Detail předmětu

Digital Television and Radio Systems

FEKT-NDTVAk. rok: 2017/2018

Studenti se seznámí se základy vzorkování, kvantování a kódování obrazu a zvuku, dále s jejich komprimací a tvorbou multiplexu transportního toku digitální televize a rozhlasu. Kurs pokračuje vysvětlením principu přenosu v jednotlivých přenosových kanálech, a to v satelitním, kabelovém a zemském digitálním televizním a rozhlasovém vysílání. Důraz je kladen na vysvětlení principu zdrojového kódování, kanálového kódování a modulace obrazových, zvukových a multimediálních signálů. Studenti získají znalosti o metodách měření v jednotlivých standardech pro digitální televizní a rozhlasové vysílání.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit princip vzorkování, kvantování a kódování obrazových a zvukových signálů
- vysvětlit princip zdrojového a kanálového kódování a modulace digitální televize a rozhlasu
- popsat tvorbu přenosového multiplexu obrazu a zvuku digitální televize a rozhlasu
- porovnat jednotlivé standardy pro satelitní, kabelový a zemský přenos digitální televize a rozhlasu
- charakterizovat jednotlivé přenosové kanály pro satelitní, kabelový a zemský přenos digitální televize a rozhlasu
- analyzovat přenosové parametry, chyby přenosu a kvalitu služeb digitální televize a rozhlasu
- změřit parametry signálu satelitní, kabelové a zemské digitální televize a rozhlasu

Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen vysvětlit základní principy digitálního zpracování signálů a datové komunikace. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

V průběhu semestru mohou studenti získat celkem 30 bodů za aktivní práci v laboratorních cvičeních. Závěrečná zkouška je hodnocena maximálně 70 body.

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Základy přenosu digitální televize a rozhlasu podle standardů DVB a DAB/DMB.
2. Digitalizace obrazových a zvukových signálů a aplikace LDTV, SDTV, HDTV.
3. Metody komprese a zdrojového kódování obrazu a zvuku MPEG.
4. Zabezpečení signálu digitální televize proti chybám při přenosu - FEC zabezpečení.
5. Digitální modulace pro oblast DVB (M-PSK, M-QAM, multiplex OFDM).
6. Standardy pro digitální televizní vysílání - DVB-S/S2, DVB-C/C2, DVB-T/T2.
7. Digitální zemské a satelitní vysílání pro mobilní telefony - DVB-H/SH.
8. Digitální rozhlasové vysílání a přenos zpráv a multimédií - DAB, DAB+, DMB.
9. Televizní přijímače (set-top boxy) s digitálním zpracováním pro příjem DVB-T/T2.
10. Televizní vysílače pro DVB-T/T2, vysílací sítě SFN a programové multiplexy.
11. Vliv vlastností přenosových kanálů na kvalitu signálu a služeb digitální televize.
12. Datové služby DVB - elektronický průvodce, interaktivita, MHP, DVB-IPDC, IPTV.

Laboratorní cvičení:
1. Digitalizace obrazu a komprese MPEG-2 a MPEG-4 AVC.
2. Vliv zabezpečení signálu FEC při přenosu na kvalitu obrazu.
3. Měření kvality signálu při terestrickém příjmu DVB-T.
4. Měření parametrů přijímače a set-top boxu DVB-T.
5. Měřící analyzátor transportního toku MPEG-2 TS.
6. Konvertor paketů DVB-S na DVB-C a měření signálu digitální kabelové televize.
7. Měření signálu při satelitním příjmu DVB-S/S2 z družice Astra (včetně HDTV).
8. Měření chyb v transportním toku a kvalita obrazu při terestrickém příjmu DVB-T

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s metodami a technickými prostředky pro přenos digitálního obrazu, zvuku a multimédií v satelitních, kabelových a zemských televizních a rozhlasových vysílacích sítích.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

FISCHER, W. Digital Video and Audio Broadcasting Technology. A practical Engineering Guide (Third Edition). Springer, 2010. ISBN 978-3642116117. (EN)
LEGÍŇ, M. Televizní technika DVB-T. BEN – technická literatura, Praha, 2006. ISBN 978-8073002046. (CS)
REIMERS, U. DVB. The Family of International Standards for Digital Video Broadcasting (Second Edition). Springer, 2005. ISBN 978-3540435457. (EN)

Doporučená literatura

BEDNÁŘ, J., GREGORA, P. Příjem DVB-T. BEN – technická literatura, Praha, 2007. ISBN 978-8073002213. (CS)
HOEG, W., LAUTERBACH, T. Digital Audio Broadcasting. Principles and Applications of DAB, DAB+ and DMB (Third Edition). Willey, 2009. ISBN 978-0470510377. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-EST , 2 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program AUDIO-PU magisterský navazující

    obor PU-AUD , 2 ročník, zimní semestr, volitelný mimooborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Osnova

1. Digital television and audio broadcasting fundamentals according to DVB and DMB.
2. Digitization of the video image and sound in LDTV, SDTV, HDTV applications.
3. Video image and sound source coding and MPEG based compressions.
4. Forward error correction against transmission errors in digital television DVB.
5. Digital modulation in DVB transmission (M-PSK, M-QAM, multiplex OFDM).
6. Digital television and broadcasting standards - DVB-S/S2, DVB-C/C2, DVB-T/T2.
7. Digital terrestrial and satellite broadcasting for handhelds - DVB-H/SH.
8. Digital audio broadcasting with multimedia and services - DAB, DAB+, DMB.
9. Television receivers (set-top boxes) with digital processing of DVB-T/T2.
10. DVB-T/T2 television transmitters, SFN networks and MPEG-2 TS multiplexes.
11. Transmission channels and links influence on video image quality of DVB services.
12. Datacasting - Electronic Program Guide, interactivity, MHP, DVB-IPDC, IPTV.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Osnova

1. Image coding and compression of MPEG-2 and MPEG-4 AVC.
2. Forward error correction influence on video image quality.
3. DVB-T terrestrial digital television and signal measurements.
4. Receiver and set-top box measurements in DVB-T.
5. Transport stream MPEG-2 TS analyzer and decoder.
6. DVB-S to DVB-C converter and digital cable television measurements.
7. DVB-S/S2 digital TV signal measurements from Astra satellite (including HDTV).
8. Transmission errors evaluation and digital video quality measurements in DVB-T.