Đề tài tìm hiểu về tiêu chuẩn truyền hình số DVB – t2 và ứng dụng tại việt nam

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I - - TIỂU LUẬN MÔN HỌC “KỸ THUẬT PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH” Đề tài: “ Tìm hiểu tiêu chuẩn truyền hình số DVB – T2 ứng dụng Việt Nam” Sinh viên thực : Mã sinh viên : Lớp : Nhóm mơn học : NGUYỄN VĂN CƠNG B17DCVT044 D17CQVT04-B NHĨM 01 Hà Nợi, tháng 6/2021 MỤC LỤC CHƯƠNG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2 1.1 Giới thiệu chung tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 1.2 Mô hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 1.3 Các đặc tính kỹ thuật DVB-T2 1.3.1 Lớp vật lý 1.3.2 Cấu hình mạng 1.3.2.1 Ống lớp vật lý (Physical Layer Pipes) 1.3.2.2 Băng tần phụ (1.7 MHz 10 MHz) 1.3.2.3 Các mode sóng mang mở rộng (đối với 8K, 16K, 32K) 1.3.2.4 MISO dựa Alamouti (trên trục tần số) 1.3.2.5 Symbol khởi đầu (P1 P2) 1.3.2.6 Mẫu hình tín hiệu Pilot (Pilot Pattern) 1.3.2.7 Tráo bit, tế bào, thời gian tần số 1.3.2.8 Kỹ thuật giảm thiểu tỷ số công suất đỉnh/công suất trung bình (Peak - to Average Power Ratio – PAPR) 1.3.2.9 16K, 32K FFT tỷ lệ khoảng bảo vệ 1.3.2.10 Cấu trúc khung tín hiệu DVB-T2 1.3.2.11 Chuẩn nén MPEG-4 10 1.3.2.12 Cơng suất RF IF (sóng mang) 12 1.3.3 Hiệu việc sử dụng kỹ thuật chòm quay, chèn thời gian tần số 12 1.3.4 Điều chế mã sửa sai DVB-T2 13 CHƯƠNG ỨNG DỤNG DVB-T2 TẠI VIỆT NAM 13 2.1 Khả ứng dụng DVB-T2 Việt Nam 13 2.2 Triển khai DVB-T2 Việt Nam 14 2.2.1 Truyền hình An Viên (AVG) 14 2.2.2 Truyền hình Kỹ thuật số VTC 15 2.2.3 Đài truyền hình Việt Nam VTV 15 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ hình cấu trúc hệ thống DVB-T2 Hình 1.2: Lớp vật lý Hình 1.3: Mơ hình MISO Hình 1.4: Mẫu hình Pilot phân tán DVB-T (trái) DVB-T2 (phải) Hình 1.5: Khoảng bảo vệ (GI) 8K 1/32 32K 1/128 [11] Hình1.6: Cấu trúc khung DVB-T2 10 Hình 1.7: Chịm 16 QAM quay 12 Hình 1.8: Đồ thị chịm 256 QAM 13 LỜI MỞ ĐẦU Với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật, nghành cơng nghệ có cơng nghệ điện tử viễn thơng có phát triển vượt bậc ba thập kỷ vừa qua đem lại nhiều thành tựu phát minh ứng dụng sản xuất, đời sống xã hội Cơng nghệ truyền hình phận quan trọng lĩnh vực điện tử viễn thơng, có ứng dụng rộng rãi to lớn phát triển văn hóa đời sống tinh thần xã hội Trong thập kỷ qua chứng kiến chuyển đổi mạnh mẽ công nghệ truyền hình từ phương thức tương tự xang cơng nghệ số Ở Việt Nam trình chuyển đổi thực ngoạn mục với phổ cập bước lĩnh vực truyền hình quảng bá truyền hình trả tiền Từ đầu năm 90 nghành truyền hình ứng dụng thành tựu cơng nghệ truyền hình số truyền dẫn vệ tinh, phát triển mạng truyền hình cáp phổ cập hệ thống truyền hình số mặt đất Việc nghiên cứu tìm hiểu đặc tính cơng nghệ tiêu chuẩn truyền hình số DVB-T trình phát triển lên hệ DVB-T2 nhiêm vụ cần thiết quan nghiên cứu ứng dụng truyền cán kỹ thuật nghiên cứu lĩnh vực Đó lý em chọn đề tài: “ Tìm hiểu tiêu chuẩn truyền hình số DVB-T2” CHƯƠNG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2 Chuẩn DVB-T nhiều quốc gia lựa chọn triển khai khẳng định ưu rõ rêt giới Tuy nhiên, qua hệ thống truyền hình số khai thác nhu cầu thực tế đặt đòi hỏi ngày tăng dung lượng, kháng lỗi đường truyền, nâng cao độ tin cậy với loại hình dịch vụ, giảm tỷ số cơng suất đỉnh/cơng suất trung bình, nhu cầu phân chia phổ dịch vụ viễn thông khác, xu hội tụ lĩnh vực truyền dẫn, truyền hình di động, phát triển mạnh mẽ truyền hình độ phân giải cao HDTV 3DTV với dung lượng bit lớn mà DVB-T chưa đáp ứng Trước nhu cầu đặt trên, cuối năm 2008, nội dung tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất hệ thứ hai DVB-T2 ban hành Cùng với việc đưa chuẩn nén MPEG-4/H246 kết hợp với ưu điểm vượt trội DVB-T2, sử dụng với mạng đơn tần nhiều kênh liền kề xu hướng phát triển cho truyền hình số mặt đất giới 1.1 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 công bố tháng năm 2008 Việc triển khai phát triển sản phẩm cho tiêu chuẩn 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 DVBT Hiện nay, tiêu chuẩn DVB-T2 gia tăng dung lượng tối thiểu 30% điều kiện thu sóng sử dụng anten thu có Thực tế gia tăng dung lượng lên đến gần 50% Với công nghệ sử dụng chuẩn DVB-T2, dung lượng liệu đạt UK lớn khoảng 50% so với DVB-T, DVB-T2 cịn có khả chống lại phản xạ nhiều đường (multipath) can nhiễu đột biến tốt nhiều so với DVB-T Điều thuận lợi cho việc triển khai dịch vụ quảng bá với đòi hỏi nhiều dung lượng HDTV hay 3DTV Hơn nữa, tính cạnh tranh truyền hình số mặt đất môi trường truyền dẫn khác yếu tố đặc biệt quan trọng phải xét đến Trong bối cảnh có nhiều cạnh tranh từ môi trường truyền dẫn khác (cáp, IPTV, vệ tinh), đua gia tăng băng thông không kết thúc điều dẫn đến hình thành kỹ thuật truyền dẫn hệ ưu việt Hiện nay, mơi trường truyền dẫn vệ tính cáp, chuẩn DVBS2 DVB-C2 giới thiệu ứng dụng, cho phép gia tăng đáng kể so với chuẩn DVB-S DVB-C trước Do đó, DVB-T2 phát triển phù hợp để giúp cho mơi trường phát sóng mặt đất co vị trí cạnh tranh tích cực so với mơi trường truyền dẫn khác 1.2 Mơ hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 Hệ thống DVB-T2 chia thành khối phía phát (SS1, SS2, SS3) khối phía thu (SS4, SS5) trình bày hình 1.1 Hình 1.1: Mơ hình cấu trúc hệ thống DVB-T2 - SS1: Khối mã hóa ghép kênh Khối mã hóa ghép kênh có chức mã hóa tín hiệu video, audio tín hiệu phụ trợ kèm theo thông tin chương trình/thơng tin dịch vụ PSI/SI tín hiệu báo hiệu lớp (L2 Signalling) với công cụ điều khiển chung nhằm đảm bảo tốc độ bit không đổi tất dịng bit Khối có chức hoàn toàn giống tất tiêu chuẩn DVB Đầu khối dòng truyền tải MPEG-2TS - SS2: Basic T2 – Gateway Đầu khối dịng T2-MI Mỗi gói T2-MI bao gồm Baseband Frame, IQ vector thông tin báo hiệu (LI SFN) - SS3: Bộ điều chế DVB-T2 Bộ điều chế DVB-T2 sử dụng khung sở (Baseband Frame) T2-Frame mang dòng T2-MI đầu vào để tạo DVB-T2 Frame - SS4: Bộ giải điều chế DVB-T2 Bộ giải điều chế DVB-T2 nhận tín hiệu cao tần (RF Signal) từ nhiều máy phát (SFN Network) cho dòng truyền tải (MPEG-TS) đầu - SS5: Bộ giải mã dòng truyền tải Bộ giải mã dòng truyền tải nhận dòng truyền tải (MPEG-TS) đầu vào cho tín hiệu video/audio đầu 1.3 Các đặc tính kỹ thuật DVB-T2 1.3.1 Lớp vật lý Mơ hình lớp vật lý DVB-T2 trình bày hình 1.2 Đầu vào hệ thống bao gồm nhiều dòng truyền tải MPEG-TS dòng GS (Generic Stream) Đầu lớp vật lý tín hiệu cao tần RF Tín hiệu đầu chia thành hai đường để cung cấp cho anten thứ 2, thường máy phát khác Hình 1.2: Lớp vật lý Việc xử lý dịng liệu vào FEC phải lựa chọn cho có khả tương thích với chế sử dụng DVB-S2 Điều có nghĩa, DVB-T2 phải có cấu trúc Baseband-Frame, Baseband-Header, gói “0” (Null packet) LDPC/BCH FEC đồng dịng liệu DVB-S2 Các thơng số COFDM DVB-T2 mở rộng so với DVB-T, bao gồm: - FFT: 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K - Khoảng bảo vệ: 1/128, 1/32, 1/16, 1/8, 19/128, 1/4 - Pilot phân tán: biến thể khác phù hợp với khoảng bảo vệ khác - Pilot liên tục: tương tự DVB-T, nhiên tối ưu - Tráo: bao gồm tráo bit, tráo tế bào, tráo thời gian tráo tần số Việc có khoảng lựa chọn rộng thơng số COFDM với mã sửa sai mạnh hơn, cho phép DVB-T2 đạt dung lượng cao DVB-T gần 50% mạng đa tần MFN chí cịn lớn mạng SFN DVB-T2 cịn có số tính chất góp phần cải thiện chất lượng hệ thống - Cấu trúc khung (Frame Structure), có chứa symbol nhận diện đặc biệt sử dụng để quét kênh (Channel Scanning) nhận biết tín hiệu nhanh - Chòm xoay, nhằm tạo nên tính đa dạng điều chế tín hiệu, hỗ trợ việc thu tín hiệu có tỷ lệ mã sửa sai lớn - Các giải pháp kỹ thuật đặc biệt nhằm giảm tỷ số mức công đỉnh mức công suất trung bình tín hiệu phát - Tùy chọn khả mở rộng khung liệu tương lai (Future Extension Frame) 1.3.2 Cấu hình mạng 1.3.2.1 Ống lớp vật lý (Physical Layer Pipes) Đòi hỏi thị trường độ tin cậy dịch vụ cần thiết phải có loại dịng liệu khác dẫn tới khái niệm “ống” lớp vật lý hồn tồn suốt có khả truyền tải liệu độc lập với cấu trúc thông số PLP khác Cả dung lượng độ tin cậy có khả điều chỉnh cho phù hợp với nhà cung cấp nội dung/dịch vụ, tùy thuộc vào loại đầu thu, mơi trường DVB-T2 cịn cho phép “gán” giá trị: đồ thị chòm sao, tỷ lệ mã tráo thời gian cho PLP, ngồi cịn “dạng thức hóa” nội dung theo cấu trúc khung “baseband frame” áp dụng DVB-S2 Đặc biệt, nhóm dịch vụ chia sẻ thơng tin chung, ví dụ bảng PSI/SI CA Để tránh phải truyền “đúp” thơng tin PLP, DVBT2 có chứa “PLP chung” chia sẻ nhóm PLP Như vậy, máy thu phải giả mã PLP thời điểm thu dịch vụ: PLP liệu PLP chung kèm Hai mode đầu vào, định nghĩa: đầu vào mode A sử dụng cho PLP đầu vào mode B sử dụng nhiều PLP - Đầu vào mode A Đầu vào mode A mode đơn giản Ở có PLP sử dụng, truyền tải dòng liệu Hệ độ tin cậy nội dung thông tin giống DVB-T - Đầu vào mode B Đầu vào mode B mode tiên tiến sử dụng cho nhiều PLP Ngoài độ tin cậy cao dịch vụ định, mode B cho phép khoảng tráo thời gian dài tiết kiệm lượng đầu thu 1.3.2.2 Băng tần phụ (1.7 MHz 10 MHz) Để đáp ứng dịch vụ chuyên dụng, ví dụ truyền tín hiệu từ camera studio lưu động, DVB-T2 bao gồm tùy chọn băng tần 10 MHz Các máy thu dân dụng khơng hỗ trợ băng tần DVB-T2 cịn sử dụng băng tần 1.712 MHz cho dịch vụ thu di động (trong băng III băng L) 1.3.2.3 Các mode sóng mang mở rộng (đối với 8K, 16K, 32K) Do phần đỉnh xung vuông đồ thị phổ cơng suất suy giảm nhanh so với kích thước FFT lớn Điểm ngồi phổ tín hiệu OFDM trải rộng hơn, điều đồng nghĩa với việc nhiều sóng mang phụ symbol sử dụng để truyền tải liệu Độ lợi (gain) đạt 1.4% (8 Kmode) 2.1% (32 Kmode) 1.3.2.4 MISO dựa Alamouti (trên trục tần số) Do DVB-T hỗ trợ mạng đơn tần (SFN), diện tín hiệu có cường độ mạnh tương tự từ hai máy phát tạo nên điểm “lõm” (deep notches) Để khắc phục tượng này, máy phát địi hỏi phải có cơng suất cao DVB-T2 có tùy chọn sử dụng kỹ thuật Alamouti (mã hóa khơng thời gian): với cặp máy phát hình 1.3 Hình 1.3: Mơ hình MISO Alamouti ví dụ MISO (Multiple Input, Single Output), điểm đồ thị chòm truyền máy, máy phát thứ truyền phiên có chỉnh sửa chút cặp chòm với thứ tự ngược lại trục tần số 1.3.2.5 Symbol khởi đầu (P1 P2) Những symbol khung DVB-T2 lớp vật lý symbol khởi đầu (preamble symbol) Các symbol truyền số lượng hạn chế thông tin báo hiệu phương thức truyền có độ tin cậy Với khoảng bảo vệ hai đầu, symbol P1 mang bit thơng tin (bao gồm kích thước FFT symbol liệu) Các symbol P2, số lượng cố định cho kích thước FFT, cung cấp thơng tin báo hiệu lớp kể tĩnh, động khả cấu trúc Các bit thông tin báo hiệu (L1 – Pre-signalling) có phương thức điều chế mã hóa cố định, bit cịn lại (L1 – Post-signalling) tỷ lệ mã xác định 1/2 phương thức điều chế lựa chọn QPSK, 16 QAM 64 QAM Symbol P2 nói chung, chứa liệu PLP chung và/hoặc PLP liệu 1.3.2.6 Mẫu hình tín hiệu Pilot (Pilot Pattern) Pilot phân tán (Scattered Pilots) xác định từ trước biên độ pha, “cấy” vào tín hiệu với khoảng cách hai trục thời gian tần số Pilot phân tán sử dụng để đánh giá thay đổi đường truyền Hình 1.4 mơ tả mẫu hình Pilot phân tán DVB-T DVB-T2 Hình 1.4: Mẫu hình Pilot phân tán DVB-T (trái) DVB-T2 (phải) Trong DVB-T áp dụng mẫu hình tĩnh (static pattern) độc lập với kích thước FFT khoảng bảo vệ, DVB-T2 tiếp cận cách linh hoạt hơn, cách định nghĩa mẫu hình khác để lựa chọn, tùy thuộc vào kích thước FFT khoảng bảo vệ đường truyền riêng biệt Pilot phân tán cho phép giảm thiểu độ “vượt mức” (overhead) từ – 8% sử dụng mẫu hình PP3 khoảng bảo vệ 1/8 Đối với Pilot liên tục, tỷ lệ phần trăm DVB-T2 phụ thuộc vào kích thước FFT đạt khoảng từ 0.7 – 2.5% 8K, 16K 32K 1.3.2.7 Tráo bit, tế bào, thời gian tần số Mục đích tráo trải nội dung thơng tin miền thời gian tần số cho kể nhiễu đột biến lẫn pha đinh khả xóa chuỗi bit dài dòng liệu gốc Tráo thiết kế cho bit thông tin truyền tải điểm xác định đồ thị chịm khơng tương ứng với chuỗi bit liên tục dòng liệu gốc Tráo thời gian cung cấp thêm khả chống lại ảnh hưởng nhiễu xung chu kỳ thời gian ảnh hưởng vùng tần số giới hạn tín hiệu Nhằm nâng cao độ tin cậy q trình truyền sóng, truyền hình số mặt đất DVB-T2 không sử dụng tráo bit, tráo symbol DVB-T mà sử dụng kỹ thuật tráo tế bào (Cell Interleaving CI) tráo thời gian (Time Interleaving TI) 1.3.2.8 Kỹ thuật giảm thiểu tỷ số công suất đỉnh/cơng suất trung bình (Peak - to - Average Power Ratio – PAPR) PAPR hệ thống OFDM cao làm giảm hiệu suất khuếch đại cơng suất RF Cả hai kỹ thuật làm giảm PAPR sử dụng hệ thống DVBT2: mở rộng chòm tích cực (Active Constellation – ACE) hạn chế âm sắc (Tone Reservation – TR) Kỹ thuật ACE làm giảm PAPR mở rộng điểm đồ thị chòm miền tần số, TR làm giảm PAPR cách trực tiếp loại bỏ giá trị đỉnh tín hiệu miền thời gian Hai kỹ thuật bổ sung cho nhau, ACE hiệu TR mức điều chế thấp TR hiệu ACE mức điều chế cao Hai kỹ thuật khơng loại trừ có khả sử dụng đồng thời Tuy nhiên ACE không sử dụng với chuẩn xoay 1.3.2.9 16K, 32K FFT tỷ lệ khoảng bảo vệ Tăng kích thước FFT đồng nghĩa với việc làm hẹp khoảng cách sóng mang làm tăng chu kỳ symbol Việc này, mặt làm tăng can nhiễu symbol làm giảm giới hạn tần số cho phép hiệu ứng Doppler Mặt khác, chu kỳ symbol dài hơn, có nghĩa tỷ lệ khoảng bảo vệ nhỏ giá trị tuyệt đối khoảng bảo vệ trục thời gian Tỷ lệ khoảng bảo vệ 1/128 DVB-T2, cho phép 32K sử dụng khoảng bảo vệ có giá trị tuyệt đối 8K 1/32 hình 1.5: Hình 1.5: Khoảng bảo vệ (GI) 8K 1/32 32K 1/128 [11] 1.3.2.10 Cấu trúc khung tín hiệu DVB-T2 Một phần quan trọng hệ thống DVB-T2 siêu khung Trong siêu khung (Super Frame) chứa khung - T2 phần mở rộng dành cho tương lai (FEF: FutureExtension Frame) Số lượng tối đa khung T2 siêu khung 255 khung độ dài lớn 250 ms, vậy, độ dài lớn phần mở rộng (FEF) chứa siêu khung 250 ms Như vậy, khung - T2 chứa siêu khung có độ dài khác tùy thuộc vào phần mở rộng (FEF) gắn sau Khung - T2 chia thành Symbol OFDM, khung - T2 bắt đầu với Symbol P1, tương tự phần mở rộng FEF Khoảng thời gian Symbol P1 250 ms (hình 1.6) Hình1.6: Cấu trúc khung DVB-T2 Mục đích khung T2 mang tín hiệu PLPs tín hiệu L1 kèm theo dịch vụ DVB-T2 Mục đích phần mở rộng FEF khả kết hợp linh hoạt dịch vụ đưa chuẩn DVB-T2 phiên cho tương lai, phần mở rộng mang liệu khơng mang liệu, theo khối thu để nhận tín hiệu DVB-T2 phải có khả dị xử lý xác phần FEF để tránh trường hợp khung T2 bị xáo trộn nhận thời gian 1.3.2.11 Chuẩn nén MPEG-4 Nếu DVB-T sử dụng chuẩn nén video MPEG-2, DVB-T2 lại sử dụng chuẩn nén video MPEG-4 MPEG-4 khác hẳn so với MPEG-2 MPEG-2 mã hóa dịng video chứa đồ họa văn chồng lấn MPEG-4 phân tách đồ họa, văn chồng lấn thành dịng riêng rẽ sau chúng hợp lại phía giải mã Chuẩn MPEG-4 khắc phục hạn chế chuẩn động dễ thay đổi Với MPEG-4, đối tượng khác khung hình mơ tar, mã hóa truyền cách riêng biệt đến giải mã dòng ES (Elementary Stream) khác Cũng xác định, tách xử lý riêng đối tượng (như nhạc nền, âm xa gần, đồ vật, đối tượng ảnh video người hay động vật, khung hình…), nên người sử dụng loại bỏ riêng đối tượng khỏi khn hình Sự tổ hợp lại thành khung hình thực sau giải mã đối tượng Đặc điểm MPEG-4 mã hóa video audio với tốc độ bit thấp Thực tế tiêu chuẩn đưa với dãy tốc độ bit: 10 - Dưới 64 Kbps - 64 Kbps đến 384 Kbps - 384 kbps đến Mbps Đặc điểm quan trọng chuẩn nén MPEG-4 cho phép khôi phục lỗi phía thu, chuẩn nén đặc biệt thích hợp môi trường dễ xảy lỗi truyền liệu qua thiết bị cầm tay Những profile level khác MPEG-4 cho phép sử dụng tốc độ bit lên đến 38.4 Mbps việc xử lý chất lượng studio cần profile level lên đến 1.2 Gbps Ba đặc tính quan trọng MPEG-4 là: - Nhiều object mã hóa với kỹ thuật khác kết hợp lại giải mã - Các object cảnh có từ camera hay tự tạo text - Các thơng tin luồng bit hiển thị nhiều dạng khác từ luồng bit (tùy theo lựa chọn người xem chẳng hạn ngơn ngữ) MPEG-4 cho khả mã hóa video audio hẳn MPEG-2 khả khôi phục lỗi Tuy nhiên, sức mạnh thật MPEG-4 ứng dụng mà xây dựng dựa vào việc mã hóa độc lập object cho hiệu suất mã cao hơn, việc tách riêng object cho phép tương tác object với đặc biệt chương trình giáo dục trị chơi Và khả tách biệt object cận cảnh quan trọng giảm ảnh phóng xuống tốc độ thấp hệ thống sử dụng có băng thơng bị hạn chế thiếu tài nguyên (bộ nhớ, tốc độ tính) MPEG-4 gồm có hai loại MPEG-4 Profile MPEG-4 AVC hay gọi chuẩn nén H.264 H.264 ứng dụng chuẩn DVB-T2 MPEG-4 profile Chuẩn MPEG-4 bao gồm nhiều tính ưu việt khác nhau, ứng dụng địi hỏi tất tính MPEG-4 Để sử dụng công cụ MPEG-4 cách hiệu nhất, thiết bị chuẩn MPEG-4 trang bị số tính phù hợp với phạm vi ứng dụng định để tạo điều kiện cho người sử dụng MPEG-4 AVC/H.246 MPEG-4 chuẩn quốc tế dành cho mã hóa đối tượng (object) video Với độ linh động hiệu mã hóa đối tượng video, MPEG-4 đạt yêu cầu ứng dụng cho dịch vụ nội dung video có tính tương tác dịch vụ truyền thơng video trực tiếp hay lưu trữ Trong MPEG-4, khung ảnh đối tượng video (hay gọi mặt phẳng đối tượng video) mã hóa riêng lẻ cách ly đối tượng video mang đến độ mềm dẻo cho việc thực mã hóa thích nghi làm tăng hiệu nén tín hiệu Mặc dù tập trung vào ứng dụng tốc độ bit thấp MPEG-4 bao gồm studio chất lượng cao HDTV Tuy nhiên MPEG-4 có số nhược điểm giải mã phải có khả giải mã hết tất luồng bit mà nõ hỗ trợ có khả kết hợp Do đó, phần cứng giải mã MPEG-4 phức tạp so với giải mã MPEG-2 Và ngày có nhiều mã thực giải mã phần mềm giải mã phần mềm bị hạn chế khả linh hoạt 11 1.3.2.12 Cơng suất RF IF (sóng mang) Cơng suất sóng mang hay cịn gọi xác cơng suất RF IF: tổng cơng suất tín hiệu điều chế RF IF đo tương đương cảm biến cống suất nhiệt điều kiện khơng có tín hiệu khác kể nhiễu 𝑓𝑆 𝐵𝑊𝑂𝐶𝐶(𝑄𝐴𝑀) = 𝑓𝐶 ± (1 + 𝛼) + Trong đó: 𝑓𝐶 : tần số sóng mang Fs: tốc độ ký tự điều chế α: với hệ số roll-off lọc Cơng suất RF/IF tồn cơng suất nằm băng thơng hình chữ nhật khơng phụ thuộc vào đặc tính lọc Đối với hệ thống COFDM, băng thơng tín hiệu định nghĩa khác với cách định nghĩa sử dụng kỹ thuật điều chế khác, lý thuyết giống Khi thời gian quan sát tiến đến vơ hạn tỷ số tiến đến xác suất lỗi bit Trong thực tế, thời gian quan sát vô hạn nên tỷ số lỗi bit gần với xác suất lỗi bit Tỷ số BER nhỏ, tức số bit lỗi tổng số bit truyền nhỏ, chất lượng dịch vụ tốt Ngược lại, BER lớn chất lượng dịch vụ Khi tham số phát truyền dẫn BER phụ thuộc vào kiểu điều chế 1.3.3 Hiệu việc sử dụng kỹ thuật chòm quay, chèn thời gian tần số Một số kỹ thuật sử dụng DVB-T2 chòm quay (Rotated Constellation ) trễ Q (Q-delay) Sau định vị, chòm xoay góc mặt phẳng I-Q mơ tả hình 1.7 Hình 1.7: Chịm 16 QAM quay Các thành phần I Q tách trình tráo cho chúng truyền miền tần số thời gian khác Nếu có thành phần bị hủy hoại kênh truyền, thành phần cịn lại sử dụng để tái tạo lại thông tin Kỹ thuật tránh mát kênh Gauss tạo độ lợi 0.7 dB kênh có pha đinh Các chịm quay cung cấp khả chống lại suy hao cell liệu cách đáng kể cách đảm bảo việc thông tin từ kênh thành phần khơi phục từ kênh thành phần khác Điều đạt ánh xạ (mapping) 12 liệu QAM chuẩn (trục x, y) đến phép quay mặt phẳng I-Q, từ trục mặt phẳng (u1, u2) tải đầy đủ thông tin Các thành phần I Q gủi thời điểm khác cell khác để đảm bảo khôi phục thông tin xảy lỗi 1.3.4 Điều chế mã sửa sai DVB-T2 Trong DVB-T sử dụng mã sửa sai mã mã R-S (Convolution and Reed-Solomon Codes), DVB-T2 DVB-S2 sử dụng LDPC/BCH Các mã cho phép khả bảo vệ tốt hơn, truyền nhiều liệu kênh thông tin Trong hệ thống DVB-T, phương thức điều chế cao 64 QAM cho phép truyền tải bit/symbol/sóng mang (có nghĩa bit/tế bào OFDM) Ở DVB-T2, phương thức điều chế 256 QAM (hình 1.9) cho phép tăng lên bit/tế bào OFDM, tăng 33% hiệu xuất sử dụng phổ dung lượng liệu tỷ lệ mã cho trước Hình 1.8: Đồ thị chịm 256 QAM Thông thường, tăng dung lượng liệu thường địi hỏi tỷ số cơng suất sóng mang tạp nhiễu cao (4 dB, tùy thuộc vào kênh truyền tỷ lệ mã sửa sai), lẽ khoảng cách Euclide hai điểm cạnh đồ thị chòm khoảng 1/2 so với 64 QAM đầu thu nhạy cảm tạp nhiễu Tuy nhiên mã LDPC tốt nhiều so với mã (Convolution Code) chọn tỷ lệ mã mạnh chút cho 256 QAM so với tỷ lệ mã sử dụng 64 QAM DVBT, tỷ số cơng suất sóng mang tạp nhiễu C/N không thay đổi đạt độ tăng trưởng tốc độ bit đáng kể 256 QAM lựa chọn đầy hứa hẹn thực tế CHƯƠNG ỨNG DỤNG DVB-T2 TẠI VIỆT NAM 2.1 Khả ứng dụng DVB-T2 Việt Nam Tiêu chuẩn DVB-T2 đời cho phép người làm truyền hình Việt Nam có nhiều lựa chọn việc xây dụng hệ thống truyền hình kỹ thuật số đại 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 băng tần, mơi trường truyền hình mặt đất cần có hệ thống truyền dẫn hiệu để dáp ứng yêu cầu truyền hình tương lai hỗ trợ triển khai dịch vụ truyền hình Sự phát 13 triển DVB-T2 minh chứng cho tin tưởng vào công nghệ quảng bá mơi 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 gia tăng dung lượng băng thơng 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 3DTV hưởng lợi từ việc gia tăng dung lượng sẵn có DVB-T2 Việc thay tiêu chuẩn DVB-T tiêu DVB-T2 cần có khoảng thời gian “quá độ” trình chuyển dổi Tiêu chuẩn DVB-T DVB-T2 cung 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 tiêu chuẩn DVB-T2, công nghệ truyền hình tiên tiến giới truyền dẫn phủ sóng truyền hình nước 2.2 Triển khai DVB-T2 Việt Nam Tại Việt Nam, Công ty cổ phần nghe nhìn tồn cầu AVG triển khai phát sóng truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T2 với mạng đơn tần Đài truyền hình Việt Nam định sử dụng tiêu chuẩn DVB-T2 phát sóng thức Hà Nội TP Hồ Chí Minh từ đầu năm 2013 Cơng ty VTC, doanh nghiệp sử dụng tiêu chuẩn DVB-T có kế hoạch triển khai phát sóng truyền hình số tiêu chuẩn DVB-T2 dần chuyển đổi hồn tồn sang cơng nghệ DVB-T2 2.2.1 Truyền hình An Viên (AVG) Truyền hình An Viên đơn vị cung cấp truyền hình kỹ thuật số nói chung kỹ thuật số mặt đất nói riêng đơn vị Việt Nam triển khai mạng truyền dẫn phát sóng truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T2 áp dụng cho công nghệ mạng đơn tần SFN đảm bảo tiết kiệm tài nguyên tần số Các tham số phát sóng truyền hình An Viên thể bảng 2.1 Bảng 2.1: Các tham số phát sóng truyền hình An Viên Thơng số Giá trị Tiêu chuẩn phát sóng DVB-T2 Băng thơng (MHz) 7.61 Tiêu chuẩn nén MPEG-4 Kích thước FFT 32K Kiểu điều chế 64 QAM Tỷ lệ mã FEC 3/4 14 Khoảng bảo vệ 19/256 Mẫu PP PP4 Chế độ thu - Khu vực nội thành Hà Nội: thu sóng băng anten AVG loại tương đương, lắp đặt nhà - Các khu vực khác vùng phủ sóng: thu anten AVG loại tương đương, lắp đặt ngòai trời, chiều cao khoảng 5m - Các khu vực biên vùng phủ sóng: thu anten AVG loại tương đương, lắp đặt trời, chiều cao khoảng 10m 2.2.2 Truyền hình Kỹ thuật số VTC VTC phát sóng trun hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T2 Đà Nẵng từ tháng 9/2013 phát sóng DVB-T2 Hà Nội TP Hồ Chí Minh vào đầu năm 2014 Đây bước kế hoạch tổng thể VTC đầu tư nâng cấp mạng phát sóng truyền dẫn số mặt đất lên công nghệ DVB-T2 đảm bảo tiến độ số hóa phát truyền dẫn tồn quốc theo Đề án số hóa phát sóng, truyền dẫn truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-t2 Chính phủ phê duyệt Hiện đơn vị có giấy phép thiết lập hạ tầng mạng truyền hình số phủ sóng tồn quốc VTV, VTC, AVG VTC đơn vị tiên phong có phạm vi phủ sóng số rộng VTC phủ sóng 47 tỉnh, thành phố với gần 30 kênh chương trình khơng thu phí phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin tuyên truyền thiết yếu Trung ương địa phương, phục vụ triệu hộ dân Trong thời gian tới, VTC triển khai nâng cấp mạng truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T lên hệ thống truyền dẫn, phát sóng số mặt đất theo cơng nghệ DVB-T2 đảm bảo phủ sóng tồn quốc 2.2.3 Đài truyền hình Việt Nam VTV Tính đến đầu năm 2014, Đài Truyền hình Việt Nam VTV phát sóng số chuẩn DVB-T2 kênh tần số 25 TP Hồ Chí Minh, 51 Hà Nội, 43 Đà Nẵng, 43 Hải Phịng 45 Cần Thơ Sau đó, VTV triển khai số hóa tiếp tục đến tỉnh thuộc khu vực khác để tiến tới số hóa tồn quốc vào năm 2020 Các tham số phát sóng Đài truyền hình Việt Nam thể bảng 2.2 Bảng 2.2: Các tham số phát sóng Đài truyền hình Việt Nam Thơng số Giá trị Tiêu chuẩn phát sóng DVB-T2 Tiêu chuẩn nén MPEG-4 Kích thước FFT 16K Điều chế 64 QAM 15 Tỷ lệ FEC 3/4 Khoảng bảo vệ 1/16 Mẫu PP PP4 Chế độ thu Thu ngồi trời, thu nhà số địa điểm sử dụng anten có khuếch đại KẾT LUẬN Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn Châu Âu DVB-T2 tiêu chuẩn sử dụng rộng rãi giới Tiêu chuẩn sử dụng chuẩn nén tín hiệu MPEG-4, kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao mã hóa COFDM đặc tính kỹ thuật ưu việt Việc phát triển tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 đáp ứng nhu cầu thực tế Đó gia tăng dung lượng băng thông giúp cung cấp cho người xem dịch vụ truyền hình Từ đặc tính ưu việt DVB-T2 thấy, sẵn sàng chuẩn DVB-T2 mang đến hội cho mơi trường truyền hình số mặt đất Các nhà quảng bá nhà cung cấp dịch vụ khác quan tâm hỗ trợ dịch vụ DTT mà trước khó triển khai hạn chế dung lượng băng thông băng tần VHF UHF 16 ... Việt Nam thành công việc ứng dụng truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB- T2, cơng nghệ truyền hình tiên tiến giới truyền dẫn phủ sóng truyền hình nước 2.2 Triển khai DVB- T2 Việt Nam Tại Việt. .. NAM 2.1 Khả ứng dụng DVB- T2 Việt Nam Tiêu chuẩn DVB- T2 đời cho phép người làm truyền hình Việt Nam có nhiều lựa chọn việc xây dụng hệ thống truyền hình kỹ thuật số đại Truyền hình số quảng bá... CHƯƠNG ỨNG DỤNG DVB- T2 TẠI VIỆT NAM 13 2.1 Khả ứng dụng DVB- T2 Việt Nam 13 2.2 Triển khai DVB- T2 Việt Nam 14 2.2.1 Truyền hình An Viên (AVG) 14 2.2.2 Truyền hình