Nghiên ứu hệ thống truyền hình số mặt đất thế hệ thứ 2 và ứng dụng ho đài truyền hình thành phố hồ chí minh

Hà Nội, ngày 15 tháng 03 năm 2014Tác giả luận văn Trang 4 MỤC LỤCTrang phụ bìai Lời cam đoan iiMục lục iiiDanh mục các chữ viết tắtv Danh mục các bảngixDanh mục các hình vẽx MỞ ĐẦUxii C

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- NGUYỄN THÀNH CHINH

LUẬN VĂN THC S KỸ THUẬT

KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- NGUYỄN THÀNH CHINH

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THẾ HỆ THỨ 2 VÀ ỨNG DỤNG CHO ĐÀI TRUYỀN HÌNH

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành : Kỹ Thuật Truyền Thông

LUẬN VĂN THC S KỸ THUẬT

KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

PGS.TS VŨ VĂN YÊM

Hà Nội – 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thực hiện là sản phẩm nghiên cứu của tôi Các

số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc Nếu sai, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày 15 tháng 03 năm 2014

Tác giả luận văn

Nguyễn Thành Chinh

3.1.2 Thống kê hiện trạng hạ tầng phát sóng mặt đất của HTV 63 3.2 Nghiên cứu lộ trình triển khai DVB-T2 cho HTV 70 3.2.1 Lộ trình phát sóng kỹ thuật số mặt đất dự kiến 70

3.2.3 Nội dung của kế hoạch số hóa phát sóng hạ tầng phát sóng 75

3.3 Tính toán cụ thể về vùng phủ sóng cho hệ thống DVB T2 tại TP.HCM - 80

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết

tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt

SFN Single frequency network Mạng đơn tần

MFN Multi frequency network Mạng đa tần

DTT Digital Terrestrial Television Truyền hình số mặt đất

DVB-T Digital Video

ASTC Advanced Television System

MPEG Moving Pictues Expert Group Hội phim ảnh thế giới

OFDM Orthogonal frequency-division

DFT discrete Fourier transform Biến đổi Fourier rời rạc

IDFT Inverse discrete Fourier

transform Biến đổi Fourier ngược

FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh

LR Longley-Rice Mô hình truyền sóng Longley

-Rice

FDM Frequency-division multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần

sốDSP Digital signal processing Xử lý tín hiệu số

PCM Pulse-code modulation Điều chế xung mã

PSK Phase-shift keying Dịch khoá pha

QPSK Quadratue Phase Shift Keyin Khoá dịch pha vuông góc

C/N Carrier- -noise ratio to Tỷ số sóng mang trên tạp âm

SISO Single input single output Một đầu vào một đầu ra

MISO Multi input single output Nhiều đầu vào một đầu ra

HDTV Hight digital television Tuyền hình có độ phân giải cao

PAL Phase Alternating Line Hệ truyền hình màu PAL (pha

thay đổi theo dòng quét)

NTSC National Television System

Committee

Cơ quan ấn định các tiêu chuẩn

về truyền hình và video Hoa Kỳ

ATSC Advanced Television Systems

SDTV Standard-definition television Truyền hình độ nét tiêu chuẩnHDTV High-definition television Truyền hình độ nét cao

MMDS Multichanel Multipoint

Distribution Service

Hệ thống phát sóng phân phối

đa kênh đến đa điểm

L C DP L Densiow ty Parity Check Kiểm tra mật độ chẵn lẻ mức

Standardization Sector

Lĩnh vực Tiêu chuẩn viễn thông - thuộc Tổ chức Viễn thông quốc tế

MC Motion Compensation Bù chuyển động

ME Motion estimation Đánh giá chuyển động

NAL Network Abstaction Layer Lớp trừu tượng mạng

VCL Video Coding Layer Lớp mã hóa video

ACE Acti C stellation Extension ve on Mở r ng chòm s tích ộ ao cực

(d g ong ùn tr DVB-T2)

CCIR

Consultative Comm ee on ittInternational Teleg ph and raTelep n ho

Ủy b an tư vấn điện tho và ạiđiện b áo qu c tế ố

DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số

DVB-C DVB-Cable Truyền dẫn truyền hình số qua

ISDB-T Intergeted Services Digital

Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế

DANH MỤC CÁC BẢNG

B ng 2.1 DVB-T2 d ng Anh so v DVB-T ả sử ụ tại ới

B ng 2.2 D g lả un ượng ữ liệu d trong mang SFN

Bảng 2.3 Quy hoạch sử dụng kênh tần số băng tần VHF/UHF cho truyền hình

Bảng 2.4 Phân bổ kênh tần số cho truyền hình số mặt đất đến hết năm 2015

Bảng 2.5 Quy hoạch sử dụng kênh tần số băng tần VHF/UHF cho truyền hình mặt đất đến hết năm 2020

Bảng 2.6 Phân kênh tần số băng tần VHF/UHF

Bảng 2.7 Ví dụ về khoảng thời gian bảo vệ ở chế độ phát khác nhau (8k, 2k)

Bảng 2.8 Tỷ số bảo vệ số sang số đồng kênh (mode 2k)

Bảng 2.9 Thông số cho mạng đơn tần kích thước lớn

Bảng 2.10 Thông số cho mạng đơn tần kích thước lớn

Bảng 2.11 Thông số cho mạng đơn tần kích thước lớn

Bảng 2.12 Thông số cho mạng nửa kín có kích thước nhỏ

Bảng 3.1 Đặc tính video

Bảng 3.2 Đặc tính audio

Bảng 3.3 Cấu hình dự kiến sử dụng của mạng SFN

Bảng 3.4 Khoảng đặc máy cách giữa 5 trạm đầu

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Thứ tự quét xen kẽ trên màn hình

Hình 1.2 Phổ tín hiệu truyền hình NTSC

Hình 1.3 Phổ tín hiệu truyền hình PAL

Hình 1.4 Mã hóa tổng hợp tạo tín hiệu Video composite

Hình 1.5 Video Component và Video Composite

Hình 1.6 Tóm tắt các hệ thống cơ bản của DVB

Hình 2.1 Mô hình cấu trúc DVB- T2

Hình 2.2 Ph chia kênh ân

Hình 2.3 d Ví ụ về đáp ứ ng kênh thay đổi th eo thời gian v i hai ớ đường ễ, ỗ tr m i cái có m t d Do l k c nha cùng v i ộ độ ịch tần pp er há u, ớ đường t hi chính Tr c z ín ệu ụmiêu biên p tả độ đá ứng kê nh

Hình 2.10 Chòm sao 16-QAM “xoay”

Hình 2.11 Thành tích của chòm sao xoay so với không xoay

Hình 2.12 Mã hóa H.264

Hình 2.13 Mạng truyền tải SFN

Hình 2.14 Xử lý kho ng Delay gi a các máy ả ữ

Hình 2.15 Lưu đồ quy hoạch mạng

Hình 2.16 Mô hình mạng kích thước lớn

Hình 2.17 Công suất phát ở Band IV/V

Hình 2.18 Vùng phủ của máy phát đối với thiết bị thu di động trong nhà, Band IV/V Hình 2.19 Can nhiễu tương ứng trong mạng ở Band IV/V

Hình 2.20 Mô hình biểu diễn khả năng can nhiễu

Hình 2.21 Mô hình mạng có kích thước nhỏ

Hình 2.22 Mô hình mạng nửa kín có kích thước nhỏ

Hình 3.1 Mô hình tháp anten truyền hình của HTV

Hình 3.2 Mô hình đấu nối và phân chia công suất ra các panel anten

Hình 3.3 Mô hình lắp đặt panel anten

Hình 3.4 Mô hình búp sóng của anten

Hình 3.5 Máy phát sóng analog của HTV

Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống phát sóng mặt đất kỹ thuật số đơn tần

Hình 3.7 Vùng phủ sóng củaHTV

Hình 3.8 Sơ đồ phân b các tr m phát sóng d ki n c a HTV ố ạ ự ế ủ

Hình 3.9 Sơ đồ phủ sóng dự kiến trạm phát sóng tại HTV

Hình 3.10 Sơ đồ phủ sóng dự kiến của trạm phát sóng Sóc Trăng

Hình 3.11 Sơ đồ phủ sóng dự kiến của trạm phát sóng An Giang

Hình 3.12 Sơ đồphủ sóng dự kiến của trạm phát sóng Cà Mau

Hình 3.13 Sơ đồ phủ sóng dự kiến của trạm phát sóng Núi Bà Đen

Hình 3.14 Toàn vùng phủ sóng 5 trạm chính (Trạm 1,2,3,4,5)

Hình 3.15 Sơ đồ phủ sóng của các trạm phát sóng của HTV

MỞ ĐẦU

V i s ớ ự phát ển ủ tri c a kinh và kh h k th t, các ngành công ng tế oa ọc ỹ uậ hệtrong c g nđó có ôn ghệ đ ện tử iễn th i v ông ã có s phát đ ự triển ượ v t b c ong ba ậ trthập kỷ v a qua ừ đem lại nhiều thành t u phát m ng d ng trong s xu trong ự inh ứ ụ ản ất,

đờ ối s ng xã h ng hội Cô ng truyền hình m ệ là ột bộ phận qu an trọng trong l nh v c ĩ ựđiện ử iễn t v thông, nó có nh ng ng d ng rộng rãi to l n trong ữ ứ ụ ớ phát tri n v n h ể ă óa

đời s ng tinh th n xã h i Trong h n m t ố ầ ộ ơ ộ thập ỷ k q ú ta ã ch ng ki n s ua ch ng đ ứ ế ự

chuyển đổ i m nh m ạ ẽ của c g nôn ghệ truyền h ình từ phương thức t ng tự sang ươcông nghệ ố Ở Việt Na s m quá ì chuy n này tr nh ể đổi thực ự goạn ục ới ự s n m v s ph ổ

c ng bập từ ước o l nh v c tr ng ĩ ự truyền h qu ng bá và truy n hình t n ình ả ề rả tiề Từ đầu

nh ng n m 90 cho ữ ă đến nay ngành truyền hình ã ng đ ứ dụng các nh tthà ựu v công ềnghệ uyền tr nh shì ố o trutr ng yền dẫn v tin ph tệ h, át riển mạng truyền hình cáp và

p thhổ cập hệ ống truyền hình s ố mặt đất

Cùng với sự phát tr c a công ngh truy hình, chiển ủ ệ ền uẩn truy hình s ền ốDVB-T chlà uẩn phát só tr ền ình s m ã ng uy h ố ặt đất đ đượ riểnc t khai thành công,

được nhiều ư n ớc chấp nhận Tuy iên, sau s ra c a chnh từ ự đời ủ uẩn DVB-T thì các

nghiên ứ ề kỹ u uy n d v c u v th ật tr ề ẫn ẫn tiếp ụ đượ tr ển t c c i khai M t khác, u ặ nh cầu

về phổ t n ầ cao cà ng khiến cho v gia tăng hiệu q s d ng p lên miệc uả ử ụ hổ tần ức tối

đa càng cấp th Từ ó ã iết đ đ phát triển lên chuẩn t yru ền hình s mố ặt ất đ thế hệ 2 thứ

là DVB-T2 iệc ng V hiên c u ứ tìm iểu h các đặc tính công ng c a tiêu hệ ủ chuẩn

truyề ốn s DVB-T ong q trình phát tr uá triển lên th h m ế ệ ới DV T2 là iệm ụB- nh v

c ần thiết đối ớ v i các cơquan nghiên c ứu ứng ụn tr ề d g uy n hình c ng ũ như cán b ộ kỹthu hiên c trong ật ng ứu lĩnh v này ực Đó là do lý em ch tài: ọn đề “Nghiên cứu Hệ thống truyền hình số mặt đất thế hệ thứ 2 và ứng dụng cho Đài truyền hình Thành phố Hồ Chí Minh” B c c lu n v n bao gồm ba ch ng, ố ụ ậ ă ươ trong chương 1: g iới

th tiệu ổng át về truyền ình ố ư điểm ủ truyền qu h s , u c a hình s so i ố vớ truyền hình

t ng ươ tự, phân tích c êu các ti huẩn truyền hình s m tr th gi ố ặt đất ên ế ới Tiếp the o,

trong chương 2: phân tích ữnh ng ưu i m bật c a uđ ể nổi ủ tr yền hình s m DVB-ố ặt đất

ảnh nhi u u có rất ề ư điểm và s l a ch ti chự ự ọn êu uẩn truyền hình s mặt ất ố đ DVT2 V Nam T nh bày m s n i dung chính c a tiêu chở iệt rì ột ố ộ ủ uẩn truy h s ền ình ố

B-m ặt đất DVB-T2, nh ng u ữ ư điểm ượ v t i c a DVB- so v i DVB- Bài toán trộ ủ T2 ớ T.quy hoạch tần số và vùng phủ sóng trong hệ thống DVB- NhT2 ững k ngh khi iến ịtriển kh uai tr yền hình s mặt DVB- ố đất T2 Vi t Namtại ệ Lộ trình Chính Phủ triển khai truyền hình số tại Việt Nam Chương 3: Giới thiệu về hệ thống truyền hình HTV hiện nay Nghiên cứu lộ trình triển khai DVB T2 cho HTV Tính toán cụ thể -

về vùng phủ sóng cho hệ thống DVB T2 tại TP.HCM

-Sau m i gian t h và nghiên c u, ột thờ ìm iểu ứ được s ự hướng d n khoa ẫ học ận t tình c a ủ giảng viên PGS.TS Vũ Văn Yêm, luận văn đ đượ ã c hoàn thành Do th i ờgian n, trình b n thân c h ch , thêm v ó có hạ độ ả òn ạn ế ào đ luận ăn ủ em là ấ đề v c a v n

t ng i m n kh g tránh kh nh ng s ươ đố ới ên ôn thể ỏi ữ ai sót Kí nh mong được s ự đóng

góp của c th y, các cùác ầ cô ng các b ạn

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ

* Quét liên tục (progressive) : các điểm ảnh được quét lần lượt liên tục theo từng dòng từ trên xuống dưới Quá trình này chủ yếu sử dụng trong màn hình máy tính

* Quét xen kẽ (interlacing) : các điểm ảnh được phân tích và tổng hợp lại từ hai mành (field), các dòng lẻ được quét trong mành một , còn các dòng chẵn được quét trong mành hai Phương pháp này chủ yếu được sử dụng trong TV

Hình 1.1 Thứ tự quét xen kẽ trên màn hình.

Trong hệ thống truyền hình, vấn đề đồng bộ là rất quan trọng, ngoài vấn đề đồng bộ giữa video và audio, cần phải đồng bộ trong quá trình quét

Hiện nay, truyền hình tiêu chuần đang sử dụng hai hệ thống : 625 dòng/ảnh

và 525 dòng/ảnh, với tần số ảnh là 25 ảnh/giây hoặc 30 ảnh/giây Trong truyền hình, tần số mành bằng tần số lưới điện Việc đồng bộ theo tần số lưới điện sẽ làm

giảm việc nhìn thấy méo do quét

Tần số ảnh là tần số truyền 525 dòng trong một giây, vậy 30 ảnh/giây có nghĩa là một ảnh truyền trong khoảng thời gian là 1/30 giây Với khoảng thời gian

đó thì mắt người không thể nhận ra sự gián đoạn của các ảnh

 Tín hiệ u truy n hình: ề

Có ba loại tín hiệu truyền hình:

* Tín hiệu thành phần (component): gồm ba thành phần màu cơ bản RGB hoặc gồm một thành phần chói Y (luminance) và hai thành phần màu Cr, Cb (chrominance)

* Tín hiệu tổng hợp (composite) : điều chế hai thành phần màu bằng sóng mang phụ để tạo thành tín hiệu màu chung C, sau đó cộng với tín hiệu chói Y

để còn một tín hiệu chung duy nhất, gọi là tín hiệu tổng hợp

-* Tín hiệu Y/C (tín hiệu S Video): là hình thức dung hoà hai tín hiệu trên, nó gồm có một tínhiệu màu và một tín hiệu chói

Các không gian màu cơ bản:

* Không gian màu YUV: thường dùng cho hệ PAL/SECAM:

Hệ này chủ yếu được dùng ở Bắc Mĩ và Nhật Bản.

Các đặc điểm cơ bản của hệ thống truyền hình NTSC:

* Có 525 dòng trên một ảnh

* Tần số ảnh là 30 ảnh/giây

* Tỉ lệ khung hình của hệ thống là 4:3

* Tần số tải màu fsc = 3,58 MHz

* Băng thông của tín hiệu truyền hình NTSC là 6 MHz

Độ rộng băng tần tín hiệu số màu có thể là 0,6 MHz hoặc là 1,3 MHz tuỳ theo yêu cầu về chất lượng : băng tần rộng 1,3 MHz thường dùng trong môi trường studio chuyên nghiệp, trong truyền dẫn phát sóng độ rộng băng tần tín hiệu màu là 0,6 MHz Mỗi tín hiệu màu Cr Cb được điều chế với một tải màu, hai tải màu có tần

số giống nhau nhưng vuông pha với nhau, vì vậy không gây nhiễu qua lại

Phổ tín hiệu truyền hình NTSC:

Hình 1.2 Phổ tín hiệu truyền hình NTSC.

 H ệPAL:

Được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và châu Á

Các đặc điểm cơ bản của hệ thống truyền hình PAL:



 hoặc fsc 1,066

3 , 1



* Băng thông của tín hiệu truyền hình PAL là 8 MHz

Bộ mã hoá PAL xử lí tín hiệu chói Y băng rộng ( 5 MHz) và hai tín hiệu màu Cr Cb băng hẹp có cùng độ rộng Tín hiệu PAL sử dụng không gian màu YUV, trong đó cực V đảo theo từng dòng

Hình 1.3 Phổ tín hiệu truyền hình PAL.

 H SECAM: ệ

Trong khi NTSC và PAL truyền đồng thời thông tin chói (luminance) và màu (chrominance) bằng phương pháp ghép kênh theo tần số, thì SECAM truyền thông tin chói và truyền lần lượt các tín hiệu màu

Các đặc điểm cơ bản của hệ truyền hình SECAM:

* Có 625 dòng trên một ảnh

* Tần số ảnh là 25 ảnh/giây

* Tỉ lệ khung hình 4:3

* Điều chế tải màu bằng phương pháp điều chế tần số FM

* Tần số tải màu, tần số nghỉ luân phiên một dòng : fOR = 4,406 MHz ;

fOB = 4,250 MHz

* Băng thông của tín hiệu truyền hình SECAM là 8 MHz

Trong hệ SECAM, hai thành phần màu được truyền đi luân phiên nhau trên các hàng liên tiếp Hai phần màu trên cùng một dòng không có ảnh hưởng lẫn nhau

1.1.3 Các d ng tín hi ạ ệu video tương tự

Nguồn tín hiệu hình ảnh (Video Signal) và âm thanh (Audio Signal) là nguồn tín hiệu tương tự (Analog) Trong đó tín hiệu Video có 2 dạng đó là Video thành phần (Video Component) và tín hiệu Videotổng hợp (Video Composite)

 Video Component:

Tín hiệu Video Component gồm 3 thành phần là tín hiệu chói Y và tín hiệu số mày

R – Y hay còn gọi là Crvà tín hiệu hiệu số màu B Y hay còn gọi là C- b

Tín hiệu 3 thành phần Y, Cr, Cb có được từ 3 màu cơ bản R (Red), G (Green), B (Blue) tổ hợp sau khối ma trận tuyến tính (Matrix) Tín hiệu này không phụ thuộc vào các hệ màu như NTSC, SECAM hoặc PAL mà chỉ phụ thuộc vào các chuẩn FCC, CCIR hoặc OIRT

 Video Composite :

Tín hiệu Video Composite là tín hiệu mã hóa tổng hợp gồm tín hiệu chói Y và tín hiệu màu sắc D gọi là Y+C (xem hình 1.4) Tín hiệu màu sắc C được điều chế bởi sóng mang phụ (Subcarrier) có tần số tùy thuộc theo hệ mã hóa như hệ NTSC có tần

số fsc là 3,58 MHz, hệ PAL có tần số fsc là 4,43 MHz Tần số sóng mang màu phụ này được chèn vào trong xung đồng bộ dòng (Syne) và chiếm khoảng từ 8 đến 10 chu kỳ tần số fscgọi là Burst (xem hình 1.2)

Video component out

fsc

Cr Cb MATRIX G

B

Hình 1.4 Mã hóa tổng hợp tạo tín hiệu Video composite

 D ng tín hi u Video : ạ ệ

Ví dụ : Tín hiệu sọc màu (Color bar) bao gồm 7 sọc màu Blue, Red, Magenta,

Green, Cyan, Yellow và While cho dạng tín hiệu thành phần Video Component và tín hiệu tổng hợp Video Composite (xem hình 1.5)

Tín hiệu video component

1.2 Hệ thống truyền hình số.

1.2.1 Lịch sử hình thành.

a Giới thiệu về hệ thống truyền hình số:

Công nghệ truyền hình số có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với công nghệ truyền hình tương tự như: khả năng sử dụng hiệu quả phổ tần, truyền dẫn phát sóng được nhiều chương trình trên một kênh, có khã năng phát hiện và sửa lỗi, khắc phục được những ưu điểm thường thấy trong truyền hình tương tự,có khã năng tương thích với nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cũng như khả năng phát sóng các chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV… việc truyền dẫn tín hiệu truyền hình số được thực hiện thông qua cấp đồng trục, cáp quang, vệ tinh hay truyền hình số mặt đất.

b Vài nét về tình hình truyền hình số trên thế giới:

Châu Âu nghiên cứu và thử nghiệm phát sóng truyền hình số từ rất sớm, trước năm 1998 với chuẩn DVB T Anh và Thụy Điển bắt đầu phát sóng chính thức -vào cuối năm 1998 Các nước Đức, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Đan Mạch, Phần Lan, Ireland bắt đầu phát sóng thử nghiệm từ đầu măn 1999 Nước Đức phát sóng chính thức vào đầu năm 2003

Mỹ bắt đầu phát sóng thử nghiệm theo tiêu chuẩn ATSC từ cuối năm 1998, phát sóng chính thức vào quí II/1999 Đến quí II/2002, hầu hết các thành phố lớn đều được phủ sóng kĩ thuật số

Nhật Bản bắt đầu thử nghiệm phát sóng truyền hình số theo tiêu chuẩn ISDB-T vào đầu năm 1999 Đầu năm 2003, Nhật chính thức phát sóng kĩ thuật số,

và dự kiến đến năm 2011 mới bỏ hẳn truyền hình kĩ thuật tương tự

Australia đã thử nghiệm và sau đó phát sóng truyền hình số theo tiêu chuẩn DVB-T từ quí II/2001

Singapore đã thử nghiệm cả ba hệ thống truyền hình số (DVB-T, ATSC, ISDB-T) trong hai năm 1998 1999 Sau đó, chính phủ Singapore đi đến quyết định-chọn DVB- T

Vấn đề phát sóng truyền hình số trên mặt đất trở nên rất sôi nổi vài năm gần đây Tuy nhiên hiện nay, trên thực tế vấn đề này có chậm lại vì môt số chính phủ

các nước đang điều chỉnh lại kế hoạch phát triển và thay đổi lựa chọn tiêu chuẩn hoặc còn đang chờ quốc hội các nước ban hành luật trước khi phát sóng kĩ thuật số.

c Tình hình trong nước:

Bắt đầu từ năm 1998, một số đơn vị chức năng thuộc đài THVN đã triển khai nghiên cứu lí thuyết về truyền hình số, tổ chức nhiều cuộc hội thảo, nhiều lớp tập huấn phổ biến kiến thức về truyền hình số cho các cán bộ đài THVN và các đài TH các tỉnh

Ngày 15-06-1999, Trung tâm nghiên cứu ứng dụng khoa học truyền hình (BRAC) đã thử nghiệm thành công phát sóng truyền hình số với công suất nhỏ tại

171 Lý Chính Thắng, Q3, TPHCM với sự chứng kiến của nhiều đại biểu Sau đó, sáu chương trình mẫu với công suất phát 100W được phát trên kênh K35

Cuối năm 2000, công ty VTC đã phát sóng thử nghiệm 4 chương trình với máy phát hình số 5KW trên kênh K26 tại Hà Nội

Ngày 26-03-2001, Tổng giám đốc Đài THVN ra quyết định số 259/QĐ - THVN về việc lựa chọn tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số mặt đất là DVB-T Mặc dù đây mới chỉ là quyết định lựa chọn tiêu chuẩn phát số trên mặt đất và chỉ có hiệu lực trong phạm vi ngành, nhưng đó cũng là một cột mốc đánh dấu chính thức quá trình truyền hình kĩ thuật số đi vào đời sống người dân Việt Nam

Ngày 03-02-2002, đài phát thanh truyền hình Bình Dương chính thức lên sóng thử nghiệm công nghệ truyền hình só mặt đất

Ngày 01-10-2003, sau một khoảng thời gian thử nghiệm, đài truyền hình TP HCM đã chính thức phát sóng kênh truyền hình số mặt đất

1.2.2 Các chuẩn truyền hình số trên thế giới.

Hiện nay, các nước trên thế giới đang sử dụng ba tiêu chuẩn truyền hình số

Đó là : ATSC (tiêu chuẩn của Mĩ), DVB (tiêu chuẩn Châu Âu) và ISDB-T (tiêu chuẩn Nhật Bản) Trong giới hạn của một khoá luận đề tài, em không thể đi sâu vào

các tiêu chuẩn ATSC và ISDB T, mà chỉ dám đưa ra một số thông tin cơ bản nhất của chúng để có thêm thông tin so sánh với chuẩn DVB.

-a Truyền hình số Hoa Kì (ATSC)

Tiêu chuẩn ATSC là tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số dùng kênh RF 6 MHz của Hoa Kì Hệ thống ATSC sử dụng nhiều định dạng truyền dẫn, hiển thị, nén video/audio, đóng gói dữ liệu, kĩ thuật điều chế số tín hiệu RF

Việc sử dụng phương pháp ghép kênh gói cho phép video, audio và dữ liệu phụ được chia ra các đơn vị có kích thước cố định, thích hợp cho việc sửa lỗi, cho việc ghép kênh và chuyển mạch dòng chương trình, việc đồng bộ thời gian, Tốc độ bit có thể truyền hơn 20 Mb/s có thể phù hợp với dịch vụ HDTV đơn kênh hoặc dịch vụ truyền hình SDTV đa kênh

Một hệ thống truyền dẫn ATSC gồm có các khối chức năng chủ yếu:

* Mã hoá và nén video/audio nguồn

* Các dịch vụ dữ liệu phụ

* Ghép kênh và truyền các chương trình

* Truyền dẫn phát sóng RF

* Thiết bị thu tín hiệu

b Truyền hình kĩ thuật số của Châu Âu (DVB)

-Dự án DVB bắt đầu vào 9 1993 do hiệp hội truyền hình châu Âu (EBU) đề xuất cùng với nhiều hãng công nghiệp Dự án phát triển các đặc trưng truyền dẫn tín hiệu video số có nén MPEG2 qua cáp, qua vệ tinh và phát sóng quảng bá trên mặt đất Hệ thống truyền hình số có nén DVB của châu Âu được sử dụng ở các nước châu Âu và nhiều nước khác ở châu Úc, châu Á

-1999, theo Vào thời điểm tháng 4 báo cáo của văn phòng dự án DVB, số nước đang sử dụng và khẳng định sử dụng DVB chiếm 54% , 38% số nước sử dụng

và sẽ sử dụng ATSC, và 8% số nước sử dụng ISDB- T

DVB là một hệ thống có cấu trúc mở, có tính linh hoạt và có nhiều điểm chung với tiêu chuẩn ATSC

Họ tiêu chuẩn DVB bao gồm các thành phần sau:

* DVB- S:

-Hệ thống truyền dẫn qua vệ tinh DVB S sử dụng phương pháp điều chế khoá dịch pha vuông góc QPSK, tần số 11 12 GHz Tốc độ dữ liệu cực đại có thể đạt tới -38,1 Mbit/s

Hình 1.6 Tóm tắt các hệ thống cơ bản của DVB.

Ngoài ra, DVB còn có một số chuẩn đặc biệt sau:

* DVB-CS:

Hệ thống truyền qua cáp cục bộ để phân phối cho từng nhà cao tầng, còn được gọi là hệ thống SMATV (Satellite Master Antenna TV), băng kênh cáp 8 MHz

* DVB-MS:

-Hệ thống DVB MS giống như DVB S cộng với hệ thống phát sóng phân phối đa kênh đến đa điểm MMDS (Multichanel Multipoint Distribution Service) với tần số trên 10 GHz

-Hệ thống DVB TXT đặc trưng cho việc truyền dữ liệu thông tin trong dòng

cơ bản, không phụ thuộc vào khoảng xoá mành

Tất cả các hệ thống DVB kể trên đều tương hợp với nhau So với ATSC, DVB có nhiều điểm khác nhau quan trọng:

-2 layer II

* Bộ giải mã audio sử dụng tiêu chuẩn audio MPEG

* Bộ giải mã video sử dụng tiêu chuẩn MPEG-2-MP@ML, có độ phân giải 720×576 pixels

* Hệ thống truyền cung cấp các tỉ lệ khuôn hình 4:3; 16:9; 20:9(2,21:1), tốc

độ frame 50 Hz

* Tiêu chuẩn phát sóng trên mặt đất sử dụng điều chế số COFDM Loại điều chế COFDM này có thể truyền dữ liệu với hai chuẩn 2k, 8k Chế độ 8k thuận lợi hơn nhưng máy thu phức tạp hơn và giá thành cao hơn

c Truyền hình số mặt đất của Nhật Bản (ISDB-T)

Vào thập niên 1990, hiệp hội công nghiệp truyền thông và thương mại Nhật Bản (Association of Radio Industries and Business ARIB) đã phát triển một tiêu - chuẩn truyền dẫn tín hiệu truyền hình số mặt đất cho Nhật Bản Không giống như nhiều nước khác trên thế giới, Nhật Bản xây dựng riêng cho mình tiêu chuẩn truyền thông số tích hợp đa dịch vụ ISDB-T (Terrestrial Intergrated Services Digital Broadcasting)

Hiện tại, việc thử nghiệm đang được thực hiện ở nhiều nơi trên lãnh thổ Nhật Bản để kiểm định chất lượng của hệ thống Quá trình thử nghiệm nhằm kiểm tra các đặc điểm kĩ thuật sau:

* Truyền hình, truyền thanh và các dịch vụ số liệu khác

* Các dịch vụ đa phương tiện di động

* Khả năng truyền trên các mạng cáp

* Các dịch vụ cho việc cấp cứu, cứu hộ

* Các dịch vụ mua sắm qua truyền hình, và truyền hình có trả tiền

* Vận hành mạng đơn tần số

* Các dịch vụ truyền thông theo yêu cầu

Những đặc điểm nổi bật của tiêu chuẩn này là khả năng sử dụng mạng đơn tần, cho phép thu di động Ngoài ra, tiêu chuẩn ISDB-T còn cho phép máy thu có thể nhận thông tin truyền trên một băng tần hẹp tại một phân đoạn tần số được xác định (còn gọi là thu theo không gian)

Kết quả tổng kết sau quá trình thử nghiệm sẽ cho chúng ta biết tính hiệu quả, chất lượng, cũng như tính ưu việt của hệ thống này Hiện chính quyền Nhật Bản đang tiến hành việc phát và thu thử nghiệm ISDB T tại ba thành phố lớn : Tokyo, -Nagoya, Osaka cho đến năm 2005 Theo dự kiến, Nhật Bản sẽ phủ sóng ISDB-T trên toàn vẹn lãnh thổ vào khoảng năm 2006

Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất ISDB T ra đời sau tiêu chuẩn DVB

tiêu chuẩn ISDB T phát triển dựa trên nền tảng kĩ thuật của DVB T Vậy nên nó có - tính chất gần giống với DVB- T

-1.2.3 Lí do lựa chọn chuẩn DVB - T.

a Tính ưu việt của phát hình quảng bá kĩ thuật số mặt đất:

So với máy phát hình tương tự, máy phát hình kĩ thuật số có những ưu điểm sau đây:

* Máy phát số phát được nhiều chương trình trên một kênh RF, trong khi máy phát tương tự chỉ truyền duy nhất một chương trình Vì vậy, lựa chọn truyền hình số không những có lợi về hiệu quả kĩ thuật (chất lượng hình ảnh và âm thanh cao, chống nhiễu tốt, ) mà còn hiệu quả về mặt kinh tế (chỉ cần đăng kí một tần số

để phát nhiều chương trình, )

* Công suất máy phát số cũng không cần lớn như máy phát tương tự (với cùng bán kính phủ sóng), vì mức cường độ trường cần thiết ở điểm thu số thấp hơn nhiều so với thu tương tự

-* Nếu dùng tiêu chuẩn phát sóng số DVB T sử dụng mạng đơn tần thì có thể tạo ra một hệ thống mạng phủ sóng toàn quốc mà chỉ cần một tần số máy phát, không phải qui hoạch tấn số cho từng điểm, từng khu vực

-* Với chuẩn DVB T, hiện tượng nhiễu phản xạ có thể được khắc phục được, điều mà truyền hình tương tự không giải quyết được Hơn nữa, ta còn có thể thực hiện thu tốt tín hiệu số trong mọi điều kiện kể cả thu di động

* Chất lượng hình ảnh, âm thanh trong truyền hình số thu được đẹp nét gần như ảnh thực, tiếng thực.

b Xu hướng phát triển trên thế giới:

Các nước trong khu vực và trên thế giới đang tiến nhanh trên con đường chuyển sang truyền hình số Phần lớn các nước sẽ chuyển hẳn sang truyền hình số vào những năm 2010

Với xu hướng đó, các hãng sản xuất thiết bị truyền hình cũng đang chuyển đổi dần từ thiết bị tương tự sang thiết bị số, và họ sẽ ngừng không sản xuất cũng như hỗ trợ kĩ thuật cho các thiết bị tương tự trong thời gian không xa lắm

Nếu chúng ta cứ duy trì truyền hình tương tự, thì chúng ta sẽ không thể đầu

tư trang thiết bị mới hoặc thậm chí không có linh kiện để sửa chữa các thiết bị tương tự bị hỏng Vì vậy, không còn cách nào khác là chúng ta phải chuẩn bị chuyển đổi ngay từ bây giờ, trừ khi chúng ta có thể tự tạo ra các thiết bị truyền hình chuyên dụng dành riêng cho mình một điều không thể thực hiện được.-

Tuy nhiên, có một câu hỏi được đặt ra là: "Tại sao Việt Nam phải đi theo tiêu chuẩn của châu Âu (DVB), chính xác là chuẩn truyền hình số mặt đất (DVB-T), mà không phải là tiêu chuẩn của Mĩ (ATSC) hay của Nhật (ISDB T)? " Ta có thể lí -giải điều này bởi các nguyên nhân sau:

* Tiêu chuẩn DVB của châu Âu được nghiên cứu hình thành sớm nhất , đáng tin cậy nhất Ngoài ra, nó còn hỗ trợ cả ba phương pháp truyền dẫn: qua vệ tinh (DVB-S), qua cáp (DVB-C) hoặc phát quảng bá mặt đất (DVB T) một cách đầy đủ, -hiệu quả và linh hoạt nhất

-T c

* Tiêu chuẩn DVB ũng được các nước trên thế giới lựa chọn sử dụng nhiều nhất như là: các nước châu Âu (Pháp, Đức, Bỉ, ), Trung Quốc, Australia, Singapore Vì vậy, thị trường thiết bị máy móc cũng rất phong phú và đa dạng Chúng ta có thể lựa chọn nhiều nhà cung cấp thiết bị khác nhau mà không bị lệ thuộc vào bất cứ quốc gia hay hãng sản xuất nào

* Nếu chúng ta phát triển theo một hướng khác như là truyền hình số vệ tinh (DVB-S), có một thực tế phải chấp nhận là chúng ta chưa có một vệ tinh địa tĩnh nào (và trong tương lai gần cũng không có dự án phóng vệ tinh nào được thực hiện) Thế nên, việc thuê đường truyền vệ tinh của nước ngoài, không những làm chúng ta tốn kém về kinh tế, mà còn đẩy chúng ta vào tình thế bị lệ thuộc vào nước (hoặc tổ chức nước ngoài) sở hữu vệ tinh đó Giả sử nội dung chương trình của chúng ta bị

họ thay đổi thì rất nguy hiểm cho an ninh chính trị và an toàn của quốc gia

* Ngoài ra, với tình hình kinh tế nước ta hiện nay nói chung và các địa phương nói riêng, việc triển khai truyền hình số mặt đất DVB T là một sự lựa chọn -đúng đắn nhất, kinh tế nhất mà hiệu quả phục vụ nhân dân lại cao nhất Điều này được chứng minh ở kết quả khả quan khi phát sóng số DVB T của đài TH Bình -Dương và đài TH TP HCM

1.3 Kết luận Chương 1.

Truyền hình số có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với công nghệ truyền hình tương tự Sử dụng công nghệ truyền hình số đem lại nhiều lợi ích cho người sử dụng, hiệu quả cao cho nhà cung cấp dịch vụ Công nghệ truyền hình số không chỉ tăng số kênh truyền mà còn cho phép nhà cung cấp dịch vụ mở rộng kinh doanh ra các dịch vụ mới mà với công nghệ tương tự không thể thực hiện được Hiện nay truyền hình số phát triển hết sức đa dạng về loại hình dịch vụ, phương thức truyền dẫn và phát sóng Trong 3 tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số, truyền hình số mặt đất DVB T sử dụng phương thức điều chế COFDM, mã hóa audio theo tiêu chuẩn -MPEG-2 đã tỏ ra có nhiều ưu điểm nổi bật và được nhiều nước trên thế giới lựa chọn trong đó có Việt Nam Nhu cầu người xem truyền hình ngày càng tăng cao cả

về thời lượng phát sóng, chất lượng chương trình và chất lượng hình ảnh Với xu thế hội tụ trong lĩnh vực đa phương tiện, và sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ

kỹ thuật truyền hình các dịch vụ truyền hình mới như HDTV, 3D TV… ra đời đa đang và sẽ được nhiều người lựa chọn do đó tiêu chuẩn DVB T cần phải nhanh -chóng bổ sung thêm các tính năng mới

Chương 2 CÔNG NGHỆ TRONG HỆ THỐNG DVB - T2

Truyền hình kỹ thuật ố s và anh chóng kra đời nh hẳng định được ị hế ủ v t c a

nó trên t hịtrườn Chg ính vì nh ng i i i ữ ưu đ ểm nổ trộ của tr ền hì uy nh s mà h h ố ầu ết

c ác nướ phát triển tr thế ớ đều đã đưa ra trình c ên gi i lộ phát triển truyền ình ố h s và

ng ng ư phát sóng truy n nh tề hì ương ự t : Anh (20 ) , M12 ỹ (17/02/ 09), Nh 20 ật(24/07/2011) Đức (200 , Ph (30/11 011) và 8) áp /2 rất nh quốc gia khác s ng ng iều ẽ ừ

ho to v phát ng m tàn àn iệc só ặt đất ương tự Hi n nay, m s nệ ở ột ố ước khác nh au có

l ch cho ựa ọn mình những ti chêu uẩn truyền hì s mnh ố ặt đất khác nhau nhưng

DVB- T vẫn t clà iêu huẩn được nhiều ướ lựa ọn hất ệ am cũng đ có n c ch n Vi t N ã

qu nh chính yết đị thứ ự chọnc l a DVB-T là êu chu n phát s g s m t ti ẩ ón ố ặ đất ủ c a mình V i xu h ớ thế ội tụ tron lĩnh vựcg Media, đồng thờ ới ự phát triển ạnh ẽ i v s m m

c a trủ uyền hình độ phân giải c HDTV, tiêu chuao ẩn truyền hình s mặt ất Dố đ VB-T

n nh chóng ha cần ổ b sung thêm các tính năng khác để ỗ ợ ả ề ặt ỹ th h tr c v m k uật lẫnmặt ươ th ng m i Rất nạ hiều y êucầu mới v d vụ ề ịch đượ đưc a ra và chúng là tiền đề

để xây d ng một h th h cho Dự thế ệ ứ ai VB T.-

Chu ẩn DVB-T clà huẩn phát sóng truyền hình s m t t ố ặ đấ đã được tr iển

khai thành công, được nhi n c ch ều ướ ấp nhận Ng tay khi công b ầu n m ừ ố lần đ ă

1995, chuẩn này ã đ được s ng h c a trên 50% c qu gia trên th gi T ự ủ ộ ủ ác ốc ế ới uynhiên, s s từ au ự ra đời ủ huẩn c a c DVB-T thì các nghiên cứu về ỹ k thu uy ật tr ền

d v t t c ẫn ẫn iếp ụ đượ triểnc khai và các tùy ch v ọn ề điều ch kháng ế, về lỗi đườngtruy v n t t c ền ẫ iếp ụ được phát triển M ác, n c ph t ng g tặt kh hu ầu về ổ ần cũ ia ăng

và i l v ph dùng cho các d v phi vớ áp ực ề ổ tần ịch ụ quảng bá (c g cù ch x ũn ng ia ẻvùng băng ầ t n c a c d quủ ác ịch vụ ảng á) cà b ng kh n cho v g iế iệc ia tăng iệu quả h

c a p t ng lên m c t i a ng ủ hổ ầ ứ ố đ cà cấp iế th t

Từ đó, nhóm DVB P ject ã ro đ phát ể tri n chu n trẩ uyền hình s mố ặt đất thế

h th 2 ệ ứ là DVB-T2 Tiêu chuẩn này được xu b n l n ất ả ầ đầu tiên v 6/2ào 008 và được SI (Eur ean Telec muni tion Standardisations Institute) uET op om ca ch ẩn hóa

t tháng 9/ 09 ừ 20 Việc iển tr khai và phát ể ản phẩm cho c tri n s huẩn ới ày c g m n ũn

đã bắt u đầ

Kh n ng gia ả ă tăng ng du lượng trong m ltiplex ột mu truyền ình ố ặt đất h s m

là m t trong ộ nhữ ư đ ểm ính ủng u i ch c a chuẩn DVB-T2 So sánh v i chu n truớ ẩ yềnhình s h nố iện ay là DVB-T thì chu n h th h Dẩ thế ệ ứ ai VB T2- cung cấp sự g ng ia tă

du l ng t th 30% ong cù ng ượ ối iểu tr ng điều iện k thu ng và só dùng các anten thu

hi n có ệ

Tuy nhiên, m t s t ng m s b cho ng d g ộ ố hử hiệ ơ ộ rằ un lượng tro th c gia ng ự tế có thể

t ng ă đến ần g 50% Điều này ng tcà huận ợ l i cho vi c ệ triển khai các d v ịch ụ quảng

bá m i i h i nớ đò ỏ hiều dung lượng ơn h

 Nh ng êu chí ữ ti cơ ả b n c a D - ủ VB T2

- DVB- T2 phải tuân th tiêu chí ủ đầu t n có tính nguyên t c nh tiê ắ là tí ương an qu

gi a các chu tr g h ữ ẩn on ọ DVB Điều đó có nghĩa là s chuy ự ển đổi iữa g các êu ti

chuẩn DVB p thu n hải ậ tiện cao n n m c th , ví gi a DVB-S2 hất đế ứ có ể dụ ữ(t chiêu uẩn ruyền hì t nh s ốqua ệ v tinh h 2 thế ệ thứ vẫn ấ l y) và DVB-T2

- DV T2 hải ế thừB- p k a những ả gi i pháp ã t n t tr g các ti chu n DVB đ ồ ại on êu ẩkhác DVB T2 phải ấp hận giải- ch n 2 pháp kỹ th tính then ch t c a DVB-uật có ố ủS2, c th ụ ể:

+ C úc ấutr phân cấp trong DVB-S2, óng g u trong đ ói dữ liệ khung BB (Base Band Frame)

+ S d ng mã s s L C (L D iử ụ ửa ai DP ow ens ty Parity Check )

- M tiêu ch y c a ục ủ ếu ủ DV T2 làB- dành cho các đầu thu c ố định và di chuy ển được, do v Dậy, VB T2 hải- p cho phép s dử ụng được các anten thu hi n ệ

đang t n tại mỗi gia nh và s dụng các cơ s anten phát ồ ở đì ử lại ở hiện có

- Trong cùng m i u k truy n ng, DVB- p t ột đ ề iện ề só T2 hải đạ được dung lượng c aohơn thế hệ ầu VB- đ (D T) ít nhất 30%

- DVB T2 hải đạt được iệu quả- p h cao h n DVB-T trong mơ ạng đơ n t S ần FN(Single Frequ cy N work) en et

- DVB- T2 phải có cơ ế ch nâng cao độ in ậ đối vớ ừ t c y i t ng lo i hình d v c ạ ịch ụ ụ

t hể Điều ó nghđ có ĩa là DV T2 ải B- ph có khả ăng đạ đượ độ in cậy n t c t cao h n ơ

đối với một vài d v so các dịch khá ịch ụ với vụ c

- DVB T2 ải có nh- ph tí linh h i v i b ng thông và t s oạt đố ớ ă ần ố

- N ếu có thể, hải ả tỷ s công s nh/ công s ung bình c a tín p gi m ố uất đỉ uất tr ủ hiệu

để giảm thiểu giá thành uytr ền sóng

Trên s cơ ở nhữ ting êu chí trên, tháng 6 007 từ /2 đến tháng 3/20 , tr 40 08 ên

t ch c ã t ổ ứ đ ập trun nghg iên c u tiêu chứ uẩn DVB-T2, thông qua nhiều uổi hộ b i

th o, h i n q mả ộ ghị ua ạng và Em il.a Cu cù c i n m 2 8, ối ng uố ă 00 nhữn ội dun cơg n g

b c a tiêu chu DVB- ã ản ủ ẩn T2 đ được ban h h V i àn ớ những c g ng s d g ôn hệ ử ụntrong DVB-T2, dung lượng d ữ liệu đạ đượ ại t c t Anh lớn ơn khoả h ng 50% so

v i ớ DV T, goài raB- n DVB- còn T2 có khả ă n ng ch ng ố lại phả ạ hiề đưn x n u ờng (Multipat ) can nhs và hiễu đột ến ố ơn bi t t h nhi u so v i ề ớ DV T.B-

Dung lượng 24.1Mbps 36.1Mbps

B ng 2.1: DVB-T2 d ng Anh so v DVB-T ả sử ụ tại ới

DVB- T2 thậm chí còn đạt được ng du lượn ao ơg c h n so v ới DVB-T trong

m g n ( N) v c g g tạn đơ tần SF ới ùn iá trị uyệt c a kđối ủ hoảng b v (67%) Dảo ệ VB T2- còn cho ph s ép ử dụng kh ng b v l n h 2 so v DVB- i u này oả ảo ệ ớ ơn 0% ới T, đ ề cũng

đồng ng với việc m rộng ng hĩa ở vù phủ só cng a các máy phát trong mủ ạng SF N

-Hình 2.1 Mô hình cấu trúc DVB - T2

SS1: Mã hoá và ghép kênh

Khối SS1 có chức năng mã hoá tín hiệu video/audio cùng các tín hiệu phụ trợ kèm theo như PSI/SI hoặc tín hiệu báo hiệu lớp 2 (L2 Signalling) với công cụ điều khiển chung nhằm đảm bảo tốc độ bit không đổi đối với tất cả các dòng bit Khối này có chức năng hoàn toàn giống nhau đối với tất cả các tiêu chuẩn của DVB Đầu ra của khối là dòng truyền tải MPEG-2TS (MPEG - 2 Transport Stream)

SS2: Basic T2 Gateway –

Đầu vào của SS1 được định nghĩa trong [1], đầu ra là dòng T2 MI Mỗi gói T2- -MI bao gồm Baseband Frame, IQ Vector hoặc thông tin báo hiệu (LI hoặc SFN) Dòng T2-MI chứa mọi thông tin liên quan đến T2 FRAME Mỗi dòng T2 MI có thể được - -cung cấp cho một hoặc một vài bộ điều chế trong hệ thống DVB T2 Dạng thức -giao diện của T2 MI được định nghĩa trong [2].-

SS3: Bộ điều chế DVB-T2 (DVB-T2 Modulator)

Bộ điều chế DVB T2 sử dụng Baseband Fram- e và Frame mang trong dòng

T2-MI đầu vào để tạo ra DVB-T2 Frame

SS4: Giải điều chế DVB-T2 (DVB-T2 Demodulator)

Bộ giải điều chế SS4 nhận tín hiệu cao tần (RF Signal) từ một hoặc nhiều máy phát (SFN Network) và cho một dòng truyền tải (MPEG TS) duy nhất tại đầu ra.-

SS5: Giải mã dòng truyền tải (Stream Decoder)

Bộ giải mã SS5 nhận dòng truyền tải (MPEG TS) tại đầu vào và cho tín hiệu video/audio tại đầu ra

-2.2 Điều chế đa sóng mang trực giao FDM O

2.2.1 Nguyên OFDM lý

- COFDM m là ột phương ức ghép th kênh a só mang c g o đ ng trự ia tron đ vẫng ó

s d ng các hình th c ử ụ ứ điều ch s s t m ế ố cơ ở ại ỗi sóng m g Tuy nhiên th an ta có ể

g i là phọ ương th u ức điề chế COFDM Phương ứ th c này r ù h p cho nh ng ất ph ợ ữ

y c c a êu ầu ủ phát ình ặt đấ h m t - COFDM phù h p v i u k ợ ới đ ề iện truyền sóng nhi ều đường, th chí khi có tr l n gi các n hi thu ậm cả độ ễ ớ ữa tí ệu được Ch ính i đ ềunày ã d n khái m m ng n t (SF , i nhi u máy đ ẫn đế niệ ạ đơ ần N) nơ có ề phát cùng g ửi

t hi u gi g ín ệ ốn nhau ên tr cùng m t s , mà ột ần ố thực ra đây chính là hi u ng ệ ứ

"nhiều đường nhân tạo" COFDM ũn giải c g quy ết được v ấn đề nhiễu đồ ng kênh dải hẹp Đây h là iện tượng thường thấy trong các d v ịch ụ tươ tự dong các sóng mang gây ra

- C nh nh các i m trên mà Chí ờ ưu đ ể OFD đ đượM ã c ch cho h êu cọn ai ti huẩn át ph sóng DVB-T và DAB, và tu theo t ng ng dlà ỳ ừ ứ ụng ủ từng loạ c a i mà có những

l c n c g nh yêu ựa họ ũn ư cầu khác nhau Tuy iên u t nh ư hế đặc iệt của b COFDM

về hiện ượ t ng nh ờng và nh ch iều đư iễu ỉ đạt được i có kh sự l a chọn tự ham cẩn số

th và quan t ận âm đến cá ch th c s d ng mã s ứ ử ụ ửa lỗi

- Ý t ng ưở đầu tiên c a COFDM xu phát t i xem x s suy y u xủ ất ừ kh ét ự ế ảy ra trong phát só các kênh m t ng ặ đất Đáp ng c a kứ ủ ênh không tương đồng ớ ừ v i t ng

d i t ả ần nhỏ do nh tín h có iều iệu nhận được (tín h chính + tín h iệu iệu echo), hĩa ng

là s k ng còn n ng lẽ hô ă ượng đủ để thu hoặc ẽ s thu được nhiều hơ n m tín hột iệu

Để iải g quyết v nấn đề ày t c ch u ti hì ơ ế đầ ên là phải phân ch tá luồn ữ ệ đểg d li u

truyề ản t i trên m s lột ố ượng lớn các dải t n s nh cách b au, nghầ ố ỏ iệt nh ĩa là điều

c d l l t s lhế ữ iệu ên mộ ố ượng ớ l n sóng mang d ên ựa tr kỹ u FDM Và th th ật để có ểxây d ng l i ự ạ được những d l u ã ữ iệ đ mất ở b thu thì ên cần h d u mã óa ữ liệ trước khi phát Do m t s có ộ ố đặc đ ể i m ch ch s ủ ốt au đây đ gi ã úp cho COFDM r p ất hùhợp cho các k mên ặ đt ất, ó là: đ

C só mang tr giao - o hog ality ác ng ực rt on (COFDM) · Chèn thêm c kho ng b o ác ả ả

v guard interval ệ

S dử ụng mã s (COFDM), xen b - mbol và thô tin ng thái kê ửa lỗi it sy ng trạ nh

Ph này chúng s cùng gi thích các ần ta ẽ ải đặc đ ể i m này ng n ý ngh c a cũ hư ĩa ủ

chú ng

2.2.2 T ch kênh trong OFD ổ ức M

C c tính c a ác đặ ủ kênh truy d n không c nh ong mi n th i gian Nh ng ền ẫ ố đị tr ề ờ ưtrong m ột khoả thời an ắnng gi ng thì thường h là ổn địn

a Phân ch kênh ia

COFDM đ thự iện việc phân ã c h chia nh trukê yền ẫ d n c trong mi n ả ề thời gian và

mi s ch kênh RF thành t p ền tần ố, tổ ức ậ các ải ần phụ" ẹp "d t h và các "tập đoạn

th gian" ên ti au Xem trên hình 2.4 s ây: ời li ếpnh au đ

H ình 2.2 Ph chia kê ân nh

H ình 2.3 d Ví ụ về áp ng kênh thay th đ ứ đổi eo thờ i gian v i hai ớ đườ ng ễ, tr

m i cái có m t d Do l k c nha cùng v i ỗ ộ độ ị ch tần pp er há u, ớ đườ ng t hi ín ệu

chính Tr c z miêu biên p ụ tả độ đá ứng kê nh

b Chèn các sóng mang ph ụ

Trong mỗi o đ ạn thời g n, g mia ọi là ỗi symbol OFDM, ỗ ải m i d tần phụ được tra ng

b m t ị ộ sóng mang phụ Để tránh nhiễu giữa c só m g, ch g ác ng an ún được b trí ố

v ng góc v nh , uô ới au nghĩa là kh ảng o cách gi ữa các ng ang được đặt ằ só m b ng

với nghịch đảo ủ c a mộtchu ỳ mb k sy ol

H ình 4 2 Chèn c só ma p ác ng ng hụ

c Chèn kho ng b o v ả ả ệ

Do các " ho" ec đượ ạc t o ra i c b n s c a t hi g khi b , n ph bở ác ả ao ủ ín ệu ốc ị trễ ên tại ần

cuối c a mỗi sy ol OFDM sủ mb ẽ nh liên mbol v i ph n có iễu sy ớ ầ đầu ủ c a symbol

t theo iếp Để tránh điều này, m ột khoảng b v ảo ệ được ch vào m symb èn ỗi ol như

ta thấy hình 7 sau: 2

H ình 2.5 Chèn k hoả ng bảo vệ

Tron khg oảng ảo vệ b này, mà th ra t ng ng v mực ươ ứ ới ột nhiễu gi thao oa gi ữa các symbol, các máy thu s a t hi u thu ẽ bỏqu ín ệ được

H ình 6 ạn 2 D g tín hi u minh ho khi k ệ ạ có hoả bả vệ ng o

C tính nác ăng hác au k nh này ( ân chia kê , mã hoá l u, ch kh ng ph nh dữ iệ èn oả bảo

vệ và các sóng mang đồng bộ) ã tạo ra các đ đặc tính s c a cơ ở ủ phươn thứg c điều ch C D Thế OF M ật không ma y, tất cả tính n ng này l làm gi m t ă ại ả ốc độ

h u ích c a thông ti Tuy iên, c ng ữ ủ tải n nh ta ũ có thể cân bằng ữ khả ă gi a n ng

chống l i ỗ với dung l ng kêượ nh Và để giúp các à ph h th th mái nh át ình có ể oải

s d ng c h ử ụ ác ệ thống truy ền dẫn ủ c a m h ìn tron ừ đ ề iện cụ ể VBg t ng i u k th , D -T

đ đưã a ra nh am siều th ố có thể lựa chọn nh : kích c FFT (2 8K tư ỡ K, ), l mã ỷ ệhóa ( 2, 21/ /3, 3 ), và k/4 hoảng b o (1/4 TS, 1/8 Tả vệ S, 1/16 TS ).

2.2.3 Ph ng th c ươ ứ ma ữ liệ ng d u trong COFD M

COFDM cho phép tr i d ả ữ liệu để truyền đ i ên mi tr cả ền thời gian và mi n Do ề tần

có hiện ượng t fad g in tần ố iữa s g các dải tần cận ề, k nên COFDM có ử ụn s d g xen t n s ngh a c b d ầ ố, ĩ là ác it ữ liệu liên tiếp nhau s ẽ đượ trảic ra tr các ên sóng

m g cá b au an ch iệt nh

H ình 2.8 Th c hi m ping d ự ện ap ữ liệu lên các sym l bo

Trong DVB-T v mapping d li lên iệc ữ ệu các symbol OFDM thực ra là điều ế ch

từng sóng ang m riêng r và có th theo ẽ, ể một trong ba chòm s ao toạ độ ph c ứ

4QAM, 16QAM, 64QA M, như sau: