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Objetivos

Os alunos devem ser capazes de:

  • Explicar a aplicabilidade dos principais algoritmos de codificação e compressão de dados dado um cenário aplicativo concreto, nomeadamente em contexto de serviços multimédia distribuídos. Mediante a análise anterior devem ser capazes de escolher os mecanismos mais eficientes mediante os requisitos identificados e os níveis de aplicabilidade calculados.
  • Reconhecer os problemas computacionais colocados pelo processamento e compressão dos dados e posterior armazenamento ou distribuição em rede.
  • Identificar as metodologias algorítmicas e respetivas estruturas de dados que permitam vários níveis de otimização das implementações;
  • Identificar as principais vantagens e as mais importantes limitações da aplicação de tecnologias normalizadas para codificação e compressão de informação multimédia;
  • Saber adaptar e implementar mecanismos bem conhecidos para codificação e compressão de dados num contexto de desenvolvimento de serviços e aplicações multimédia.

Programa

  1. Codificação estatística: Algoritmo Shanno-Fano, Huffman e Huffman dinâmico, codificação aritmética.
  2. Estruturas de dados para otimização da codificação estatística.
  3. Representação canónica de códigos estatísticos.
  4. Representação Elias Gamma.
  5. Codificação aos molhos usando RLE.
  6. Codificação por padrões com dicionário implícito: LZ77 e variantes.
  7. Codificação por padrões com dicionário explícito: LZ78, LZW e variantes.
  8. Tecnologias mais usadas para compressão de dados genéricos combinando codificação por padrões e codificação estatística.
  9. Introdução ao processamento digital de sinal e os principais mecanismos de transformadas discretas: DFT, FFT, FCT/MDCT e DWT.
  10. Codificação, compressão e transmissão de áudio digital: principais normas para codificação com e sem perda de informação.
  11. Codificação, compressão e transmissão de imagens digitais: principais normas para codificação com e sem perda de informação.
  12. Codificação, compressão e transmissão de vídeo, cinema, animação digitais e videoconferência: principais normas para codificação com e sem perda de informação.

Bibliografia

  • The Data Compression Book, M. Nelson, 2nd Ed., J. Gailly, M&T Books, 1996.
  • Introduction to Data Compression, Khalid Sayood, Morgan Kaufmann, 2017.
  • Multimedia Communications: Applications, Networks, Protocols and Standards, F. Halsall, Addison-Wesley, 2000.
  • Multimedia Communication Systems: Techniques, Standards and Networks, K.Rao, Z.Bojkovic, D.Milovanovic, Prentice Hall, 2002.
  • Multimedia Signals and Systems, Srdjan Stanković, Irena Orović, Ervin Sejdić, Springer, 2016.
  • Digital Audio Signal Processing, Udo Zolzer, 2nd Ed., Wiley, 2008.

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