MULTIMEDIA E LABORATORIO

Modulo MULTIMEDIA

Diventare esperto di sistemi multimediali basati su immagini e video, acquisendo le competenze per programmare sistemi di elaborazioni per informazioni di questo tipo.

Obiettivi formativi generali dell'insegnamento in termini di risultati di apprendimento attesi.

1. Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): l'obiettivo del corso è quello di far acquisire conoscenze che consentano allo studente di comprendere i meccanismi teorici e fisici che stanno dietro la teoria dei segnali e che stanno alla base del sistema visivo umano, del video e delle immagini digitali, del miglioramento della loro qualità visiva.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): lo studente acquisirà le competenze necessarie per acquisire, editare, comprimere e salvare immagini segnali video.
3. Autonomia di giudizio (making judgements): Attraverso esempi in aula lo studente sarà messo nelle condizioni di comprendere se le soluzioni da lui proposte soddisfano un certo grado di qualità.
4. Abilità comunicative (communication skills): lo studente acquisirà le necessarie abilità comunicative e la proprietà di linguaggio tecnico nell'ambito del settore Multimediale.
5. Capacità di apprendimento (learning skills): il corso si propone, come obiettivo, di fornire allo studente le necessarie metodologie teoriche e pratiche per poter affrontare e risolvere autonomamente nuove problematiche che dovessero sorgere durante una attività lavorativa. A tale scopo diversi argomenti saranno trattati a lezione coinvolgendo lo studente nella ricerca di possibili soluzioni a problemi reali.

Didattica Frontale

Seminari integrativi

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Accesso al materiale didattico fornito dal docente su MS Teams, nel Team "Multimedia e Laboratorio", codice: 28vtwgp

Tutte le comunicazioni avverranno sul canale Telegram ufficiale del corso, pertanto gli studenti sono pregati ad accedere: https://t.me/+S6Yl1xViNCtJCRmE

Conoscenze di base relative al trattamento di segnali multimediali (es: immagini digitali).

La frequenza è obbligatoria.

Segnali: cenni sulle onde, serie di Fourier ed esercizi

Segnali: tipi di segnale, campionamento, teoremi di shannon per il campionamento e la ricostruzione, quantizzazione uniforme e non uniforme, SQNR e RMS

Segnali: dithering, tipologie di dithering: random, ordered, error diffusion; algoritmo di Floyd-Steinberg, algoritmo di Jarvis

Segnali: Trasformate discrete, metodo di costruzione, trasformata di Haar, di Walsh/Hadamard e di Fourier

Segnali: Laboratorio in MATLAB sugli argomenti trattati

Video Digitale: Aspect Ratio; Risoluzione; Interlacciamento; Formati di trasmissione e registrazione analogici e digitali.

Video Digitale: Conversione Analogico-Digitale; Parte II – Errori di registrazione, artefatti e drop analogici e digitali più comuni; Parte III – Proiezioni fra spazio 3D e 2D, modello CAHV, laboratorio Matlab sulle proiezioni, introduzione ai motion field più comuni.

Video Digitale: Stabilizzazione. Sistemi di Stabilizzazione Digitale: algoritmi di filtraggio del movimento (Motion Vector Integration, Frame Position Smoothing e filtro Kalman); esempi di deformazione dell'immagine e di stabilizzazione cromatica. Laboratorio Matlab: rilevamento del movimento con sottrazione del background; esempio applicativo del filtro Kalman; esempio applicativo di stabilizzazione video tramite algoritmo FAST.

Video Digitale: Formati video MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264.

Seminari di Rust.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus

Nel modulo di laboratorio si riprenderanno i contenuti della parte teorica, fornendo degli strumenti pratici per poter implementare alcuni degli algoritmi noti.

I linguaggi di programmazione utilizzati saranno Python e Matlab.

ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI DIGITALI, Terza Edizione, Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Ediz. Pearson, Prentice Hall

Audio e multimedia 3 ed., di Lombardo, Valle, Apogeo ISBN: 9788850327621

Video Processing and Communications, Wang, Osternmann, Zhang, Prentice Hall, Pearson Education, ISBN: 0-13-017547-1

Per poter accedere all'esame, in accordo con il regolamento, è OBBLIGATORIA la prenotazione sul portale Smart Edu e su qualunque altra piattaforma, come MS Forms, richiesta dal docente per poter ottimizzare la logistica.

Test a risposta multipla su contenuto del corso e integrazione orale.

Sono previste delle in itinere il cui esito positivo esonererà gli studenti dal sostenere la prova d'esame durante gli appelli ufficiali.

La prova è strutturata in modo che ad ogni studente sia attribuito un voto secondo il seguente schema:

• Non approvato: lo studente non ha acquisito i concetti di base e non è in grado di rispondere ad almeno il 60% delle domande né di svolgere gli esercizi.
• 18-23: lo studente dimostra una padronanza minima dei concetti di base, le sue capacità  di collegamento dei contenuti sono modeste, riesce a risolvere semplici esercizi.
• 24-27:  lo studente dimostra una buona padronanza dei contenuti del corso, le sue capacità di collegamento dei contenuti sono buone,  risolve gli esercizi con pochi errori.
• 28-30 e lode: lo studente ha acquisito tutti i contenuti del corso ed è in grado di padroneggiarli compiutamente e di collegarli con spirito critico; risolve gli esercizi in modo completo e senza errori.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

L'apprendimento dei contenuti di laboratorio verrà verificata svolgendo un progetto software concordato con il docente.

Gli studenti con disabilità e/o DSA dovranno contattare con sufficiente anticipo rispetto alla data dell'esame il docente e il referente CInAP del DMI per comunicare che intendono sostenere l'esame fruendo delle opportune misure compensative.

Domande:

• Dire a cosa sia dovuto l’acronimo “SECAM” dell’omonimo formato TV analogico, e descriverne brevemente il funzionamento.
• Che sistema di modulazione adotta SECAM? Ci sono differenze rispetto al sistema di modulazione adottato in NTSC e PAL?
• Quale spazio di colore è utilizzato nel formato TV analogico SECAM? Cosa rappresentano e come sono calcolati i 3 canali di tale spazio di colore?
• Quali sono i principali vantaggi e svantaggi del formato TV analogico SECAM?

I progetti software verteranno sugli argomenti del corso, per cui si potrebbe chiedere l'implementazione di:

• Algoritmi per il miglioramento della qualità di contenuti multimediali;
• Algoritmi per l'elaborazione di contenuti audio/immagini/video;
• Algoritmi per la codifica e compressione di informazioni multimediali;
• Algoritmi per l'estrazione di informazioni relative alla semantica dei contenuti multimediali;