Guía docente de Sistemas de Codificación y Almacenamiento (Especialidad Sistemas de Telecomunicación) (2211137)
Grado
Rama
Módulo
Materia
Curso
Semestre
Créditos
Tipo
Profesorado
Teórico
Práctico
Tutorías
Fermín Segovia Román
Email- Martes de 11:00 a 14:00 (Desp 1.13 Ed. Aux. Etsiit)
- Jueves de 11:00 a 14:00 (Desp 1.13 Ed. Aux. Etsiit)
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Recomendaciones: tener cursadas las asignaturas “Sistemas Lineales” (Materia: Circuitos electrónicos y sistemas lineales) y la materia completa “Comunicaciones analógicas y digitales”.
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
Sistemas multitasa. Cuantización. Técnicas de compresión de fuentes analógicas. Codificación de canal: Códigos no binarios y convolucionales, y entrelazadores. Sistemas de captación y almacenamiento.
Competencias
Competencias Específicas
- CE15. Capacidad para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión.
- CE20. Capacidad para analizar, codificar, procesar y transmitir información multimedia empleando técnicas de procesado analógico y digital de señal.
Competencias Transversales
- CT01. Capacidad de análisis y síntesis: Encontrar, analizar, criticar (razonamiento crítico), relacionar, estructurar y sintetizar información proveniente de diversas fuentes, así como integrar ideas y conocimientos.
- CT02. Capacidad de organización y planificación así como capacidad de gestión de la Información.
- CT03. Capacidad de comunicación oral y escrita en el ámbito académico y profesional con especial énfasis, en la redacción de documentación técnica.
- CT04. Capacidad para la resolución de problemas.
- CT05. Capacidad para tomar decisiones basadas en criterios objetivos (datos experimentales, científicos o de simulación disponibles) así como capacidad de argumentar y justificar lógicamente dichas decisiones, sabiendo aceptar otros puntos de vista.
- CT06. Capacidad para el uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional.
- CT07. Capacidad de comunicación en lengua extranjera, particularmente en inglés.
- CT08. Capacidad de trabajo en equipo.
- CT09. Capacidad para el aprendizaje autónomo así como iniciativa y espíritu emprendedor.
- CT10. Motivación por la calidad y la mejora continua, actuando con rigor, responsabilidad y ética profesional.
- CT11. Capacidad para adaptarse a las tecnologías y a los futuros entornos actualizando las competencias profesionales.
- CT12. Capacidad para innovar y generar nuevas ideas.
- CT13. Sensibilidad hacia temas medioambientales.
- CT14. Respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres.
- CT15. Capacidad para proyectar los conocimientos, habilidades y destrezas adquiridos para promover una sociedad basada en los valores de la libertad, la justicia, la igualdad y el pluralismo.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
El objetivo general de la asignatura consiste en proporcionar al alumno los conocimientos necesarios para analizar y ser capaz de diseñar distintos tipos de sistemas de transmisión y almacenamiento de señales multimedia. Para ello se abordan, desde un punto de vista de sistema de transmisión meramente digital de la información, los distintos elementos que componen dichos sistemas, tales como elementos de captación, técnicas de adquisición, transmisión y reproducción de las señales multimedia y, fundamentalmente, métodos de codificación de la señal.
Como objetivo complementario, esta asignatura pretende proporcionar al alumno las habilidades necesarias para el desarrollo de una programación fluida en un lenguaje de programación con un amplio espectro de aplicaciones como es Python. Este objetivo se desarrollará a través de las implementaciones realizadas en las clases prácticas.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
1. Codificación de señales multimedia:
- Señales multimedia. Conversión A/D y D/A. Muestreo y sistemas multitasa. Cuantificación uniforme. Dithering
2. Codificación predictiva:
- Codificación diferencial. Sobremuestreo y conformación espectral del ruido. Codificación Delta y Sigma-Delta.
3. Esquemas avanzados de cuantificación:
- Cuantificación comprimida, cuantificación adaptable, cuantificación óptima (algoritmo de Lloyd-Max) y cuantificación vectorial.
4. Codificación por transformada:
- Introducción a las transformadas de bloque, transformada de Karhunen-Loeve, transformadas subóptimas, esquemas híbridos, asignación de bits, aplicación a codificación de imágenes y video.
5. Codificadores en sub-bandas:
- Introducción a la codificación en sub-bandas. Bancos de filtros multicanal y reconstrucción perfecta. Descomposición polifásica.
6. Sistemas de codificación sin pérdidas:
- Introducción a la codificación sin pérdidas. Códigos run-length. Codificación de Huffman. Codificación basada en diccionario. Algoritmo LZ y derivados.
7. Codificación del canal:
- Códigos convolucionales. Representaciones gráficas y algoritmo de Viterbi. Códigos convolucionales perforados. Entrelazadores y combinación de códigos. Códigos no binarios.
8. Sistemas de captación, reproducción y almacenamiento:
- Dispositivos de captación (micrófonos y cámaras), de reproducción (altavoces y pantallas) y almacenamiento (soportes magnéticos y ópticos) de señales multimedia.
Práctico
Seminarios, talleres y prácticas de laboratorio:
- Introducción al lenguaje Python.
- Herramientas de manejo de señales multimedia (audio, imágenes y video) en Python.
- Análisis del error de cuantificación. Aplicación de dithering.
- Implementación de cuantificadores avanzados.
- Codificación de imágenes por transformada.
- Codificación en sub-bandas de señales de audio (estándar ITU-T G722).
- Aplicación de códigos de codificación del canal.
- Resolución de problemas y estudio casos teórico-prácticos.
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- K. Sayood: “Introduction to Data Compression 3rd ed.”, Morgan Kaufmann Publishers, 2005.
- S. Haykin: "Digital Communications", Fourth Edition, John Wiley, 2001.
- N.S. Jayant, P. Noll: “Digital Coding of Waveforms”. Prentice-Hall, 1984.
- JB Anderson, S. Mohan: “Source and Channel Coding”, Kluwer 1991.
- R. González, R. Woods: “Digital Image Processing”, Prentice-Hall 2002.
Bibliografía complementaria
- A. Gersho, R.M. Gray: "Vector Quantization and Signal Compression", Kluwer Academic Press, 1992.
- J.G. Proakis: "Digital Communications", Fourth Edition, McGraw-Hill, 2001. (FCI/621 PRO com)
- Martin Bossert: “Channel Coding for Telecommunications”, Wiley 1999.
- Zolzer: “Digital Audio Signal Processing”, Wiley.
- J.G. Proakis, D.G. Manolakis: “Tratamiento Digital de Señales”, Prentice Hall.
- J.S. Lim, A.V. Oppenheim (Eds.): .Advanced Topics in Signal Processing”. Prentice-Hall
Enlaces recomendados
Metodología docente
- MD01. Lección magistral
- MD02. Actividades prácticas
- MD03. Seminarios
- MD04. Actividades no presenciales
- MD05. Tutorías académicas
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)
Evaluación Ordinaria
La evaluación se regirá por la normativa sobre planificación docente y organización de exámenes vigente en la Universidad de Granada. Así, con objeto de evaluar la adquisición de los contenidos y competencias, se utilizará un sistema de evaluación diversificado basado en las siguientes técnicas:
- Contenidos teóricos: Examen de cuestiones teórico-prácticas y/o problemas.
- Contenidos prácticos: Entrevistas y cuestionarios realizados en clase, así como mediante los informes/memorias entregados en las fechas acordadas.
La calificación global de la asignatura corresponderá a la suma ponderada de las calificaciones correspondientes a la evaluación de los contenidos teóricos (60%) y de los contenidos prácticos (40%), de manera que para la superación de la asignatura se requerirá:
- Una calificación global igual o superior a 5 puntos sobre 10.
- Una calificación igual o superior al 4 puntos sobre 10 en la evaluación tanto de los contenidos teóricos como de los contenidos prácticos por separado.
- Una asistencia de, al menos, el 70% de las sesiones programadas de seminarios, talleres y prácticas de laboratorio.
Evaluación Extraordinaria
La evaluación extraordinaria será igual a la evaluación ordinaria, con la particularidad de que los contenidos prácticos se evaluarán únicamente a partir de los informes/memorias entregados, en este caso, en una única entrega el día del examen de esta convocatoria. Aquellos alumnos que hayan superado la evaluación de los contenidos prácticos en la convocatoria ordinaria pueden conservar su nota en esta convocatoria.
Evaluación única final
La evaluación única final será igual a la evaluación en la convocatoria extraordinaria.