پردازش سیگنالهای ویدئویی
Digital Video Processing
| شماره درس: ۴۰۷۱۲ | تعداد واحد: ۳ |
| مقطع: کارشناسی ارشد | نوع درس: نظری |
| پیش‌نیاز: – | هم‌نیاز: – |
اهداف درس
هدف از این درس، آشنایی دانش‌جویان با مفاهیم پردازش ویدئوی رقمی و پیش‌نیازهای آن است.به صورت خلاصه اهداف زیر در این درس پیگیری می‌شود: تشکیل و نمایش ویدئو، تحلیل سری فوریه سیگنالهای ویدیوئی، خواص سامانه بینائی چشم انسان، نمونه‌برداری و تغییر نرخ سیگنالهای ویدیوئی، مدل‌سازی ویدیو، تخمین حرکت، ناحیه‌بندی ویدئو، ردیابی حرکت، پردازش دنباله‌های دودیدی و چنددیدی، سامانه‌های استاندارد ویدیوئی، تنظیم خطا در ارتباطات ویدیوئی، جاری‌سازی اطلاعات ویدیوئی برروی اینترنت و شبکه‌های بی‌سیم، یادگیری ژرف در پردازش ویدئو.
ریز مواد
- مقدمه
- سیلابس
- انگیزه‌ها
- سرفصل‌های اصلی درس
- تشکیل، درک، و نمایش ویدئو
- درک رنگ و خصوصیات آن
- تهیه و نمایش ویدئو
- جاروب ویدئوی آنالوگ
- سامانه ویدئوی رنگی آنالوگ
- ویدئوی رقمی
- تحلیل سری فوریه سیگنالهای ویدیوئی
- سیگنال‌ها و سیستم‌های چندبعدی در فضای پیوسته
- سیگنال‌ها و سیستم‌های چندبعدی در فضای گسسته
- مشخصات سیگنالهای ویدیوئی در میدان فرکانس
- پاسخ فرکانسی سامانه بینائی انسان
- نمونه‌برداری سیگنالهای ویدیوئی
- تئوری شبکه
- نمونه‌برداری برروی شبکه
- نمونه‌برداری سیگنالهای ویدیوئی
- عملیات پالایش در قطعات دوربین و نمایش
- تغییر نرخ نمونه‌برداری سیگنالهای ویدیوئی
- تبدیل سیگنالهای نمونه‌برداری شده روی شبکه‌های متقاوت
- تبدیل نرخ نمونه‌برداری سیگنالهای ویدیوئی
- مدل‌سازی سیگنالهای ویدیوئی
- مدل دوربین
- مدل روشنائی
- مدل شیء
- مدل صحنه
- مدل‌های حرکت دوبعدی
- تخمین حرکت دوبعدی
- شار نوری
- روش‌شناسی کلی
- تخمین حرکت پیکسل‌گرا
- تطابق بلوکی
- تطابق بلوکی انعطاف‌پذیر
- تخمین حرکت مش‌گرا
- تخمین حرکت کلی
- تخمین حرکت ناحیه‌گرا
- تخمین حرکت چنددقتی
- ناحیه‌بندی ویدئو
- آشکارسازی تغییر صحنه
- آشکارسازی تغییر زمانی-مکانی
- ناحیه‌بندی حرکت
- تحمین و ناحیه‌بندی هم‌زمان حرکت
- ناحیه‌بندی معنائی شیء
- ردیابی حرکت
- ردیابی شیء صلب
- ردیابی شیء بندبند
- فیلتر کالمن
- فیلتر پاره‌ای
- روش‌های بنیادین فشرده‌سازی ویدیوئی
- بررسی اجمالی سامانه‌های ویدیوئی
- تئوری احتمالات و اطلاعات
- تئوری اطلاعات فشرده‌سازی منشاء
- فشرده‌سازی دودوئی
- چندی‌سازی عددی
- چندی‌سازی برداری
- فشرده‌سازی ویدیوئی موج‌گرا
- فشرده‌سازی فضای تبدیل بلوک‌گرا
- فشرده‌سازی پیش‌بینانه
- فشرده‌سازی با استفاده از پیش‌بینی زمانی و فشرده‌سازی فضای تبدیل
- فشرده‌سازی ویدیوئی محتوائی
- فشرده‌سازی ویدیوئی ناحیه‌گرا
- فشرده‌سازی ویدیوئی شیء‌گرا
- فشرده‌سازی ویدیوئی دانش‌گرا
- فشرده‌سازی ویدیوئی معنائی
- سامانه‌های ویدیوئی لایه‌ای
- فشرده‌سازی ویدیوئی مقیاس‌پذیر
- حالت‌های بنیانی مقیاس‌پذیری
- مقیاس‌پذیری شیء‌گرا
- مقیاس‌پذیری در فضای موجک
- پردازش دنباله‌های دودیدی و چنددیدی
- درک عمق
- قاعده تصویر دودیدی
- تخمین اختلاف
- دید ساختگی میانی
- فشرده‌سازی دنباله دودیدی
- استانداردهای ویدیو
- متعارف‌سازی
- ویدئوی تلفنی با H.261 و H.263
- استانداردهای سامانه‌های ارتباطات دیداری
- سامانه‌های ویدیوئی مشتری‌مدار با MPEG-1
- تلویزیون رقمی با MPEG-2
- فشرده‌سازی اشیاء دیداری-شنیداری با MPEG-4
- فشرده‌سازی پیشرفته ویدیوئی با H.264
- نحو جریان بیت ویدیوئی
- توصیف محتوای چندرسانه‌ای با MPEG-7
- چارچوب چندرسانه‌ای برای توزیع و مصرف با MPEG-21
- تنظیم خطا در ارتباطات ویدیوئی
- انگیزه‌ها و بررسی اجمالی رویکردها
- کاربردهای ویدیوئی و شبکه‌های ارتباطاتی نوعی
- فشرده‌سازی خطا در سطح حمل
- فشرده‌سازی مقاوم در برابر خطا
- گیرنده دارای اختقای خطا
- تنظیم خطا با فرستنده-گیرنده متعامل
- افزار مقاومت در برابر خطا در H.263 و MPEG-4
- جاری‌سازی اطلاعات ویدیوئی برروی اینترنت و شبکه‌های بی‌سیم
- ساختار سامانه‌های جاری‌سازی ویدئو
- تنظیم کیفی لایه کاربرد برای جاری‌سازی ویدئو
- خدمت‌رسانی توزیع‌شده پیوسته رسانه
- خدمت‌رسانی جاری‌سازی
- هم‌زمان‌سازی رسانه
- قواعد جاری‌سازی ویدئو
- جاری‌سازی ویدئو برروی شبکه‌های بی‌سیم
- یادگیری ژرف در پردازش ویدیو
- شبکه‌های عصبی و پس‌انتشار
- معماری‌های CNN: ایده‌های جدید، مزایا، و معابب
- شبکه‌های عصبی ژرف مکانی-زمانی
- آموزش شبکه‌های عصبی ژرف با جریان تنسور
ارزیابی
- امتحان پایان‌ترم ۴۰ درصد
- امتحان میان‌ترم ۱۵ درصد
- کوئیز ۱۰ درصد
- تکالیف ۱۵ درصد
- پروژه نهایی ۱۵ درصد
- گزارش پروژه ۲/۵ درصد
- ارایه پروژه ۲/۵ درصد
مراجع
- Video Processing & Communications, by Yao Wang, Jom Ostermann, & Ya-Oin Zhang. Prentice Hall, 1st edition, 2001.
- The Essential Guide to Video Processing, by Alan C. Bovik, Academic Press Elsevier Inc., 2009.
- Digital Video Processing, by A. Murat Tekalp, Prentice Hall, 1995.
- Probability, Random Variables, & Stochastic Processes, by Athanasios Papoulis, McGraw-Hill, 1991.
- Probability, Random Variables, & Random Signal Principles, by Peyton Z. Peebles, JR., McGraw-Hill, 3rd Edition, 1993.