Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV trên wimax

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ QUỐC THỐNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT MÃ HÓA SMDC KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SCM CHO DỊCH VỤ IPTV TRÊN WiMAX Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2012 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Cán chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày… tháng…… năm…… Thành phần đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… …………………………………………… Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Độc lập - Tự - Hạnh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng …… năm ……… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Võ Quốc Thống…………………………Phái: Nam Ngày, tháng, năm, sinh: 20/02/1982……………………….Nơi sinh: Cần Thơ…… Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử………………………… MSHV: 09140027…… I- TÊN ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG KỸ THUẬT MÃ HÓA SMDC KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SCM CHO DỊCH VỤ IPTV TRÊN WiMAX II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu WiMAX, dịch vụ IPTV, mơ hình IPTV WiMAX - Đề xuất kỹ thuật mã hóa SMDC cho video kỹ thuật điều chế SCM lớp vật lý WiMAX - Đánh giá phương pháp đề xuất qua q trình mơ III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS PHẠM HỒNG LIÊN Nội dung đề cương Luận văn Thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn Cơ PGS.TS Phạm Hồng Liên, người nhiệt tình hướng dẫn để hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn Thầy Cơ tận tình, dạy thời gian qua Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp quan tâm chia trình học làm luận văn Luận văn hoàn thành động viên chia sẻ người thân gia đình, người ủng hộ, giúp đỡ nhiều tinh thần Xin cảm ơn tất Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 01 Năm 2012 Võ Quốc Thống LỜI CAM ĐOAN Luận văn kết trình tự nghiên cứu từ báo khoa học tạp chí IEEE, Springer, từ ebook Những kết nêu luận văn thành lao động cá nhân tác giả giúp đỡ giáo viên hướng dẫn PGS.TS Phạm Hồng Liên Tác giả xin cam đoan luận văn hồn tồn khơng chép lại cơng trình có từ trước TÓM TẮT LUẬN VĂN IPTV dịch vụ truyền hình qua mạng ngày phát triển triển khai nhiều nơi giới Phổ biến loại hình dịch vụ việc sử dụng mạng cáp hữu tuyến để cung cấp, truyền tải nội dung tới khách hàng Vấn đề triển khai mạng khơng dây cịn nhiều hạn chế cịn giới hạn điều kiện kỹ thuật Gần phát triển hệ mạng không dây hệ WiMAX, LTE Hệ thống mạng khơng dây WiMAX có đặc điểm băng thông rộng, độ trễ thấp, trì QoS (phù hợp dùng để phân phối dịch vụ đa phương tiện), hỗ trợ di động, vùng phủ sóng rộng,… Do đó, WiMAX thích hợp dùng để phân phối dịch vụ IPTV đến nơi đâu Trong luận văn trình bày khái quát vấn đề triển khai IPTV mạng WiMAX, phân tích khó khăn, thuận lợi mơ hình dịch vụ Thách thức chủ yếu đề cập vấn đề phân tập kênh đa đường dùng môi trường truyền dẫn không dây Đề xuất phương pháp mã hóa SMDC cho video kỹ thuật điều chế SCM cho lớp vật lý WiMAX Trình bày phương pháp kỹ thuật đề xuất đánh giá kết thu qua qui trình mơ Đưa kiến nghị kết luận cho hướng nghiên cứu MỤC LỤC DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH SÁCH HÌNH VẼ PHẦN MỘT: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 1.6 Bố cục luận văn CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN WiMAX 2.1 2.2 Định nghĩa WiMAX Các chuẩn WiMAX 6 2.2.1 Chuẩn IEEE 802.16-2001 2.2.2 Chuẩn IEEE 802.16A-2003 2.2.3 Chuẩn IEEE 802.16D-2004 2.2.4 Chuẩn IEEE 802.16e 2.2.5 Chuẩn IEEE 802.16j 2.2.6 Chuẩn IEEE 802.16m 2.3 Mơ hình hệ thống 2.4 Các Profile hệ thống WiMAX 10 2.4.1 Các Profile hệ thống WiMAX cố định 10 2.4.2 Các Profile hệ thống WiMAX di động 11 Các lớp giao thức WiMAX 12 2.5 2.5.1 Lớp hội tụ dịch vụ chuyên biệt (MAC_CS) 12 2.5.2 Lớp phần chung (MAC_CPS) 13 2.5.3 Lớp bảo mật (MAC_PS) 13 2.5.4 Cấu trúc khung MAC 14 2.6 Truyền dẫn frame MAC (MPDU) 17 2.6.1 Phân đoạn 18 2.6.2 Đóng gói 19 2.6.3 Ghép nối 19 2.7 Đặc điểm lớp MAC 20 2.7.1 QoS 20 2.7.2 Điều khiển công suất 22 2.7.3 Chuyển giao 22 2.7.4 Bảo mật 22 2.7.5 Dịch vụ MBS (Muticast Broadcast Services) 23 Lớp vật lý (physical layer - PHY) 23 2.8.1 Các kỹ thuật truyền thông lớp PHY 24 2.8.1.1 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 24 2.8.1.2 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 24 2.8.1.3 SOFDMA (Salable OFDMA) 25 2.8.1.4 Định dạng khung truyền 26 2.8.1.5 Cấu trúc khung OFDM 27 2.8.1.6 Cấu trúc khung OFDMA 29 2.8.2 Các kỹ thuật khác hỗ trợ lớp vật lý 30 2.8 2.9 Mơ hình tham chiếu WiMAX 31 2.9.1 Các thực thể 32 2.9.2 Các điểm tham chiếu 33 2.10 Ứng dụng WiMAX 34 2.11 Kết luận chương 35 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN DỊCH VỤ IPTV 36 3.1 Khái niệm IPTV 36 3.2 Một số đặc điểm IPTV 37 Các dịch vụ IPTV 37 3.3.1 Các dịch vụ video IPTV 38 3.3.1.1Các dịch vụ video quảng bá 38 3.3.1.2.Các dịch vụ video theo yêu cầu 38 3.3.2 Các dịch vụ audio IPTV 39 3.3.3 Các dịch vụ thơng tin tích hợp 39 3.3.4 Các dịch vụ quảng cáo 40 3.3 3.4 Sự khác biệt IPTV truyền hình Internet 40 3.5 Cấu trúc chung hệ thống IPTV 41 3.5.1 Đóng gói định dạng nội dung IPTV 43 3.5.2 Phương thức truyền tải nội dung IPTV 45 3.5.3 Các kỹ thuật dùng truyền tải dịch vụ IPTV 46 3.6 Triển khai IPTV WiMAX 47 3.6.1 Thuận lợi thách thức triển khai IPTV WiMAX 47 3.6.1.1 Các yếu tố thuận lợi 47 3.6.1.2 Thách thức triển khai IPTV WiMAX 49 3.6.1.3 Thách thức phân tập kênh fading dùng multicast 51 3.6.2 Mơ hình hệ thống IPTV WiMAX 52 3.6.2.1 Hoạt động lớp MAC 53 3.6.2.2 Hoạt động lớp PHY 54 3.7 Xu hướng IPTV 56 3.8 Tính tốn băng thơng mạng IPTV 57 3.9 Kết luận chương 58 CHƯƠNG 4: KỸ THUẬT NÉN VIDEO DÙNG TRONG IPTV 60 4.1 Giới thiệu chung MPEG 60 4.2 Chuẩn mã hóa H.264/AVC 61 4.2.1 Mở đầu 61 4.2.2 Điểm kỹ thuật H.264/AVC 62 4.2.3 Lớp trừu tượng mạng (NAL – Network Abstaction Layer) 63 4.2.4 Lớp mã hóa video (Video Coding Layer) 63 4.2.4.1.Chia ảnh thành macroblock 64 4.2.4.2.Dự đoán Intra – frame 65 4.2.4.3.Dự đoán liên ảnh (Inter – frame) 67 4.2.4.4.Biến đổi DCT lượng tử hóa 70 4.2.4.5.Mã hóa Entropy 71 4.2.4.6.Bộ lọc tách khối (deblocking filter) 72 4.2.5 Các Profile level 73 4.2.6 So sánh H.264/AVC với chuẩn mã hóa trước 74 4.2.7 Ứng dụng H.264/AVC 75 4.3 Chuẩn mã hóa H.264/SVC 76 4.3.1 Phân cấp thời gian 77 4.3.2 Phân cấp không gian 79 4.3.2.1.Dự đoán chuyển động liên lớp 81 4.3.2.2.Dự đoán độ dư thừa liên lớp 81 4.3.2.3.Dự đoán intra liên lớp 82 4.3.3 Phân cấp Chất lượng 82 4.3.3.1.Phân cấp SNR -Coarse Grain (CGS) 82 4.3.3.2.Phân cấp SNR -Medium Grain (MGS) 82 4.3.4 Phân cấp kết hợp 83 4.3.5 Cấu trúc lớp NAL 84 4.3.6 Ứng dụng H.264/SVC 85 Mã hóa đa mô tả MDC 87 4.4 4.4.1 Lưu đồ MDC 88 4.4.2 Các đặc điểm bật MDC 89 4.5 Kết luận chương CHƯƠNG 5: ĐIỀU CHẾ MÃ HÓA XẾP CHỒNG 5.1 Điều chế mã hóa xếp chồng 5.1.1 Giới thiệu 90 92 92 92 Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX BER for SCM, BL (QPSK-3/4) and EL (16QAM-3/4) 10 -1 10 -2 BER 10 -3 10 -4 10 BL (QPSK-3/4) EL (16QAM-3/4) All (16QAM -3/4) -5 10 10 SNR (dB) 15 20 Hình 7.8 BER SCM- 16QAM dùng QPSK-3/4 QPSK-3/4 BER for SCM, BL (QPSK-1/2) and EL (64QAM-1/2) 10 -1 BER 10 -2 10 -3 10 BL (QPSK-1/2) EL (64QAM-1/2) All (64QAM -1/2) -4 10 10 15 20 25 SNR (dB) Hình 7.9 BER SCM- 64QAM dùng QPSK-1/2 16QAM-1/2 GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 126 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX BER for SCM, BL (QPSK-1/2) and EL (64QAM-3/4) 10 -1 BER 10 -2 10 -3 10 BL (QPSK-1/2) EL (64QAM-3/4) All (64QAM -2/3) -4 10 10 15 20 25 SNR (dB) Hình 7.10 BER SCM- 64QAM dùng QPSK-1/2 16QAM-3/4 BER for SCM, BL (QPSK-3/4) and EL (64QAM-1/2) 10 -1 BER 10 -2 10 -3 10 BL (QPSK-3/4) EL (64QAM-1/2) All (64QAM -2/3) -4 10 10 15 20 25 SNR (dB) Hình 7.11 BER SCM- 64QAM dùng QPSK-3/4 16QAM-1/2 GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 127 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX BER for SCM, BL (QPSK-3/4) and EL (64QAM-3/4) 10 -1 BER 10 -2 10 -3 10 BL (QPSK-3/4) EL (64QAM-3/4) All (64QAM -3/4) -4 10 10 15 20 25 SNR (dB) Hình 7.12 BER SCM- 64QAM dùng QPSK-3/4 16QAM-3/4 Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ BER kết luận rằng, điều chế giải điều chế SCM WiMAX theo phương pháp đề xuất đem lại kết tốt, đáp ứng theo điều điều kiện kênh truyền mà dùng phương pháp điều chế thơng thường khơng giải Dung hịa tốc độ truyền, lượng liệu với điều kiện kênh mà điều chế thông thường không đáp ứng Đã khắc phục vấn đề phân tán kênh đa người dùng, cần tín hiệu truyền multicast đáp ứng đồng thời yêu cầu, điều kiện khác người dùng Không multicast truyền thống thích hợp cho kênh truyền đồng nhất, thiết bị giải điều chế đồng nhất, multicast dùng SCM đáp ứng linh hoạt theo điều kiện kênh truyền, thiết bị thu không đồng Khi áp dụng vào truyền video cần lưu ý lựa chọn sơ đồ điều chế mã hóa thích hợp để cân liệu hai dòng BL EL cho đáp ứng với số đông thiết bị thu phù hợp điều kiện kênh truyền 7.2.2 Kết mô SMDC 7.2.2.1 SMDC dùng H264/AVC MDC GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 128 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX Mã hóa video nguồn (.yuv) chuẩn H264/AVC dùng phần mềm JM 15.0 [31] viết ngơn ngữ C++ Sau biên dịch có file thực thi lencod.exe ldecod.exe, hai file dùng để chạy chương trình mã hóa giải mã, cần quan tâm tới file encoder.cfg decoder.cfg hai file cấu hình tham số mã hóa giải mã Chương trình mơ thực ngơn ngữ Matlab R2009a Mơ q trình gói truyền theo mơ hình ‘Gilbert-Eliiot’ với thơng số gói ngẫu nhiên PLR Giả thuyết có tỉ lệ gói tương ứng sau: Dịng D1 (ưu tiên cao, tương ứng điều chế mức thấp mơ hình SCM) có tỉ lệ gói PLR1 (%) = [1, 3, 5] Dòng D2 (ưu tiên thấp, tương ứng điều chế mức cao mơ hình SCM) có tỉ lệ gói PLR2 (%) = [ 5, 10, 15] Chuỗi video foreman.yuv có độ phân giải CIF (352x288), gồm 300 frame có tốc độ 30 fps, định dạng YUV 4.2.0 Thông số mã H264/AVC: GOP =15, IBBPBBPBBPBBPBB, thông số lượng tử hóa ảnh QPI=QPP=QPB=32 NAL định dạng theo RTP (Real-time Transport Protocol) Kết mô sau: YPSNR for SMDC with PLR1=1%, PLR2=5%; mean =31.6279 dB 40 YPSNR (dB) 35 30 25 20 50 100 150 frame number 200 250 Hình 7.13 Trị số YPSNR có PLR1=1%, PLR2=5% GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 129 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX YPSNR for SMDC with PLR1=3%, PLR2=10%; mean =29.0511 dB 40 YPSNR (dB) 35 30 25 20 50 100 150 frame number 200 250 Hình 7.14 Trị số YPSNR có PLR1=3%, PLR2=10% YPSNR for SMDC with PLR1=5%, PLR2=15%; mean =28.6956 dB 40 YPSNR (dB) 35 30 25 20 50 100 150 frame number 200 250 Hình 7.15 Trị số YPSNR có PLR1=5%, PLR2=15% GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 130 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX (1,5) (3,10) (5, 15) Hình 7.16 Frame giải mã bị lỗi với (PLR1, PLR2) khác Nhận xét: Mã SMDC dùng để mã hóa chuỗi video thơ (.yuv) truyền qua kênh truyền có tỉ lệ lỗi gói PLR khác Ta thấy kênh truyền có PLR tăng chất lượng ảnh (frame chuỗi viddeo) thu thông số PSNR giảm Nhưng với tỉ lệ gói cao khoảng 5% 15% cho hai dịng D1 D2 chất lượng video giải mã có số trung bình PSNR (mean # 29dB) tương đương MOS = (Pair) cho thấy chất lượng mã SMDC tốt Tuy nhiên, thực tế tùy theo cảm nhận người xem mà chất lượng video giải mã khác số MOS mang tính thống kê phụ thuộc nhiều vào điều kiện khảo sát GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 131 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX 7.2.2.2 SMDC dùng H264/SVC MDC Mã hóa video nguồn (.yuv) chuẩn H264/SVC dùng phần mềm JSVM 9.8 [32] Đây phần mềm mã nguồn mở viết ngơn ngữ C++ Biên dịch có file H264AVCEncoderLibTestStatic.exe H264AVCDecoderLibTestStatic.exe, hai file dùng để chạy chương trình mã hóa giải mã, file encoder.cfg file cấu hình mã hóa decoder.cfg file cấu hình giải mã Chương trình mơ thực ngơn ngữ Matlab R2009a Mơ q trình gói với giả thuyết sau: Dịng D1 (ưu tiên cao) có tỉ lệ gói PLR1 (%) = [1, 3, 5] Dịng D2 (ưu tiên thấp) có tỉ lệ gói PLR2 (%) = [ 5, 10, 15] Chuỗi video foreman.yuv có hai độ phân giải CIF (352x288) 300 frame có tốc độ 30 fps QCIF(176x144) 150 frame có tốc độ 15 fps, định dạng YUV 4.2.0 Chuỗi video mã hóa phân cấp gồm có lớp khơng gian lớp phân vào dịng mô tả Thông số mã H264/SVC sau: GOP =16, thơng số lượng tử hóa lớp QP0= 28, QP1=32 Kết mô sau: YPSNR for SMDC with PLR1=1%, PLR2=5%; mean =34.4867 dB 45 40 YPSNR (dB) 35 30 25 20 15 50 100 150 frame number 200 250 300 Hình 7.17 Trị số YPSNR có PLR1=1%, PLR2=5% GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 132 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX YPSNR for SMDC with PLR1=3%, PLR2=10%; mean =33.934 dB 45 40 YPSNR (dB) 35 30 25 20 15 50 100 150 frame number 200 250 300 Hình 7.18 Trị số YPSNR có PLR1=3%, PLR2=10% YPSNR for SMDC with PLR1=5%, PLR2=15%; mean =29.7987 dB 45 40 YPSNR (dB) 35 30 25 20 15 10 50 100 150 frame number 200 250 300 Hình 7.19 Trị số YPSNR có PLR1=5%, PLR2=15% GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 133 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX YPSNR for SMDC with PLR1=5%, PLR2=15%; mean =32.0699 dB 38 YPSNR (dB) 36 34 32 30 28 26 20 40 60 80 frame number 100 120 140 Hình 7.20 Trị số YPSNR dòng D1, lớp (1,5) (3,10) (5, 15) Hình 7.21 Các frame giải mã bị lỗi với (PLR1, PLR2) khác Nhận xét: Tương tự trường hợp SMDC dùng H.264/AVC, thấy chất lượng video thu tốt theo điều kiện kênh có tỉ lệ gói cao Chất lượng thơng qua trị số PSNR mã SMDC dùng H.264/SVC tốt dùng H.264/AVC với điều kiện tỉ lệ gói Trong trường hợp thiết bị thu bị hạn chế khả xử lý, hiển thị yêu cầu độ phân giải thấp (các thiết bị cầm tay) cần giải mã dịng D1 mà khơng cần đến dòng D2 GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 134 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX Tóm lại với mã SMDC với hai phương pháp đề xuất dùng để nén (mã hóa) video lớp ứng dụng dùng điều chế SCM cho hai dòng liệu lớp vật lý để cung cấp dịch vụ video phù hợp theo yêu cầu thích nghi với điều kiện kênh truyền thuê bao Lúc thuê bao thu chất lượng video “chấp nhận được” với kênh truyền có PLR cao (SNR thấp) mà trước khó đạt Nếu áp dụng vào dịch vụ IPTV qua mạng không dây (như WiMAX) trì QoS hạn chế ngẽn mạng (truyền multicast) trì kết nối (thích nghi kênh truyền) tới thuê bao có kênh xấu, sử dụng băng thông truyền hiệu (chỉ cần truyền tín hiệu đáp ứng nhiều thuê bao) khắc phục tượng phân tán kênh đa người dùng trình bày GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 135 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 8.1 Kết luận Luận văn trình bày khó khăn thách thức triển khai IPTV WiMAX đưa giải pháp dùng mã SMDC để mã hóa nguồn video kết hợp với điều chế mã xếp chồng SCM lớp vật lý kênh truyền WiMAX Kết mô chứng minh tỉ lệ bit lỗi BER dùng SCM cải thiện đáng kể không dùng SCM (dùng điều chế thông thường) Vấn đề khắc phục phân tán kênh đa người dùng cải thiện dùng SMDC kết hợp với SCM dịch vụ IPTV WiMAX Cải thiện hiệu so với truyền multicast truyền thống, mở ứng dụng để triển khai thực tế Hạn chế đề tài mô kênh truyền vật lý WiMAX mà chưa mơ q trình xảy lớp khác hệ thống IPTV Để mô phỏng, đánh giá phương pháp mã SMDC truyền qua mạng IP thực, giả định có tỉ lệ gói đường truyền từ nơi gửi đến nơi nhận 8.2 Hướng phát triển Tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện phương pháp đề xuất thực nghiệm với trình xảy theo thời gian thực qua kênh truyền WiMAX thật Dùng phần mềm mô mạng thực hỗ trợ IPTV mô-đun lý WiMAX (phát thu) để khảo sát, đánh giá hiệu phương pháp đề xuất môi trường vật lý khác GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 136 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] James She, Fen Hou, Pin-Han Ho, and Liang-Liang Xie, , “IPTV over WiMAX: Key SucceSS Factors, Challenges, and Solutions”, IEEE Communication Magazine, August 2007, pp 2-8 [2] I V Uilecan, Chi Zhou, Guillermo E Atkin “Framework for delivering IPTV services over WiMAX wireless networks,” Proc IEEE EIT 2007, May 2007, pp 470–475 [3] F Retnasothie, M K.Ozdemir, T.Yucek, “Wireless IPTV over WiMAX: challenges and applications” [4] James She, Xiang Yu, Pin-Han Ho and En-Hui Yang, “A cross layer design Framework for Robust IPTV services over IEEE 802.16 networks”, IEEE journal on selected areas in communications, vol 27, no 2, feb 2009, pp 235 – 245 [5] IEEE Standard 802.16, “Draft Standard for Local and Metropolitan Area Networks part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems”, IEEE, Jan 2009 [6] Loutfi Nuaymi, “WiMAX: Technology for Broadband Wireless Access”, John Wiley & Sons, 2007, ISBN: 9780470028087 [7] Kamran Etemad, “Overview of mobile WiMAX Technology and Evolution”, IEEE Communiction Magazine, Oct 2008, pp 31 – 40 [8] Fan Wang, A Ghosh C Sankaran, “Mobile WiMAX System: Performance and Evolution”, IEEE Communiction Magazine, Oct 2008, pp 41 – 48 [9] Lê Văn Tuấn, “Các băng tần WiMax”, Tạp chí Cơng nghệ thơng tin & Truyền thơng, 2006 [10] WiMAX forum, “Mobile WiMAX – Part 1: A Technical Overview and Performance Evaluation”, Aug 2006 [11] ITU-T Y.1901, “Requirements for the support of IPTV services”, Jan 2009 [12] Gerard O’Driscoll., “Next Generation IPTV Services Networks”, Wiley, 2007 [13] “High-Quality and resilient IPTV Multicast Architecture”, Technical White Paper of Nokia Siemens Networks GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 137 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX [14] J She, P Ho, and B Shihada, “Optimizing Energy and Modulation Selection In Multi-Resolution Modulation For Wireless Video Broadcast/Multicast”, AccessNets09 [15] James Ching-Chih-Ho, “Logical Superposition Coded Modulation for Wireless Video Multicasting ”, Electrical & Computer Engineering, University of Waterloo, Canada, 2009 [16] Andrea Vitali, “Multiple Description Coding - a new technology for video streaming over the Internet”, STMicroelectronics [17] F H.P Fitzek, B Can, R.Prasad, M Katz, “Overhead and Quality Measurements for Multiple Description Coding for Video Services”, WPMC 2004, p 524-528 [18] T Wiegand, G J Sullivan, G Bjontegaard, and A Luthra, “Overview of the H.264/AVC video coding standard”, IEEE Trans Circuits Syst Video Technol., vol 13, no 7, Jul 2003, pp 560–576 [19] Schwarz, H, Marpe, D & Wiegand, T, “Overview of the Scalable H.264/MPEG4- AVC Extension”, IEEE Transactions on circuits and systems for video technology, vol 17, no 9, sep 2007, pp 1103 – 1120 [20] Charles Cartwright, Jeremy Bennett, Giles Wilson, “Advanced coding: technology, systems and applications”, TANDBERG Television, UK [21] Soon-kak Kwon , A Tamhankar , K.R Rao, “Overview of H.264/MPEG-4 part 10”, J Vis Commun Image R 17, 2006 [22] Abanoz, T B., & Tekalp, A M, “SVC-based scalable multiple description video coding and optimization of encoding configuration” ICIP 2009, pp 3741–3744 [23] Wang, Y., Reibman, A R., & Lin, S, “Multiple description coding for video delivery” Proceedings of the IEEE, vol.93, no.1, jan 2005, pp 57–70 [24] Wang, H., & Ortega, A, “Robust video communication by combining scalability and multiple description coding techniques” [25] Yu, M., Ye, X., Jiang, G., Wang, R., Xiao, F., & Kim, Y, “New multiple description layered coding method for video communication”, PDCAT’05, 2005 [26] Zheng, R., Zhuang, W., & Jiang, H, “Scalable multiple description coding and distributed video streaming in 3G mobile communications” Wireless Communications and Mobile Computing, 5, pp 95–111, 2005 GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 138 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX [27] Liu, M., & Zhu, C, “Multiple description video coding using hierarchical B pictures”, ICME 2007, pp 1367-1370, 2007 [28] Folli, M., & Favalli, L, “Scalable multiple description coding of video sequences” GTTI’08, pp 1-7, 2008 [29] Karim, H A., Hewage, C., Worrall, S., & Kondoz, A M, “Scalable multiple description video coding for stereoscopic 3D” [30] Stoufs, M R., Munteanu, A., Barbarien, J., Cornelis, J., & Schelkens, P., “Optimized scalable multiple-description coding and FEC-based joint sourcechannel coding: a performance comparison”, WIAMIS 2009, pp 73-76, 2009 [31] JM software, http://iphome.hhi.de/suehring/tml/download/ [32] JSVM software, project of the JVT and ITU-T Video Coding Experts Group [33] Demo “Simulink IEEE 802.16-2004 WirelessMan –OFDM PHY Downlink”, Matlab R2009a [34] E.N.Gilbert, “Capcity of a brust _noise chanel”, March 1960 [35] Ling-J Chen, Rohit Kapoor, M Y Sanadidi, Mario Gerla, “Enhancing Bluetooth TCP Throughput via Link Layer Packet Adaptation”, The 2004 IEEE International Conference on Communications (ICC 2004), June 2004 GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 139 HVTH: Võ Quốc Thống Sử dụng kỹ thuật mã hóa SMDC kết hợp với Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật điều chế SCM cho dịch vụ IPTV WiMAX LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Sơ lược thân Họ tên: Võ Quốc Thống Sinh ngày: 20/02/1982 Giới tính: Nam Dân tộc: Kinh Tôn giáo: Không Quê quán: Hậu Giang Chức vụ, đơn vị công tác: nhân viên, Trung tâm THVN TP.Cần Thơ Địa chỉ: 215, đường 30/4, P.Hưng Lợi, Q.Ninh Kiều, TP.Cần Thơ Điện thoại: 0939791759 Email: vothongct@yahoo.com Quá trình đào tạo Đại học: Thời gian: 09/2000 đến 05/2005 Nơi học: Đại học Cần Thơ Ngành học: Điện tử Luận văn tốt nghiệp: “ Tự chỉnh điều khiển mờ dùng giải thuật di truyền” Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Minh Luân Cao học: Thời gian: 09/2009 đến Nơi học đào tạo: Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TPHCM Ngành học: Kỹ thuật Điện tử Q trình cơng tác Thời gian Nơi cơng tác Chức vụ 8/2005 đến Trung tâm THVN TP.Cần Thơ Nhân viên kỹ thuật GVHD: PGS.TS Phạm Hồng Liên 140 HVTH: Võ Quốc Thống ... DÙNG TRONG IPTV CHƯƠNG 5: ĐIỀU CHẾ MÃ HÓA XẾP CHỒNG PHẦN HAI: MÃ HÓA SMDC KẾT HỢP VỚI ĐIỀU CHẾ SCM CHƯƠNG 6: KỸ THUẬT MÃ HÓA SMDC KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SCM CHO DỊCH VỤ IPTV TRÊN WiMAX GVHD:... SỬ DỤNG KỸ THUẬT MÃ HÓA SMDC KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SCM CHO DỊCH VỤ IPTV TRÊN WiMAX II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu WiMAX, dịch vụ IPTV, mơ hình IPTV WiMAX - Đề xuất kỹ thuật mã hóa. .. CHƯƠNG 6: KỸ THUẬT MÃ HÓA SMDC KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SCM CHO DỊCH VỤ IPTV TRÊN WiMAX 108 6.1 Sơ đồ áp dụng 108 6.2 Kỹ thuật mã hóa SMDC 109 6.2.1 SMDC dùng MDC H264/AVC 111 6.2.2 SMDC dùng