ỨNG DỤNG OFDM
TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB-T
3.1. Giới thiệu chương
Truyền hình số là một phương pháp hoàn toàn mới, trên thế giới các nhà điều hành cáp, vệ tinh, trên mặt đất đều đang chuyển động đến môi trường số, nó làm thay đổi cách sống của hàng trăm triệu gia đình trên thế giới. Các công ty cho rằng sự hội tụ giữa máy tính cá nhân, máy thu hình và Internet đã bắt đầu và điều đó sẽ dẫn đến sự chuyển hoá cực đại về máy tính.Đối với người tiêu dùng, kỷ nguyên mới về số sẽ nâng cao việc xem truyền hình ngang với chất lượng chiếu phim, âm thanh ngang với chất lượng CD cùng với hàng trăm kênh truyền hình mới và nhiều dịch vụ mới. Truyền hình số cho thuê bao xem được nhiều chương trình truyền hình với chất lượng cao nhất.
Truyền hình số có chất lượng truyền dữ liệu cao, cho phép cung cấp nội dung đa phương tiện phong phú và người xem truyền hình có thể lướt qua Internet bằng máy thu hình, nhờ có kỹ thuật nén, có thể phát sóng nhiều chương trình truyền hình trên một kênh sóng.
Các tổ chức về tiêu chuẩn quốc tế là các cơ sở nghiên cứu và đề xuất các tiêu chuẩn truyền hình số, ví dụ một vài tổ chức quốc tế như:
ETSI (the European Telecommunications Standards Institute)
DVB (Digital Video Broadcasting)
ATSC (the Advanced Television Systems Committee)
DAVIC (the Digital Audio Visual Council)
ECCA (the European Cable Communications Association)
CableLabs
W3C (W3 Consortium)
Sự ra đời của truyền hình số có các ưu điểm vượt trội so với các chuẩn truyền dẫn và phát tín hiệu truyền hình tương tự như:
♦ Khả năng chống nhiễu cao
♦ Có khả năng phát hiện và sửa lỗi
♦Chất lượng truyền hình trung thực do tại phía thu tín hiệu truyền hình số có khả năng phát hiện và tự sửa lỗi nên tín hiệu được khôi phục hoàn toàn giống như phát.
♦ Tiết kiệm phổ tần số và kinh phí đầu tư bằng cách sử dụng công nghệ nén MPEG-2 và phương thức điều chế tín hiệu số có mức điều chế cao như: QBSK, QAM, 16QAM, nhờ đó dải tần 8Mhz có thể tải được 4-8 kênh chương trình truyền hình số chất lượng cao.
♦ Khả năng thực hiện truyền hình tương tác, truyền số liệu và có khả năng truy cập Internet.
Vì những ưu điểm vượt trội của truyền hình số so với truyền hình tương tự nên trong chương này em sẽ trình bày về truyền hình số theo tiêu chuẩn DVB_T sử dụng kĩ thuật điều chế đa sóng mang trực giao OFDM.
3.2. Tổng quan về truyền hình số
Truyền hình số (Digital Television) là phương pháp truyền hình hoàn toàn mới.
Trên thế giới các nhà điều hành cáp, vệ tinh, trên mặt đất đang chuyển động đến môi trường số. Ở châu âu truyền hình số đã được sử dụng ở Anh, Đức, Pháp, IerLand, Tây Ban Nha, Hà Lan, Thủy Điển…
Hấu hết các nhà phân tích công nghiệp đều dự báo chuyển dịch lên truyền hình số là một sự tiến hóa hơn là một cuộc cách mạng, nó làm thay đổi cách sống của hàng trăm triệu gia đình trên thế giới, các công ty cho rằng sự hội tụ giữa máy tính cá nhân, máy thu hình và internet đã bắt đầu và điều đó dẫn đến sự chuyển hóa về máy tính, đối với người tiêu dùng, kỷ nguyên mới về số sẽ nâng cao việc xem truyền hình ngang với chất lượng chiếu phim, âm thanh
ngang với chất lượng CD cùng với hàng trăm kênh truyền hình mới và nhiều dịch vụ mới. Truyền hình số cho thuê bao xem được nhiều chương trình truyền hình với chất lượng cao nhất.
Đối với các nhà phát sóng truyền hình, việc chuyển dịch lên môi trường số làm giảm việc sử dụng băng tần/kênh, làm tăng khả năng cung cấp các ứng dụng thuê bao và mở rộng ra một lĩnh vực mới, các cơ hội mới về thương mại, nhiều dịch vụ mới trên cơ sở truyền hình số sẽ được hình thành:
- Truy cập internet tại các tốc độ
- Chơi game trên mạng với nhiều người
- Video theo yêu cầu VOD (video-on-demand) - Cung cấp các dòng video và audio
- Dịch vụ thanh toán tiền từ nhà - Các dịc vụ thương mại điện tử - Cập nhật phần mềm máy tính
- Truyền thanh, truyền hình đa phương tiện - Đọc báo điện tử (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong 50 năm qua, truyền hình sử dụng tín hiệu tương tự như là một phương tiện truyền dẫn sóng, việc chấm dứt truyền tương tự và phát triển truyền số đòi hỏi đầu tư với máy thu hình số, máy phát hình số, các thiết bị sản xuất và hậu kỳ số cho chương trình truyền hình, điều đó dẫn đến phải sử dụng một băng số chung, mở ra các cơ hội cho thị trường dân dụng
3.2.1. Đặc điểm của truyền hình số
- Ít bị tác động của nhiễu như truyền hình tương tự
- Có khản năng nén lớn hơn với các tín hiệu âm thanh và hình ảnh - Có khả năng áp dụng kỹ thuật sửa lỗi
- Do chỉ truyền đi các giá trị 0 và 1 nên các tín hiệu âm thanh, hình ảnh, tín hiệu điều khiển, dữ liệu đều được xử lý giống nhau
- Có thể khóa mã dễ dàng
- Các hệ thống điều chế được phát triển sao cho có khản năng chống hiện tượng bóng hình và sai pha
- Chất lượng phục vụ giảm nhanh khi máy thu không nằm trong vùng phục vụ
- Đòi hỏi tần số mới cho việc phát thanh và truyền hình quảng bá
3.2.2. Nguyên lý hoạt động của một hệ thống phát thanh truyền hình số
Đầu vào của thiết bị truyền hình số sẽ được tiếp nhận tín hiệu truyền hình tương tự. Bộ biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số ( A/D) sẽ biến đổi tín hiệu truyền hình tương tự thành tín hiệu truyền hình số. Các tham số và đặc trưng của tín hiệu này được xác định từ hệ thống truyền hình lựa chọn.
Tín hiệu truyền hình số tại đầu ra bộ biến đổi A/D được đưa tới bộ mã hóa nguồn, tại đây tín hiệu truyền hình có tốc độ dòng bít cao sẽ được nén thành dòng bít có tốc độ thấp hơn, phù hợp cho từng ứng dụng. Dòng bít tại đầu ra bộ mã hóa nguồn được đưa tới thiết bị phát (mã hóa kênh thông tin và điều chế tín hiệu) truyền tới bên thu qua kênh thông tin.
Khi truyền qua kênh thông tin, tín hiệu truyền hình số được mà hóa kênh. Mã hóa kênh đảm bảo chống các sai sót trong tín hiệu, trong kênh thông tin khi tín hiệu truyền hình số được truyền theo kênh thông tin, các thiết bị biến đổi trên được gọi là bộ điều chế và bộ giải điều chế.
Mã hóa trong kênh thông tin được phổ biến không những trong đường thông tin mà trong cả một số khâu của hệ thống truyền hình số, ví dụ như máy ghi hình số, máy gia công tín hiệu truyền hình số
Tại biên thu, tín hiệu truyền hình số được biến đỏi ngược lại với quá trình xử lý tại phía phát. Giải mã tín hiệu truyền hình thực hiện biến đổi truyền hình số thành tín hiệu truyền hình tương tự. Hệ thống truyền hình số sẽ trực tiếp xác định cấu trúc mã hóa và giải mã tín hiệu truyền hình
3.2.3. Ưu điểm của truyền hình số
Trong nhiều năm trở lại đây, truyền hình số đã trở thành đối tượng nghiên cứu của nhiều nhà khoa học và nhiều tổ chức thế giới. Cùng với sự tiến bộ của công nghệ chế tạo các vi mạch tổ hợp cao, tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu làm việc với thời gian thực, công nghệ truyền hình số đã có những bước tiến bộ vượt bậc. Truyền hình số mặt đất có những ưu điểm vượt trội so với truyền hình tương tự như:
Nén và mã hóa nguồn tín hiệu Video Hệ thống Video Nén và mã hóa nguồn tín hiệu Audio Hệ thống Audio Ghép Kênh Truyền Mã hóa Kênh Điều chế Ghép kênh và truyền tải Hệ thống
Thu-phát