Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng chất lượng truyền hình số mặt đất của đài PT TH hải phòng

MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv CÁC TỪ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ Về truyền dẫn, phát sóng truyền hình giới Truyền dẫn, phát sóng truyền hình Việt nam 2.1 Phát sóng truyền hình mặt đất 2.2 Truyền hình số mặt đất Hải Phòng 10 CHƢƠNG 2: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB-T2 11 2.1 Lựa chọn phát sóng truyền hình số mặt đất chuẩn DVB - T Việt Nam 11 2.2 TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT CHUẨN DVB-T2 12 2.2.1 Khái niệm OFDM 12 2.2.2 Nguyên lý ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM 13 2.2.3 Tính trực giao tín hiệu OFDM 14 2.2.4 Biến đổi Inverse fast Fourier transform (IFFT) để tạo sóng mang subcarrier 17 2.2.5 Intersymbol interference ( ISI), ICI hệ thống OFDM 18 2.2.6 Ƣu điểm hệ thống OFDM 21 2.2.7 Các hạn chế sử dụng hệ thống OFDM 22 2.2.8 kết luận 22 2.3 DVB-T2 Những tiêu chí 23 2.4 Một số nội dung tiêu chuẩn DVB-T2 25 2.4.1 Mô hình cấu trúc DVB-T2 25 2.4.2 Lớp vật lý DVB-T2 26 2.4.3 Ống lớp vật lý (Physical Layer Pipes - PLPs) 28 2.4.4 Băng tần phụ (1.7 MHz 10 MHz) 29 2.4.5 Các chế độ sóng mang mở rộng (đối với 8K, 16K, 32K) 29 2.4.6 MISO dựa trục tần số (Alamouti) 30 2.4.7 Symbol khởi đầu (P1 P2) 30 2.4.8 Mẫu hình tín hiệu Pilot (Pilot Pattern) 31 2.4.9 Phƣơng thức điều chế 256-QAM 31 i 2.4.10 Chòm xoay (Rotated Constellation) 32 2.4.11 16K, 32K FFT tỷ lệ khoảng bảo vệ 1/128 34 2.4.12 Mã sửa sai LDPC/BCH 34 2.4.13 Tráo bit, tế bào, thời gian tần số 35 2.4.14 Kỹ thuật giảm tỷ số công suất đỉnh/công suất trung bình (Peak - to - average Power Ratio - PAPR) 35 2.5 Mạng đơn tần SFN 36 2.5.1 Khái niệm mạng đơn tần: 36 2.5.2 Yêu cầu miền tần số SFN: 36 2.5.3 Yêu cầu miền thời gian SFN: 37 2.5.4 SFN ứng dụng thực tế: 38 2.6 Anten 39 2.6.1 Cấu trúc Anten Yagi 39 2.6.2 Tiếp điện phối hợp trở kháng 42 2.6.3 Tiếp điện cho chấn tử dây song hành 42 2.6.4 Tiếp điện cho chấn tử đối xứng cáp đồng trục 43 2.6.5 Kết luận chƣơng 46 Chƣơng CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG CHẤT LƢỢNG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT CỦA ĐÀI PT-TH HẢI PHÒNG 48 3.1 Hệ thống Truyền hình số 48 3.2 Các tƣợng ảnh hƣởng đến chất lƣợng kênh truyền 48 3.3 Vị trí địa lý thành phố Hải Phòng 51 3.4 Tính toán cƣờng độ tín hiệu điểm thu 53 3.5 Vùng phủ sóng truyền hình số mặt đất DVB – T2 Hải Phòng 53 3.5.1 Đặc điểm chung trạm phát sóng Đài Phát Truyền hình Hải Phòng 53 3.5.2 Vận hành giám sát máy phát sóng 54 3.6 Những yếu tố ảnh hƣởng tín hiệu truyền hình số mặt đất 58 3.6.1 Vùng lõm 58 3.6.2 Trang thiết bị sản xuất chƣơng trình Đài Phát truyền hình Hải Phòng 58 3.7 Anten thu 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Hải Phòng, ngày 15 tháng năm 2016 Tác giả luận văn Bùi Minh Đức iii LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cám ơn thầy giáo Viện Đào tạo sau đại họcvà Khoa Kỹ thuật Điện tử Trƣờng Đại học Hàng Hải Việt Nam giảng dạy giúp đỡ suốt trình học tập trƣờng Đặc biệt thầy PGS.TS Phạm Văn Phƣớc hƣớng dẫn tận tình cho hoàn thành khóa luận Vì thời gian có hạn, khả thân hạn chế luận em nhiều khiếm khuyết Rất mong nhận đƣợc góp ý thầy bạn Hải Phòng 15/9/ 2016 Học viên Bùi Minh Đức iv CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng anh đầy đủ Tiếng việt A ACI Adjacent Channel Interference Nhiễu kênh liền kề ACM Adaptive Coding and Mã hóa điều chế thích nghi Modulation ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line 16-ary Amplitude and Phase Điều chế khóa dịch pha biên độ Shift Keying 16 mức 32-ary Amplitude and Phase Điều chế mã khóa dịch pha biên Shift Keying độ 32 mức AWGN Additive White Gaussian Noise Nhiễu trắng gaussian ATSC Advance Television Standards Ủy ban truyền hình tiên tiến 16APSK 32APSK Committee AVC Mã hóa video tiên tiến Advanced Video Coding B BCH Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Code BW BandWidth Độ rộng Băng thông BB BaseBand Băng tần số sở BER Bit Error Ratio Tỷ lệ lỗi bít C C/N Carrier to noise ratio Tỷ số mức tín hiệu/mức tạp âm CCI Co-Channel Interference Nhiễu kênh CP Cyclic Prefix D DAB Digital Audio Broadcasting Phát âm số DCT Discrete Cosine Transform Biến đổi cosine rời rạc DBPSK Differential Binary Phase Shift Khóa dịch pha sai hai mức Keying DFT Discrete Fourier Transform Chuyển đổi Fourier rời rạc DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số Digital Video Broadcasting- Truyền hình số qua vệ tinh DPLL DVB-S Satellite DVB-C Digital Video Broadcasting- Truyền hình số qua cáp Cable DVB-H Digital Video Broadcasting - Truyền hình số di động Handheld DVB-T Digital Video Broadcasting - Truyền hình số mặt đất Terrestrial E EAV End of Active Video Kết thúc t/h video tích cực EDTV Enhanced Definition TeleVision Hệ truyền hình có độ phân giải cao EBU European Broadcasting Union Hiệp hội phát truyền hình châu Âu F FDM Phân chia tần số Frequency Division Multiplexing FEC Forward Error Correction Mã sửa lỗi trƣớc FIR Finite Impulse Response Đáp ứng xung hữu hạn FSK Frequency Shift Keying Khóa dịch tần FFT Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh H HDTV High Definition TeleVision Truyền hình độ phân giải cao HP High Priority Ƣu tiên cao I IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi ngƣợc fourier nhanh IMUX Input Multiplexer Ghép kênh đầu vào IP Internet Protocol Giao thức internet ISO International Standards Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế Organisation ISDN Integrated Services Digital Mạng KT số đa dịch vụ Network ISDB Integrated Services Digital Tiêu chuẩn TH số Nhật Broadcasting IS Interactive Services Dịch vụ tƣơng tác ISI Input Stream Identifier Nhận dạng dòng,input L LDPC Low Density Parity Check Mã kiểm tra chẵn lẻ có mật độ thấp LNB Low Noise Block Bộ lọc, nhiễu thấp LSB Least Significant Bit Bit nhỏ LDTV Limited - Definition TeleVision Truyền hình giới hạn độ phân giải LP Low Priority Ƣu tiên thấp M MIS Multiple Input Stream Dòng đầu vào ghép kênh số MSB Most Significant Bit Bit lớn MPEG Moving Picture Experts Group Tập thể chuyên gia nghiên cứu ảnh động MUX Ghép kênh số Multiplex N NA Not Applicable Không áp dụng NP Null Packets Gói rỗng NPD Null-Packet Deletion Xóa gói rỗng O OMUX Output Multiplexer Ghép đầu OFDM Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia TS trực giao Multiplexing P PAPR Peak to Average Power Ratio Công suất đỉnh PER Packet Error Rate Tốc độ sửa lỗi gói PLL Phase-Locked Loop Vòng khóa pha PLP Physical Layer Pipe Lớp vật lý riêng lẻ PDC Programme Delivery Control Điều khiển truyền tải chƣơng trình PID Packet IDentifier Nhận dạng gói PIL Programme Identification Label Nhãn nhận dạng nhãn chƣơng trình PS Program stream Dòng chƣơng trình PSI Program Specific Information Thông tin đặc tả chƣơng trình PSK Phase Shift Keying Khóa dịch pha 8PSK 8-ary Phase Shift Keying Khóa dịch pha mức độ Q QAM Điều chế biên độ 90 độ Quadrature Amplitude Modulation 1024 1024-ary Quadrature Amplitude Điều chế biên độ vuông góc; 1024 QAM Modulation mức độ 256 256-ary Quadrature Amplitude Điều chế biên độ vuông góc; 256 QAM Modulation mức độ QPSK Quaternary Phase Shift Keying Điều chế dịch pha vuông góc R RDS Radio Data System Dữ liệu vô tuyến RS Reed-Solomon Mã sửa lỗi S SD Độ phân giải tiêu chuẩn SD Standard Definition SDT Service Description Table Bảng diễn tả dịch vụ SI Service Information Thông tin dịch vụ SMI Storage Media Interoperability Khả phối hợp phƣơng tiện thông tin đại chúng SDTV Standard Definition TeleVision Truyền hình số tiêu chuẩn SD SFN Single Frequency Network Mạng đơn tần số SNR Signal-to-noise ratio T TDM Đa thành phần phân chia theo thời Time Division Multiplex gian T- DMB Terrestrial digital multimedia Mạng truyền hình số mặt đất broadcasting TPS Tín hiệu báo hiệu tham số truyền dẫn Transmission Parameter Signalling TS Time slot Khe thời gian TS Transport Stream Dòng thông tin truyền tải TR Transmission rate Tốc độ truyền dẫn tín hiệu U UHF Dải tần số cực cao UHF (300MHz- Ultra-High Frequency 3000MHz) V VLC Variable Length Coding Độ dài mã thay đổi VSB Vestigial Sideband Biên tần cụt G GI Khoảng bảo vệ Guard Interval LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, kỹ thuật thông tin - truyền thôngcónhững bƣớc tiến triển vƣợt bậc Sự phát triển nhanh chóng công nghệ phát thanh, truyền hình, điện thoại di động thông tin liệu Internet, nhƣ nhu cầu truyền thông đa phƣơng tiện di động ngày phát triển Đặc biệt thực định số 22/QĐ-TTg định số 2451/QĐ-TTg Thủ tƣớng Chính phủ số hóa truyền hình mặt đất; Hải Phòng thành phố thuộc nhóm I với Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Cần Thơ, có lộ trình số hóa truyền dẫn phát sóng, ngừng phát sóng tƣơng tự chuyển sang phát sóng số chƣơng trình quảng bá trƣớc Đến việc tắt sóng tƣơng tự đƣợc thành phố thuộc nhóm I tắt sóng tƣơng tự vào ngày 15/8/2016 Nhƣ với ngành truyền hình Việt Nam đến năm 2020 tắt toàn hệ thống phát sóng tƣơng tự địa phƣơng, kết thúc kỷ nguyên phát sóng tƣơng tự chuyển sang phát sóng số mặt đất chƣơng trình quảng bá Để đảm bảo hiệu cách mạng truyền dẫn phát sóng, chuyển đổi thành công không ảnh hƣởng đến hộ dân xem truyền hình, nên tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng chất lƣợng truyền hình số mặt đất Đài PT-TH Hải Phòng” nội dung nghiên cứu Đề tài gồm chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan truyền hình số Chƣơng 2: Truyền hình số mặt đất DVB-T2 Chƣơng 3: Các yếu tố ảnh hƣởng chất lƣợng truyền hình số mặt đất Đài PT-TH Hải Phòng gia công thành xe truyền hình lƣu động cho Đài Phát Truyền hình Hải phòng Về thùng xe: Toàn thùng xe đƣợc thiết kế lắp ráp Việt nam dựa theo tiêu chuẩn ngành đƣợc quan quản lý nhà nƣớc cho phép đăng ký lƣu hành Vật liệu gia công nhƣ thép, nhôm, inox… vật liệu nhập ngoại Hệ thống điện: Hệ thống điện phải có hệ thống đất điện đất công nghệ nhằm đảm bảo an toàn cho ngƣời sử dụng khả chống nhiễu cho tín hiệu; Hệ thống lạnh: Hệ thống điều hòa dẫn khí lạnh đến khu vực làm việc Phần Hệ thống trang thiết bị xe: Trên giới nay, kỹ thuật truyền hình thời kỳ chuyển đổi từ kỹ thuật tƣơng tự (Analogue) sang kỹ thuật số (Digital) Trong Qui hoạch phát triển định hƣớng công nghệ đến năm 2020 100% chƣơng trình Đài Phát Truyền hình Hải phòng đƣợc sản xuất công nghệ số Để không bị tụt hậu hoà phát triển ngành truyền hình Việt Nam Thế giới Phƣơng án đầu tƣ xe truyền hình lƣu động cho Đài Phát Truyền hình Hải phòng thiết bị công nghệ kỹ thuật số chuẩn độ phân giải hình ảnh HD, đƣợc trang bị 05 camera Studio chuyên dụng Hệ thống trang thiết bị xe truyền hình lƣu động gồm hệ thống sau: + Hệ thống camera Studio sản xuất chƣơng trình: - 05 camera studio: Cảm biến CCD CMOS HD - Ống kính zoom: tỷ số zoom ≥ 14x - Bộ điều khiển cho camera phụ kiện + Hệ thống thiết bị Video: Bàn trộn Video switcher chuyên dụng thiết bị kèm theo - Hệ thống Giao diện Video/Audio: Video router, distribution amplifier, panel điều khiển - Hệ thống Monitor kiểm tra: Các hình LCD Full HD ≥ 19inches 71 - Hệ thống thiết bị Audio: Bàn trộn âm kỹ thuật số, micro vấn, micro không dây, micro cầm tay, micro cài áo, loa kiểm tra âm xử lý âm - Hệ thống liên lạc intercom - Hệ thống thiết bị phụ trợ:Hệ thống trụ an ten điều khiển pan/tilt cho anten Phƣơng án Hệ thống sản xuất hậu kỳ Hệ thống dựng phi tuyến hậu kỳ video Lựa chọn dựng phi tuyến sử dụng phần cứng, phần mềm đồng hãng sản xuất chuyên dụng để bảo đảm khả hoạt động tin cậy theo thời gian thực khả làm việc chia sẻ quy trình sản xuất hậu kỳ - Phân loại thiết bị dựng phi tuyến theo cấp chất lƣợng tính nhƣ sau: + Hệ thống dựng phi tuyến sử dụng phần mềm: sử dụng để dựng cắt thô chƣơng trình sau gửi dựng hoàn thiện dựng hoàn thiện có phần cứng xử lý video vào Sử dụng chủ yếu cho biên tập viên tin tức thời sự, hay dựng nháp quy trình khép kín + Hệ thống dựng phi tuyến sử dụng phần cứng vào vào đơn giản: Sử dụng để dựng chƣơng trình tin tức không đòi hỏi chất lƣợng video cao cấp, có hỗ trợ phần cứng để kiểm tra chất lƣợng tín hiệu vào chuyển hình thức lƣu trữ khác: băng, thẻ nhớ + Hệ thống dựng phi tuyến cao cấp đa định dạng: Sử dụng phần mềm phần cứng đồng bộ, phần cứng xử lý video vào hỗ trợ định dạng HD, hỗ trợ xử lý video nhiều lớp theo thời gian thực Phần mềm dựng gồm nhiều kỹ xảo xử lý video phức tạp Sử dụng để dựng hoàn thiện chƣơng trình Tùy theo yêu cầu cấp chất lƣợng tính ta lựa chọn phƣơng án dựng phù hợp với yêu cầu Đài Phát Truyền hình Hải phòng nhƣ sau: + Bộ dựng phi tuyến sử dụng phần mềm, phần cứng vào đơn giản: dùng cho biên tập viên tin thức thời để dựng chƣơng trình tin tức không đòi hỏi chất lƣợng Video cao cấp + Bộ dựng phi tuyến cao cấp đa định dạng: dùng để hoàn thiện chƣơng trình 72 Yêu cầu với tất dựng có cấu hình đáp ứng đƣợc khả truyền file để lƣu trữ mạng dùng chung hỗ trợ phần cứng vào/ra để lƣu trữ với hình thức khác: thẻ nhớ,… Cấu hình bản: - Bộ vi xử lý: Intel Xeon - Ram: ≥ 8GB - Card đồ họa: ≥ 1GB - Màn hình monitor ≥ 18 inches - Hệ điều hành: quyền - Card dựng phần mềm dựng chuyên nghiệp Hệ thống thiết bị dựng hậu kỳ âm thanh: Hệ thống thiết bị thu ghi nhiều đƣờng phục vụ cho công việc thu thanh, hòa âm, lồng tiếng cho chƣơng trình truyền hình, hoạt động đồng với dựng Video môi trƣờng mạng lƣu trữ dùng chung Đáp ứng yêu cầu sản xuất âm chất lƣợng cao cho chƣơng trình phát thanh, truyền hình, phim truyền hình * Máy dựng âm hỗ trợ card xử lý âm vào./ra * Phần mềm dựng audio: - Có giao diện đơn giản, trực quan, dễ sử dụng - Cho phép thực nhiều chế độ ghi âm khác - Xử lý âm tham chiếu file gốc, không làm ảnh hƣởng đến file gốc - Hỗ trợ tự động hóa tất thông số từ mức âm lƣợng, pan, mute, solo thông số phần mềm kỹ xảo âm đƣợc tích hợp - Hỗ trợ, tƣơng thích với kỹ xảo âm chất lƣợng cao - Trao đổi file với hệ thống dựng hình - Giao tiếp dễ dàng với bàn điều khiển bên * Các thiết bị ngoại vi khác: đảm bảo yêu cầu làm việc thu thanh, lồng tiếng Cấu hình bản: - Bộ vi xử lý: Intel Xeon - Ram: ≥ 4GB 73 - Card đồ họa: ≥ 1GB - Màn hình monitor ≥ 18 inches - Hệ điều hành: quyền - Card Audio phần mềm chỉnh sửa Audio… Hệ thống làm tin điện tử + Chức năng: Hệ thống làm tin điện tử giải pháp toàn diện cho nhu cầu làm tin điện tử bao gồm tính nạp media từ nhiều nguồn (video, file, vệ tinh v.v.), hệ thống lƣu trữ cục bộ, hệ thống dựng – biên tập + Tính năng: +Hệ thống làm tin điện tử cho phép phóng viên, biên tập viên sản xuất chƣơng trình tin tức theo công nghệ tiên tiến nay, bảo đảm tính thời tin nƣớc nhƣ giới + Hệ thống làm tin điện tử có dung lƣợng lƣu trữ chỗ lớn có khả mở rộng thêm đáp ứng đầy đủ nhu cầu biên tập tin đài + Hệ thống làm tin có khả mở rộng sau theo nhu cầu sản xuất với nhiều cấu hình linh hoạt từ đơn giản địa điểm vật lí đến phức tạp, dàn trải nhiều địa điểm khác + Hệ thống làm tin bao gồm giải pháp dựng, chỉnh sửa từ đơn giản đến nâng cao, hỗ trợ nhiều nhóm ngƣời dùng nhiều định dạng lƣu trữ truyền hình phổ biến (P2, XDCAM, file, livefeed, vệ tinh) + Hệ thống dựng cung cấp chức làm việc trực tiếp media nạp mà chờ đến trình nạp hoàn thành, hỗ trợ chuẩn HD timeline chƣơng trình + Hệ thống sử dụng sử dụng công nghệ lƣu trữ media theo dạng metadata công nghệ lƣu trữ đại kiểm soát thay đổi file gốc metadata, không tạo file nhằm giảm nhu cầu phần cứng lƣu trữ nhƣ đạt đƣợc tính hiệu tốc độ làm tin nhanh Khi có nhu cầu xuất file, hệ thống tự động tạo file theo định dạng đƣợc yêu cầu 74 + Hệ thống cho phép phóng viên thao tác từ trƣờng kết nối với server trung tâm gửi tin, theo vỏ tin lên sẵn Phóng viên thao tác trực tiếp tin, lƣu trữ sẵn hệ thống trung tâm có nhu cầu làm lấy liệu cho tin, trƣờng + Hệ thống thiết kế mở, thân thiện dễ dàng tích hợp với hệ thống newsroom bên thứ ba, đảm bảo thống việc quản lí, tìm kiếm liệu dùng chung, kiểm duyệt tin, trình sản xuất + Hệ thống làm tin điện tử kết nối với hệ thống lƣu trữ dùng chung phần mềm quản lý tƣ liệu lƣu trữ  Phần mềm quản lý + Đăng ký tin bài, công cụ soạn thảo tin bài, quản lý duyệt tin tạo quy trình làm việc tƣơng tác, khép kín + Quản lý chỉnh sửa tin cho phép theo dõi trình chỉnh sửa, phê duyệt tin từ tạo đến gửi phát sóng gửi tin lƣu trữ + Quản lý ngƣời theo nhóm với nhiều quyền khác nhau: Đọc, Viết, Chỉnh sửa, duyệt với tin cụ thể Hệ thống quản lý thu ghi, khai thác tín hiệu từ nhiều nguồn Trong quy trình sản xuất dựa file cần bố trí phận thu nạp tín hiệu tập trung nhằm mục đích: - Thu ghi tín hiệu trực tiếp từ nguồn nhƣ trƣờng quay, dựng… - Hỗ trợ khả ghi file tƣơng thích với hệ thống sản xuất hậu kỳ, tin tức - Hỗ trợ khả lập lịch điều khiển thu ghi, cho phép tìm kiếm file sau thu ghi truyền file vào hệ thống sản xuất hậu kỳ hay phát sóng - Tính hiển thị multiview hình giám sát kênh thu/phát - Hệ thống máy chủ, phần mềm quản lý media thu ghi vào hệ thống giao tiếp với hệ thống hậu kỳ tin tức: Cho phép transcode, checkin file ghi vào hệ thống sản xuất hậu kỳ tin tức - Bộ lƣu trữ cho tƣ liệu video thu ghi tập trung có dung lƣợng bảo đảm lƣu trữ tƣ liệu lâu dài 75 Phƣơng án Công nghệ Hệ thống lƣu trữ Hệ thống Quản lý lƣu trữ Các hình thức lƣu trữ sử dụng hậu kỳ - Lưu trữ dựng phi tuyến đơn lẻ: Dữ liệu nằm ổ đĩa cứng dựng phi tuyến, hạn chế trao đổi tƣ liệu biên tập viên Sử dụng để lƣu trữ tƣ liệu sản xuất cá nhân không cần chia sẻ với máy trạm dựng khác - Lưu trữ kết nối mạng ngang hàng: Cho phép trao đổi tƣ liệu dựng phi tuyến với nhau, phƣơng pháp có nhƣợc điểm dung lƣợng lƣu trữ hạn chế việc lƣu trữ tƣ liệu mang tính phân tán làm giảm lực sản xuất - Lưu trữ mạng dùng chung: + Hệ thống xử lý cho phép nhiều dựng hình phi tuyến kết nối với đƣờng truyền tốc độ cao Gigabit 2/4/10Gb cáp quang dùng chung liệu đƣợc lƣu trữ hệ thống lƣu trữ trung tâm thông qua chuyển mạch trung tâm + Các nguồn tín hiệu thu đƣợc từ vệ tinh, cáp quang hay nguồn video chỗ khác (camera, VTR) đƣợc kết nối đến mạng lƣu trữ dùng chung thông qua chuyển mạch trung tâm + Việc quản lý, lƣu trữ liệu trở nên dễ dàng, tiết kiệm chi phí, đảm bảo an toàn tất liệu nằm đĩa cứng lƣu trữ trung tâm có kết nối mạng để chia sẻ liệu phòng, ban với + Dữ liệu đƣợc lƣu trữ tập trung, cho phép ngƣời sản xuất trao đổi tƣ liệu nhanh chóng, rút ngắn thời gian sản xuất Nhƣ vậy, Lựa chọn hệ thống lƣu trữ cho Đài Phát Truyền hình Hải phòng Hệ thống lƣu trữ mạng dùng chung Đây hệ thống lƣu trữ chia sẻ - Tất liệu media đƣợc lƣu trữ theo định dạng tiêu chuẩn file hệ thống phần mềm dựng yêu cầu, sẵn sàng cho phần mềm dựng hệ thống 76 Hệ thống lƣu trữ số lâu dài Hệ thống lƣu trữ tƣ liệu số nhằm mục đích số hóa kho tƣ liệu băng lƣu trữ tƣ liệu theo định dạng file cho hệ thống Kết nối trao đổi với phận sản xuất phát sóng nhằm phục vụ nhu cầu tra cứu, sử dụng tƣ liệu lƣu trữ chƣơng trình sản xuất, phát sóng Lựa chọn công nghệ lƣu trữ lâu dài công nghệ lƣu trữ đĩa quang ODS Hệ thống lƣu trữ tƣ liệu số cho truyền hình bao gồm thành phần: số hóa tƣ liệu, lƣu trữ nearline cho tƣ liệu độ phân giải cao thấp, phần mềm quản lý tƣ liệu số hóa, tủ đĩa lƣu trữ lâu dài Công nghệ lƣu trữ lâu dài (offline) công nghệ thƣờng đƣợc sử dụng để bảo quản tƣ liệu gốc dƣới dạng số hóa Công nghệ hỗ trợ tạo trung tâm lƣu trữ dung lƣợng lớn, khả bảo quản tƣ liệu an toàn thời gian dài, nhƣng không truy cập đƣợc mà phải qua thiết bị trung gian đọc/ghi liệu vào ổ cứng từ thiết bị lƣu trữ lâu dài (đĩa quang) Đĩa quang ODS có khả sử dụng tới 50 năm Hệ thống lƣu trữ kiểu thƣ viện cho phép tối đa lƣu trữ tới 800TB Hệ thống đồng với hệ thống khác nhƣ dựng, phát sóng tự động, ingest, server… Hệ thống Tổng khống chế Phát sóng tự động Yêu cầu chung hệ thống Tổng khống ché-phát sóng tự động - Phát sóng tự động từ video server, studio đƣờng tín hiệu trực tiếp khác - Hệ thống phầm mềm điều khiển tự động hóa linh hoạt cho phép điều khiển tự động hóa toàn công việc phát sóng: lập lịch, điều khiển video server, thiết bị ngoại vi - Hoạt động đồng với hệ thống lƣu trữ Offline để chuyển chƣơng trình phát sóng gửi lƣu trữ - Bộ lƣu trữ online server lƣu trữ chƣơng trình lâu dài - Trao đổi file với mạng sản xuất hậu kỳ theo nhiều định dạng - Hệ thống lƣu trữ cận tuyến để lƣu trữ chƣơng trình phát sóng lƣu trữ file truyền từ địa phƣơng 77 - Độ dự phòng an toàn phát sóng 100% Lựa chọn video server phát sóng Video server chuyên dụng cho truyền hình đƣợc tối ƣu hoá để đáp ứng yêu cầu ngày cao công nghệ truyền hình Không giống loại server khác dựa vào tảng tin học hệ điều hành Windows, server phát sóng chuyên dụng đƣợc tạo để thoả mãn yêu cầu đặc thù ngành truyền hình - thiết bị tin học Hệ thống máy chủ phát sóng bao gồm ổ đĩa SATA thay nóng Việc sử dụng tiêu chuẩn RAID công nghệ cho lƣu trữ phát sóng đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn, liên tục có tới ổ đĩa bị hỏng Các module I/O nguồn đƣợc thay nóng để không làm gián đoạn hoạt động hệ thống Lựa chọn dòng video server chuyên dụng cho truyền hình sử dụng phần cứng máy chủ, ổ cứng lưu trữ, phần cứng I/O hãng sản xuất tiếng Phần mềm tự động hóa điều khiển phát sóng tự động - Điều khiển phát sóng tự động theo lịch từ video server, VTR, tín hiệu trực tiếp từ trƣờng quay, xe THLĐ hay từ địa phƣơng truyền - Hỗ trợ khả điều khiển tự động hoàn toàn thiết bị ngoại vi khác nhƣ VTR, router, bàn điều khiển tổng khống chế, máy bắn chữ, logo - Hỗ trợ khả xem trƣớc clip kèm logo, phụ đề trƣớc, kiện thứ cấp - Cho phép lập lịch phát sóng từ xa - Phần mềm quản lý tƣ liệu cho phép quản lý giám sát tƣ liệu hệ thống lƣu trữ toàn hệ thống - Phần mềm quản lý mã hóa tự động trao đổi định dạng nhằm thực quản lý việc trao đổi, mã hóa tƣơng thích file từ hệ thống hậu kỳ hay từ bên đƣa vào video server để phát sóng Cơ sở hạ tầng mạng - Yêu cầu trang thiết bị: Hệ thống mạng liệu tốc độ cao, truyền dẫn quang tín hiệu video, UPS cho hệ thống server hậu kỳ phát sóng tự động 78 * Hệ thống switch mạng tốc độ cao dựa 10G trung tâm hậu kỳ, trƣờng quay, lƣu trữ phát sóng đảm bảo băng thông truyền dẫn file tốc độ cao * Hệ thống tủ điện phân phối điện động lực cho hệ thống thiết bị dự án: * Hệ thống chống sét lan truyền tòa nhà để bảo vệ hệ thống thiết bị an toàn Kết luận: Để nâng cao lực sản xuất chƣơng trình truyền hình cải thiện chất lƣợng tín hiệu phát sóng số truyền hình mặt đất theo lộ trình số hóa Chính phủ đảm bảo nhiệm vụ trị đáp ứng nhu cầu ngƣời xem truyền hình thành phố Đài Phát Truyền hình Hải Phòng cần thiết phải thay toàn trang thiết bị tiền kỳ, hậu kỳ sử dụng công nghệ tƣơng tự thiết bị sản xuất công nghệ số tiêu chuẩn cao 3.7 Anten thu Các giá trịcƣờng độtrƣờng trung bình tối thiểu quy định Bảng tƣơng ứng vớicác tần số200 MHz 650 MHz, Tính toán nội suy giá trịcƣờng độtrƣờng trung bình tối thiểu cho tần sốkhác theo công thức sau: Emed= Φmed+ 120 + 10 log10(120π) = Φmed+ 145,8 Φmed = Φmin+ Pmmn+ C1 Φmin= Ps min– Aa+ Lf C1= µ σ Aa= G + 10 log (1.64λ2/4 π) Ps min= C/N + Pn Pn= F + 10 log (k T0B) Trong đó: Emed Mức cƣờng độtrƣờng trung bình tối thiểu (dBµV/m) Φmed Mật độcông suất trung bình tối thiểu (dBW/m2) 79 Φmin Mật độcông suất tối thiểu điểm thu (dBW/m2) Pmmn Hệsốbù nhiễu tác nhân nhân tạo (dB), giá trịPmmn Bảng A.2.1 Bảng A.2.2 C1 Hệsốhiệu chỉnh vịtrí (dB) Công suất đầu vào máy thu tối thiểu (dBW) Ps Aa Khẩu độ ăn ten hiệu dụng (dBm2) Lf Suy hao fi-đơ(dB) Giá trịLf Bảng A.2.3 G Độlợi anten (dBd) Giá trịG băng tần khác Bảng A.2.4 λ Bƣớc sóng sóng mang tín hiệu (m) Giá trị λ đƣợc quy đổi từtần sốcủa sóng mang tín hiệu PnCông suất nhiễu đầu vào máy thu (dBW) C/N Tỷsốsóng mang tạp âm Giá trịC/N tính theo Phụlục A, mục A.1 F Tạp âm máy thu (dB) Giá trịtạp âm máy thu dB (theo ITU-R-BT.2254) K Hằng sốBoltzmann (k = 1,38 × 10–23(J/K)) T0Nhiệt độtuyệt đối (T0= 290 (K)) B Tạp âm băng thông máy thu (B = 7,61 × 106(Hz) băng thông 8MHz ởchế độthông thƣờng, B = 7,71 × 106(Hz) băng thông MHz chế độmởrộng 8K B = 7,77 × 106(Hz) băng thông MHz chế độmởrộng 16K 32K) µ Hệsốphân phối 0,52 cho 70 %;1,28 cho 90 %; 1,64 cho 95 % 2,33 cho 99 % σ Độlệch chuẩn có giá trịlà 5,5 dB điểm thu cố định trời 80 Bảng Hệsốbù nhiễu tác nhân nhân tạo khu vực đô thị Khu vực đô thị Giá trị Antentrên mái Băng III Băng IV/ băng V Chế độthu dB dB Cố định mái Bảng Hệsốbù nhiễu tác nhân nhân tạo khu vực nông thôn Khu vực đô thị Giá trị Antentrên mái Băng III Băng IV/ băng V Chế độthu dB dB Cố định mái Suy hao fi-đơcho băng tần khác Suy hao fi-đơ(dB) Loại Anten Anten cố định trời Băng III Băng IV/V Chế độthu Thu cố định Độlợi Anten băng tần khác Độlợi Anten (dBd) Loại Anten Anten cố trời định Băng III Băng IV/V 11 81 Chế độthu Thu cố định Kết luận: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lƣợng tín hiệu truyền hình số mặt đất DVB-T2 điểm thu (QCVN 83:2014/BTTTT) đƣa số quy chuẩn tối thiểu để đảm bảo chất lƣợng vùng phủ sóng số Trong đó, dựa tiêu chuẩn kỹ thuật anten thu truyền hình phải đạt độ tăng ích anten 11dB, độ cao anten 10m chế độ thu trời Do đó, thông số kỹ thuật anten yếu tố quan trọng để xác định vùng phủ sóng chất lƣợng thu truyền hình Nhƣng thực tế chất lƣợng anten thu truyền hình bán thị trƣờng cho số kết đáng lo ngại Theo Cục Tần số Vô tuyến điện, qua đợt khảo sát đo cƣờng độ trƣờng khảo sát chất lƣợng thu xem truyền hình Đà Nẵng Quảng Nam đây, kết cho thấy khả đáp ứng yêu cầu thu truyền hình mặt đất thông thƣờng anten chƣa đảm bảo Do đó, Cục Tần số Vô tuyến điện tiến hành khảo sát mẫu anten đƣợc bán rộng rãi thị trƣờng cho kết bất ngờ Cả mẫu anten phổ biến thị trƣờng không đạt quy chuẩn độ tăng ích theo quy định (11dB) đo hai dải tần 470– 698MHz 698–806MHz Mẫu đạt độ tăng ích lớn 5dBvà chínhiều anten chỉđạtởmức0.“Anten có mức tăng ích thấp không đảm bảo thu tín hiệu truyền hình mặt đất nhà Đó lý khiến nhiều hộ dân không thu đƣợc truyền hình số mặt đất trung tâm thành phố Việc thu truyền hình chập chờn thƣờng bị đổ lỗi cho tivi đầu thu, nhƣng thực tế có lại chất lƣợng anten thấp’, thị trƣờng có nhiều mẫu anten nhà sản xuất có tên tuổi thị trƣờng, hình thức hoành tráng, có tới 40 chấn tử, nhìn tƣởng thu tín hiệu tốt, nhƣng đo kiểm độ tăng ích âm Đây vấn đề đáng lo ngại gây khó khăn lớn cho ngƣời dân, họ khôngthể biết để chọn đƣợc anten loại thu tín hiệu truyền hình tốt 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu tác giả nhận thấy rõ việc số hóa truyền dẫn phát sóng đƣợc Thủ tƣớng phủ phê duyết định 22/QĐ-TTg Quyết định 2451/QĐ-TTg tất yếu phát triển công nghệ truyền thông đem lại hiệu cao kinh tế trị Ngƣời dân xem đƣợc nhiều kênh chƣơng trình chất lƣợng hình ảnh âm tốt hơn, đáp ứng nhu cầu thông tin Nhà nƣớc tiết kiệm đƣợc nguồn tài nguyên tần số Thông qua kênh truyền hình truyền tải đến ngƣời dân hiểu rõ đƣờng lối Đảng, sách pháp luật nhà nƣớc, địa phƣơng đảm bảo nhiệm vụ trị góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội Kiến nghị: Qua nghiên cứu thực tế trình phát sóng thử nghiệm phát sóng thức truyền hình số mặt đất nhóm I gồm 05 thành phố Việt Nam : Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Cần Thơ, Đà Nẵng theo lộ trình Chính phủ Tác giả nhận thấy để nâng cao chất lƣợng truyền hình số mặt đất đến với hộ dân cần thiết phải thực quản lý tốt nhiệm vụ sau: (1) Quản lý vùng phủ sóng có giải pháp lắp đặt trạm lặp để xử lý triệt để vùng lõm Những vùng có địa hình hiểm trở dân cƣ thƣa thớt dùng giải pháp truyền hình số qua vệ tinh để đảm bảo 100% hộ dân xem đƣợc chƣơng trình truyền hình thiết yếu (2) Ngoài việc Quản lý kiểm định đầu thu kỹ thuật số DVB-T2 cần phải quản lý kiểm định sở sản xuất anten thu anten thu trƣớc (3) Đài phát Truyền hình Hải Phòng cần có kế hoạch đầu tƣ đổi trang thiết bị sản xuất chƣơng trình công nghệ số thaythế thiết bị tƣơng tự để cải thiện chất lƣợng đầu vào tín hiệu âm hình ảnh đảm bảo số hóa từ khâu tiền kỳ đến khâu phát sóng Hạn chế dùng thiết bị chuyển đổi A/D, D/A khâu sản xuất chƣơng trình phát truyền hình 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Thái Trị, Truyền hình số Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 2004 [2] TS Phạm Đắc Bi, KS Đỗ Anh Tú , KS Lê Trọng Bằng Bài viết “Thiết lập mạng đơn tần DVB-T” Khoa Học Kỹ Thuật Truyền Hình - Số 4/ 2004 [3] Quyết định 2451/QĐ-TTg ngày 27 tháng 12 năm 2011 Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt “Đề án số hóa truyền dẫn , phát sóng truyền hình mặt đấ t đến năm 2020” [5] Kết đo kiểm thực tế Hải Phòng tham gia nhóm đo thử nghiệm trình [6] Tổng hợp từ bài viết tạp chí truyền hình và bài viết mạng: http://wikipedia.com, http://DVB.org; http://haiphong.gov.vn [7]Quyết định 22/QĐ-TTgcủaThủ tƣớng Chính phủ việc phê duyệt Quy hoạch truyền dẫn, phát sóng phát thanh, truyền hình đến năm 2020; [8]- Phan Hƣơng, “Công nghệ OFDM truyền dẫn vô tuyến băng rộng điểm-đa điểm tốc độ cao (54Mbit/s)”, Tạp chí Bƣu Chính Viễn Thông & Công Nghệ Thông Tin (13/03/2006) [9]-ETSI EN 302 755: "Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)" [10]- ETSI TS 102 773: "Digital Video Broadcasting (DVB); Modulator Interface (T2MI) for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2) [11]- ETSI TR 101 190 V1.3.1 (2008-10) “Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for DVB terrestrial services; Transmission aspects” [12]- Trang thông tin khoa học công nghệ ngày 4/8/2010 “Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất cho truyền hình có độ phân giải cao” [13]- ETSI EN 300 744: "Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television" [14]- Richard van Nee, Ramjee Prasad, Communications, Artech House, 2000 84 OFDM for Wireless Multimedia Tiếng Anh ETSI EN 302 755: "Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)" DVB-T2 Trial Malaysia, ABU digiatal broadcasting symposium kuala lumpur 2011 Digital Television Systems - Marcelo S Alencar, Cambridge University Press 2009 85 ... Chƣơng CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG CHẤT LƢỢNG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT CỦA ĐÀI PT- TH HẢI PHÒNG 48 3.1 Hệ th ng Truyền hình số 48 3.2 Các tƣợng ảnh hƣởng đến chất lƣợng kênh truyền. .. PT- TH Hải Phòng nội dung nghiên cứu Đề tài gồm chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan truyền hình số Chƣơng 2: Truyền hình số mặt đất DVB-T2 Chƣơng 3: Các yếu tố ảnh hƣởng chất lƣợng truyền hình số mặt đất. .. nhiễu đài truyền hình Đài Truyền hình kt số VTC thuộc Bộ Th ng tin Truyền th ng th c phát sóng truyền hình số mặt đất (THSMĐ) công nghệ DVB-T từ năm 2005 trạm phát đặt số tỉnh, th nh phố Theo