O programa proposto
tem em consideração o que se pensa serem
os aspectos mais relevantes dos sistemas e tecnologias de comunicação audiovisual mas também a actividade desempenhada pela grande maioria
dos engenheiros com formação
em Telecomunicações nas empresas em
Portugal. Levou-se ainda em consideração as matérias leccionadas nas disciplinas anteriores, nomeadamente nas disciplinas como precedência
obrigatória, de forma a obter
uma boa integração e evolução dos conhecimentos. Refira-se que o programa tem, naturalmente, evoluído ao longo
dos anos, fruto não só da
experiência de leccionação mas também das mudanças ocorridas na área
de influência da disciplina.
Tendo em conta o contexto, os objectivos e os pressupostos descritos na
secção anterior, o programa
da disciplina de Comunicação de Áudio e Vídeo foi estruturado
em três grandes
áreas, nomeadamente:
I. Conceitos e técnicas básicas
II. Sistemas, serviços e normas
para comunicação
audiovisual
III. Sistemas emergentes e tendências de evolução
Esta sequência começa por ensinar aos
alunos os conceitos e técnicas básicas das comunicações audiovisuais para entrar depois em
cada um dos sistemas mais importantes, de modo mais detalhado.
A consideração dos requisitos associados aos sistemas e serviços é importante para que os
sistemas não se reduzam a tecnologias mas sejam integrados
de forma útil e rentável no
mundo real, satifazendo as necessidades dos utentes.
Os vários sistemas são apresentados de forma ‘cronológica’ o que permite aos alunos
seguir melhor a evolução tecnológica
neste domínio, especialmente em termos de codificação. Dá-se particular relevância às normas
internacionais desenvolvidas
para cada um dos sistemas e serviços em questão, uma
vez que as normas usam normalmente
as tecnologias mais relevantes e é com estas tecnologias que os alunos vão
ter de trabalhar na vida real, na
maioria dos casos. De qualquer forma, os
sistemas são analisados funcionalmente e as tecnologias motivadas o que deverá permitir
aos alunos perceber facilmente tecnologias alternativas.
Finalmente, apresentam-se aos alunos sistemas,
tecnologias e tendências emergentes de modo a permitir-lhes mais facilmente, mesmo após o fim do Mestrado,
acompanhar os desenvolvimentos tecnológicas na área.
Como seria de esperar,
a quase totalidade dos sistemas estudados é digital (com
excepção de um capítulo inicial sobre televisão
analógica) já que a digitalização é hoje um facto incontornável.
Sempre que seja adequado, analisar-se-á a especificidade do caso Português.
A disciplina tem uma perspectiva integradora ou seja na
abordagem dos vários sistemas e serviços audiovisuais vão sendo referidos aspectos da Teoria
da Informação, modulação, codificação de canal, tráfego, rede, etc, tentando que os
alunos percebam também o modo como
os vários módulos de uma arquitectura e logo as várias tecnologias se relacionam e integram.
O programa encontra-se estruturado para um total de 13 semanas úteis de aulas. Em cada
semana existem duas aulas teóricas
de 1,5 horas onde se faz a exposição teórica da matéria
e uma aula de laboratório ou prática de 1,5 horas onde se exploram
simuladores de sistemas de codificação ou se resolvem problemas relacionados com os conceitos e técnicas expostos nas aulas
teóricas.
Assim, o programa da disciplina de Comunicação de Áudio e Vídeo seja estruturado
do modo indicado na Tabela
seguinte. Para cada
capítulo da matéria, indicam-se os tópicos principais
a considerar e a bibliografia
aconselhada.
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CAPÍTULO |
TÓPICOS |
BIBLIOGRAFIA |
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Introdução |
Considerações gerais sobre informação de áudio/fala e
imagem/vídeo. A importância dos sistemas visual e auditivo humanos
nos sistemas audiovisuais. Evolução dos sistemas e comunicações audiovisuais. Novos desafios da tecnologia e serviços audiovisuais. |
Digital
Pictures – Representation, Compression and Standards,
A. Netravali, B. Haskell, Plenum Press, 1995 Vision,
D. Marr, W.H. Freeman and Company, 1982 Understanding
Vision, R. Watt, Academic Press, 1991 Introduction
to Digital Audio Coding and Standards, M. Bosi, R. E. Goldberg, The Springer International Series
in Engineering and Computer Science, 2003 |
|
Televisão Analógica |
Televisão analógica a preto e branco - Noções básicas de televisão. - Acuidade visual e factor de Kell. - Ilusão de movimento. - Sinal de luminância e sinal de vídeo composto. - Modulação em televisão. Televisão analógica a cores - Noções básicas de colorimetria. - Evolução dos sistemas monocromáticos para os sistemas
policromáticos. - Principais sistemas de televisão analógica a cores: |
Television
Technology: Fundamentals and Future Prospects, M.
Noll, Artech House, 1988
Broadcast
Television Fundamentals, M. Tancock, Pentech Press, 1991 |
|
Do Analógico ao Digital |
Estudo das noções básicas ligadas à representação da
informação de áudio e vídeo. Sistemas analógicos e digitais de representação de
informação de áudio e vídeo. Amostragem e quantificação no contexto dos sistemas
audiovisuais. O sistema visual e auditivo humanos. A importância do
utente nas comunicações audiovisuais. Redundância, irrelevância e codificação. Qualidade e métodos de avaliação de qualidade.
Importância da análise subjectiva para a avaliação da qualidade audiovisual. |
Fundamentals
of Digital Image Processing, A. K. Jain, Prentice Hall,
1989 |
|
Telecópia |
Sistemas de telecópia. Requisitos funcionais. Caracterização e codificação de imagens binível. Normas para telecópia: grupos 3 e 4. Protocolos
iniciais, modulação e codificação. Técnicas de ocultação do efeito dos erros de canal. |
FAX
- Digital Facsimile Technology & Applications, K.McConnel, D. Bodson,
R.Schaphorst, Artech
House, 1992 |
|
Imagem Digital |
Sistemas de imagem fotográfica. Requisitos funcionais. Codificação de imagens fotográficas digitais. Codificação por transformada. A transformada Discrete
Cosine Transform (DCT). Norma JPEG para a codificação de imagens fotográficas
multinível ou a cores. Estudo dos vários modos de codificação JPEG:
sequencial, progressivo, hierárquico e sem perdas. Codificação por wavelets. Norma JPEG 2000 para a codificação de imagens
fotográficas multinível ou a cores. |
JPEG:
Still Image Data Compression Standard, W. Pennebaker, J. Mitchell, Kluwer
Academic Publishers, 1993 Digital
Image Compression Techniques, M. Rabbani,
P. W. Jones, SPIE Press, Tutorial texts on Optical Engineering, 1991 |
|
Videotelefonia e Videoconferência |
Sistemas de videotelefonia e de videoconferência.
Requisitos funcionais. Terminais H.320. Multiplexagem e sincronização. Codificação de imagens em movimento. Codificação de
diferenças, detecção e compensação de movimento e codificação por
transformada aplicada ao vídeo. Norma H.261 para a codificação de imagens
videotelefónicas e de videoconferência. Impacto dos erros de canal na transmissão de
videotelefonia e videoconferência. |
Videoconferencing
and Videotelephony, R.
Schaphorst, Artech House,
1996 Image
and Video Compression Standards: Algorithms and Architectures, V.
Bhaskaran and K. Konstantinides,
Kluwer Academic Publishers, 1995
Multimedia
Communications, F. Halsall, Addison-Wesley, 2001
Multimedia
Systems, Standards, and Networks, A. Puri
& T. Chen, Marcel Dekker, Inc., 2000
|
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Gravação Digital de Vídeo |
Gravação digital de vídeo. Principais suportes de
gravação. Requisitos funcionais. Facilidades de gravação: acesso aleatório e modos
rápidos. Norma MPEG-1: motivação e objectivos. MPEG-1 Sistema: multiplexagem e sincronização. MPEG-1 Vídeo: compensação de movimento bidireccional e
a meio-pixel. MPEG-1 Áudio: ferramentas básicas de codificação de
áudio, noções de mascaramento, codificação perceptiva, camadas de
codificação. MP3: tecnologia e impactos. Norma H.263 para codificação de vídeo a muito baixos
débitos. |
MPEG
Video Compression Standard, J.Mitchell,
W. Pennebaker, C. Fogg,
D. LeGall, Chapman & Hall, 1996 Video
Coding: an Introduction to Standard Codecs,
M. Ghanbari, |
|
Televisão Digital |
Sistemas digitais de televisão. Requisitos funcionais. Sistemas Digital Video
Broadcasting (DVB) e Advanced Television Systems Committee (ATSC). Arquitectura DVB. Soluções para transmissão terrestre,
via cabo e satélite. Codificação de fonte DVB: a norma MPEG-2; motivação e
objectivos. MPEG-2 Sistema: multiplexagem e sincronização,
transport streams e program streams. MPEG-2 Vídeo: codificação de vídeo entrelaçado e
codificação escalável; perfis e níveis. MPEG-2 Áudio: diferenças em relação ao MPEG-1 Áudio. Codificação de canal DVB. Redes de frequência única. Modulação DVB: Orthogonal Frequency Division Multiplex
(OFDM). Acesso condicionado DVB. A televisão digital em Portugal. |
Digital
Television: MPEG-1, MPEG-2 and principles of the DVB system, H.
Benoit, |
|
Codificação Avançada de Áudio e Vídeo |
Sistemas audiovisuais avançados. Requisitos funcionais. A norma MPEG-4. A norma H.264/AVC. Codificação escalável e multivídeo. As normas H.264/SVC
e H.264/MVC. IPTV. Tendências na evolução dos sistemas audiovisuais. Novos
modelos de negócio. |
The
MPEG-4 Book, F. Pereira, T. Ebrahimi, Prentice
Hall, 2002 |