.2023)

Multimédia

Student definuje pojem multimédium a vymezí jeho význam z hlediska terminologického i obsahového.
Student charakterizuje obsahovou podstatu pojmu multimédium a vyjmenje jeho základní charakteristiky.
Student uvede složky multimédií a charakterizuje je v kontextu významu pojmů statická a dynamická data.
Student vysvětlí pojmy multimediální aplikace, multimediální technologie a multimediální systém.
Student vysvětlí princip digitalizace signálu včetně jednotlivých fází a hlavních atributů určujících kvalitu digitálního signálu.

Zvuk a jeho zpracování

Student charakterizuje vědní disciplínu Akustika, uvede dílčí oblasti akustiky.
Student popíše fyzikální podstatu zvuku, princip vzniku a šíření zvuku, související veličiny.
Student charakterizuje zásadní pojmy v oblasti zvuku z hlediska fyzikálního, hudebního a percepčního.
Student vysvětlí problematiku hladin stejné hlasitosti zvuku.
Student definuje pojem zvukový formát a popíše 4 základní hlediska dělení formátů.
U každého hlediska uvede jednotlivé druhy formátů a uvede min. 2 konkrétní zástupce a popíše jejich charakteristiky.
U digitálních zvukových formátů student uvede do souvislostí parametry signálu a kvalitu zvuku.
Student definuje pojem elektroakustický měnič, charakterizuje jejich parametry a uvede min. 4 technologické principy měničů.
Vybrané technologické principy elektroakustických měničů student popíše a uvede hlavní výhody a nevýhody.
Student pojmenuje a identifikuje konektory a rozhraní pro práci s audiem.

TV Technologie

Student popíše historii vývoje TV technologií - hlavní milníky, technologické principy, hlavní představitele.
Student uvede aktuálně používané TV normy a uvede je do historického kontextu včetně analogového vysílání.
Student vysvětlí pricnip televizního vysílání, popíše televnizní technologický řetezec a vysvětlí rozdíly mezi 3 základními standardy DVB
Student vysvětlí princip IPTV, Hybridního vysílání a popíše rozdíly oproti DVB.
Student uvede aktuální formáty TV vysílání včetně specifikace zvukových a video formátů, resp. kodeků.

Technologie pro snímání a prezentaci videa

Student definuje video, vysvětlí rozdíl mezi videem, animací a televizní technologií.
Student vysvětlí vztah mezi pojmy formát, kontejner a kodek.
Student popíše hlavní parametry video formátů, uvede příklady a uvede aktuální hodnoty či trendy v oblasti daných parametrů.
Student popíše historický vývoj technologií videa, uvede zásadní milníky z hlediska technologické podstaty techologií videa.
Student vysvětlí princip magnetického záznamu videa v digitální i analogové podobě, uvede min. 2 zástupce z každé oblasti.
Student pojmenuje a identifikuje rozhraní a konektory pro digitální a analogové video.

Komprese video signálu

Student vysvětlí princip a smysl komprese videa v obecné rovině, uvede a popíše princip 2 základních druhů, resp. konceptů komprese signálu.
Student vysvětlí pojem 3dimenziální komprese videa popíše jednotlivé dimenze.
Student popíše proces vzorkování a kvantování v kontextu komprese digitálního videa.
Student uvede základní druhy video signálu a porovná je z hlediska kvality a velikosti.
Student popíše princip komprese založené na MPEG a uvede hlavní zástupce této komprese v historickém kontextu.
Student uvede aktuální kodeky a kompresní formáty a popíše jejich princip.
Student vysvětlí pojmy asymetrická komprese, mezisnímková komprese, GOP, klíčový snímek. Vysvětlí rozdíl mezi makroblokem a CTB.
Student popíše základní struktur snímku z hlediska komprese MPEG-2 a z hlediska aktuální komprese založené na MPEG.
Student vysvětlí pojmy pohybový vektor, IPB snímky, predikce a kompenzace pohybu.
Student vysvětlí pojem kodek, uvede min. 3 aktuálně používané video kodeky.
Student vysvětlí pojem kontejner, uzavřenost kontejneru a uvede min. 3 zástupce pro uzavřené a otevřené kontejnery.

Last update: Battistová Eva, PaedDr. (19.09.2024)