SZZ materiály

Multimédia a základy počítačové grafiky

• základní principy multimediálních aplikací (obraz, zvuk, video)
• formáty multimediálních souborů, komprese dat
• křivky v počítačové grafice
• uživatelské rozhraní (UI) a návrh interakcí
• schopnost aplikovat znalosti z oblasti zpracování signálu, světla a barev, multimediálního hardwaru, komprese dat, digitální fotografie, záznamu videa a zvuku, kompresních standardů pro multimédia, křivek a ploch, streamování, aplikací pro práci s multimédii a API při navrhování a implementaci multimediálních aplikací
• schopnost pracovat s multimediálními daty (obraz, video, zvuk)
• schopnost analyzovat a optimalizovat multimediální aplikace z hlediska výkonu a kvality

Multimédia

• kombinace více typů digitálních dat
  • obraz
  • zvuk
  • video

Multimediální aplikace

• aplikace, která umožňuje multimédia:
  • získávat
  • zpracovávat
  • ukládat
  • přenášet
  • zobrazovat/přehrávat
• mnoho aplikací používá multimediální prvky, ale ne každá aplikace je multimediální aplikace v odborném slova smyslu (např. kalkulačka, správce souborů, terminál, …)
• aby byla aplikace multimediální, musí být multimédia jejím ústředním prvkem

Příklady

• video přehrávač (VLC media player)
• editor fotografií (Adobe Photoshop)
• streamovací platforma (Netflix)
• hra (Minecraft)

Digitální obraz

• obraz reprezentovaný pomocí pixelů (mřížkou pixelů)

Pixel

• nejmenší zobrazitelný bod na digitálním obrazu
• obsahuje hodnoty popisující vlastnosti digitálního obrazu v daném bodě
  • barva, jas, průhlednost
• může obsahovat různé typy dat podle formátu nebo barevného modelu

RGB

• barevný model
• barva je reprezentována kombinací:
  • red
  • green
  • blue

Pixel pak obsahuje trojici hodnot:

\[(R,G,B)\]

Např.:

\[(255,0,0)\]

= červená

RGBA

• rozšíření RGB modelu
• obsahuje:
  • red
  • green
  • blue
  • alpha
• alpha určuje průhlednost pixelu

Pixel pak obsahuje čtveřici hodnot:

\[(R,G,B,A)\]

Např.:

\[(255,0,0,128)\]

= poloprůhledná červená

Použití:

• UI
• efekty
• compositing
• hry

CMYK

• barevný model používaný hlavně pro tisk
• obsahuje:
  • cyan
  • magenta
  • yellow
  • key (black)
• funguje na principu absorbce světla inkoustem
• čím více barvy, tím tmavší výsledek

Použití:

• tiskárny
• polygrafie
• tiskové materiály

HSV

• barevný model založený na lidském vnímání barev
• obsahuje:
  • hue (odstín)
  • saturation (sytost)
  • value (jas)
• vhodný pro intuitivní práci s barvami

Použití:

• grafické editory
• výběr barev
• image processing

YCbCr

• barevný model používaný hlavně pro video a kompresi obrazu
• obsahuje:
  • Y: jasová složka (luminance)
  • Cb: modrá chrominanční složka
  • Cr: červená chrominanční složka
• odděluje jas od barevné informace
• lidské oko je citlivější na jas než na barvu
• umožňuje efektivnější kompresi videa

Použití:

• JPEG
• MPEG
• H.264
• digitální video

Digitální zvuk

• digitální reprezentace analogového zvukového signálu
• vzniká převodem spojitého zvuku na diskrétní data

Vzniká:

1. samplingem
2. kvantizací

• digitální zvuk je tvořen posloupností vzorků

Použití:

• hudba
• telefonie
• video
• streamování
• hry

Digitální video

• digitální reprezentace pohyblivého obrazu
• tvořeno sekvencí digitálních snímků (framů)

Video obsahuje:

• obraz
• časovou složku
• často také zvuk

Vlastnosti:

• FPS (frames per second)
• rozlišení
• komprese
• synchronizace obrazu a zvuku

Použití:

• filmy
• streamování
• videokonference
• hry
• sociální sítě

Křivka

• spojitá čára popsaná pomocí řídicích bodů a matematických funkcí

Bézierova křivka

Warping

Morphing

Warpings vs Morphing