Nghiên cứu công nghệ truyền hình HbbTV

Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường LỜI CẢM ƠN Qua nghiên cứu đề tài : công nghệ truyền hình HbbTV em biết thêm phát triển công nghệ kỹ thuật đặc biệt ứng dụng vào đời sống thực tế Em xin cảm ơn! thầy cô khoa nhà trường tạo điều kiện giúp đỡ em để em hồn thành đồ án Em cảm ơn,các thầy đọc xem em, cho em xin ý kiến thiếu sót, khuyết điển báo cáo em Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH HbbTV 1.1 Sự đời truyền hình HbbTV 1.2 Công nghệ HbbTV 1.2.1 Mơ hình tổng quan 1.2.2 Nguyên lý HbbTV 1.2.3 Thiết bị đầu cuối Set-Top-Box HbbTV 10 1.2.4 Phần mềm giao diện 13 1.2.5 Các đặc tính kỹ thuật cơng nghệ HbbTV 15 1.3 Các ứng dụng, dịch vụ 21 1.4 Phát triển HbbTV giới Việt nam 22 Chƣơng CÁC CÔNG NGHỆ VÀ KỸ THUẬT ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG HbbTV 24 2.1 Tiêu chuẩn truyền hình số 24 2.1.1 Đối với truyền hình số độ phân giản tiêu chuẩn(SDTV) 24 2.1.2 Đối với truyền hình số độ phân giản cao(HDTV) 24 2.2 Tiêu chuẩn nén MPEG 26 2.2.1 Phân loại ảnh MPEG 27 2.2.2 Phân loại ảnh GOP 28 2.2.3.Nguyên lý nén MPEG1/2 29 2.2.4 Tiêu chuẩn MPEG -2 31 2.2.5.MPEG - 4AVC (part 10)/ H 264 .34 2.3 Nén HDTV 41 2.4 Chuyển đổi ân tiêu chuẩn SD sang HD 42 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Chƣơng TRUYỀN HÌNH QUẢNG BÁ THEO TIÊU CHUẨN DVB 44 3.1 Đặc điểm kỹ thuật 44 3.2 Truyền hình số qua vệ tinh 45 3.2.1.Phát sóng theo chuẩn DVB- S 45 3.2.2.Phát sóng theo chuẩn DVB- S2 47 3.2.3.Phát HDTV qua vệ tinh sử dụng DVB-S2 50 3.3 Truyền hình số mặt đất 51 3.3.1 Chuẩn DVB- T 52 3.3.2 Chuẩn DVB-T2 53 Chƣơng TRUYỀN HÌNH BĂNG THÔNG RỘNG TRÊN INTERNET 69 4.1 Cấu trúc mạng 69 4.2 Cơng nghệ truyền hình internet 71 4.2.1 Tạo chương trình truyền hình 72 4.2.2 Truyền hình dẫn phân phối 74 4.3 Các phƣơng pháp truyền thông đa phƣơng tiện 76 4.3.1 IP unicast 76 4.3.2 IP Multicast 77 4.3.3 Truyền thông IP Simulcast 82 KẾT LUẬN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 THUẬT NGỮ TIẾNG ANH 92 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển khơng ngừng hồn thiện cơng nghệ trun hình số quảng bá truyền hình số (DTT, DT, DVB-C), cơng nghệ truyền dẫn hình ảnh, liệu kỹ thuật số qua mạng internet băng rộng mà điển hình cơng nghệ IPTV (Internet Protocol Television) Thì kết hợp internet truyền hình rõ ràng mang lại nhiều lợi ích to lớn cho sống người trở thành xu hướng tất yếu thời đại Trên sở cơng nghệ HbbTV (hybrid broadcast-broadband TV) đời, HbbTV sáng kiến Truyền hình Châu Âu nhằm thay cho cơng nghệ truyền hình độc quyền cung cấp tảng mở cho đài truyền hình để cung cấp dịch vụ tương tác gia tăng dịch vụ truyền hình theo yêu cầu tới người sử dụng Mục đích tiêu chuẩn kết hợp quảng bá băng thông rộng để truyền tải nội dung tin tức, thơng tin giải trí cho người sử dụng thơng qua đầu thu Set top box kết nối song song với mạng quảng bá mạng băng thông rộng Với tinh thần tìm hiểu học hỏi để nâng cao hiểu biết lĩnh vực truyền hình viễn thơng, em lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Cơng nghệ truyền hình HbbTV” Đồ án gồm chƣơng: Chương 1: Tổng quan truyền hình HbbTV Chương 2: Các công nghệ kỹ thuật đƣợc dùng HbbTV Chương 3: Truyền hình quảng bá tiêu chuẩn DVB Chương 4: Truyền hình băng thơng rộng Internet Cơng nghệ truyền hình HbbTV thử nghiệm áp dụng Châu Âu, Việt Nam Công ty TNHH Dịch vụ Truyền hình - Viễn thơng Việt Nam trực thuộc Đài Truyền hình Việt Nam tiến hành thực đề tài trọng điểm cấp nhà nước "Nghiên cứu, ứng dụng cơng nghệ truyền hình lai ghép băng rộng quảng bá" mã số KC.01.11/11-15 từ năm 2012 đến 2013, nhằm nghiên cứu, đánh giá, triển khai thử nghiệm Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Truyền hình HbbTV tổng hợp nhiều kiến thức đa dạng tương đối phức tạp Mặc dù cố gắng nhiều song chắn trình trình bày đồ án khơng tránh khỏi thiếu xót, em mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn để đồ án hoàn thiện Qua đây, em xin chân thành cảm ơn bảo tận tình thầy Nguyễn Huy Dũng hướng dẫn em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Sinh viên Nguyễn Thị Hƣờng Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Chƣơng TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH HbbTV 1.1 SỰ RA ĐỜI CỦA TRUYỀN HÌNH HbbTV Trên giới nay, tồn song song hai hình thức truyền hình phổ biến: Truyền hình quảng bá Internet Truyền hình quảng bá (Broadcast TV) đời từ lâu với xuất phát điểm hệ thống truyền hình tương tự: NTSC, PAL, SECAM dần số hóa với tiêu chuẩn: DVB, ATSC, ISDB-T, DTMB Cùng với việc số hóa đời TV số, đầu thu số dịch vụ truyền hình HD Mặc dù việc số hóa thay đổi đáng kể diện mạo truyền hình quảng bá chưa thể đáp ứng yêu cầu khách hàng ứng dụng tương tác truyền hình như: truyền hình theo yêu cầu, bình chọn khán giả truyền hình quảng bá cho phép tương tác chiều từ nhà cung cấp (các đài truyền hình) tới người sử dụng, người sử dụng xem mà nhà cung cấp phát mà khơng có chiều ngược lại Ngồi ra, việc triển khai ứng dụng lịch phát sóng (EPG), thơng tin số (teletext) thơng qua truyền hình quảng bá gặp nhiều trở ngại ứng dụng chiếm nhiều băng thông, ảnh hưởng đến việc phát sóng kênh truyền hình Truyền hình Internet đời cho phép truyền tải nội dung đa phương tiện (Phim, nhạc ) tới khách hàng thông qua hạ tầng Internet sẵn có, nhiên thường dừng lại việc xem máy tính qua hình TV kết nối với máy tính Ưu điểm lớn hình thức truyền hình khách hàng thao tác tùy ý để lựa chọn nội dung muốn xem có sẵn đường liên kết Internet Tuy nhiên truyền hình Internet địi hỏi hạ tầng truyền dẫn cao, hệ thống máy chủ mạnh đặc biệt hầu hết thiết Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường bị vơ tuyến khách hàng khơng có khả kết nối trực tiếp với Internet Để khắc phục điều này, nước châu Âu đầu Đức, Pháp nghiên cứu đưa chuẩn công nghệ cho phép kết hợp truyền hình quảng bá truyền hình Internet gọi HbbTV (Hybrid Broadcast Broadband TV) Với HbbTV khách hàng xem đồng thời truyền hình quảng bá truyền thống truyền hình Internet thơng qua thiết bị truyền hình Smart TV thiết bị truyền hình cũ kết hợp với giải mã Set-top box Hiện công nghệ HbbTV triển khai cung cấp kênh truyền hình Đức (ARD, ZDF, RTL, Pro7Sat1 …), Pháp (Canal+, France Televisions, TF1…) Với kênh truyền hình quảng bá, truyền hình lai ghép HbbTV sử dụng chuẩn tiêu chuẩn truyền hình số DVB làm hình thức phát, chẳng hạn: truyền hình số mặt đất (DVB-T/T2), truyền hình số cáp (DVB-C/C2), truyền hình số vệ tinh (DVB-S/S2) Với ứng dụng truyền hình internet, tiêu chuẩn áp dụng truyền hình lai ghép HbbTV tương tự truyền hình IPTV 1.2 CƠNG NGHỆ HbbTV 1.2.1 Mơ hình tổng quan Hình 1.1 mơ tả tổng quan hệ thống HbbTV với thiết bị đầu cuối hỗn hợp, kết nối với mạng Broadcast theo chuẩn DVB-T kết nối với mạng Broadband Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Hình 1.1 Tổng quan hệ thống HbbTV Một thiết bị đầu cuối hỗn hợp (Hybrid terminal) có khẳ kết nối song song với hai mạng truyền hình: truyền hình quảng bá (broadcast) truyền hình băng thơng rộng (broadband) Mạng quảng bá (Broadcast network): thiết bị đầu cuối kết nối với mạng quảng theo tiêu chuẩn DVB (ví dụ: DVB-T, DVBS, DVB-C) Thơng qua kết nối thiết bị đầu cuối thu nhận tín hiệu audio/video quảng bá, liệu ứng dụng thông tin báo hiệu ứng dụng Ngay thiết bị đầu cuối không kết nối với mạng băng thông rộng kết nối với mạng quảng bá cho phép thu nhận ứng dụng liên quan đến quảng bá(Broadcast-related ) như: ứng Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường dụng quảng cáo tương tác, Digital teletext (công nghệ truyền tin dạng văn thông qua kênh truyền hình thơng thường), thơng tin chương trình, Mạng băng thông rộng (Boadband network): Thiết bị đầu cuối kết nối với mạng internet thông qua giao diện kết nối băng thông rộng (broadband interface) Điểu cho phép thiết bị giao tiếp hai chiều với nhà cung cấp ứng dụng băng thơng rộng Trên giao diện thiết bị đầu cuối thu nhận nội dung Audio/Video tuyến tính (các ứng dụng yêu cầu xem theo thời gian thực) liệu ứng dụng khác (các liệu dạng file sử dụng ngôn ngữ HTML, javascrip, Ccs tệp tin đa phương tiện ngồi luồng) Ngồi thiết bị đầu cuối hỗ trợ tải nội dung phi thời gian thực thông qua giao diện băng thông rộng 1.2.2 Nguyên lý HbbTV HbbTV có hai loại ứng dụng khác biệt: - Broadcast-independent application (ứng dụng không phụ thuộc quảng bá): Các ứng dụng tương tác mà không phụ thuộc vào kênh sóng truyền hình liệu quảng bá khác - Broadcast-related application (ứng dụng liên quan đến phát sóng quảng bá): Các ứng dụng tương tác kết hợp với kênh truyền hình quảng bá, kênh vơ tuyến hay kênh liệu hay nội dung chứa kênh Chúng khơng tồn thiếu kênh quảng bá Có phương thức báo hiệu ứng dụng HbbTV: - Báo hiệu quảng bá (Broadcast signaling) - Báo hiệu độc lập với phát sóng quảng bá (Broadcast independent signalling) Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Nhƣ thể hình 1.1: nguyên lý HbbTV tương đối đơn giản, xuất phát từ nhà cung cấp ứng dụng nhà phát sóng quảng bá Các đầu cuối theo tiêu chuẩn HbbTV thu nhận dịch vụ thông thường luồng tín hiệu Audio/Video, Digital Teletext,… qua kênh quảng bá, ngồi chúng thu nhận hay gửi thông tin ứng dụng luồng vận chuyển qua kênh băng thông rộng để tăng tính tương tác với người sử dụng đầu cuối Các thơng tín là: - EPG (lịch phát sóng điện tử) - HD teletext - Games Một vài thơng tin mà khơng có khẳ cung cấp trực tiếp luồng, chúng tải từ nhà cung cấp ứng dụng từ xa Các thơng tin là: - Online video/audio (DRM) - Video on demand - Vote - Website Dưới ví dụ thiết bị đầu cuối hỗn hợp phù hợp tiêu chuẩn HbbTV, nhìn từ phía sau: Hình 1.2 Humax iCord HD+ STB back panel 1.2.3 Thiết bị đầu cuối Set-Top-Box HbbTV 10 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường 4.3.2.2 Định tuyến truyền thơng IP Multicast Định tuyến dịng lưu thơng multicast vấn đề phức tạp, địa multicast cần nhận biết địa phiên truyền liệu đặc biệt, không đơn địa điểm vật lý cần gửi liệu đến Một số kỹ thuật phát triển để giải có hiệu vấn đề định tuyến dịng lưu thơng multicast Do số máy thu phiên multicast lớn, nên nguồn phát không cần thiết phải biết rõ tất địa Thay vào định tuyến mạng cần phải có khả chuyển địa multicast vào địa (host addresses) Để tránh lặp lại hoạt động này, thiết bị định tuyến chọn làm định tuyến (designated router) cho mạng, từ thiết bị định tuyến tạo cấu trúc mở rộng hình kết nối tất thành viên nhóm IP Multicast (a) : Mạng subnet (b) : Cấu trúc hình mở rộng bắt nguồn từ MR1 Hình 4.6 Cấu trúc hình mở rộng IP Multicast Một cấu trúc mở rộng dạng có kết nối với phạm vi vừa đủ cho có đường kết nối cặp router 80 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Tuỳ theo tình hình mật độ phân bố máy thu mạng, truyền thông IP Multicast sử dụng hai giao thức (và thuật toán) định tuyến sau : Giao thức định tuyến mật độ cao (Dense-mode routing protocol) : sử dụng thành viên nhóm Multicast phân bố dày đặc tồn mạng Nó tạo lưu thơng tràn ngập mạng giai đoạn liệu multicast để triển khai trì cấu trúc hình mở rộng Giao thức định tuyến mật độ thấp (Sparse-mode routing protocol) : sử dụng thành viên nhóm multicast phân bố thưa thớt mạng, cần sử dụng kỹ thuật chọn lọc để tổ chức trì cấu trúc multicast dạng Trong trường hợp lưu thông tràn ngập liệu multicast mạng gây lãng phí băng thơng gây vấn đề nghiêm trọng vận hành mạng Hình 4.7 Đăng nhập nhận dịng video qua Internet Nhìn chung, dù phương thức truyền thơng IP Multicast cho phép phân phối liệu từ đến nhiều điểm hiệu IP Unicast nhiều, tồn số vấn đề chưa giải : Các định tuyến trung gian cần phải có khả Multicast 81 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Tính vấn đề cấu hình lại (reconfiguration) tường lửa mạng Vấn đề độ tin cậy khả kiểm soát lỗi truyền liệu Các yêu cầu liên quan đên máy thu, cần có card mạng phần mềm đặc biệt hỗ trợ IP Multicast… 4.3.3 Truyền thông IP Simulcast 4.3.3.1 Nguyên lý truyền thông IP Simulcast IP Simulcast giải pháp để truyền liệu Internet từ máy phát sender đồng thời đến nhiều máy thu Nó có ưu điểm so với IP Unicast IP Multicast, giải hạn chế IP Multicast IP Simulcast sử dụng mơ hình truyền thơng mới, gọi mơ hình máy chủ - phát lại (repeater-server model) Trong mơ hình này, máy chủ server quản lý kiểm soát kết nối lẫn máy phát repeaters Với kỹ thuật máy chủ server giống máy chủ server thông thường, máy phát lại repeater (máy thu) bổ xung thêm tính máy chủ ngồi tính máy khách thơng thường 82 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Hình 4.8 Tháp truyền thơng IP Simulcast Điều có nghĩa máy thu khơng hiển thị dịng liệu cho người xem, mà truyền phát lại dòng liệu đến hai máy khách client khác đứng sau So với IP Multicast, IP Simulcast giúp làm giảm bớt số server (máy phát sender) cần thiết việc phân tải cho máy thu receiver (khách hàng) Mỗi máy thu trở thành máy phát lại repeater, truyền tiếp nội dung mà nhận đến hai máy thu phía sau (child receiver), tạo thành mơ hình truyền thơng hình tháp (Broadcast pyramid) Phương pháp làm giảm cách đáng kể băng thông server cần thiết mạng, máy chủ server cần gửi copy liệu, sau liệu lại copy lại chuyển tiếp máy thu đứng sau Do khơng cần chi phí phục vụ dịch vụ dự phịng để đảm bảo băng thông cố định cho máy thu (trong trường hợp đồng thời máy phát), phí cho truyền thơng IP Simulcast thấp trường hợp IP Multicast Hơn IP Simulcast không yêu cầu thêm thiết bị mạng đặc biệt (như định tuyến Router) để triển khai dịch vụ truyền thông IP Multicast Số máy thu tháp truyền thơng tăng theo biểu đồ hình nhị phân, tháp có tầng có khách hàng, có tầng có khách hàng… có n tầng có 2n(n-1)+2 khách hàng Các máy thu/phát lại (repeater/receiver) thực chức máy trạm thông thường, bao gồm sửa lỗi phát kết nối IP Simulcast cho phép thực việc truyền phát gói liệu có đảm bảo Đây khả mà kỹ thuật IP Multicast đáp ứng dịch vụ sử dụng kỹ thuật khó có khả sửa lỗi Các gói tin bị bị bỏ qua, hay cần bổ sung băng thông server để thực yêu cầu sửa lỗi Điều làm chi phí băng thơng 83 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường server tăng cao Như vậy, thấy điểm đặc biệt truyền thơng IP Simulcast nằm mối quan hệ chức server, máy phát lại máy khách Các chức thực hoàn toàn thiết bị đầu cuối (máy chủ server, máy khách client) không phụ thuộc vào khả thiết bị mạng Internet, server thực hai chức : Truyền phát dịng truyền thơng Tạo kết nối, liên kết làm nhiệm vụ phát lại/máy thu (repeater/receivers) trì truyền thơng IP Simulcast Các máy khách làm nhiệm vụ phát lại bao gồm hai modul chức : Modul phát chuyển tiếp (Repeater-client) thu nhận dịng liệu truyền thơng phát lại cách tương tác dòng liệu cho máy khách client đứng sau Ngồi ra, cịn thực chức máy khách client truyền thông bao gồm : kết nối, thu nhận liệu, quản lý nhớ trung gian buffer, giải nén liệu, sửa lỗi, hiển thị phát tổn thất kết nối Modul phát sửa lỗi (Repeater-sender) phát lại (rebroadcast) liệu đáp ứng yêu cầu sửa lỗi từ máy khách mà nhận Nó thực chức phát yêu cầu sửa lỗi chương trình mà thu 4.3.3.2 Phƣơng thức hoạt động truyền thông IP Simulcast Trong tháp truyền thông IP Simulcast, để đảm bảo liệu truyền thu nhận cách đầy đủ xác, yêu cầu truyền phát lại gói liệu thất lạc hay bị lỗi thực thông qua đường cung cấp phụ secondary feeds (các đường chấm chấm hình 4.9) 84 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Hình 4.9 Mối quan hệ máy chủ-máy phát lại Yêu cầu truyền lại gói liệu phục vụ sửa lỗi đƣợc thực thông qua đƣờng cung cấp phụ Trong tháp truyền thơng, máy chủ server có chức sau : Số hố chương trình nguồn : chương trình nguồn thường bao gồm audio video tương tự Các chương trình số hố chuyển thành dịng liệu theo trình tự thời gian Đồng nguồn liệu chương trình số hố, dịng liệu theo trình tự thời gian đến từ nguồn khác : số hoá nguồn tương tự, liệu nén lưu đĩa, liệu số từ chương trình phát, chương trình quyền hay từ nguồn khác Các chương trình nguồn xử lý, đồng khác với đoạn chương trình quảng cáo, lập kế hoạch phát sóng…Những nguồn khác dịng liệu số cần phải đồng đánh dấu thời gian để phát lại sau Nén nguồn : dòng liệu nguồn dạng số thời gian thực nén để giảm kích thước thời gian truyền phát Đây 85 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường trình cân nhiều yếu tố bao gồm tỉ số nén, chất lượng thu, độ phức tạp nén giải nén, khả thích nghi tuỳ theo cấp độ băng thơng mạng sẵn có, chống nhiễu… Tập hợp (trộn) chương trình nguồn nén vào gói liệu truyền phát Truyền phát sử dụng giao thức IP công nghệ truyền phát sở kỹ thuật gói liệu Dữ liệu tập hợp đóng gói vào gói IP để truyền phát Các liệu nén thể nhiều sơ đồ đóng gói khác để thích nghi với tốc độ truyền tải khác nhau, lực xử lý khác máy PC Các sơ đồ đóng gói lại sử dụng để cung cấp dòng liệu cho máy khách client đứng sau để tiếp tục phát lại Truyền phát gói liệu nguồn chương trình nén Kết nối máy trạm client có chức phát lại Việc xác lập đường cung cấp phụ cho máy trạm client có yêu cầu nhận liệu bổ sung để sửa lỗi thực sau : có máy trạm client gửi yêu cầu đến server đề nghị sửa lỗi Server định máy trạm client thích hợp hoạt động gần để làm nguồn gửi liệu phục vụ sửa lỗi cho máy trạm có u cầu thơng qua đường cung cấp phụ thiết lập hai máy Kết nối thơng tin thống kê, server kiểm sốt việc tạo dựng huỷ bỏ kết nối Nhóm modul phát chuyển tiếp máy trạm client mơ hình tháp truyền thông thực chức : Thiết lập kết nối : máy trạm client gửi yêu cầu kết nối đến máy chủ, máy chủ thiết lập kết nối riêng cho máy trạm 86 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Kết nối lại : kết nối bị gián đoạn, máy trạm đưa yêu cầu thực kết nối lại theo đạo máy chủ Lưu giữ gói liệu : gói liệu nhận cần phân đoạn cất giữ phục vụ cho việc xác định gói liệu bị thất lạc Đưa yêu cầu phát lại để sửa lỗi : yêu cầu gửi đến máy chủ để thiết lập đường cung cấp phụ phục vụ cho việc truyền phát lại gói liệu bị thất lạc Khắc phục cố : trường hợp gói liệu bị hỏng khơng thể sửa được, máy tram client cần thực số động tác tình : hiển thị trống (play silence), phát lại hình ảnh có, giảm cấp chất lượng Giải nén dòng liệu nhận Hiển thị dòng liệu giải nén cho khán giả xem chương trình Đồng với máy chủ : tốc độ hiển thị máy trạm cần làm đồng (phù hợp) với tốc độ thu phát máy chủ hay máy trạm đứng trước làm nhiệm vụ phát chuyển tiếp để tránh tượng tải băng thông mạng hay trống rỗng nhớ đệm máy trạm Các máy trạm cần có khả thích nghi với sai khác nhỏ tốc độ truyền phát thuộc phạm vi cho phép Modul phát lại phục vụ sửa lỗi máy trạm thuộc mơ hình thực chức : Truyền phát gói liệu nén truyền từ nguồn, hai đường cung cấp phụ hỗ trợ chức này, đường có khả nhận truyền phát lại nhờ chức máy trạm thu nhận dịng liệu Truyền phát lại gói liệu bị lỗi cho máy trạm đứng sau thông qua đường cung cấp phụ 87 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Dịng truyền thơng phân chia thành dòng nhỏ truyền phát thông qua modul phát chuyển tiếp máy trạm bố trí theo sơ đồ dạng nhị phân (hai nhánh) Các dòng chia nhỏ kết hợp lại dòng modul phát chuyển tiếp đó, gọi superposition nhị phân Chuỗi superposition toàn hệ thống tạo thành đường trục truyền thông đặc trưng cho trình truyền phát liệu tồn hệ thống Vị trí superposition chọn cho đường trục truyền thông chia (ở mức độ có thể) tầng (stages) cấu trúc hình thành hai nửa Cách bố trí superposition đảm bảo không modul repeater không nhận liệu có modul repeater cung cấp liệu đứng trước bị hỏng Trong q trình thu nhận liệu, modul chuyển tiếp tập hợp gói liệu nhớ đệm buffer, nhớ đệm sử dụng để bù trễ gói liệu Sau tượng trễ bao gồm trễ Error Delay Jitter Delay (trễ lỗi trễ giao động) khắc phục, gói liệu nhận truyền phát tiếp tục đến tầng Chức sửa lỗi truyền thông IP Simulcast bao gồm trình khác : sửa lỗi truyền lại liệu phục vụ sửa lỗi Trên hình 4.10 sơ đồ phân bố thời gian gói liệu lưu lại vùng đệm để sửa lỗi tiếp tục truyền modul truyền phát repeaters 88 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Hình 4.10 Thời gian gói liệu lƣu lại nhớ đệm để sửa lỗi phát lại Dữ liệu hiển thị cho người xem chuyển sang nhớ đệm hiển thị (playback buffer) trình hiển thị đồng với tốc độ thu nhận gói liệu để tránh việc tải hay thiếu nhớ đệm hiển thị Khi repeater (máy trạm client) yêu cầu kết nối đến máy chủ quản trị (server administrator) để xin tham gia vào hệ thống truyền thông Server administrator nhận biết yêu cầu xếp repeater vào thứ tự kết nối yêu cầu máy trạm client tầng đứng trước cung cấp liệu cho repeater Khi máy trạm client muốn khỏi hệ thống truyền thơng đưa u cầu kết thúc kết nối cho máy chủ quản trị Nếu dãy repeater chờ đợi kết nối không rỗng, repeater lựa chọn từ dãy này, thông báo thay đổi máy chủ đưa cho máy bố (mẹ) máy trạm kết thúc kết nối Nếu khơng có repeater chờ đợi kết nối, máy trạm client hoạt động lâu tầng tiếp lựa chọn thay Các cố hỏng hóc máy trạm client hệ thống truyền thông thông báo cho máy chủ quản trị nhờ máy trạm đứng sau 89 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường KẾT LUẬN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, việc củng cố lại kiến thức học, em nghiên cứu HBBTV truyền hình công nghệ kỹ thuật sử dụng thực tế có hình ảnh minh họa cụ thể Từ có tiêu chuẩn cách ghép kênh, nén phung phú đa dạng công nghệ Do thời gian hạn chế nên đồ án tránh khỏi khiếm khuyết Em mong muốn nhận bảo, góp ý chân thành thầy cô giáo bạn Cuối em xin cảm ơn tất thầy cô giáo ngành Điện - Tử Viễn Thông trang bị cho chúng em hành trang kiến thức chuyên môn để em vận dụng tốt phục vụ cho đồ án tốt nghiệp công việc sau Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày 02 tháng 05 năm 2013 Sinh viên Nguyễn Thị Hƣờng 90 Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Hoàng Tiến – Vũ Đức Lý (2000), Giáo trình truyền hình, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Gs TsKH Nguyễn Kim Sách (2000), Truyền hình số có nén Multimedia, Nhà xuất khoa học kỹ thuật BSMediasoft Co, “Introduction to MarA Middleware solution for HbbTV – HbbTV project”, version 0.9, February 5, 2010 Website: http://www.hbbtv.org 91 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường THUẬT NGỮ TIẾNG ANH Từ viết tắt Tiếng Anh đầy đủ Tiếng Việt Lớp thích nghi ATM Biến đổi tương tự số Điều chế delta thích nghi Điều chế xung mã visai thích nghi Đường thuê bao số bất đối xứng Hiệp hội kỹ thuật Audio Mã chuẩn Mỹ trao đổi thông tin Mode truyền bất đồng Hội đồng hệ thống ATSC Advanced Television Test Center truyền hình cải biên (Mỹ) BER Bit Error Rate Tốc độ sai số bít Broadband Integrated Service Mạng số dịch vụ có băng B-ISDN Digital tần rộng BIOS Basic Input Output System Hệ thống vào BPM Bi – Phase Mark Đánh dấu pha (mã) Committee Consultatif International Hội đồng tư vấn quốc tế CCIR Radiodiffusion phát sóng CCS Closed Captioning Signals Tín hiệu tựa đề đóng CD Compact Disk Đĩa CD Codec Coder / Decoder Mã hoá giải mã Coded Orthogonal Frequency Mã hoá ghép kênh theo COFDM Division Multiplexing tần số trực giao Kiểm tra độ dư thừa có CRC Cyclic Redundancy Check chu kỳ (mã) Biến đổi số thành tương D/A (DAC) Digital -to- Analog tự DAB Digital Analog Broadcasting Phát số DAT Digital Audio Table Bảng audio số DC Direct Current Dòng chiều DCT Discrete Cosine Transform Biến đổi cosin rời rạc DEMUX Demultiplex Tách kênh Từ viết tắt Tiếng Anh đầy đủ Tiếng Việt Digital Broadcasting Expert’s Nhóm chun gia truyền DiBEG Group hình số (Nhật) AAL ATM Adaptation layer A/D (ADC) Analog - to- digital ADM Adaptive Differential Modulation Adaptive Differential Pulse Code ADPCM Modulation Asymmetric Digital Subscriber ADSL Line AES Audio Engineering Society American Standard Code for ASCII Information Interchange ATM Asynchronous Transfer Mode 92 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Điều chế xung mã visai Truyền hình số (chuẩn DVB Digital Video Broadcasting Châu Âu) Truyền hình số truyền DVBC/S/T DVB-Cable / Satellite / Terrestrial qua cáp / vệ tinh / mặt đất Hiệp hội truyền EBU European Broadcast Union truyền hình Châu Âu ECS Entropy Coded Segment Đoạn mã hoá entropy EOB End of Block Kết thúc khối ES Elementary Stream Dòng Biến đổi thuận cosin rời FDCT Forward DCT rạc FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh theo tần số Gbps Gigabit per second Mêgabit giây (Mb/s) Mêgabyte giây GPps Gigabyte per second (MB/s) G/B/R Green / Blue / Red Lục / Lam / Đỏ GOP Group of Picture Nhóm ảnh Hệ thống nghe HAS Human Auditory System người (tai) High-bit rate Digital Subscriber Đường thuê bao số có tốc HDSL Line độ bít cao Truyền hình có độ phân HDTV High-definition Television giải cao Hệ thống nhìn mắt HVS Human Visual System người (mắt) I/O Input / Output Vào / Biến đổi nghịch cosin rời IDCT Inverse DCT rạc Mạng số dịch vụ tích ISDN Integrated Services Digital Network hợp Tổ chức tiêu chuẩn Quốc ISO International Standard Organization tế International Telecommunication Hiệp hội viễn thông Quốc ITU Union tế Từ viết tắt Tiếng Anh đầy đủ Tiếng Việt Nhóm chuyên gia nghiên JPEG Joint Photographic Expert’s Group cứu ảnh tĩnh LAN Local Area Network Mạng cục LPF Low-pass Filter Mạng lọc thông thấp LSB Least-significant Bit Bít có ý nghĩa DPCM Differential Pulse Code Modulation 93 Cơng nghệ truyền hình HbbTV Mbps MBps MCP Modem MPEG MSB MUX NTSC OSI PAL PAM PCM PES Pixel PS PWM QAM RLC RMS SMPTE TC TS VBR VBI VCD VLC Nguyễn Thị Hường Megabit per second Mêgabít giây Mêgabyte giây Megabyte per second (MB/s) Motion-compensated Prediction Dự báo bù chuyển động Modulator – demodulator Điều chế - Giải điều chế Nhóm chuyên gia nghiên Moving Pictures Experts Group cứu hình ảnh động Most-significant bit Bít có ý nghĩ Multiplex Ghép kênh National Television System Hội đồng hệ thống truyền Committee hình quốc gia Mỹ Mơ hình liên kết hệ thống Open System Interconnection model mở Pha luân phiên theo dòng Phase Alternating Line (hệ PAL) Pulse Amplitude Modulation Điều biên xung Pulse Code Modulation Điều xung mã Packetized Elementary Stream Dòng đóng gói Picture element Điểm ảnh Program Stream Dịng chương trình Điều chế theo độ rộng Pulse-Width Modulation xung Quadrature Amplitude Modulation Điều biên vng góc Mã hố có độ dài mức Run-Length and level Coding chạy Căn bình phương trung Root Mean Square bình Society of Motion Pictures Hiệp hội kỹ sư truyền Television Engineers hình ảnh động (Mỹ) Transfer Controller Điềukhiển truyền Transport Stream Dịng truyền Variable Bit Rate Tốc độ bít thay đổi Vertical Blanking Interval Khoảng xoá mành Video Compact Disk CV cho video Mã hoá theo độ dài thay Veriable – Length Coding đổi 94 ... Hƣờng Công nghệ truyền hình HbbTV Nguyễn Thị Hường Chƣơng TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH HbbTV 1.1 SỰ RA ĐỜI CỦA TRUYỀN HÌNH HbbTV Trên giới nay, tồn song song hai hình thức truyền hình phổ biến: Truyền hình. .. vực truyền hình viễn thơng, em lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Cơng nghệ truyền hình HbbTV? ?? Đồ án gồm chƣơng: Chương 1: Tổng quan truyền hình HbbTV Chương 2: Các công nghệ kỹ thuật đƣợc dùng HbbTV. .. giải mã tín hiệu truyền hình sau chuyển liệu hình ảnh âm lên hình TV Đối với chuẩn HbbTV – chuẩn cơng nghệ truyền hình lai ghép cơng nghệ truyền hình quảng bá cơng nghệ truyền hình Internet –