Politecnico di Torino
Politecnico di Torino
   
Login  
en
Politecnico di Torino
Anno Accademico 2013/14
02GPJOV
Elaborazione e trasmissione di informazioni multimediali
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Anni incarico
Masala Enrico ORARIO RICEVIMENTO RC ING-INF/05 60 0 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-INF/05 6 B - Caratterizzanti Ingegneria informatica
Esclusioni:
01BIT; 01NRL; 02JGR
Presentazione
L'insegnamento, il cui programma è stato leggermente rivisto a partire dall'AA. 2016/2017 introducendo nuovi argomenti e attività di laboratorio, si prefigge l'obiettivo di far conoscere:
* l'impatto che le tecnologie multimediali hanno sui sistemi informatici e nella società in generale;
* i principali algoritmi alla base dell'elaborazione della voce, dell'audio, delle immagini e del video in forma digitale;
* le principali applicazioni multimediali, con i loro vincoli, architetture, protocolli e tecniche per controllarne la qualità del servizio su reti IP.
Inoltre, la trattazione è orientata a consentire allo studente di acquisire le abilità di base necessarie ad affrontare la valutazione delle scelte progettuali nell’ambito dei predetti argomenti.
Risultati di apprendimento attesi
* Conoscenza delle principali tecniche di rappresentazione digitale dei segnali voce, audio, immagini e video.
* Conoscenza delle principali tecniche di trasmissione robusta dei segnali digitali trasmessi su reti a pacchetto.
* Capacità di valutare i pro e i contro delle principali tecniche di codifica multimediale, permettendo di scegliere le tecniche più adatte per i diversi scenari applicativi.
* Capacità di affrontare le principali questioni legate all'utilizzo di diversi formati per contenuti multimediali, scegliendo quelle più appropriate al caso in esame.
* Capacità di approfondire autonomamente il funzionamento di specifiche tecniche di codifica multimediale.
* Capacità di scegliere i protocolli, le architetture e le tecniche di robustezza della trasmissione più adatte per i diversi scenari applicativi, anche sulla base dell’esperienza maturata durante i laboratori.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Conoscenze di base di teoria ed elaborazione dei segnali digitali: filtri numerici, trasformata di Fourier, analisi dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza. Conoscenze di base di reti di calcolatori: architetture e protocolli. Conoscenze di programmazione. Per le attività di laboratorio sono richieste abilità di base nell’utilizzo del calcolatore.
Programma
* Introduzione sull'impatto che le tecnologie multimediali hanno sui sistemi informatici e nella società in generale (0,3 CFU)
* Rappresentazione digitale di voce ed audio (1,5 CFU)
Introduzione alle caratteristiche del segnale vocale
Tecniche per compressione per segnali audio basati su forma d’onda (PCM)
Tecniche per compressione della voce tramite l’uso di modelli parametrici e standards relativi (ITU G.xxx)
Tecniche per compressione dell’audio tramite l’uso di modelli psicoacustici e standards relativi (ISO MPEG)
* Rappresentazione digitali di immagini e video (2,4 CFU)
Introduzione alle caratteristiche dei segnali immagine/video
Tecniche per compressione di immagini e standards relativi (GIF, PNG, JPEG)
Tecniche per compressione di video basate sul principio del codificatore ibrido e standards relativi (MPEG, H.26x)
* Applicazioni per comunicazione multimediale (1,8 CFU)
Introduzione ai requisiti delle comunicazioni multimediali
Architetture e protocolli per comunicazioni multimediali in tempo reale e standards relativi (RTP, DASH, WebRTC)
Tecniche per il controllo della qualità del servizio nelle comunicazioni multimediali su rete IP
Organizzazione dell'insegnamento
Il corso è a contenuto sia teorico sia pratico. Il corso include anche cinque attività guidate di laboratorio concernenti la codifica e la trasmissione dei dati multimediali in cui saranno sia esemplificati alcuni concetti illustrati durante le lezioni in aula sia analizzati in modo critico alcuni servizi multimediali esistenti per valutare i pro e contro delle scelte architetturali, le funzionalità e le prestazioni, con eventuali esperimenti di integrazione in piattaforme esistenti.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Saranno disponibili copie elettroniche integrali dei lucidi presentati in aula e degli appunti del docente realizzati durante le lezioni, oltre ad esempi di scritti di esame. Tutto il materiale didattico è scaricabile attraverso il portale della didattica.
Testi per l’approfondimento:
Digital Speech: Coding for Low Bit Rate Communication Systems, A. M. Kondoz, Wiley (2nd edition), 2004, ISBN: 0470870087
Speech Coding Algorithms: Foundation and Evolution of Standardized Coders, Wai C. Chu, Wiley-Interscience (1st edition) 2003, ISBN: 0471373125
Audio e multimedia, V. Lombardo, A. Valle, Apogeo, 2005, ISBN: 8850322038
MPEG Video Compression Standard, J.L. Mitchell, D.J. Legall, C.Fogg, Springer, 2003, ISBN: 0412087715
H.264 and MPEG-4 Video Compression: Video Coding for Next Generation Multimedia, I.E.G. Richardson, Wiley, 2003, ISBN: 0470848375
The H.264 Advanced Video Compression Standard, I.E.G. Richardson, Wiley, 2010, ISBN: 978-0470516928, 2nd edition
RTP: Audio and Video for the Internet, Colin Perkins, Addison Wesley, 2003, ISBN: 0672322498
Multimedia Networking: From Theory to Practice, Jenq-Neng Hwang, Cambridge University Press, 2009, ISBN: 9780521882040
Next-Generation Video Coding and Streaming, Benny Bing, Wiley, 2015, ISBN: 9781118891308
Risorse elettroniche: biblioteca digitale IEEE e ACM.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame finale comprende uno scritto volto a valutare il grado di acquisizione delle conoscenze ed abilità attese descritte in precedenza.
L’esame è solo scritto e si compone di tre parti, relative ai tre macro argomenti del corso, che hanno peso uguale sul voto finale. In ogni parte sono proposti quesiti a risposta aperta e a scelta multipla, volti ad accertare sia l’acquisizione delle relative nozioni di base e avanzate, sia la capacità di analisi critica di scenari di elaborazione e comunicazione multimediale. Il tempo a disposizione dello studente per la prova scritta è di 2 ore, senza possibilità di consultare altro che la propria memoria personale. Il voto finale è calcolato tramite somma dei punti acquisiti nelle varie parti della prova scritta. Ogni quesito a risposta aperta ha una valutazione massima che dipende dalla difficoltà del quesito stesso ed è riportata in testa al quesito. Tutte i quesiti a scelta multipla hanno la stessa valutazione massima. E'
prevista una penalizzazione per errori nei quesiti a risposta multipla, esclusivamente volta ad annullare l'effetto di risposte casuali. E'
possibile non rispondere a quesiti a scelta multipla, in questo caso la valutazione assegnata al quesito è pari a zero.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2017/18
Indietro



© Politecnico di Torino
Corso Duca degli Abruzzi, 24 - 10129 Torino, ITALY
WCAG 2.0 (Level AA)
Contatti