Detail předmětu

Digital Broadcasting

FEKT-MPA-DVVAk. rok: 2021/2022

Studenti se seznámí se základy vzorkování, kvantování a kódování obrazu a zvuku, dále s jejich komprimací a tvorbou multiplexu programového a transportního toku digitální televize a rozhlasu. Důraz je kladen na vysvětlení principu zdrojových kodeků pro obrazové a zvukové signály a schopnost jejich praktické aplikace. Kurz dále pokračuje vysvětlením principu přenosu v jednotlivých přenosových kanálech, a to v satelitním, kabelovém a zemském digitálním televizním a rozhlasovém vysílání. Studenti současně získají znalosti o metodách aplikovatelných pro měření kvality obrazu a o metodách měření v jednotlivých standardech pro digitální televizní a rozhlasové vysílání.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Nabízen zahraničním studentům

Pouze domovské fakulty

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen: (a) popsat vlastnosti a způsob vytvoření obrazového signálu; (b) vysvětlit princip vzorkování, kvantování a kódování obrazových a zvukových signálů; (c) vysvětlit a aplikovat nástroje obrazových a zvukových zdrojových kodeků; (d) popsat tvorbu přenosového multiplexu obrazu a zvuku digitální televize a rozhlasu; (e) zvolit vhodné rozhraní a formáty signálů pro propojení multimediálních zařízení; (f) analyzovat vlastnosti zvoleného multimediálního systému; (g) vysvětlit princip kanálového kódování a modulace digitální televize a rozhlasu; (h) porovnat jednotlivé standardy pro satelitní, kabelový a zemský přenos digitální televize a rozhlasu; (i) charakterizovat jednotlivé přenosové kanály pro satelitní, kabelový a zemský přenos digitální televize a rozhlasu; (j) změřit a analyzovat přenosové parametry, chyby přenosu a kvalitu služeb 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

1. Základní poznatky z oblasti digitální televize, rozhlasu a videotechniky.
2. Analogový a digitální videosignál a audiosignál, digitalizace obrazových a zvukových signálů.
3. Komprimační standardy pro digitální video signály - část 1.
4. Komprimační standardy pro digitální video signály - část 2.
5. Komprimační standardy pro digitální audio signály.
6. Programový a transportní tok, multiplexování, přenos multimédií v IP sítích.
7. Zabezpečení signálu digitální televize proti chybám při přenosu – kanálové kódování a FEC zabezpečení.
8. Standardy pro satelitní digitální televizní vysílání - DVB-S/S2.
9. Standardy pro kabelové digitální televizní vysílání - DVB-C/C2.
10. Standardy pro terestrické a mobilní digitální televizní vysílání - DVB-T/T2 a DVB-H/SH/T2-Lite.
11. Digitální rozhlasové vysílání a přenos doprovodných zpráv a multimédií - DAB, DAB+, DMB.
12. Objektivní a subjektivní hodnocení kvality v digitální televizi a videotechnice.
13. Trendy a perspektivy v digitální televizi, rozhlasu a videotechnice.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s principy digitálních televizních a rozhlasových systémů a digitální videotechniky. Dílčími cíli jsou problematika zdrojových kodeků pro obrazové a zvukové signály, metody pro měření kvality obrazu a metody měření v jednotlivých standardech pro digitální televizní a rozhlasové vysílání.

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

Students registering for the course should be able to explain the basic principles of digital signal processing and data communication. Generally, the knowledge of the Bachelor's degree level is required.

Základní literatura

Fischer, W.: Digital Video and Audio Broadcasting Technology. A practical Engineering Guide (Fourth Edition). Springer, 2020. ISBN 978-3-030-32185-7. (EN)
Hoeg, W., Lauterbach, T.: Digital Audio Broadcasting. Principles and Applications of DAB, DAB+ and DMB (Third Edition). Willey, 2009. ISBN 978-0470510377. (EN)
Reimers, U.: DVB The Family of International Standards for Digital Video Broadcasting (Second Edition). Springer, 2005. ISBN 978-3540435457. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-MEL magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPA-CAN magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPAJ-TEC magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPAD-MEL magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Osnova

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.
7. Standardy pro digitální televizní vysílání - DVB-T/T2.
8. Digitální zemské a satelitní vysílání pro mobilní telefony - DVB-H/SH.
9. Digitální rozhlasové vysílání a přenos zpráv a multimédií - DAB, DAB+, DMB.
10. Televizní přijímače (set-top boxy) s digitálním zpracováním pro příjem DVB-T/T2.
11. Televizní vysílače pro DVB-T/T2, vysílací sítě SFN a programové multiplexy.
12. Vliv vlastností přenosových kanálů na kvalitu signálu a služeb digitální televize.
13. Datové služby DVB - elektronický průvodce, interaktivita, MHP, DVB-IPDC, IPTV.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Osnova

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.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz