SEI/UFU - 1105401 - Ficha de Componente Curricular

Ao final do curso, o aluno deverá ser capaz de reconhecer, analisar, manipular e aplicar algoritmos de
processamento a sinais multimídia, em especial os de áudio, imagem e de vídeo.

Revisão de transformadas matemáticas relevantes para processamento de sinais multimídia. Fundamentos de dados multimídia, tanto dependentes de tempo (áudio, vídeo e animações) quanto dependentes de espaço (imagem, texto e gráficos). Análise de sinais multimídia. Algoritmos de processamento, manipulação e de compressão de sinais multimídia. Representações binárias, processo de digitalização e seus efeitos na qualidade do sinal. Protocolos de comunicação para dados multimídia.

1) Transformadas Matemáticas usadas em processamento de sinais multimídias
a) Transformada de Fourier
i. DFT, Transformada de Fourier discreta
ii. DCT, Transformada de Cossenos discreta
iii. FFT, Transformada de Fourier rápida
b) Filtros no domínio da frequência
c) Análises de sinais no tempo e na frequência
d) Representação ideal no tempo e na frequência

e) Transformada de Fourier de curto termo (STFT)
i. Funções de janelamento
f) Distribuição de Wigner
g) Filtros variantes no tempo
h) Estatísticas robustas na análise no tempo e na frequência
i) Transformada Wavelet
i. Transformada Wavelet contínua
ii. Transformada Wavelet com wavelet discreta
iii. Famílias de wavelet
iv. Análise multiresolução
v. Wavelet de Haar
vi. Filtros ortogonais de Daubechies
vii. Bancos de filtro
viii. Sinais bidimensionais
j) Decomposição de sinais usando funções de Hermite
i. Sinais unidimensionais e funções de Hermite
ii. Transformada de Hermite e sua inversa com o uso de notação matricial
iii. Sinais bidimensionais e funções de Hermite de duas dimensões
k) Ruído
i. Tipos
ii. Redução
iii. Filtros
l) Amostragem
i. Teorema da amostragem
ii. Reconstrução de sinais
iii. Suavização de bordas (anti-aliasing)
2) Áudio Digital
a) A natureza do som
b) Desenvolvimento de sistemas para armazenamento e reprodução de áudio digital
c) Efeitos de amostragem e quantização na qualidade do sinal de áudio
i. Quantização não-linear
ii. Conversão de blocos de ponto flutuante
iii. DPCM, modulação por código de pulsos diferencial
iv. SBM, super mapeamento de bits
d) Sinais de fala
i. Modelos lineares de sistemas de produção de fala
e) Análise e detecção de atividade de voz
i. Detector de extremidades de palavras
f) Algoritmo de decomposição de fala e música
i. PCA, análise de componentes principais, baseado em SVD, decomposição em valores singulares
ii. Extração de componentes pelo uso de SVD e o método-S
g) Efeitos psicoacústicos
i. Mascaramento de áudio
h) Compressão de áudio
i. Compressões sem perdas
ii. Compressões com perdas
iii. Compressão MPEG
iv. Compressão ATRAC
3) Imagem Digital
a) Fundamentos de processamento de imagens digitais
b) Operações algébricas elementares com imagens
c) Operações geométricas básicas

d) As características do olho humano
e) Modelos de cores
i. RGB, CMY, CMYK, YUV e HSV
f) Filtros
i. Distribuições probabilísticas de ruído
ii. Filtros no domínio espacial
iii. Filtros no domínio da frequência
iv. Acentuação de imagens (sharpening)
v. Filtro de Wiener
g) Aumentando o detalhamento de imagens
h) Análise de conteúdo da imagem
i. Distribuição de cores
ii. Texturas
iii. Matriz de co-ocorrências
iv. Detecção de borda
v. A condição de borda global (representação baseada em bordas)
vi. Efeito dither
i) Compressão de imagens
i. Algoritmo de compressão de imagens JPEG
ii. Compressão JPEG sem perdas
iii. Compressão JPEG progressiva
iv. Compressão JPEG de imagens coloridas
v. Compressão JPEG2000
vi. Compressão fractal
vii. Reconstrução de imagens a partir de projeções
4) Vídeo Digital
a) Padrões de vídeo digitais
b) Estimação de parâmetros de movimento em sequências de vídeo
c) Compressão de vídeo digital
i. Algoritmo de compressão de vídeo MPEG-1
ii. Algoritmo de compressão MPEG-2
iii. Algoritmo de compressão MPEG-4
iv. Algoritmos VCEG
v. H.261
vi. H.263
vii. H.264/MPEG4-AVC
d) Taxa de dados e distorção
e) Protocolos de comunicação para dados multimídia
f) Conferência multimídia H.323
i. Protocolo SIP
g) Áudio inserido em um sinal de TV
h) Processador de sinais de vídeo

1. OPPENHEIM, Alan V. Processamento em tempo discreto de sinais. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013.
2. STANKOVI, Srdjan; OROVI, Irena; SEJDI, Ervin. Multimedia signals and systems: basic and advanced algorithms for signal processing, 2016.
3. STEIN, Jonathan Y. Digital signal processing: a computer science perspective. John Wiley & Sons, 2001.

1. GONZALEZ, Rafael C.; WOODS, Richard E. Processamento de imagens digitais. São Paulo: E. Blucher, 2000.
2. HSU, Hwei P. Sinais e sistemas. Porto Alegre: Bookman, 2012.
3. MAYBURY, Mark T. Multimedia information extraction: advances in video, audio, and imagery analysis for search, data mining, surveillance, and authoring. Piscataway: IEEE Press, c2011. 1 ebook.
4. OPPENHEIM, Alan V. Sinais e sistemas. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2010.
5. RICHARDSON, Iain E. G. H.264 and MPEG-4 video compression: video coding for next-generation multimedia. Chichester; Hoboken, NJ: Wiley, c2003.
6. SMITH, Steven W. Digital signal processing: a practical guide for engineers and scientists. Amsterdam: Newnes, c2003.

Documento assinado eletronicamente por Antonio Claudio Paschoarelli Veiga, Coordenador(a), em 22/03/2019, às 09:14, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

Documento assinado eletronicamente por Sergio Ferreira de Paula Silva, Diretor(a), em 25/03/2019, às 07:07, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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