Název:

Grafické a multimediální procesory

Zkratka:GMU
Ak.rok:2011/2012
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-volitelný
IT-MGR-2MBS-volitelný
IT-MGR-2MGM-povinně volitelný - skupina C
IT-MGR-2MGM.-volitelný
IT-MGR-2MIN-volitelný
IT-MGR-2MIN.-volitelný
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MIS.-volitelný
IT-MGR-2MMI-volitelný
IT-MGR-2MMM-volitelný
IT-MGR-2MPS-volitelný
IT-MGR-2MPV2.povinně volitelný - skupina G
IT-MGR-2MSK-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace pro zapsané:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/GMU/private/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:2600818
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:6000040
Garant:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Přednášející:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Cvičící:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Herout Adam, doc. Ing., Ph.D., UPGM
Szentandrási István, Ing., UPGM
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Počítačová grafika (PGR), UPGM
Nahrazuje:
Grafické procesory (GMP), UPSY
 
Cíle předmětu:
Seznámit studenty s obvodovou podporou a implementací grafických a multimediálních operací, a dále s využitím jazyka OpenGL k zpracování obrazové informace. Nově byl zařazen prostředek CUDA pro programování GPGPU.
Anotace:
Barevné modely. Principy 2D/3D grafiky. Algoritmy počítačové grafiky a výpočetní náročnost. První a druhá generace grafických procesorů - TMS34010/20, TIGA, Trio64V+, Intel i860, Savage3D, Intel740, Permedia, RIVA TNT. Organizace obrazové paměti. Paralelizace geometrického stupně. Multiprocesorové rasterizační architektury - paralelizace obrazu a objektů. Mapování a komprese textur, pixelové interpolace. Grafické multiprocesory. GPGPU. Kvantování. Predikční kódování. Kosinová a waveletová transformace. Kompenzace pohybu a hybridní kódování. Podpásmové kódování a vektorové kvantování. Standardy pro přenos obrazů, videa a zvuku - JPEG, ITU-T H.261, MPEG-1, 2, 4, 7. Signálové procesory. Multimediální procesory - VLIW, Mpact, CyberPro. Multimediální rozšiřování instrukčního souboru x86 - MMX, SIMD. Hrací konzoly.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
Studenti se seznámí s obvodovou podporou grafických a multimediálních operací a s programováním těchto operací v jazyku OpenGL a prostředím CUDA.
Osnova přednášek:
  1. Barevné modely, CUDA, 2D grafika.
  2. 3D grafika, složitost, grafické akcelerátory.
  3. Obrazová paměť, grafické procesory.
  4. Paralelizace geometrického a rasterizačního stupně.
  5. Architektura SGI, mapování a komprese textur, pixelové interpolace.
  6. Grafické multiprocesory, GPGPU.
  7. Kvantování a predikční kódování.
  8. Kosinová a waveletová transformace.
  9. Kompenzace pohybu, podpásmové kódování.
  10. JPEG, ITU-T H.261, MPEG-1.
  11. MPEG-2, -4, -7.
  12. Signálové procesory.
  13. Multimediální procesory, instrukční soubory. Hrací konzoly.
Osnova počítačových cvičení:
  1. Úvod do OpenGL, GLUT a CUDA 
  2. 2D Grafika
  3. Display listy, transformace a zásobník matic, animace
  4. Texturování
  5. Fog, mipmaping
  6. Evaluátory, Bezierovy plochy, NURBS a quadriky
  7. Odevzdáváni projektu!!! (v rámci jednotlivých cvičení)
Osnova ostatní - projekty, práce:
Individuální zadání projektů.
Literatura referenční:
  1. Foley J.D., van Dam A., Feiner S.K., Hughes J.F.: Computer Graphics, Principles and Practice, Addison Wesley, 1990
  2. Rao K.R., Hwang J.J.: Techniques & Standards for Image, Video & Audio Coding, Prentice Hall, 1996
Literatura studijní:
  1. Přednáškové materiály v elektronické formě.
Kontrolovaná výuka:
Vypracování projektů.
Průběžná kontrola studia:
Vypracování projektů.
Podmínky zápočtu:
Vypracování projektů.