Visual Media Communication
Vortragender: Dr.-Ing. Mathias Wien
Termine für die Vorlesung und Übung siehe RWTHOnline.
Die Vorlesung bietet einen vertiefenden Kurs zur Darstellung und Kompression von visuellen Mediensignalen, der das Thema von den theoretischen Grundlagen bis hin zu praktischen Anwendungen nach dem Stand der Technik behandelt. Die Themen werden in der Vorlesung durch verschiedene visuelle Beispiele illustriert. Zur Vertiefung des Verständnisses und der Anwendung der Vorlesungsinhalte werden Übungsprojekte angeboten.
Inhalte der Vorlesung
- Einführung:
Einführung und Hintergrund
Signalverarbeitungskette
Videocodierungssysteme
Struktur einer 2D-Videosequenz
Dimensionen von 2D-Videosignalen
Multiview-Szenario
360° Projektionsformate - Grundlagen:
Konzepte und Terminologie
Signalerfassung
Abtastung und digitale Darstellung von visuellen Mediensignalen (Einzelansicht, Multiview, omnidirektional)
Mehrdimensionale Fourier-Spektren
Statistische Modellierung
Korrelationsanalyse
Autoregressive Modelle
Markov-Modelle
Formationstheoretische Konzepte - Wahrnehmungseigenschaften des Sehens:
Eigenschaften des menschlichen Sehens
Objektive und subjektive Qualitätsbeurteilung - Quantisierung und Kodierung:
Skalare Quantisierung
Theorem der Quellencodierung
Optimierung der Raten-Verzerrung
Entropie-Kodierung
Vektorielle Quantisierung - Methoden der Signalkompression:
Lauflängenkodierung
Prädiktive Kodierung
Transformations-Kodierung
Hybride Videokodierung
Skalierbare und Mehrfachbeschreibungs-Codierung
Kodierungsstrukturen für die Videokompression - Standbild- und Intra-Bild-Kodierung:
Komprimierung von Binärbildern
Verfahren für Farb- und Graustufenbilder (prädiktive Kodierung, Transformationskodierung, Vektorquantisierung, verlustfreie Kodierung, synthesebasierte Kodierung) - Inter-Bild-Kodierung:
Bewegungsausgleich
Kodierung von Bewegungs- und Seiteninformationen - Residuale Kodierung:
Transformationsentwurf
Kodierung von Transformationskoeffizienten - Signalverbesserung:
Deblocking-Filterung
Abtastbasierte Filterung
Adaptive Schleifenfilterung - Anwendungen und Normen:
Anpassung an Kanaleigenschaften
Medien-Streaming; digitaler Rundfunk
Interoperabilität und Kompatibilität
Definitionen auf Systemebene
Aktueller Stand der Standardisierung von Videocodierung - Vielseitige Videocodierungsnorm:
Überblick
Materialien zur Vorlesung
Die Vorlesung Visuelle Medienkommunikation ist ein Nachfolger der Vorlesung Multimedia Signal Coding and Transmission, die Jens-Rainer Ohm von 2000 bis 2019 gehalten hat. Einige Elemente seiner Vorlesung sind in diese Vorlesung übernommen worden. Darüber hinaus enthält die Vorlesung wesentliche Bestandteile der bisherigen Vorlesung Videocodierung: Algorithmen und Spezifikation.
Empfohlene Lehrbücher
- Ohm, Jens-Rainer. Multimedia Signal Coding and Transmission. Springer Berlin Heidelberg, 2015. ISBN 978-3-662-46691-9 (ebook über die Universitätsbibliothek erhältlich)
- Wien, Mathias. High Efficiency Video Coding – Coding Tools and Specification. Springer Berlin Heidelberg, 2015. ISBN 978-3-662-44276-0
- Sze, Vivienne, Budagavi, Madhukar, Sullivan, Gary J. (Eds.). High Efficiency Video Coding (HEVC) – Algorithms and Architectures. Springer International Publishing, 2014.
