B0B39MM1 – Multimedia 1

Úvodní informace

Katedra počítačové grafiky a interakce

Tato stránka je oficiálním zdrojem informací pro studenty předmětu B0B39MM1 zaměření Multimédia bakalářského programu SIT na Fakultě elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze. Předmět je zajišťován Katedrou počítačové grafiky a interakce (K13139). Na výuce se podílí Katedra radioelektroniky (K137). Praktickou část předmětu zajišťuje Institut intermédií (IIM) při FEL ČVUT v Praze.

  • Přednáška: Pondělí, 12:45 - 14:15, IIM - Institut intermédií (T2:H1-24c, hledejte zamřížované dveře s označením T2:H1-25 v přízemní chodbě v halových laboratořích FEL)
    • Ing. Roman Berka, Ph.D., berka (at) fel (dot) cvut (at) cz K139 - přednášky 1., 7.-14.
    • Ing. František Rund, Ph.D., xrund (at) fel (dot) cvut (dot) cz - K137 - přednášky 2., 3., 6.
    • Dr. Ing. Libor Husník, husnik (at) fel (dot) cvut (dot) cz - K137 - přednášky 4., 5.
  • Cvičení: Pondělí, 14:30 - 16:00, T2:H1-24c (Institut intermédií)
    • Ing. Roman Berka, Ph.D., berka (at) fel (dot) cvut (at) cz - K139 - cvičení 1., 6.-14., vedení projektů
    • Ing. František Rund, Ph.D., xrund (at) fel (dot) cvut (dot) cz - K137 - cvičení 2.-5.
  • Konzultanti:
    • Ing. Jakub Hybler, hybler (at) iim (dot) cz - IIM
    • Ing. Ondřej Slabý, slabyon3 (at) fel.cvut.cz - IIM

Doporučená literatura

Tým realizující předmět Multimédia I napsal učební text pro tento předmět. V lednu 2016 vyšla stejnojmenná skripta. Doporučujeme společně s přednáškami.

https://eobchod.cvut.cz/skripta_cvut/skripta_cvut/multimedia_i-150031722


Zkouškové termíny

viz KOS

Zápočtové termíny

  14. týden na cvičení
    

Předpokládané vstupní znalosti: schopnost algoritmizace, pojem spojité funkce, základní fyzikální pojmy (frekvence, rychlost, tlak), binární poziční soustava

Odkaz na předmět v Bílé knize: B0B39MM1. V případě odlišností má větší prioritu stránka předmětu zde na vyuka.iim.cz.

Harmonogram přednášek

Harmonogram přednášek Harmonogram cvičení
Týden Téma Téma
1 Signál a jeho metody popisu. Fourierova transformace.PDF Úvod
Seznámení s obsahem kurzu, vymezení pojmů, Fourierova transformace jako nástroj v multimédiích. Seznámení s předmětem, ukázky technologií, vytvoření dvoučlenných týmů. Odkazy na software ke stažení: http://puredata.info/downloads/, testovací soubor test.pd k vyzkoušení, https://www.audacityteam.org/download/, knihovna IIM-AVLib
2 Zvukové signály, popis a vnímání zvuku. PDF Konzultace k projektům
Klasifikace zvukových signálů. Vnímání zvukových signálů, princip maskování a jeho využití při kompresi signálů.
3 Číslicové zpracování zvukových signálů. PDF Zpracování zvuku - dílna I
Číslicové zpracování zvukových signálů. Vliv číslicového zpracování zvukových signálů na jejich vnímání. Komprese zvukových signálů. Zpracování a analýza signálů v reálném čase (pure data) - materiál, pomocné soubory.
4 Prostorová akustika PDF Konzultace k projektům
Šíření zvuku v uzavřených prostorech. Vlnová akustika, geometrická akustika a statistická akustika. Akustika uzavřených prostor. Auralizace.
5 Technická zařízení pro snímání a reprodukci zvuku PDF Snímání a reprodukce zvuku - dílna II
Zdroje a šíření zvukových signálů. Snímání zvukových signálů, mikrofony. Reprodukce zvukových signálů, reproduktory a reproduktorové soustavy. Snímání a reprodukce (vícekanálového) zvuku - materiál.
6 Přístupy pro reprezentaci zvuku v prostoru a jejich aplikace v multimédiích a VR. PDF Konzultace k projektům
Základy směrového slyšení. Binaurální reprodukce, WFS, stereo a surround systémy, Ambisonie, objektový zvuk.
7 Snímání a záznam obrazu, technická zařízení PDF TEST I / konzultace
Digitální kamera a digitální fotoaparát, součásti kamery, ovládací prvky kamery a jejich používání, základní pravidla při pořizování záznamu, záznam DV a DVCAM. Speciální kamery. TEST - snímání, reprodukce a zpracování zvuku
8 Zpracování videa, střihové aplikace, kompozice videa PDF Snímání videa a osvětlování - dílna III
Základní pravidla střihové skladby, proces produkce filmu. Ukázky trikových technik, pojmy maskování, klíčování, kompozice. Snímání videa, green-screen - materiál
9 Stereoskopie PDF Konzultace k projektům
Binokulární vidění. Přehled principů stereoskopického zobrazování, metody vytváření stereoskopického obsahu.
10 Ukládání obrazu a videa, datové formáty PDF Stereoskopie - dílna IV
Vymezení pojmů. Metody komprese obrazu a videa RLE, Huffman, JPEG, MPEG. Formáty pro ukládání rastrových a vektorových dat. Stereoskopie - materiál.
11 Snímání pohybu a interakce PDF Konzultace k projektům
Technologie a principy pro snímání pohybu.
12 Archivace, distribuce a prezentace multimediálního obsahu PDF TEST II / konzultace
Nástroje distribuce multimediálního obsahu DVB, GSM, IP. Prezentační technologie, principy projekčních zařízení. Problematika poměru stran, prokládání a konverze snímkové frekvence. TEST / konzultace - Video, Stereoskopie
13 Osvětlování a osvětlovací technika PDF
Světelné zdroje, dálkově ovládaná zařízení pro multimediální efekty, řídící protokoly DMX515, ArtNET. Konzultace k projektům.
14 Pojem multimédia jako prostředek komunikace a oblasti aplikací PDF Prezentace, hodnocení
Ukázky hotových projektů z oblasti komunikace, vizualizace, produkce, audiovizuálního umění, architektury. Prezentace projektů, hodnocení, zápočet. Seznam přidělených semestrálních projektů.

Další info

Výsledky testu 1 - audio

-

Výsledky testu 2 - video

-

Pravidla předmětu

  1. Semestrální práce bude zadána v 2. týdnu
  2. Prezentace projektů bude probíhat ve 14. týdnu.
  3. V průběhu semestru budou 2 testy uzavírající jednotlivé tematické celky (zvuk, video).
  4. V každém testu budou 4 otázky po 2 bodech. Minimální zisk je 5 bodů (jinak bude test opakován, maximálně však 2x).
  5. Zkouška je povinná.
  6. Před zkouškou je nutné získat zápočet.
  7. Zkouška se skládá z písemného testu a ústní části a pokrývá témata přednášek.
  8. Ke získání zápočtu je potřeba kompletně odevzdat semestrální práci (viz Kritéria), absolvovat prezentaci projektu v době cvičení ve 14. týdnu a oba 2 testy. To vše se ziskem alespoň 20 bodů.

Celkové bodové hodnocení

Body za semestr (pro získání zápočtu)

K získání zápočtu je potřeba získat minimum 20 bodů.
Body nad 30 budou připočteny k zisku u zkoušky.
  • Semestrální úloha 24b
  • Průběžná práce (2 testy po 8b.) 16b
  • Prezentace 10b
  • Celkem 50b

Body u zkoušky (pro získání/výpočet známky)

  • Zkouškový test 60b
  • Zkouška 40b
  • Celkem 100b

Zkouška je povinná.

Ukázka otázek pro testy průběžné práce

Pozn: Součástí každé odpovědi je i vysvětlení symbolů, uvedení jednotek, popisky obrázků, os, apod.

  1. Jaká vlnová délka odpovídá kmitočtu 20 Hz? - stačí náznak výpočtu a numerický odhad, pro vzduch, normální podmínky.
  2. Jakou podmínku týkající se kmitočtového rozsahu číslicově zpracovávaných signálů musíme splnit při jejich vzorkování? Uveďte konkrétní příklad.
  3. Schematicky nakreslete (včetně popisu) řez elektrodynamickým reproduktorem a vysvětlete princip funkce.
  4. Načrtněte časový průběh a kmitočtové spektrum “diracova impulzu” (jednotkového impulzu).
  5. Co je ekvivalentní ohnisková vzdálenost? Jaká bude ekv. ohnisková vzdálenost 150mm objektivu na těle fotoaparátu s ořezovým činitelem (crop factor) 1.6?
  6. Popište vztah, který určuje barvu pixelu po smíchání stejnolehlého pixelu popředí a pozadí s udanými hodnotami alfakanálu.
  7. Jaký význam při kompresi JPEG má DCT?
  8. Jak funguje pasivní stereoskopická projekce jako technika separace signálu při projekci pro levý a pravý kanál?

Klasifikace

Známka Zisk
A 90-100
B 80-89
C 70-79
D 60-69
E 50-59
F 0-49

Semestrální úlohy

Kritéria pro hodnocení semestrálních úloh

Všichni budou řešit jednotnou úlohu spočívající v produkci procedurálně generovaného obrazu a zvuku. Na řešení budou pracovat dvoučlenné týmy. Při hodnocení jejich výstupu budou zohledněna následující kritéria:

  1. variabilita
  2. originalita
  3. komentáře
  4. použitelnost

Zadání

Semestrální práce - obecné zadání: Vytvořte aplikaci, která umožní syntézu zvukového signálu a obrazu na základě vstupu uživatele. K realizaci využijte knihovnu AVlib dodanou cvičícím. Žádná další knihovna není dovolena. Podporované prostředí je linux a windows. Pro upresneni obecneho zadani si vyberte jedno z následujících zadání a ve spolupráci s cvičícími je modifikujte pro sebe.

  1. Vytvořte aplikaci, která na základě vstupů od uživatele bude pomocí syntézy generovat ruchy pocházející z různých procesů (náraz dvou kovových objektů, pád kovové kuličky na podlahu, cvakání, klapání apod.). Vizuálně doprovoďte stavovými informacemi.
  2. Naiplmenetujte aplikaci, která bude fungovat jako sampler. Uživatel bude pokládat do rastru pixely a aplikace je bude skenovat a na jejich základě vydávat zvuky různých tónů a materiálů (obdoba válce s trny do orchestrionu nebo flašinetu). Bude možné regulovat rychlost skenování případně počet skenů.
  3. Vytvořte aplikaci, která má na vstupu zvukový záznam a na výstupu daný záznam upravený pomocí efektů echo, zpoždění,… Aplikace bude zobrazovat stavové informace nastavení efektů.
  4. Vytvořte jednoduchou hru s bludištěm a generovanými syntetickými zvuky.
  5. Vytvořte hru ovládanou pískáním a výškou tónu (např. tetris).
Jméno zadání
Andráš Jakub Sebastián 3
Balaeva Sabina, Nguyen Xuan Anh 3
Bobůrka Viktor 5
Formánek Tomáš, Krčil Jan 2
Grigorenko Nazar, Zavázal František 2
Jarý Miroslav, Levy Matyáš 2
Jméno zadání

Obsah odevzdaného projektu

Projekt bude odevzdaný v ZIP balíčku tak, aby bylo možné vaše zdrojové soubory po nakopírování do původní adresářové struktury přeložit a spustit. Balíček bude obsahovat:

  1. pouze vámi vytvořené zdrojové kódy přeložitelné v rámci původně staženého prostředí
  2. textový soubor README s popisem, kam který soubor patří
  3. přeložená spustitelná verze, datové např. zvukové a vaše konfiguračními soubory (pokud sbalíte celý projekt, smažte soubory, které se generují automaticky při překladu)
  4. prezentace (video náhled v PAL)
  5. závěrečná zpráva v PDF formátu max 5str. (popis záměru + inspirace, teoretický návrh - použijte např. schéma a popište, popis řešení, návod na spuštění a popisem parametrů a ovládání)

ZIP balíček je možné vytvořit selektivním sbalením pouze vybraných souborů se zachováním relativních cest. Odevzdání balíčků prosřednictvím některého úložiště (dropbox, filesender) do pondělka 3. ledna 2022, 16h.

Odkazy na materiály

courses/b0b39mm1/start.txt · Last modified: 2021/10/11 15:28 by berka