Doctorat en Tecnologies de la Informació i la Seva Aplicació a Gestió, Arquitectura i Geofísica La Salle Campus Barcelona URL

Doctorat en Tecnologies de la Informació i la seva Aplicació a Gestió, Arquitectura i Geofísica

Comunicacions Multimèdia

Descripció
Aquesta assignatura introdueix a l´alumne en el món de les comunicacions multimèdia. En ella es repassen tots els conceptes relatius a la codificació i transmissió de senyals multimèdia. S´inicia repassant els conceptes bàsics de la compresió, la seva aplicació a dades multimèdia per acabar amb la transmissió de d´aquestes dades sobre diferents tipus de xarxes. Finalment es fa referència als estàndards de descripció dels continguts multimèdia, en molts casos necessaris per una bona gestió de les comunicacions multimèdia.
Tipus assignatura
Optativa
Semestre
Primer
Crèdits
5.00
Coneixements previs

Processat digital del senyal i de la imatge. Compressió de dades. Programació.

Objectius

Els alumnes que cursen l´assignatura adquireixen els coneixements i desenvolupen les habilitats que s´indiquen a continuació:

1.- Coneixements generals bàsics sobre l´àrea d´estudi.
2.- Capacitat d´anàlisis i de síntesis dels diferents senyals i sistemes de transmissió de les comunicacions multimèdia.
3.- Utilitzar eines software i equipament de codificació, anàlisis i de mesura dels diferents paràmetres que intervenen en les comunicacions multimèdia.
4.- Identificar, formular i saber aplicar els coneixements a la pràctica, per la resolució de problemes proposats en un entorn en un equip de treball.
5.- Capacitat d´autoaprenentatge fruit de la gestió de la informació rebuda de diferents fonts, per aplicar-la als problemes que es plantegen i a les pràctiques que es dissenyen.
6.- Comunicar-se eficaçment de forma escrita en el moment de generar l´informe corresponent a cada situació analitzada.

Continguts

1. Introduction to multimedia communications
2. Fundamentals of information theory and entropy coding
3. Predictive and transform coding
4. Image coding
5. Video coding
6. Video coding standards
7. Video broadcasting
8. Video streaming
9. Multimedia description: MPEG-7
10. Multimedia framework: MPEG-21

Metodologia

La metodologia utilitzada en aquesta assignatura separa les classes en dos tipus: les teòriques i les pràctiques.

A les classes teòriques, bàsicament el que s´imparteixen són classes magistrals on s´explica el contingut teòric de l´assignatura i es plantegen, i a vegades també es resolen, problemes relacionats amb el contingut teòric explicat.

Les classes pràctiques s´estructuren en grups reduïts on els alumnes han de resoldre un projecte al llarg del semestre. Durant les classes pràctiques cada grup reporta els avenços del projecte i plantegen els seus dubtes al professor de pràctiques. Durant el desenvoluament del projecte cada grup ha d´entregar informes parcials de l´avenç del projecte. El desenvoluament del projecte el completa cada grup fora de l´horari de classe de pràctiques.

Els grups de tres persones que es formen a principi del curs per realitzar el projecte han de mantenir-se fixes durant tot el curs. D´aquesta forma, els informes del projecte que es presenten al professor tenen un pes en la nota de pràctiques de l´alumne. D´aquesta manera es fomenta que els alumnes treballin en grup l´assignatura, inclús fora de l´aula, ja que la nota individual final de cada alumne està parcialment afectada per la nota del grup. Amb aquesta estratègia es pretén crear una interdependència positiva entre els membres del grup de cara a garantir la cooperació real entre els companys.

Avaluació

L´assignatura es divideix en dos parts clarament diferenciades: una part teòrica i una part pràctica. Cada una d´aquestes parts s´avalua per separat i s´ha d´aprobar per separat per poder aprobar l´assignatura.

Si s´aproben les dos parts, la nota final de l´assignatura és el resultat de la ponderació d´un 60% de la nota de Teoria i d´un 40% de la nota de Pràctiques. Si es suspèn la teoria, la nota global de l´assignatura és la de Teoria si s´han aprobat les Pràctiques. En el cas de no presentar-se a alguna part (teoria o pràctica) la nota de l´assignatura és NP.

Avaluació de la part Teòrica:
A. Exàmens

La nota de la part Teórica es calcula a partir del examen que es fa al final del curs. L´examen consta d´una part de resolució de problemes (50% de la nota) i una altra part de fonaments teòrics aplicats (50% de la nota).

Existeix una convocatòria extraordinària on els alumnes han de presentar-se en cas de suspendre l´examen.

Avaluació de la part Pràctica:
D. Treballs fets a casa
F. Informes/treballs en grup
G. Treballs pràctics amb ordinador
L. Participació en el laboratori

La nota de pràctiques s´extreu dels informes parcials i final del projecte (30%) i del resultat del projecte (70%).

Existeix una convocatòria extraordinària on els alumnes s´han de presentar en cas de suspendre les pràctiques.

Criteris avaluació

Objectiu 1
L´alumne ha de demostrar tenir els coneixements bàsics necessaris relacionats amb l´assignatura [A]

Objectiu 2
Capacitat d´anàlisis i de síntesis dels diferents senyals i sistemes de transmissió de les comunicacions multimèdia. [D,L]

Objectiu 3
Utilitzar eines software i equipament de codificació, anàlisis i de mesura dels diferents paràmetres que intervenen en les comunicacions multimèdia. [D,F,G]

Objectiu 4
Identificar, formular i saber aplicar els coneixements a la pràctica, per a la resolució de problemes proposats en un entorn de laboratori dins d´un equip de treball. [G]

Objectiu 5
Capacitat d´autoaprenentatge fruït de la gestió de la informació rebuda de diferents fonts, per aplicar-la als problemes que es plantegen i a les pràctiques que es dissenyen. [A,F]

Objectiu 6
Comunicar-se eficaçment de forma escrita en el moment de generar l´informe corresponent a cada situació analitzada. [D,F]

Bibliografia bàsica

1. C. E. Shannon , `A Mathematical Theory of Communication´, The Bell System Technical Journal,Vol. 27, pp. 379-423, 623-656, July, October, 1948
2. David A. Huffman, `A Method for the Construction of Minimum-Redundancy Codes´, In: Proceedings of the Institute of Radio Engineers, 40(9):1098-1101, September 1952.
3. Jacob Ziv and Abraham Lempel, `A Universal Algorithm for Sequential Data Compression´, IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT-23, No. 3, May 1977
4. Ian H. Witten , Radford M. Neal, John G. Cleary, `Arithmetic coding for data compression´, Communications of the ACM, Volume 30, Issue 6, pages 520 - 540, June 1987
5. S. Lloyd, `Least squares quantization in PCM´, IEEE Transactions on information theory, Vol IT-28, No. 2, March 1982.
6. V. Goyal. `Theoretical Foundations of Transform Coding´, IEEE Signal Processing Magazine, vol. 18, no. 5, pp. 9-21, Sept. 2001.",
7. S. Mallat, `A theory for multiresolution signal decomposition: the wavelet representation´, IEEE Transactions on pattern analysis and machine intelligence, Vol 11, No 7. July 1989.
8. J. Shapiro, `Embedded image coding using zerotrees of wavelet coefficients´, IEEE Transactions on signal processing, Vol. 41, No. 12, December 1993.
9. G. K. Wallace, `The JPEG Still Picture Compression Standard´, IEEE Transactions on consumer Electronics, Vol. 38, No. 1, February 1992.
10. M. J. Weinberger and G. Seroussi, "The LOCO-I Lossless Image Compression Algorithm: Principles and Standardization into JPEG-LS", IEEE Trans. Image Processing, Vol. 9, August 2000
11. M. W. Marcellin, M. J. Gormish, A. Bilgin, M. P. Boliek, `An Overview of JPEG-2000´, Proc. of IEEE Data Compression Conference, 2000, Snowbird.
12. Skodras, C. Christopoulos, and T. Ebrahimi, `The JPEG 2000 Still Image Compression Standard´, IEEE Signal Processing Magazine, September 2003
13. G.A. Thomas, `Television motion measurement for DATV and other applications´, BBC RV 1987/11
14. F. Dufaux and F. Moscheni, `Motion estimation techniques for Digital TV: a review and a new contribution´, Proceedings of the IEEE, vol 83, No. 6, June 1995.
15. Girod, `Motion-compensating prediction with fractional-pel accuracy´, IEEE Transactions on Communications, Vol 41, No 4, April 1993
16. M.T. Orchard, and G. J. Sullivan, `Overlapped block motion compensation: an estimation-theoretic approach´, IEEE Transactions on Image Processing, Vol 3, No. 5, September 1994.
17. T. Sikora, MPEG Digital Video-Coding Standards, IEEE Signal Processing Magazine, Sept 1997.
18. Marpe, T. Wiegand, and G. J. Sullivan, The H.264 / MPEG4 Advanced Video Coding standard and its applications, IEEE Communications Magazine, vol. 44, no. 8, pp. 134-144, Aug. 2006.
19. H. Schwarz, and D. Marpe, Overview of the Scalable Video Coding Extension of the H.264/AVC Standard, To appear in IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology
20. Y. Wu, S. Hirakawa, U. Reimers, and J. Whitaker, `Overview of digital television development worldwide,´ Proc. IEEE, vol. 94, no. 1, pp. 8-21, Jan. 2006.
21. U. H. Reimers `DVB—The Family of International Standards for Digital Video Broadcasting´, Proc. of the IEEE, Vol. 94, No. 1, Jan. 2006
22. U. Ladebusch and C. A. Liss, `Terrestrial DVB—A broadcast technology for stationary portable and mobile use,´ Proc. IEEE, vol. 94, no. 1, pp. 183-193, Jan. 2006.
23. G. Faria, J.A. Henriksson, E. Stare and P. Talmola, ´DVB-H: Digital Broadcast Services to Handheld Devices´, Proc. of IEEE vol. 94, no. 1, pp.194-209, Jan. 2006.
24. RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications
http://tools.ietf.org/html/rfc3550
25. RTSP: Real Time Streaming Protocol http://tools.ietf.org/html/rfc2326
26. ETSI TS 102 005 "DVB: Specification for the use of Video and Audio Coding in DVB services delivered directly over IP protocols`
27. ETSI TS 102 034 "DVB: Transport of MPEG-2 Based DVB Services over IP Based Networks"
28. S-F. Chang, T. Sikora, and A. Puri, `Overview of the MPEG-7 Standard´, IEEE Transactions On Circuits And Systems For Video Technology, Vol. 11, No. 6, June 2001
29. P. Salembier, and J. R. Smith, `MPEG-7 Multimedia Description Schemes´, IEEE Transactions On Circuits And Systems For Video Technology, Vol. 11, No. 6, June 2001
30. T. Sikora, `The MPEG-7 Visual Standard for Content Description—An Overview´, IEEE Transactions On Circuits And Systems For Video Technology, Vol. 11, No. 6, June 2001
a. Avaro, and P. Salembier, `MPEG-7 Systems: Overview´, IEEE Transactions On Circuits And Systems For Video Technology, Vol. 11, No. 6, June 2001
31. J-P. Evain, and H. Murret-Labarthe, `Phase 1 TV-Anytime— a decisive milestone in open standards for Personal Video Recorders´, EBU Technical Review . July 2003
32. Burnett, R. Van de Walle, K. Hill, J. Bormans, F. Pereira, `MPEG-21:Goals and Achievements´, IEEE Multimedia, Vol. 10, N. 4, Oct 2003
33. S. Burnett, S. J. Davis, and G. M. Drury, `MPEG-21 Digital Item Declaration and Identification—Principles and Compression´, IEEE Transactions on Multimedia, Vol 7 , Issue 3, June 2005.
34. X. Wang, T. De Martini, B. Wragg, M. Paramasivam, and C. Barlas, `The MPEG-21 Rights Expression Language and Rights Data Dictionary´, IEEE Transactions on Multimedia, Vol 7 , Issue 3, June 2005.
a. Vetro and C. Timmerer, `Digital Item Adaptation: Overview of Standardization and Research Activities", IEEE Transactions on Multimedia, Vol 7 , Issue 3, June 2005.
35. F. De Keukelaere, S. De Zutter, and R. Van de Walle, `MPEG-21 Digital Item Processing´, IEEE Transactions on Multimedia, Vol 7 , Issue 3, June 2005.