Detail předmětu

Vehicular Multimedia

FEKT-MPA-VHMAk. rok: 2023/2024

Studenti se seznámí s digitálními komunikačními a multimediálními systémy, používaných v automobilech. V první části předmětu je kladen důraz na vysvětlení principu zdrojových kodeků pro zvukové a obrazové signály a schopnost jejich praktické aplikace. Pozornost je věnován i základním principům analogového a digitálního zpracování signálů, dále funkci zesilovačů a reproduktorů audio signálu a zobrazovačů obrazů a video signálů. Ve druhé části předmětů jsou popsány perspektivní bezdrátové a multimediální systémy (5G, 6G, IoT, M2M, WLAN, LPWAN, Bluetooth, UWB, LTE, DVB-T2/T2-Lite, DAB+, DMB).

 

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Vstupní znalosti

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen vysvětlit základní principy digitálního zpracování signálu a datové komunikace, vyjádřit signály v časové i kmitočtové oblasti a znát základní lineární a nelineární obvody. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

V průběhu semestru mohou studenti získat celkem 30 bodů za aktivní práci v laboratorních cvičeních. Závěrečná zkouška (v písemné formě) je hodnocena maximálně 70 body.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s koncepcí a principem moderních bezdrátových a multimediálních systémů, používaných v automobilech, a metodami zpracování signálů (audio, obraz, video, data). Dílčími cíli jsou problematika zdrojových kodeků pro zvukové a obrazové signály a měření v jednotlivých standardech, používaných v pokročilých bezdrátových a multimediálních systémech.

Absolvent předmětu je schopen:

  • popsat bezdrátový a multimediální systém, používaných v automobilech, a vysvětlit funkci jednotlivých bloků;
  • popsat používané metody zdrojového kódování, kanálového kódování a používaných modulací,
  • vysvětlit a aplikovat nástroje zvukových a obrazových komprimačních kodeků;
  • popsat architekturu systémů WLAN (IEEE 802.11), WPAN (Bluetooth, ZigBee, UWB), LPWAN (LoRa, SigFox), M2M, ITS, DVB-T2, FM a DAB+ a vysvětlit způsob zpracování signálů v těchto systémech
  • popsat třídy a vlastnosti zesilovačů a přijímačů používaných v automobilech
  • popsat zobrazovače používaných v automobilech (displeje LED, HUD, holografické displeje
  • definovat a popsat Infotainment (automobilová zábava, operační systémy, služby).
 

Základní literatura

FISCHER, Walter. Digital Video and Audio Broadcasting Technology: A Practical Engineering Guide (Signals and Communication Technology). 4th ed. Springer, 2020. 1076 pages. ISBN: 978-3030321840 (EN)
USMAN, Mohammed, Mohd WAJID a Mohd D. ANSARI. Enabling Technologies for Next Generation Wireless Communications. 1st ed. CRC Press, 2020. 295 pages. ISBN: 978-0367422493 (EN)
ARSLAN, Huseyin. Wireless Communication Signals: A Laboratory-based Approach. 1st ed. Wiley, 2021. 464 pages. ISBN 978-1119764410 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-AEE magisterský navazující, 1. ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.

Osnova

1. Obecný úvod do bezdrátových systémů, multimédia pro automobily
2. Zpracování signálu a komprimační standardy pro audio signály (MPEG, MP3, WMA, AAC, FLAC)
3. Zpracování signálu a komprimační standardy pro obrazy a video signály (MPEG, AVC, HEVC, VCC, VP9, AV1, JPEG XL, AVIF, HEIC)
4. Zpracování signálu (kanálové kódování, digitální modulace)
5. Základní koncepce a funkce bezdrátových a multimediálních systémů
6. Standardy a systémy pro vysílání a příjem audio signálů (FM, DAB/DAB+, DMB)
7. Standardy a systémy pro vysílání a příjem multimediálních signálů (WLAN, LTE, DVB-T2/T2-Lite)
8. Systémy WLAN (IEEE 802.11), WPAN (Bluetooth, ZigBee, UWB) a LPWAN (LoRa, SigFox)
9. Systémy pro komunikaci strojů (M2M) a automobilů (ITS)
10. Třídy a vlastnosti zesilovačů pro automobilovou elektroniku
11. Zobrazovače v automobilech (displeje LED, HUD, holografické displeje, VR)
12. Infotainment (automobilová zábava, operační systémy, služby)
13. Trendy a perspektivy v oblasti automobilových multimediálních systémů, klíčové oblasti vývoje 

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.

Osnova

1. Měření signálu DAB/DAB+
2. Měření základních parametrů systémů Bluetooth a Wi-Fi
3. Měření základních parametrů zesiloavče
4. Měření signálu DVB-T2-Lite
5. Objektivní a subjektivní hodnocení kvality komprimovaných obrazů