Course detail

Digital Broadcasting

FEKT-MPA-DVVAcad. year: 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.

Language of instruction

angličtina

Number of ECTS credits

4

Mode of study

Not applicable.

Offered to foreign students

The home faculty only

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.

Co-requisites

Not applicable.

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.

Work placements

Not applicable.

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.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

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

Recommended reading

Not applicable.

Elearning

Classification of course in study plans

  • Programme MPA-MEL magisterský navazující 2 year of study, zimní semester, povinně volitelný
  • Programme MPA-CAN magisterský navazující 1 year of study, zimní semester, povinně volitelný
  • Programme MPAJ-TEC magisterský navazující 1 year of study, zimní semester, povinný
  • Programme MPAD-CAN magisterský navazující 1 year of study, zimní semester, povinně volitelný
  • Programme MPAD-MEL magisterský navazující 2 year of study, zimní semester, povinně volitelný

Type of course unit

 

Přednáška

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Syllabus

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., compulsory

Teacher / Lecturer

Syllabus

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