Ψηφιακή Μετάδοση Εικόνας και Ήχου

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/ήτρια θα είναι σε θέση να:

• Αντιλαμβάνεται κριτικά τις σύγχρονες τάσεις στο επιστημονικό πεδίο της ψηφιακής μετάδοσης βίντεο και ήχου και τη διασύνδεσή τους με την επιστήμη του Ηλεκτρολόγου και Ηλεκτρονικού Μηχανικού,
• Κατανοεί και περιγράφει τον τρόπο λειτουργίας και ιεραρχικής οργάνωσης των Ψηφιακών Ραδιοφωνικών και Τηλεοπτικών Συστημάτων.
• Κατανοεί τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία και διαχείριση ψηφιακού υλικού, τη διασύνδεση ψηφιακών υποσυστημάτων, καθώς και του τρόπου λειτουργίας των πλέον διαδεδομένων πρωτοκόλλων επίγειας και δορυφορικής μετάδοσης.
• Περιγράφει και αξιολογεί συγκριτικά και τεκμηριώνει τα σχετικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα εναλλακτικών τεχνολογικών προσεγγίσεων και λύσεων.
• Εφαρμόζει εργαλεία ανάλυσης λαμβανομένων σημάτων ψηφιακής επίγειας και δορυφορικής τηλεόρασης και κατανοεί τον αντίκτυπο κάθε παραμέτρου στην πιστότητα αναπαραγωγής. Έχει δυνατότητα να προβεί σε ρυθμίσεις βελτιστοποίησης.
• Αναλύει και υπολογίζει τα βασικά χαρακτηριστικά ψηφιακής επίγειας και δορυφορικής μετάδοσης μέσω κατάλληλων εργαλείων προσομοίωσης.
• Επιδεικνύει εξειδικευμένες δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων, υιοθετεί καινοτομικές λύσεις και αναπτύσσει νέα γνώση στον Τομέα ψηφιακής μετάδοσης σημάτων, ενσωματώνοντας γνώση από τα συναφή πεδία της Ψηφιακής Επεξεργασίας Σημάτων και Εικόνων και της Ψηφιακής Τεχνολογίας Ήχου και Φωνής.
• Συνεργάζεται σε ομάδα για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετων προβλημάτων Μετάδοσης Ψηφιακού Βίντεο και Ήχου, την κριτική αξιολόγηση εναλλακτικών λύσεων και τη λήψη αποφάσεων προς υλοποίηση.
• Εργάζεται σε σύνθετα εργασιακά περιβάλλοντα που απαιτούν συνεργασία επιστημόνων Ψηφιακής Μετάδοσης Βίντεο και Ήχου με άλλες ειδικότητες, όπως ΜΜΕ, εταιρείες παραγωγής βίντεο/ήχου κλπ., ώστε να συνεισφέρει στις επαγγελματικές γνώσεις και πρακτικές και να αξιολογεί την απόδοση της ομάδας του.

 

Λέξεις κλειδιά: Ψηφιακή Ραδιοφωνία, Ψηφιακή Τηλεόραση, Επίγεια μετάδοση, Δορυφορική μετάδοση, Πρωτόκολλα συμπίεσης, κωδικοποίησης και μετάδοσης.

 

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
• Αυτόνομη Εργασία
• Ομαδική Εργασία
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Το μάθημα διαιρείται στις παρακάτω ενότητες:

1. Εισαγωγή / ανασκόπηση βασικών εννοιών
   Ιστορική αναδρομή ραδιοφωνίας/τηλεόρασης, βασικές έννοιες / μεγέθη, το ΗΜ φάσμα, διαμόρφωση ΑΜ/FM, δέκτες AM/FM, στοιχεία κεραιών, διάδοση ΗΜ σημάτων. Ραδιοφωνικός πομπός και δέκτης ΑΜ/FM, στερεοφωνική εκπομπή. Παραγωγή και μετάδοση τηλεοπτικού σήματος: Σάρωση, συγχρονισμός, ποιότητα, φάσμα, πρότυπα. Γενικό διάγραμμα πομπού & δέκτη τηλεοπτικού σήματος.
2. Ψηφιοποίηση και συμπίεση σημάτων εικόνας και ήχου
   Χαρακτηριστικά υλικού βίντεο και ήχου. Βασική θεωρία ψηφιοποίησης σημάτων. Ψηφιοποίηση ηχητικών σημάτων και πρότυπα, ψηφιοποίηση οπτικών σημάτων και πρότυπα. Παραμορφώσεις ψηφιοποίησης. Μη απωλεστικοί αλγόριθμοι συμπίεσης. Συμπίεση οπτικών σημάτων: DCT, κωδικοποίηση, εκτίμηση και αντιστάθμιση κίνησης. Πρότυπα JPEG,MPEG1, MPEG2 – στοιχεία MPEG4. Συμπίεση ηχητικών σημάτων: τεχνικές στα πεδία χρόνου/συχνότητας, πρότυπα MPEG1 LI,LII,LIII.
3. Οργάνωση πληροφορίας, κρυπτογραφία, κωδικοποίηση, διαμόρφωση
   MPEG1 System Layer, επικεφαλίδες, περιγραφή bitstream. MPEG2 Transport / Program ροές. Στοιχεία κρυπτογράφησης/ πρόσβασης υπό συνθήκες, αρχιτεκτονικές. FEC/Formating: Energy Dispersal, Outer/Inner Coding. Διαμόρφωση QPSK/QAM, OFDM. Guard Interval.
4. Ψηφιακή επίγεια και δορυφορική μετάδοση και λήψη
   Εμβέλεια / Κάλυψη επίγειας εκπομπής, Single Frequency Networks. Εγκαταστάσεις λήψης επίγειας ψηφιακής τηλεόρασης. Αρχιτεκτονική συστημάτων λήψης / μετατροπής ψηφιακής τηλεόρασης. Δορυφορικές θέσεις κα ισχύς, εντοπισμός δορυφόρων, footprints. Θέση/μέγεθος δορυφορικού κατόπτρου. Συστήματα λήψης πολλαπλών δορυφόρων. Low Noise Block Converters (LNBs). Δορυφορικοί δέκτες. Διαμόρφωση και κωδικοποίηση δορυφορικών σημάτων. Πρότυπα DVB-T, DVB-S, DVB-S2.
5. Νέες τεχνολογίες και εφαρμογές
   Τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας / υπερυψηλής ευκρίνειας. Εξέλιξη των STB/έξυπνων τηλεοπτικών δεκτών. Νέες αρχιτεκτονικές συστημάτων. Ψηφιακή τηλεόραση μέσω IP. Ψηφιακή τηλεόραση για κινητές εφαρμογές. Ταυτόχρονα πραγματοποιείται εργαστηριακή εκπαίδευση σε αντίστοιχα αντικείμενα.

 

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών:
– Της τελικής γραπτής εξέτασης σε όλη τη διδαχθείσα ύλη μέσω ανάπτυξης θεωρητικών ζητημάτων και επίλυσης αριθμητικών προβλημάτων
– Της βαθμολογίας του εργαστηριακού μέρους

Η βαθμολογία του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος προκύπτει ως ο μέσος όρος όλων των επιμέρους βαθμών των ασκήσεων που έχουν διεξαχθεί με επιτυχία.

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Digital Television, Technology and Standards, John Arnold, Michael Frater and Mark Pickering, Wiley.
2. Digital Television, Third Edition: Satellite, Cable, Terrestrial, IPTV, Mobile TV in the DVB Framework, Focal Press; 3 edition (2008)
3. Digital Television Fundamentals: Design and Installation of Video and Audio Systems, Michael Robin, Michael Pouli.
4. H. 264 and MPEG-4 Video Compression, I. Richardson, Wiley, 2003
5. Understanding Digital Television: An Introduction to DVB Systems with Satellite, Cable, Broadband and Terrestrial TV, Lars-Ingemar Lundström, Elsevier- Focal Press
6. Understanding Digital Terrestrial Broadcasting, Seamus O’Leary, Artech House Boston London.
7. ΨΗΦΙΑΚΗ ΤΗΛΕΟΡΑΣΗ, Έκδοση: 1/2016, Ανδρέας Παπαδάκης, ISBN: 978-960-603-454-1, Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα και Βοηθήματα – Αποθετήριο “Κάλλιπος”