Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T2 và kết quả đo kiểm thực tế tại Việt Nam

Header Page of 128 Truyền hình sớ mă ̣t đấ t theo tiêu chuẩn DVB-T2 và kế t quả đo kiể m thực tế ta ̣i Viê ̣t Nam Digital terrestrial television is based on DVB-T2 standard and measured results, the actual inspection in Vietnam NXB H : ĐHCN, 2012 Số trang 73 tr + Tô Thị Thu Trang Trường Đại học Công nghệ Luận văn ThS ngành: Kỹ thuật điện tử; Mã số: 60 52 70 Cán hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Ngô Thái Trị Năm bảo vệ: 2012 Abstract Tổng quan hệ thống truyền hình số xử lý tín hiệu truyền hình số Nghiên cứu truyề n hình số mặt đất theo tiêu chu ẩn DVB-T: giới thiệu tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T, đặc tính kỹ thuật, tình hình triển khai Việt Nam Tìm hiểu truyề n hiǹ h số mă ̣t đấ t theo tiêu chu ẩn DVB-T2: Yêu cầu đặt tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2; đặc tính kỹ thuật, khả vượt trội DVB-T2 so với DVB-T Trình bày lộ trình hóa truyền hình số mặt đất, kết đo thực tế theo chuẩn DVB-T2: Lộ trình số hóa truyền hình số mặt đất Việt Nam; kết thử nghiệm truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T2 Malaysia tình hình triển khai Việt Nam Kết đo kiể m thực tế truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T2 Việt Nam: Trong chương này đưa kết quả, số đo thực nghiệm điểm đo Hà Nội từ rút kết luận việc sử dụng tiêu chuẩn Truyền hình số mặt đất DVB-T2 đạt hiệu và là điều kiện thuận lợi để triển khai dịch vụ truyền hình tiêu chuẩn SD, HDTV và 3D TV tương lai Keywords: Kỹ thuật điện tử; Truyền hình số mặt đất; Tiêu chuẩn chất lượng; Việt Nam; Truyền hình Content CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SỐ 1.1 Giới thiệu hệ thống truyền hình số Cơng nghệ truyền hình số có nhiều ưu điểm hẳn so với cơng nghệ truyền hình tương tự như: khả sử dụng hiệu phổ tần, truyền dẫn phát sóng nhiều chương trình kênh, có khả phát sửa lỗi, khắc phục ưu điểm thường thấy truyền hình tương tự, có khả tương thích với nhiều loại hình dịch vụ khác khả phát sóng chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV… việc truyền dẫn tín hiệu truyền hình số thực thông qua cáp đồng trục, cáp quang, vệ tinh hay truyền hình số mặt đất 1.2 Đặc điểm hệ thống truyền hình số - Thiết bị truyền hình số dùng truyền dẫn chương trình truyền hình là hệ thống nhiều kênh Tín hiệu truyền hình số yêu cầu băng tần rộng hơn, ngoài tín hiệu truyền hình kèm theo âm luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 và thông tin khác như: thời gian chuẩn, thông tin phụ… ghép vào khoảng trống đường truyền - Ít bị tác động nhiễu, khả chống nhiễu và sửa lỗi tốt hơn, khắc phục tượng chồng phổ tín hiệu, tượng bóng ma (Ghosts) so với truyền hình tương tự - Việc truyền tín hiệu số thực đảm bảo tương quan kênh truyền tín hiệu Do đó, thơng tin đồng đưa vào để đồng tín hiệu và khóa mã dễ dàng - Q trình xử lý tín hiệu số đơn giản nhiều so với tín hiệu tương tự như: sửa đổi thời gian gốc, chuyển đổi tiêu chuẩn, dựng hậu kỳ, giảm độ rộng băng tần… 1.3 Các tiêu chuẩn truyền hình số Hiện giới chủ yếu sử dụng tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số : - DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial ) Tiêu chuẩn Châu Âu - ATSC (Advanced Television System Committee) Tiêu chuẩn Mỹ - ISDB-T (Intergrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) Tiêu chuẩn Nhật 1.4 Xử lý tín hiệu, truyền dẫn tín hiệu truyền hình số Sử dụng kỹ thuật nén tín hiệu hệ thống truyền hình số giải yêu cầu độ rộng băng tần hệ thống truyền hình số Phương thức truyền dẫn và phát sóng như: truyền hình số cáp DVB-C, truyền hình số mặt đất DVB-T, truyền hình số vệ tinh DVB-S, truyền hình độ phân giải cao HDTV, truyền hình qua Internet IPTV, 3G TV Sự đời thay truyền hình số cho truyền hình tương tự xu tất yếu khách quan 1.5 Kết luận Sử dụng công nghệ truyền hình số đem lại nhiều lợi ích cho người sử dụng, hiệu cao cho nhà cung cấp dịch vụ Cơng nghệ truyền hình số khơng tăng số kênh truyền mà cho phép nhà cung cấp dịch vụ mở rộng kinh doanh dịch vụ mà với công nghệ tương tự thực Hiện truyền hình số phát triển đa dạng loại hình dịch vụ, phương thức truyền dẫn phát sóng Trong tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số, truyền hình số mặt đất DVB-T sử dụng phương pháp điều chế COFDM, mã hóa audio theo tiêu chuẩn MPEG-2 tỏ có nhiều ưu điểm bổi bật và nhiều nước giới lựa chọn có Việt Nam CHƢƠNG 2: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T 2.1 Giới thiệu hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T DVB-T tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thức tổ chức ETSI công nhận (European Telecommunications Standards Institute) vào tháng năm 1997 DVB-T sử dụng kỹ thuật COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) COFDM kỹ thuật nhiều ưu việt, khảluan chống phản Page xạ nhiều luan vancó thac si - đặc luanđiểm van kinh te - có khoa - tai lieu lại -Footer of đường, 128 phù hợp với vùng dân cư Header Page of 128 có địa hình phức tạp, cho phép thiết lập mạng đơn tần (SFN – Single Frequency Network) có khả thu di động, phù hợp với chương trình có độ nét cao HDTV DVB-T thành viên họ tiêu chuẩn DVB, bao gồm tiêu chuẩn truyền hình số qua vệ tinh, mặt đất, cáp 2.2 Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T 2.3 Đặc tính kỹ thuật DVB-T - Bộ điều chế DVB-T - Mã hóa COFDM DVB-T - Mã sửa sai trước FEC: Mã RS CC - Khoảng thời gian bảo vệ 2.4 Kết luận Lựa chọn tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T Châu Âu lựa chọn đắn để xây dựng hệ thống truyền hình số mặt đất Việt Nam Truyền hình số mặt đất có nhiều ưu điểm hẳn so với cơng nghệ truyền hình tương tự Nhu cầu người xem truyền hình ngày tăng cao thời lượng phát sóng, chất lượng chương trình và chất lượng hình ảnh Với xu hội tụ lĩnh vực đa phương tiện, phát triển mạnh mẽ cơng nghệ kỹ thuật truyền hình dịch vụ truyền hình như: HDTV, 3D TV… đời và nhiều người lựa chọn tiêu chuẩn DVB-T cần phải nhanh chóng bổ sung thêm tính CHƢƠNG 3: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2 3.1 Giới thiệu chung tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất hệ thứ hai DVB-T2 nhóm DVB Project cơng bố tháng 6/2008 Việc triển khai phát triển sản phẩm cho tiêu chuẩn này bắt đầu DVB-T2 kế thừa thành công DVB-T với nhiều cải tiến việc gia tăng dung lượng truyền dẫn Khả gia tăng dung lượng ưu điểm DVB-T2 So sánh với chuẩn truyền hình số DVB-T nay, DVB-T2 gia tăng dungluan lượng thiểu 30% điều kiện thu sóng sử dụng luan vantiêu thacchuẩn si - luan van kinh te - khoa - taitốilieu -Footer Page 3cùng of 128 Header Page of 128 anten thu có Thực tế gia tăng dung lượng lên đến gần 50% Với công nghệ sử dụng chuẩ n DVB-T2, dung lượng liệu đạt UK lớn khoảng 50% so với DVB-T, ngồi DVB-T2 có khả chống lại phản xạ nhiều đường (Multipaths) can nhiễu đột biến tốt nhiều so với DVBT Điều thuận lợi cho việc triển khai dịch vụ quảng bá với đòi hỏi nhiều dung lượng 3.2 Yêu cầu đặt tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất Tiêu chuẩn DVB-T2 phải bảo đảm tính tương quan chuẩn họ DVB Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 tiêu chuẩn chủ yếu dành cho đầu thu cố định thu di động Do vậy, DVB-T2 phải cho phép sử dụng hệ thống hạ tầng anten có (xem Bảng 3.1) Bảng 3.1: DVB-T2 so với DVB-T Bảng 3.2: Dung lượng liệu DVB-T2 so với DVB-T mạng SFN 3.3 Mơ hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 Hình 3.1 Mơ hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 3.4 Các đặc tính kỹ thuật tiêu chuẩn DVB-T2 - Lớp vật lý - Cấu hình mạng - Hiệu sử dụng kỹ thuật chòm quay, chèn thời gian tần số - Mã hóa FEC 3.5 Khả ứng dụng DVB-T2 Việt Nam 3.5.1 Khả chuyển từ DVB-T sang DVB-T2 DVB-T2 là hội nhất để hỗ trợ dịch vụ có tốc độ bit lớn HDTV Đặc tính kỹ thuật DVB-T2 xem chuẩn thay tiềm cho chuẩn DVB-T dùng Điều này có nghĩa tương lai dịch vụ truyền hình cung cấp DVB-T thay dịch vụ dùng DVB-T2 Khi phát sóng theo chuẩn DVB-T2, dịch vụ hướng đến bổ sung cho môi trường truyền theo chuẩn DVB-T dùng Việc triển khai dịch vụ dùng chuẩn DVB-T2 đảm bảo tính cạnh tranh mơi trường DTT nhắm đến mục tiêu thuê bao chuyển dần sang sử dụng dịch vụ DVB-T2 3.5.2 Triển khai DVB-T2 Việt Nam Tiêu chuẩn DVB-T2 đời cho phép người làm truyền hình Việt Nam có nhiều lựa chọn việc xây dựng hệ thống truyền hình kỹ thuật số đại luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 Truyền hình số quảng bá mặt đất phát triển rộng khắp Tỉnh thành nước ngày có nhiều nhà cung cấp dịch vụ truyền hình số quảng bá với số lượng chương trình ngày tăng Với ràng buộc giới hạn dung lượng băng tần, mơi trường truyền hình mặt đất cần có hệ thống truyền dẫn hiệu để đáp ứng yêu cầu truyền hình tương lai và hỗ trợ triển khai dịch vụ truyền hình Sự phát triển DVB-T2 minh chứng cho tin tưởng vào công nghệ quảng bá môi trường truyền hình mặt đất Việc phát triển tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất hệ thứ hai đáp ứng yêu cầu thực tế Đó là gia tăng dung lượng băng thông giúp cung cấp cho người xem dịch vụ truyền hình DVB-T2 hỗ trợ hội cho nhà quảng bá triển khai chuỗi dịch vụ HDTV môi trường DTT, hỗ trợ dịch vụ truyền hình tương lai Các dịch vụ hệ 3D TV hưởng lợi từ việc gia tăng dung lượng sẵn có DVB-T2 Việc thay tiêu chuẩn DVB-T tiêu chuẩn DVB-T2 cần có khoảng thời gian “quá độ” trình chuyển đổi Tiêu chuẩn DVB-T DVB-T2 tồn nhiều năm, tiêu chuẩn hỗ trợ cho người xem loại hình dịch vụ khác Hiện nay, Việt Nam thành cơng việc ứng dụng truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T2, cơng nghệ truyền hình tiên tiến nhất giới truyền dẫn phủ sóng truyền hình nước 3.6 Ví dụ kết triển khai tiêu chuẩn DVB-T2 Malaysia luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 Hình 3.3 Mối liên hệ tốc độ bít tỉ lệ C/N 3.7 Kết luận chƣơng Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất hệ thứ hai DVB-T2 với đặc tính vượt trội so với tiêu chuẩn DVB-T khẳng định chuẩn truyền hình số mặt đất lý tưởng cho truyền hình có độ phân giải cao HDTV, 3DTV và đem đến nhiều hội triển khai dịch vụ Nhiều nước giới nghiên cứu, ứng dụng, triển khai thành công tiêu chuẩn DVB-T2 và nhận ủng hộ cao người xem Việt Nam đã nghiên cứu, ứng dụng triển khai thành công tiêu chuẩn DVB-T2 Việc thay chuẩn DVB-T DVB-T2 cần có khoảng thời gian “quá độ” trình chuyển đổi Hai tiêu chuẩn DVB-T DVB-T2 tồn nhiều năm, chuẩn hỗ trợ người xem loại dịch vụ khác Xây dựng mơ hình triển khai hệ thống DVB-T2 cần tiến hành theo giai đoạn cho vùng khác cụ thể tiến hành thử nghiệm vùng khác luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 CHƢƠNG 4: LỘ TRÌNH SỐ HĨA TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT VÀ KẾT QUẢ ĐO KIỂM THỰC TẾ THEO CHUẨN DVB-T2 TẠI VIỆT NAM 4.1 Lộ trình số hóa truyền hình số mặt đất Truyền hình số mặt đất sớ đời và nhanh chóng khẳng định vị thị trường Chính ưu điểm vượt trội truyề n hiǹ h số mà hầu giới có Việt Nam đưa lộ trình số hóa truyền hình số mặt đất và ngưng phát sóng truyền hình tương tự Căn Quyết định 2451/QĐ-TTg ngày 27 tháng 12 năm 2011 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt “Đề án số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020” Mục tiêu trình số hóa: - Chuyển đổi hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất từ cơng nghệ tương tự sang công nghệ số ( sau gọi số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất) theo hướng đại, hiệu quả, thống nhất tiêu chuẩn công nghệ nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ, tăng số lượng kênh chương trình, nâng cao hiệu sử dụng tần số truyền hình, đồng thời giải phóng phần tài nguyên tần số để phát triển dịch vụ thông tin di động vô tuyến băng rộng - Mở rộng vùng phủ sóng truyền hình số mặt đất nhằm phục vụ tốt nhiệm vụ phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội, cung cấp dịch vụ truyền hình đa dạng, phong phú, chất lượng cao, phù hợp với nhu cầu thu nhập người dân đảm bảo thực tốt nhiệm vụ trị, quốc phòng an ninh Đảng và nhà nước - Hình thành phát triển thị trường truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất nhằm thu hút nguồn lực xã hội để phát triển hạ tầng kỹ thuật truyền hình, sở đảm bảo quản lý thống nhất, có hiệu Nhà nước - Tạo điều kiện để tổ chức xếp lại hệ thống đài phát thanh, truyền hình phạm vi nước theo hướng chun mơn hóa, chun nghiệp hóa, hoạt động hiệu và phân định rõ hoạt động nội dung thông tin với hoạt động truyền dẫn, phát sóng 4.2 Mơ hình ̣ thớ ng mạng đơn tầ n theo chuẩn DVB-T2 thiế t lập bởi cơng ty AVG Hình 4.1 Mơ hình thiết lập mạng đơn tần phát sóng theo chuẩn DVB-T2 luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 4.3 Sơ đồ kết nối tổng thể thiết bị đo hệ thống Hình 4.2 Sơ đồ kết nối thiết bị đo 4.4 Kết đo thực tế 4.4.1 Vùng phủ sóng.theo chuẩn DVB-T Hình 4.3 Vùng phủ sóng kế t hợp hai trạm phát Vân Hồ và HTV Hà nội theo cường độ trường 4.4.2 Kế t quả đo Cường độ trường tại các vùng phủ sóng luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page 10 of 128 4.4.3 Vùng phủ sóng theo chuẩn DVB-T2 Hình 4.4 Vùng phủ sóng mạng đơn tần theo chuẩn DVB-T2 miền Bắc Việt Nam với trạm phát sóng Vân Hờ , HTV-HN, Keangnam, Nam Đi ̣nh luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 10 of 128 Header Page 11 of 128 4.4.4 Kế t quả đo Cường độ trường tại các vùng phủ sóng 4.4.5 So sánh kế t mạng đơn tần mô phỏng và đo dạc thực tế 4.5 Kết luận chƣơng Từ thực tế đo được, ta nhận thấy kết đo kiểm thực tế điểm đo thỏa mãn yêu cầu đặt ra, Cùng điể m đo với cường đô ̣ trường theo chuẩ n DVB- T2 lớn khoảng 50% so với DVB-T Kế t quả đo kiể m thực tế của ma ̣ng đơn tầ n theo chuẩ n DVB-T2 có kết gần tiệm cận với kết theo tính tốn Với tính trơ ̣i tiêu chuẩn DVB-T2, viê ̣c công ty AVG thực thành công phát sóng truyền hình số mặt đất theo ch̉ n DVB-T2 tạo hội việc cung cấp dich ̣ vu ̣ truyền hình độ nét cao (HDTV), 3DTV, dịch vụ truyền hình di động, dịch vụ khác tương lai Đặc biệt, đóng góp đáng kể việc thực ma ̣ng SFN nhằ m tiết kiệm tài nguyên tần số quốc gia luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 11 of 128 Header Page 12 of 128 References Tiếng Việt Ngô Thái Trị Truyền hình số Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 2004 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 Quyết định 2451/QĐ-TTg ngày 27 tháng 12 năm 2011 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt “Đề án số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020” Các thơng số mô Matlap TS Ngô Thái Trị Đài truyền hình Việt Nam Kết đo kiểm thực tế Cơng ty AVG tham gia nhóm đo thử nghiệm trình thực luận văn Tổng hợp từ bài viết tạp chí truyền hình và bài viết mạng: 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 Technology and Standards - IncJohn Arnold, Michael Frater, Mark Pickering, John Wiley & Sons, 2007 Digital Television Systems - Marcelo S Alencar, Cambridge University Press 2009 ETSI EN 301 192: "Digital Video Broadcasting, DVB specification for data broadcasting" http://wikipedia.com, http://DVB.org luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 12 of 128  ... chọn tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T Châu Âu lựa chọn đắn để xây dựng hệ thống truyền hình số mặt đất Việt Nam Truyền hình số mặt đất có nhiều ưu điểm hẳn so với cơng nghệ truyền hình. .. dung lượng 3.2 Yêu cầu đặt tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất Tiêu chuẩn DVB-T2 phải bảo đảm tính tương quan chuẩn họ DVB Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 tiêu chuẩn chủ yếu dành cho đầu... cáp DVB-C, truyền hình số mặt đất DVB-T, truyền hình số vệ tinh DVB-S, truyền hình độ phân giải cao HDTV, truyền hình qua Internet IPTV, 3G TV Sự đời thay truyền hình số cho truyền hình tương