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 Multimédia 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 14 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 Multimédia está estruturado do
modo indicado na tabela seguinte; para cada capítulo da matéria, indicam-se os
tópicos principais a considerar e a bibliografia aconselhada.
CAPÍTULO |
TÓPICOS |
BIBLIOGRAFIA |
Introdução |
·
Considerações gerais sobre informação de
áudio/fala e imagem/vídeo. ·
Evolução dos sistemas e comunicações
audiovisuais. ·
Novos desafios da tecnologia e serviços
audiovisuais. |
Ø Digital
Pictures – Representation, Compression and Standards, A. Netravali, B.
Haskell, Plenum Press, 1995 Ø Vision,
D. Marr, W.H. Freeman and Company, 1982 Ø Understanding
Vision, R. Watt, Academic Press, 1991 Ø Introduction
to Digital Audio Coding and Standards, M. Bosi, R.
E. Goldberg, The Springer International Series in Engineering and Computer
Science, 2003 |
Do Analógico ao Digital |
·
Estudo das noções básicas ligadas à
representação da 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. |
Ø Fundamentals
of Digital Image Processing, A. K. Jain, Prentice Hall, 1989 Ø Digital
Video Processing, M. Tekalp, Prentice Hall, 1995 |
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. |
Ø JPEG:
Still Image Data Compression Standard, W. Pennebaker,
J. Mitchell, Kluwer Academic Publishers, 1993 Ø Image
and Video Compression Standards: Algorithms and Architectures, V. Bhaskaran and K. Konstantinides,
Kluwer Academic Publishers,
1995 Ø 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. |
Ø Videoconferencing
and Videotelephony, R. Schaphorst,
Artech House, 1996 Ø Image
and Video Compression Standards: Algorithms and Architectures, V. Bhaskaran and K. Konstantinides,
Kluwer Academic Publishers,
1995 Ø Multimedia
Communications, F. Halsall, Addison-Wesley,
2001 Ø Multimedia
Systems, Standards, and Networks, A. Puri & T.
Chen, Marcel Dekker, Inc.,
2000 |
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. |
Ø MPEG
Video Compression Standard, J.Mitchell, W. Pennebaker, C. Fogg, D. LeGall,
Chapman & Hall, 1996 Ø Video
Coding: an Introduction to Standard Codecs, M. Ghanbari,
Ø Multimedia
Communications, F. Halsall, Addison-Wesley, 2001 Ø Introduction
to Digital Audio Coding and Standards, M. Bosi, R.
E. Goldberg, The Springer International Series in Engineering and Computer
Science, 2003 |
Televisão Digital |
·
Sistemas digitais de televisão.
Requisitos funcionais. ·
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-x. ·
Redes de frequência única. ·
Modulação DVB-x. ·
Acesso condicionado: conceitos básicos. ·
A televisão digital em Portugal. |
Ø Digital
Television: MPEG-1, MPEG-2 and principles of the DVB system, H. Benoit, Ø Digital
Video Broadcasting, U. Reimers, Springer Verlag, 2001 Ø Digital
Video: an Introduction to MPEG-2, B. Haskell, A. Puri,
A. Netravali, Chapman & Hall, 1997 Ø Digital
Video Broadcasting, R. de Bruin, J. Smits, Artech
House, 1998 |
Codificação Avançada de Vídeo |
·
Sistemas audiovisuais avançados.
Requisitos funcionais. ·
A norma MPEG-4. |
Ø H.264
and MPEG-4 Video Compression, Ø Introduction
to Digital Audio Coding and Standards, M. Bosi and
R. Goldberg, Klewer Academic Publishers,
2003 |
Vídeo 3D |
·
Vídeo 3D: conceitos básicos. ·
Codificação multivista e as normas MVC,
MV-HEVC e 3D-HEVC. ·
Realidade virtual e video 360. |
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