Videokomunikacijske tehnologije

Opis predmeta

Pregled videokomunikacijskih sustava i usluga. Analiziranje i optoelektrička pretvorba slike u videosignal. Parametri videosignala u normama za analiziranje slike, rezolucija, spektar videosignala. Kompozitni i komponentni videosignal. Značajke ljudskog vizualnog sustava, funkcije miješanja boja i dijagram kromatičnosti. Značajke krominantnog signala i audiosignala. Analogno-digitalna pretvorba kompozitnog i komponentnog videosignala. Postupci i norme za kompresiju televizijskog signala, oblikovanje prijenosnog toka podataka. Postupci kodiranja radi zaštite od pogrešaka u videokomunikacijama. Radiodifuzijske norme i frekvencijska područja. Sustavi za radiodifuziju televizijskog signala, satelitska i kabelska televizija. Distribucija videosignala putem Interneta, IPTV. Sustavi za prijenos videosignala do mobilnih prijamnika.

Opće kompetencije

Usvajanje temeljnih teorijskih znanja vezanih uz obradu videosignala i značajke videokomunikacijskih sustava. Primjeri videokomunikacijskih sustava i usluga kao što su digitalna televizija, televizija visoke kvalitete (HDTV), IPTV i mobilna TV.

Ishodi učenja

  1. definirati značajke videosignala
  2. predvidjeti utjecaj analiziranja s proredom i progresivnog analiziranja na kvalitetu slike i zahtijevanu širinu pojasa
  3. usporediti formate za poduzorkovanje komponenti krominantnog signala
  4. analizirati utjecaj frekvencije uzorkovanja i parametara kvantizacije na kvalitetu slike i brzinu prijenosa
  5. povezati značajke ljudskog vizualnog sustava i elemente sustava za kompresiju videosignala
  6. primijeniti postupke kompresije videosignala u različitim vrstama komunikacijskih sustava
  7. identificirati parametre kvalitete usluge u različitim vrstama videokomunikacijskih sustava i predvidjeti njihov utjecaj na kvalitetu slike

Oblici nastave

Predavanja

--

Provjere znanja

--

Demonstracijske vježbe

--

Stručni posjeti

--

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Domaće zadaće 0 % 10 % 0 % 10 %
Prisutnost 0 % 10 % 0 % 10 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 50 %
Ispit: Pismeni 0 % 60 %
Ispit: Usmeni 20 %

Tjedni plan nastave

  1. Pregled videokomunikacijskih sustava i usluga. Analiziranje slike i nastanak videosignala. Parametri analiziranja slike: broj linija, horizontalna frekvencija i frekvencija izmjene slika.
  2. Postupak analiziranja slike s proredom, vertikalna frekvencija. Spektar videosignala, frekvencijska širina osnovnog pojasa videosignala. Vertikalna i horizontalna rezolucija. Podjela i značajke televizijskih sustava, televizijski sustavi standardne (SDTV) i visoke (HDTV) kvalitete.
  3. Signali primarnih boja i signali razlike s luminantnim signalom. Dobivanje krominantnog signala, vektorski prikaz komponenti krominantnog signala. Odabir frekvencije podnositelja boje. Kompozitni videosignal, kodiranje i dekodiranje.
  4. Televizija visoke kvalitete (HDTV), parametri analiziranja, broj linija po slici, frekvencija izmjene slika, širina pojasa. Kolorimetrijske značajke. Formati za produkciju, prijenos i prikazivanje, pretvorbe HDTV formata.
  5. Analogno-digitalna pretvorba videosignala, odabir frekvencije uzorkovanja i parametara kvantizacije. Strukture poduzorkovanja komponenti krominantnog signala, formati digitalnog videosignala za različite primjene.
  6. Paralelni i serijski prijenos digitalnog videosignala. Parametri serijskog digitalnog sučelja za SDTV i HDTV. Brzine prijenosa, prijenosne udaljenosti, mjerenja kvalitete signala.
  7. Postupci kompresije unutar slike i između slika, transformacijsko kodiranje, predviđanje i nadomještanje pokreta, vektori pokreta, entropijsko kodiranje. Slojevito kodiranje.
  8. Održavanje ispita.
  9. Nastanak I-slika, upravljanje stupnjem kompresije i kvalitetom slike. Nastanak P- i B-slika, kašnjenje u postupku kodiranja i dekodiranja. Odabir strukture grupe slika, brzina prijenosa i kvaliteta slike. Profili i razine.
  10. Oblikovanje programskog i prijenosnog toka podataka, hijerarhija multipleksiranja, utjecaj promenjivosti kašnjenja i broja pogrešno primljenih bita na postupak dekodiranja, sinkronizacija kodera i dekodera.
  11. Postupci za povećanje djelotvornosti sustava za kompresiju: predviđanje unutar slike, segmentacija i kodiranje objekata, SPRITE, poboljšani sustav za predviđanje pokreta, CAVLC/CABAC.
  12. Pregled normi za kompresiju videosignala. Primjeri videokomunikacijskih usluga, parametri kvalitete usluge. Vrste pogrešaka u videokomunikacijskim sustavima, prostorno i vremensko širenje pogrešaka i njihov utjecaj na kvalitetu slike.
  13. Radiodifuzijski sustavi, frekvencijska područja, usluge. Zemaljska, satelitska i kabelska televizija. Postavke za planiranje radiodifuzijskih sustava.
  14. Pregled sustava za mobilnu televiziju. Uvjeti prijama u mobilnom kanalu. Parametri sustava DVB-H. Tehnike za uštedu energije mobilnog uređaja. Hibridni zemaljsko-satelitski sustav (DVB-SH).
  15. Internetska televizija i IPTV. Značajke prijenosa videosignala u mrežama koje se temelje na protokolu IP. Arhitektura IPTV, usluge, protokoli, upravljanje brzinom prijenosa, prilagodba parametara kodiranja. Parametri kvalitete usluge.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Bežične komunikacijske tehnologije (profil)
Teorijski predmeti profila (1. semestar)
Obradba informacija (profil)
Teorijski predmeti profila (1. semestar)

Literatura

Y. Wang, J. Ostermann, Y. Zhang (2001.), Video Processing and Communications, Prentice Hall
M. Robin, M. Poulin (2000.), Digital Television Fundamentals, McGraw-Hill
A.H. Sadka (2002.), Compressed Video Communications, Wiley
L. Hanzo, P. Cherriman, J. Streit (2007.), Video Compression and Communications: From Basics to H.261, H.263, H.264, MPEG4 for DVB and HSDPA-Style Adaptive Turbo-Transceivers, Wiley-IEEE Press
I. E. Richardson (2010.), The H.264 Advanced Video Compression Standard, Wiley

Predavanja