diplomová práce

Integrace více komunikačních protokolů do jednoho optického vlákna s prioritou na audio přenos v prostředí živého ozvučení

Text práce 17.3 MB

Autor práce: Bc. Sebastián Pribol

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: Ing. Tomáš Lieskovan, Ph.D.

Oponent: Ing. Petr Ilgner, Ph.D.

Abstrakt:

Táto diplomová práca sa zaoberá problematikou integrácie viacerých komunikačných protokolov do spoločnej infraštruktúry optického vlákna v prostredí živého ozvučenia. Hlavným cieľom je návrh a overenie riešenia, ktoré umožní simultánny prenos audio dát s nízkou latenciou, riadiacich signálov pre osvetlenie a bežnej sieťovej komunikácie cez jedno fyzické médium pri zachovaní maximálnej stability prenosu. Teoretická časť analyzuje súčasné moderné audio protokoly a technológie sieťovej vrstvy, ako sú VLAN a Quality of Service (QoS), ktoré sú nevyhnutné pre logické oddelenie a prioritizáciu časovo citlivej prevádzky. Praktická časť je zameraná na experimentálne meranie parametrov prenosu a overenie účinnosti QoS mechanizmov v simulovaných podmienkach aj v reálnom prevádzkovom prostredí. Výsledky práce potvrdzujú, že správna konfigurácia sieťových prvkov je schopná eliminovať vplyv sieťovej záťaže na stabilitu audia a poskytuje spoľahlivý základ pre moderné integrované systémy v oblasti profesionálneho ozvučovania.

Klíčová slova:

Dante, Artnet, optické vlákno, QoS, VLAN, latencia, jitter, živé ozvučovanie

Termín obhajoby

11.06.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaDznamka

Klasifikace

D

Průběh obhajoby

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil diplomovou práci s výhradami a odpověděl na otázky členů komise a oponenta. Otázky oponenta: Jakým způsobem by bylo možné saturovat 10 Gbps optické trasy bez nutnosti umělého snižování rychlosti rozhraní? Jsou výsledky měření na takto degradované lince dostatečně reprezentativní? V teoretické části popisujete protokol NDI, který je na šířku pásma výrazně náročnější než například Dante. Je podle vás realizovatelné jej do řešení implementovat tak, aby zůstala zachována stabilita audio streamu?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Audio inženýrství (MPC-AUD)

Specializace

Zvuková produkce a nahrávání (AUDM-ZVUK)

Složení komise

prof. Ing. Zdeněk Smékal, CSc. (předseda)
Ing.MgA. Edgar Mojdl, Ph.D. (místopředseda)
Dr. Ing. Libor Husník (člen)
Ing. Václav Mach, Ph.D. (člen)
Ing. Matěj Ištvánek, Ph.D. (člen)

Práce řeší souběžný přenos více komunikačních protokolů jedním optickým vláknem v prostředí živého ozvučení s důrazem na stabilitu a nízkou latenci audia mezi pódiem a FOH. Teoretická část korektně analyzuje optická vlákna, technologie síťové vrstvy (VLAN, QoS, DSCP, IGMP Snooping) i přehled audio a řídicích protokolů; chybí však souhrnné srovnání jejich nároků. Praktická část přináší kompletní topologii (Cisco SG550XG, Netgear GSM7328S, SFP+, singlemode 9/125), podrobnou konfiguraci a vhodně stavěnou sérii tří měření. Hlavním přínosem je ověření na reálných profesionálních zařízeních (Yamaha QL1/RIO3224-D, MagicQ), která si student z velké části sám obstaral a zprovoznil. Student pracoval samostatně, pravidelně konzultoval a technické problémy řešil aktivně a prakticky.

Vytýkám několik nepřesností: v kap. 2.3.1 je zpoždění vlákna uvedeno jako ~5 µs/m místo správných ~5 ns/m (chyba o tři řády), v kap. 5.1.5 je zdvojen odstavec a nekonzistentní je značení zařízení (RIO3224-D vs. D3). Přehled DSCP hodnot Dante je veden jako obrázek, ačkoli jde o tabulku a měl by tak být i označen; navíc je v seznamu uveden jako Obrázok 1.3, zatímco v textu jako Obrázok 1.1.

Metodické snížení rychlosti trunku z 10 Gbps na 100 Mbps je z hlediska názorné demonstrace funkce QoS pochopitelné, vzhledem k parametrům současných produkčních sítí, kde se standardně pracuje s rychlostmi 1 Gbps a stále častěji 10 Gbps, však tento postup neodpovídá reálným provozním podmínkám; vygenerování vyšší datové zátěže bylo navíc pravděpodobně realizovatelné. Formální úroveň práce je průměrná až mírně podprůměrná, snižují ji překlepy, gramatické nedostatky a nekonzistence v číslování.

Přes uvedené výhrady byly cíle zadání splněny. Práci doporučuji k obhajobě s hodnocením C / 70 bodů. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 70

Známka navržená vedoucím: C

Posudek oponenta
Ing. Petr Ilgner, Ph.D.

Předložená diplomová práce se zabývá problematikou přenosu více multimediálních protokolů pomocí jednoho optického vlákna.  V teoretické části jsou popsány komunikační protokoly v prostředí živého ozvučení, chybí však nějaké celkové srovnání požadavků na kvalitu komunikace pro následný návrh implementace.

V praktické části byla provedena integrace protokolů Dante a Artnet do jednoho optického vlákna. Následně bylo provedeno ověření parametrů přenosu v reálném prostředí. Uvítal bych integraci také dalších multimediálních protokolů, např. NDI, který přestože byl popsán, už nebyl dále použit. Za zásadní omezení vnímám snížení rychlosti rozhraní (10 Gbps) na 100 Mbps. Domnívám se, že generovat vyšší datovou zátěž bylo možné. Výhrady mám také ke způsobu uvedení konfigurace prvků pouze v textu, neboť způsob neumožňuje snadnou replikaci konfigurace či měření. Vhodnější by bylo např. uvedení do tabulek a přidání zálohy konfigurace všech prvků do elektronické přílohy, která úplně chybí.

Prezentační úroveň práce je spíše průměrná, formální úroveň práce snižují četné překlepy a gramatické chyby, nekonzistence v číslování apod. Student ke zpracování práce využil 51 informačních zdrojů, které jsou relevantně vhodně zvolené. V seznamu literatury je s ohledem na termín odevzdání práce zřejmě nesprávně uvedeno datum citování. U uvedení některých dat (zejména v kap. 5.1) chybí citace.  V seznamu zkratek pak chybí uvedení mnoha použitých zkratek, a to i stěžejní použité termíny.

I přes uvedené nedostatky ale považuji cíle práce za splněné a práci doporučuji k obhajobě s hodnocením D/65b. Otázky k obhajobě:
  1. Jakým způsobem by bylo možné saturovat 10 Gbps optické trasy bez nutnosti umělého snižování rychlosti rozhraní? Jsou výsledky měření na takto degradované lince dostatečně reprezentativní?
  2. V teoretické části popisujete protokol NDI, který je na šířku pásma výrazně náročnější než například Dante. Je podle vás realizovatelné jej do řešení implementovat tak, aby zůstala zachována stabilita audio streamu?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 65

Známka navržená oponentem: D

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová