Truyền hình độ phân giải cao hdtv và ứng dụng tại việt nam

Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV øng dơng t¹i ViƯt Nam LỜI NĨI ĐẦU HDTV (High-definition television) hệ thống truyền hình số quảng bá có ñộ phân giải cao cho hình ảnh ñẹp, sắc nét, màu sắc ña dạng phong phú kết hợp với hệ thống âm số trung thực, ña kênh tạo dịch vụ có chất lượng trội so với hệ thống truyền hình truyền thống (PAL, NTSC, SECAM) Chuẩn truyền hình đưa đến cho người xem khơng cảm nhận chất lượng hình ảnh tốt với ñộ phân giải cao mà mang lại cảm giác ấn tượng vẻ ñẹp, ñộ chân thực, ñộ sâu kích thước tồn hình ảnh Hơn nữa, với việc cung cấp tín hiệu âm vịng (surround sound) 5.1 mang lại cho người xem cảm giác ñang ngồi rạp chiếu phim Việc người dùng chuyển lên HDTV thay SDTV ñược coi bước tiến đáng nhớ cho ngành cơng nghiệp ñiện tử gia dụng, tương tự việc nhân loại chuyển từ tivi ñen trắng sang tivi màu trước ñây Hiện Việt Nam truyền hình ñộ phân giải cao khái niệm ñối với người sử dụng Trên thị trường xuất hình Plasma LCD xem truyền hình với độ phân giải cao, việc sản xuất chương trình cung cấp loại hình dịch vụ ñang giai ñoạn xây dựng phương án ñầu tư, nghiên cứu phát thử nghiệm Luận văn Truyền hình ñộ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam vào nghiên cứu cơng nghệ, kỹ thuật nhằm phục vụ cho việc nghiên cứu, ứng dụng truyền hình HDTV Qua lời nói đầu em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Nguyễn Văn Khang tận tình hướng dẫn em q trình hồn thiện luận văn này; xin cảm ơn thầy cô giáo, bạn học lớp, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên tơi suốt thời gian thực luận văn Hà Nội, tháng 09 năm 2013 Học viên Trần Bình Thái Chđ đề tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam CHNG 1: TNG QUAN VỀ HỆ THỐNG HDTV 1.1.KHÁI NIỆM HDTV 1.1.1 Khái niệm ưu ñiểm HDTV [5] HDTV sử dụng kỹ thuật tiên tiến ñể tăng thêm chi tiết ảnh cải tiến chất lượng âm cung cấp tới tivi Chất lượng hình ảnh tương đương với 35 mm phim camera, chất lượng âm tương ñương với máy nghe nhạc compact Để ñạt ñược ñiều HDTV tạo thêm dịng điện tử qt ngang hình thêm electron để tạo thêm chi tiết ảnh Các hệ thống truyền hình truyền thống cung cấp loại tivi với 525 dòng quét (NTSC) với 300 điểm ảnh trên/dịng HDTV sử dùng 1000 dịng qt với khoảng 1000 điểm ảnh dịng Với việc tăng thơng tin cho hình ảnh nên HDTV u cầu băng thông cao hẳn so với hệ thống truyền hình truyền thống tăng hiệu suất sử dụng băng thơng Các ưu điểm HDTV so với SDTV: - Khn hình rộng hơn, hình ảnh có ñộ sắc nét rõ ràng - Âm với chất lượng cao - Băng thông sử dụng hẹp Khả chống xuyên nhiễu tốt, số tượng bóng hình (ghosting), muỗi (snow) khơng tìm thấy với hệ thống HDTV 1.2.TỶ LỆ KHN HÌNH, ĐẶC TÍNH QT ẢNH, ĐỘ PHÂN GIẢI HÌNH ẢNH, CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HDTV 1.2.1.Tỷ lệ khn hình [3] Tỷ lệ khn hình tỷ lệ chiều ngang chiều cao hình ảnh, chất tỷ lệ số điểm ảnh tích cực dịng số dịng tích cực Tỷ lệ truyền thống 4:3, cịn tỷ lệ khn hình rộng 16:9 Một số ưu điểm khn hình rộng là: Chđ ®Ị tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam + Gúc nhỡn thy người khoảng xung quanh 120o, nhìn hình nhỏ tỷ lệ 4:3 từ khoảng cách vài mét, phải làm hẹp góc nhìn cách đáng kể chí lên đến 10o Điều làm giảm khả cảm thụ hình ảnh + Tỷ lệ khn hình 16:9 (1.78:1) gần với tỷ lệ khn hình sử dụng điện ảnh (thường 1.85:1 2.35:1) + Phần lớn chuyển ñộng hình thực theo chiều ngang (ví dụ bóng đá, đua xe), hình rộng đáp ứng tốt + Màn hình rộng có nghĩa giảm bớt số lượng hình cận cảnh chuyển cảnh Mặt khác chuyển ñộng hình rộng liền mạch liên tục với chương trình có tính phim ảnh Nói cách đơn giản giảm bớt chuyển cảnh nhanh ta nhìn nhiều hình rộng Hình sau cho ta thấy hiệu tỷ lệ khn hình: 16 Khoảng cách nhìn: 3H Khoảng cách nhìn: 7H Góc nhìn: 300 Góc nhìn:100 Hình 1.1: So sánh HDTV SDTV t l khuụn hỡnh Chủ đề tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng ViƯt Nam HDTV sử dụng tỷ lệ khn hình rộng 16:9 1.2.2.Đặc tính qt ảnh Với định dạng 720p, tần số mành tần số khung, khung hình truyền bao gồm mành qt với 750 dịng tín hiệu Với định dạng 1080i, khung hình gồm 1125 dịng tín hiệu, truyền mành Mành gồm dịng lẻ, gồm có 563 dịng Mành gồm dịng chẵn, gồm có 562 dịng Tần số khung tương ứng với hệ tần số 25Hz 30Hz Tần số dịng với định dạng 1080/30i: fH = 30 x 1125 = 33750Hz Tương tự vậy, tần số dịng với định dạng 1080/25i 28125Hz, với ñịnh dạng 720/60p 45000Hz, với ñịnh dạng 720/50p 37500Hz Bảng sau ñây thể thơng số qt ảnh HDTV tương tự Chđ ®Ị tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam Bng 1.1 Thụng s quét ảnh HDTV STT 50Hz Thông số 60Hz 720p 1080i 720p 1080i Tần số khung (Hz) 50 25 60 30 Tần số mành (Hz) 50 50 60 60 Dạng quét 1:1 2:1 1:1 2:1 Tổng số dòng 750 1125 750 1125 720 1080 720 1080 Dịng tích cực (26 đến 745) (21-560, 564- (26 ñến 745) (21-560, 1123) 564-1123) 30 Dòng trống 45 30 (1-25, 746- (1-20, 561-563, (1-25, 746750) 1124-1125) 750) 45 (1-20, 561563, 11241125) Tần số dòng (fH, Hz) 37500 28125 45000 33750 1.2.3.Độ phân giải hình băng thơng tín hiệu Độ phân giải đứng tương đương với số lần chuyển đổi dịng tín hiệu mức trắng mức đen tồn ảnh Từ năm 1930, xác định độ phân giải chiều đứng tính 70% số dịng tích cực Hệ số 0.7 gọi hệ số K (Kell Factor) Độ phân giải chiều đứng thường thể dạng số dịng chiều cao ảnh (LPH – Lines per piture height), giá trị ñược dùng ñể xác ñịnh mức phân giải đứng tối đa hiển thị Nếu ảnh yêu cầu ñộ phân giải cao giá trị phân giải đứng mành ảnh b m Chủ đề tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam Độ phân giải ngang mành ñịnh bề rộng băng thơng cần thiết để truyền tín hiệu Ta tính tốn ví dụ hệ 1080/25i sau: Số dịng tích cực: 1080 Độ phân giải đứng: 1080 x 0.7 = 756 LPH Với tỷ lệ khuôn hình 16:9, chiều ngang mành phải đảm bảo hiển thị số ñiểm ảnh là: 756 x 16/9 = 1344 ñiểm ảnh Tần số mành hệ 1080/25i là: 28125Hz, thời gian tích cực dịng là: (1/28125) x (1920/2640) = 25.858µs Do chiều ngang có số điểm ảnh 1344, nên số lần chuyển ñổi ñiểm ảnh ñen trắng dòng 1344/2 = 672 lần Thời gian lần chuyển đổi là: 25.858/672 = 0.0384µs Tần số cực ñại là: 1/0.0384 = 26.04 MHz Đây độ rộng băng thơng tối thiểu cần thiết để truyền tín hiệu đảm bảo độ phân giải ñứng ngang nói Nếu giảm ñộ rộng băng thơng truyền tín hiệu, làm giảm độ phân giải hình Tính tốn với tín hiệu chói, với tín hiệu hiệu mầu, độ rộng băng thơng tương ứng 13MHz Độ phân giải SDTV châu Âu 720 điểm ảnh dịng, 575 dịng tích cực mành qt xen kẽ, tương đương với 0.41Mpixels Tại Bắc Mỹ số dịng tích cực chí cịn hơn, có 480 dịng qt xen kẽ Độ phân giải ñịnh dạng HDTV 1080i 2Mpixels, tức cao lần so với SDTV Cũng cần phải nhấn mạnh rằng, ñĩa DVD hay chương trình truyền hình số (truyền qua cáp, vệ tinh số, hay số mặt ñất) có 575 dịng tích cực nhiều người nghĩ DVD hay truyền hình số cú ủ phõn gii cao Chủ đề tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng t¹i ViƯt Nam Để dán nhãn HD ready, thiết bị cần 720 dịng vật lý, phần lớn TV hình phẳng có 768 dịng Các Projector độ phân giải cao thường gọi Projector 720p có độ phân giải 1280x720 Một ñiều quan trọng cần nhấn mạnh là: Các yêu cầu để đạt HD ready khơng đề cập đến số ñiểm ảnh dòng, ta cần hiểu số ñiểm ảnh nhiều tốt Độ phân giải ñặc trưng hiển thị HD là: 1280x720(0.92Mpix), 1280x768(0.98Mpix), 1024x768(0.78Mpix), 024x1024(1.05Mpix), 1366x768(1.05Mpix), 1920x1080 (2.07Mpix) Thiết bị hiển thị với ñộ phân giải gốc 1920x1080 ñược biết ñến với tên HD ñầy ñủ (Full HD) TV 1080p Projector Hình 1.2 Tương quan độ phân giải 1.2.4 Các thông số HDTV Độ phân giải cao chất lượng hình ảnh cao HDTV hiển thị hình rộng làm cho người xem có ấn tượng hình ảnh Vấn đề có liên quan đến đặc điểm nhìn mắt, phương pháp phân tích tổng hợp hình ảnh Để nâng cao chất lượng hình ảnh truyền hình cần phải tập trung giải đề sau đây: - Sự phân biệt cấu trúc dòng quét khoảng cách quan sát ñịnh trường hợp biên chuyển ñọng theo chiều ngang - Độ phân giải ñều chi tiết ảnh, so với phim nh chp Chủ đề tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam - Độ nhấp nháy (50Hz 60 Hz) ảnh ñặc biệt vùng ảnh rộng, sang biên theo chiều ngang - Độ nhấp nháy dòng (25Hz 30Hz) biên theo chiều ngang - Các hiệu ứng nhiều màu chi tiết ảnh (cross colour) - Tỉ số khn hình ( chiều ngang/ chiều ñứng) - Vấn ñề thống hệ, tương hợp chuyển ñổi hệ HDTV - Hệ thống phần ( component) HDTV HDTV số - Khả phát sóng truyền dẫn ( mặt đất, vệ tinh, cáp quang, băng rộng, viba….) - Quan hệ hệ truyền hình cổ điển ( NTSC, PAL, SECAM) HDTV 1.2.4.1 Phương pháp hiển thị xem hình: 1.2.4.1.1 Khoảng cách người xem hình: Nếu người xem ngồi gần hình, vùng ảnh nhìn thấy tăng lên ấn tượng ảnh tăng lên, giống quan sát hình ảnh khơng gian thực, thí nghiêm nghiên cứu, ảnh tĩnh hình cong, nghiên cứu ấn tượng người xem theo chiều ngang chiều đứng Kết thí nghiệm cho thấy ấn tượng ấn tượng người xem có thay đổi theo chiều ngang chiều đứng thực góc nhìn giảm Giá trị góc nhìn có quan hệ chặt chẽ với ấn tượng thật 1.2.4.1.2 Kích thước hình: Theo kết luận phần trên, chiều cao hình H > 67cm ( khoảng cách quan sát > 2m 3H) Nếu tỉ số khn hình 5:3 , diện tích hình phải > 0,74m vng 1.2.4.2 Độ sang cực đại ca nh: Chủ đề tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam Tỉ số tương ñối tối thiểu 30/1, tốt 70/1, số thí nghiệm khác cho biết tỉ số ñộ tương phản ( contrast) tối ưu cho ảnh 27/1 Từ kết trên, ta rút kết luận tỉ số ñộ tương phản tối thiểu ddooid với HDTV 50/1 1.3.LỊCH SỬ VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN[5] 1.3.1 HDTV Nhật Bản Năm 1968, hãng NHK Nhật Bản bắt ñầu nghiên cứu phát triển HDTV, kết cho ñời chuẩn kỹ thuật ñầu tiên dành cho studio: Số dòng quét/ảnh : 1125, tỷ lệ khn hình : 5/3, thương pháp qt: xen kẽ, tần số mành : 60Hz, ñộ rộng băng tần : 20MHz Đến tháng 10/1984, hệ MUSE (Multiple SubNyquist Sampling Encoding) NHK thiết kế để phát sóng truyền hình tương tự có độ phân giải cao qua vệ tinh Theo u cầu phát sóng, hệ MUSE cịn phát triển với nhiều version khác Trong đó, băng tần tín hiệu HDTV nén từ 20MHz xuống 8.1MHz truyền, phát sóng qua vệ tinh Nhật Bản ñược ghi nhận nước phát thương mại HDTV tương tự có thành cơng định Cho đến đầu năm 2000 Nhật Bản thức chuyển sang phát sóng HDTV số mặt ñất theo tiêu chuẩn ISDB-T, phát sóng số HDTV qua vệ tinh theo tiêu chuẩn ISDB-S Hiện Nhật Bản sử dụng ñịnh dạng 1080i/60 với số mẫu dòng 1440 1920 Phát sóng mạng vệ tinh sóng mặt đất theo chuẩn ISDB-T ISDB-S 1.3.2 HDTV Mỹ Chính phủ Mỹ ñã ñịnh nghiên cứu ñịnh dạng HDTV so với NHK để phù hợp với hệ thống phát sóng Các nhà nghiên cứu nhà sản xuất ñã tập hợp lại thành nhóm riêng biệt để thực việc Bản thân nhóm xây dựng nên hệ truyn hỡnh HDTV riờng l: DigiCipher HDTV Chủ đề tài: Trần Bình Thái Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV øng dơng t¹i ViƯt Nam System, DSC HDTV System, Advance Digital (AD) HDTV, CCDC HDTV System Đó tiền thân tổ chức The Grand Alliance với hệ GA HDTV, ñược thành lập vào ngày 24/5/1993 từ việc thống nhóm nói Trong q trình xây dựng hệ thống HDTV, Grand Alliance nhận thấy rằng, cơng nghệ phải chuyển sang số hố để tương thích với hệ thống truyền hình Chính vậy, hệ thống HDTV Mỹ ñược xây dựng từ ñầu với truyền hình số hoàn toàn khác biệt với Nhật Bản Đến năm 1996 FCC thức lập tiêu chuẩn cho HDTV, phát số mặt đất theo tiêu chuẩn ATSC Tín hiệu số HDTV ñược nén phát kênh 6MHz truyền hình NTSC Đến năm 1998 HDTV thức ñược phát sóng thương mại Mỹ Hiện chương trình HDTV cung cấp tới khách hàng dịch vụ số phát song song với SDTV dịch vụ khác mạng cáp, vệ tinh sóng mặt đất Theo lộ trình, đến năm 2006, Mỹ chấm dứt việc phát sóng tương tự Tồn hệ thống truyền hình Mỹ truyền hình số Khác với Nhật Bản, HDTV Mỹ phần dịch vụ số ñược thuê bao ñăng ký, với tỷ lệ khoảng 10% Tuy nhiên số lượng kênh lại phong phú, diện phủ sóng chiếm 75 % lãnh thổ Có thể nói hệ thống HDTV Mỹ ñã ñược phát triển cách hoàn chỉnh với khoảng nhà cung cấp dịch vụ qua vệ tinh, 30 nhà cung cấp HDTV qua mạng cáp, hệ thống số mặt ñất phủ sóng tồn lãnh thổ với 75% số vùng thu HDTV 1.3.3 HDTV châu Âu Vào năm 1986, 19 nước châu Âu ñã tổ chức hội nghị bàn thảo chương trình nghiên cứu HDTV mang tên “Eureka 95”, nhằm phát triển hệ thống HDTV châu Âu Giống Nhật Bản, châu Âu bắt ủu vi h truyn hỡnh HDTV Chủ đề tài: Trần Bình Thái 10 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dơng t¹i ViƯt Nam Hình 3.15a Q trình xử lý tín hiệu hệ thống DVB-C2 Hình 3.15b Cấu trúc x lý tớn hiu ủu vo Chủ đề tài: Trần Bình Thái 84 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dơng t¹i ViƯt Nam Hình 3.15c.Chèn bít mã nén modul Hình 3.15d Q trình xây dựng khung tín hiu Chủ đề tài: Trần Bình Thái 85 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam Hỡnh 3.15e.Bộ phát tín hiệu ghép kênh trực giao OFDM 3.3.3.3 Hệ thống phát OFDM Hình 3.16 Cấu trúc hệ thống OFDM Ghép phân chia theo tần số trực giao công nghệ lĩnh vực truyền dẫn Băng tần tổng ñường truyền ñược chia thành N kênh tần số khơng chồng lấn Tín hiệu kênh ñiều chế với sóng mang phụ riêng N kênh ñược ghép phân chia theo tần số 3.3.3.3.1 Điều chế IFFT – OFDM IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) q trình chuyển đổi Fourier ngược Tín hiệu phát xây dựng thành khung Mỗi khung có chu kỳ TF bao gồm LF Symbols Mỗi Symbol ñược cấu thành tập hợp Ktotal sóng mang ñược phát với chu kỳ TS Nó bao gồm hai phần : Phần chu kỳ hữu dụng TU khoảng bảo vệ với chu kỳ ∆ Khoảng bảo vệ bao gồm phần ñứng trước chu kỳ TU Sự kết hợp khoảng bảo vệ FTT ñược thể bảng “các thông số OFDM “sau : Chủ đề tài: Trần Bình Thái 86 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam Bng 3.5 Các thông số OFDM Các Symbol khung C2 từ ñến LF-1 Tất symbol ñều chứa liệu thơng tin liên quan Vì tín hiệu OFDM bao gồm sóng mang điều chế độc lập, symbol chia vào cell tương ứng với ñiều chế ñược mang sóng mang suốt symbol Các sóng mang ñược ñược xác ñinh khoảng k Є [ Kmin ; Kmax ] Khoảng cách hai sóng mang liên kề 1/TU khoảng cách hai song mang Kmin Kmax Ktotal/TU Tín hiệu phát miêu tả biểu thức sau : Trong : Với - k : S lng súng mang Chủ đề tài: Trần Bình Thái 87 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV øng dơng t¹i ViƯt Nam - l : Số lượng symbol OFDM bắt ñầu từ tới Preamble Symbol frame khung - m : Số khung C2 - Ktotal : Là số lượng sóng mang phát Ktotal = Kmin - Kmax - LF : Là tổng số symbol OFDM khung - TS : Tổng số chu kỳ tất symbol, TS = TU + ∆; - TU : Là kỳ symbol có ích ñưwcj ñịnh nghĩa - ∆ : Chu kỳ khoảng bảo vệ - Cm,l,k : giá trị điều chế phức hợp cho sóng mang k symbol OFDM thứ l khung C2 thứ m - TF chu kỳ khung, TF = LF TS - Kmin số sóng mang có tần số thấp - KMax số sóng mang có tần số cao Mối liên quan chu kỳ băng thông sau : 3.3.3.3.2 Đặc tính cấu trúc Các symbol OFDM cấu thành hai sóng mang giống kề Biên ñộ pha sóng mang Data Cell thay ñổi theo xếp ñã ñược miêu tả trước Mật độ phổ cơng suất Pk(f) sóng mang tần số : fk = k/TU (với Kmin < k < Kmax ) Được ñịnh nghĩa theo biểu thức sau : Chủ đề tài: Trần Bình Thái 88 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam Ton mật độ cơng suất phổ sóng mang Cell Data ñã ñược ñiều chế tổng mật độ cơng suất tất sóng mang Một phổ tín hiệu phát DVB theo lý thuyết có dạng hình sau : Hình 3.17 Phổ tín hiệu phát DVB-C2 Phổ tín hiệu biểu diễn đường cong màu xanh dương có độ rộng 7.61 MHz Đường cong màu ñỏ minh hoạ viền tần số thấp tín hiệu phổ rộng tần số 455 MHz Bởi chu kỳ Symbol OFDM rộng khoảng chống sóng mang biển ñổi nguợc Do mật ñộ phổ không số băng thơng danh định Kết luận: Một kênh truyền hình mạng cáp có độ rộng băng thông 8MHz Hệ số roll off 0.15, phương thức ñiều chế 64QAM, dung lượng tối ña kênh số 38Mbps So với kênh vệ tinh kênh cáp tuyến tính có tỷ số S/N cao, băng tần bị hạn chế (7 đến MHZ cho kênh) bị ảnh hưởng nhiễu dội lại tín hiệu (echo) Do để tăng hiệu phổ DVB-C cần điều chế mức cao16-32-64QAM khơng sử dụng mã vịng xoắn Viterbi, tốc độ vo khong 38Mbps Chủ đề tài: Trần Bình Thái 89 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam 3.4.HDTV PHÁT QUA IP Hiện DVB hỗ trợ phát HDTV qua IP với chuẩn nén MPEG Bản thân MPEG ñịnh nghĩa phương thức đóng gói liệu MPEG lên dịng truyền tải IP (ñuợc xem MPEG 4/part 8), nhiên dùng ñể truyền SDTV dịch vụ khác HDTV MPEG2 Transport Consumer Hình 3.18 Qua trình thu phát phát HDTV qua IP Theo chuẩn DVB-IP, gói TS MPEG đóng gói vào gói liệu IP Một gói liệu IP bao gồm IP header, UDP header (User datagram Protocol), RTP header (Real Time Protocol) tải chứa nội dung gói TS MPEG Chủ đề tài: Trần Bình Thái 90 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam Một gói IP chứa tối đa payload gói TS MPEG Hình 3.19 Cấu trúc gói liệu IP Hình mơ tả q trình xử lý từ phía phát đến phía thu có sử dụng mã sửa lỗi FEC cho HDTV Truyền HDTV qua IP có sử dụng mã sửa sai Reed Solomon RFC 2733 Chđ ®Ị tài: Trần Bình Thái 91 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam CHNG : TRIN KHAI CÔNG NGHỆ HDTV TẠI VIỆT NAM 4.1.SỰ RA ĐỜI CỦA TRUYỀN HÌNH HDTV TẠI VIỆT NAM Ngày 18 -4 -1008 kiện VINASAT-1, vệ tinh viễn thơng Việt Nam bay vào quỹ ñạo ñã mở kỷ ngun cho lĩnh vực truyền thơng nói chung truyền hình nói riêng Từ có thêm phương tiện truyền dẫn với băng thơng rộng trải khắp tồn quốc Hình ảnh truyền qua vệ tinh đảm bảo chất lượng hình ảnh, âm cao nhất, phù hợp ñể phát triển cơng nghệ truyền hình có độ nét cao HDTV Truyền hình Việt Nam lựa chọn hệ thống tiêu chuẩn DVB cho truyền hình số Việt Nam Hiện có đơn vị phát sóng truyền hình số mặt đất: - Ngày -8-2008 trung tâm truyền hình cáp phố Hồ Chí Minh đựa vào hoạt động dịch vụ truyền hình có độ phân giải cao HDTV ñầu tiên Việt Nam, với ñơn vị phát qua cáp (DVB-C) HTVC, SCTV - Ngày 20-12-2008 sau thời gian lắp đặt tổng cơng ty truyền thơng đa phương tiện VTC thức nhấn nút phát tín hiệu sóng truyền hình lên vệ tinh VINASAT-1 theo chuẩn DVB-T nén MPEG -2, MPEG -4 từ trạm phát sóng đặt 61 Lạc Trung – Hà Nội - Đài PTTH Bình Dương: phát truyền hình số mặt ñất chuẩn DVB-T khu vực Bình Dương lân cận Thơng qua trạm phát sóng khán giả tồn quốc xem trực tiếp chương trình truyền hình cáp, đặc biệt người dân vùng sâu, vùng xa, vùng hải đảo tiếp cận với giới thơng tin từ truyền hình với chương trình phong phú nhu tin tức, thể thao, phim truyện, ca nhạc… Các quốc gia lân cận Lào, Campuchia, phần Thái Lan, thu tín hiệu truyền hình này, với u cẩu nội dung lớn nên VTC ñã mua tới phát ñáp tổng dung lượng 20 phát ñáp (bộ thu - nhn tớn hiu) Chủ đề tài: Trần Bình Thái 92 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng t¹i ViƯt Nam Tuy phát nhiều kênh HD thực tế đơn vị có vài kênh phát FullHD (kênh thu camera HD, dựng hình, làm hậu kỳ thiết bị HD, lưu trữ phương tiện thu tín hiệu HDTV từ vệ tinh phát sóng theo tiêu chuẩn HDTV) cụ thể 30 kênh ñộ nét tiêu chuẩn chọn lọc phát qua vệ tinh truyền hình số mặt đất chia loại VTC HD1(kênh tổng hợp) VTC HD2 (kênh phim truyện) VTC HD3 (kênh giải trí) cịn lại ña phần sử dụng kênh SDTV sau ñó dùng phần mềm thiết bị phần cứng có tính convert ñể nâng cấp chất lượng chuyển ñổi sang HDTV Tại phải phát kênh HDTV chuyển đổi chi phí sản xuất chương trình HDTV thật tốn nhiều so với SDTV, phải thay hết thiết bị có camera, dựng hình, hậu kỳ, lưu trữ sang chuẩn HD phải mua quyền chương trình HDTV giá thật cao nhiều 4.2 THỰC TRẠNG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN HDTV Ở VIỆT NAM Thực tế ngành truyền hình Việt Nam phân cấp phức tạp, theo tỉnh thành phố Mỗi tỉnh, thành có đài phát – truyền hình riêng, nơi sản xuất tất nội dung nên số lượng chương trình lớn, bên cạnh điều kiện sở hạ tầng kém, truyền dẫn theo phương thức phát sóng tín hiệu, cần đưa anten lên trời bắt sóng băng tần UHF, VHF Tín hiệu Analog bị hạn chế không cho phép nâng chất lượng ảnh lên cao, ñạt mức tối ưu hay sắc nét thể việc nâng cấp tín hiệu truyền hính khó khăn Cùng với chi phí lắp đặt, chuyển đổi, sản xuất chương trình truyền hình độ nét cao HDTV cao so với chi phí sản xuất chương trình truyền hình độ nét tiêu chuẩn Đồng thời giá thiết bị hỗ trợ HDTV thời điểm cịn đắt, phải mua quyền sử dụng dịch vụ… ñiều phần làm cho dịch vụ truyền hình độ nét cao HDTV chưa thực có sức thu người dân 4.2.1 Tại Thành Phố HCM Năm 2010 Trung tâm truyền hình cáp TP HCM (HTVC) đưa vào hoạt ñộng dịch vụ truyền hình ñang ñược chờ ñợi - HDTV Đây dịch vụ có độ phân giải cao giới 1.920 x 1.080 pixel Chủ đề tài: Trần Bình Thái 93 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam Tớn hiu phát có khn hình 16:9 độ phân giải tuyệt ñối Full HD 1080i cộng với chất lượng âm 5.1 thường ñược dùng nhà hát Hiện tại, HTVC cung cấp dịch vụ HDTV với gói th bao 54.000 đồng tháng Gói cước cho phép người dùng xem ñược 11 kênh ñộ nét cao như: HTVC THUẦN VIỆT HD, HTV2, HTV7, HTV9, DISNEY JUNIOR HD, STARWORLD HD, NATIONAL GEO HD, STARMOVIE HD, HTVC FBNC HD, HTVC+ HD, HTVC PHIM HD Ngồi ra, gói dịch vụ cung cấp thêm 79 kênh khác chuẩn truyền hình phổ biến (SD) Trước đây, người dùng nước biết đến cơng nghệ Full HD qua đĩa DVD phim có chất lượng cao với hỗ trợ thêm ñầu ñọc loại ñĩa Người xem truyền hình dù có sử dụng TV LCD Plasma chuẩn Full HD thu ñược ñộ nét tối ña 1.920 x 1.080 pixel, chí cịn so với loại tivi thơng thường Vì đài truyền hình nước thường dùng kỹ thuật phát sóng analog, truyền hình kỹ thuật số mặt đất, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh chuẩn SD với tỉ lệ khung hình 4:3 Để xem hình ảnh siêu nét, ngồi TV có hỗ trợ Full HD, khách hàng cần trang bị giải mã bao gồm sep-top box HD, thẻ giải mã dây nối HDMI Người xem nên dùng TV có hỗ trợ chuẩn Full HD để thu hình ảnh có chất lượng tối đa Bởi dùng hình thường chuẩn SD chất lượng hình ảnh thu từ tín hiệu HDTV có độ phân giải 720 x 576 pixel Hoặc hình hỗ trợ HD Ready thu hình ảnh mức 1.280 x 720 pixel 4.2.2 Tại Hà Nội nước VTC phát HDTV qua vệ tinh vinasat-1 Hà Nội 6-1-2010 từ mở kỷ ngun truyền hình vệ tinh hệ thứ HDTV - sản phẩm mới, có chất lượng cao VTC đời sau năm Tổng Công ty nỗ lực nghiên cứu triển khai cơng nghệ để nâng cao chất Chủ đề tài: Trần Bình Thái 94 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam lng phc vụ, giúp khán giả truyền hình kỹ thuật số VTC tận hưởng chất lượng chương trình truyền hình cách tốt Sản phẩm ñược ñánh giá mở kỷ nguyên cơng nghệ truyền hình vệ tinh hệ thứ (DVB-S2) khơng Việt Nam mà cịn khu vực Đông Nam Á Bộ thu giải mã tín hiệu truyền hình vệ tinh hệ kênh truyền hình theo tiêu chuẩn độ nét cao HDTV VTC mang đến khơng gian giải trí đại cho khán giả ảnh nhỏ, thu hẹp khoảng cách ñến vùng sâu vùng xa, biên giới hải ñảo, phục vụ nhu cầu văn hóa với 72 kênh truyền hình kỹ thuật số đặc biệt, có 12 kênh truyền hình độ nét cao HDTV 60 kênh truyền hình độ nét tiêu chuẩn SDTV Thiết bị thu giải mã tín hiệu truyền hình số vệ tinh hệ thứ 2, DVB- S2, sản phẩm kết tinh với trí tuệ VTC, đem đến cho khán giả truyền hình giới huyền ảo, sống động với hình ảnh chân thực nhất, âm hoàn hảo mà người cảm nhận Thiết bị ñưa giới vào nhà bạn Những kênh HD Việt gồm HD1, HD2, HD3, ESPN-HD, Fashion TVHD ,VTC3-HD, Kênh thể thao HD, iTV HD, STAR MOVIES - HD, HBO-HD, DISCOVERY-HD, AXN-HD 4.2.3 Giải pháp phát triển HDTV Do nhu cầu thơng tin giải trí ngày lớn, nên việc phát triển HDTV cần thiết Để phát triển mạnh phải ñầu tư người thiết bị máy móc, sở hạ tầng thiết bị ñầu cuối Hiện dịch vụ HD phải trả phí cao nên khó khăn với nhiều đối tượng người dân, ñể phù hợp nên giảm giá thuê bao v gim giỏ thit b thu Chủ đề tài: Trần Bình Thái 95 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV øng dơng t¹i ViƯt Nam Chương trình phải xây dựng nhiều nữa, nội dung phong phú hơn, ñể ñáp ứng tốt nhu cầu thơng tin giải trí 4.3 HỆ THỐNG HDTV TẠI ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM Hình sau mơ tả sơ đồ đấu nối thiết bị hệ thống phát HDTV kênh VTV3HD đài truyền hình Việt Nam Hình 4.1: Hệ thống HDTV Đài truyền hình Vit Nam Chủ đề tài: Trần Bình Thái 96 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam KẾT LUẬN Có thể thấy rằng, với phát triển cơng nghệ thơng tin đại, truyền hình số truyền hình độ phân giải cao có bước phát triển nhanh chóng trở thành xu hướng phát triển ngành cơng nghệ truyền hình tồn giới Màn hình hiển thị HD ngày trở nên phổ biến với giá phải chăng, dần thay hình truyền thống; nguồn cung cấp nội dung HD kênh chương trình HD ngày nhiều, phong phú đáp ứng nhu cầu thơng tin giải trí khán giả Như với xu hướng tất yếu truyền hình độ nét cao HDTV tồn giới, Việt Nam có bước tiến đáng kể cơng nghệ truyền hình nói chung HDTV nói riêng Với phân tích sở thơng số HDTV hệ thống HDTV giới hi vọng mang lại nhìn hệ thống truyền hình độ nét cao để từ thấy rõ xu phát triển HDTV Việt Nam toàn giới Em xin cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Khang ñã nhiệt tình giúp đỡ hướng dẫn em hồn thành báo cáo này, q trình làm đồ án điều kiện kiến thức cịn hạn chế nên báo cáo có vài vấn đề cịn thiếu sót chưa chun sâu Em mong thầy khoa bạn thơng cảm, đóng góp ý kiến để em có kinh nghiệm làm việc sau ny Chủ đề tài: Trần Bình Thái 97 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử Đề tài: Truyền hình độ phân giải cao HDTV ứng dụng Việt Nam TI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Đào Lâm, Truyền dẫn truyền hình số, http://www.ebook.edu.vn/ [2] Nguyễn Kim Sách (2000), truyền hình số có nén multimedia, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Đỗ hoàng Tiến – Bùi phong – Đinh thị kim phượng (2009), giáo trình kỹ thuật truyền hình, Nhà xuất giáo dục [4] Ngơ Thái Trị (2001), “Truyền hình số”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Charles Poynton (2003), Digital Video HDTV Algorithms and Interfaces, Morgan Kautmann Publishers [6] Các tài liu trờn mng Chủ đề tài: Trần Bình Thái 98 Chuyên ngành: kỹ thuật điện tử