i. Tiêu chuẩn nén ảnh tĩnh JPEG
3.1. Giới thiệu về bộ thí nghiệm T-DMB
3.1.1. Cấu trúc chung của bộ thí nghiệm
Để nhận được tín hiệu T-DMB với mạch nhận T-DMB chúng ta cần đến b phát tín hiệu quảng bá T-DMB và máy tính có cài đặt phần mềm hỗ trợ DMS-6000 như ta thấy ở hình 3.1. Dữ liệu được truyền từ máy tính đến b phát qua cáp USB, sau đó b phát phát tín hiệu đó qua anten phát và b thu nhận tín hiệu bằng anten thu rồi hiển thị tín hiệu video lên màn hình LCD và tín hiệu audio ra loa [3].
Hình 3.1: Các thành phần của b thí nghiệm
3.1.2. Khối phát tín hiệu T-DMB
Khối phát tín hiệu T-DMB bao gồm m t máy tính được cài đặt phần mềm thực thi DMS-6000, và kết nối với b phát tín hiệu qua cáp dữ liệu USB.
Bộ phát tín hiệu T-DMB nhận dữ liệu bao gồm các n i dung audio và video đã được mã hóa từ máy tính và tạo tín hiệu T-DMB. Nó điều biến OFDM và tạo tín hiệu RF (tín hiệu cao tần). Tín hiệu radio quảng bá được tạo ra và truyền đi trong không gian bởi anten đặt phía sau của b phát. Ngoài ra màn huỳnh quang (VFD-Vacuum Fluorescent Display) được lắp phía trước b phát hiển thị giá trị tần số phát quảng bá và nhãn của kênh quảng bá.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 42
Hình 3.2: B phát tín hiệu T-DMB
DMS-6000 là m t phần mềm thực thi trên máy tính, nó sử dụng các n i dung dữ liệu của video, audio và data để định hình dòng dữ liệu cho phát sóng T-DMB. DMS-6000 truyền tải dữ liệu đến b phát qua cáp USB. Với kết nối USB, phần mềm DMS-6000 thiết lập tần số cho tín hiệu phát, điều khiển nhiều chức năng khác và gửi dữ liệu phát sóng đến b phát.
3.1.3. Khối nhận tín hiệu T-DMB
Mạch nhận T-DMB là m t mạch điện ngoài bao gồm các thiết bị ngoại vi như: anten, Tuner chip–vi mạch điều hướng, Baseband chip–vi mạch tần số phát sóng, Media Decoder chip–vi mạch gải mã đa phương tiện, màn hình LCD, khóa chuyển mạch, đèn LED, Led hiển thị 7 đoạn, Text LCD–màn hình hiển thị giá trị điều khiển, và mạch cung cấp nguồn. Hình 3.3, cho chúng ta thấy cấu trúc và sự hoạt đ ng của mạch nhận tín hiệu T-DMB để nhận tín hiệu quảng bá T-DMB [3].
Hình 3.3: Cấu trúc mạch nhận tín hiệu T-DMB
Tín hiệu RF được nhận từ anten và được chuyển đến Tuner chip. Sau đó Tuner chip nhận tín hiệu điều khiển từ chíp ARM để thiết lập tần số kênh.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 43
Chip Baseband T-DMB nhận tín hiệu RF từ chip Tuner, và chuyển đổi tín hiệu đó sang dữ liệu số bằng b ADC (Analog to Digital Conversion). Dữ liệu số này tiếp tục được giải mã OFDM và tiến hành sửa lỗi mã hóa để khôi phục dòng dữ liệu audio, và video. Khi dữ liệu audio được khôi phục nó được đưa qua chip DAC (Digital to Analog), tín hiệu điện audio được tái tạo và chúng ta có thể nghe âm thanh đó từ loa.
Chip giải mã media, giải nén dòng dữ liệu video đã được khôi phục và đưa video đó hiển thị lên màn hình TFT-LCD. Trong chip này, lõi vi xử lý ARM được gắn vào để điều khiển mạch nhận. Mạch nhận T-DMB sử dụng vi xử lý ARM này để điều khiển các thiết bị ngoại vi như khóa chuyển mạch, đèn LED, Led hiển thị 7 đoạn và Text LCD.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 44 Cấu trúc mạch nhận tín hiệu:
Hình 3.5: Cấu trúc mạch nhận T-DMB
Mạch nhận T-DMB bao gồm khối xử lý (chip Tuner và chip Baseband), khối điều khiển (chip Neptune hoặc chip S3C2440A) và khối nguồn.
Khối điều khiển: bao gồm chip ARM9 và chip Neptune; và khóa chọn Mode, chọn 1 trong 2 chip đó để điều khiển khối xử lý DMB và các thiết bị ngoại vi.
Khối xử lý DMB: nhận tín hiệu RF từ anten và giải mã những dữ liệu audio và video số. Trong kênh audio, dữ liệu audio đã được giải mã ở khối xử lý DMB bằng chip DAC trên mạch nhận DMB để đưa tín hiệu audio ra Jack audio.
Dịch vụ video tạo những dữ liệu video số trong khối xử lý DMB và gửi chúng đến chip Neptune hoặc ARM9. Chip Neptune giải nén dòng video và hiển thị lên màn hình TFT-LCD 7 inch được đặt trên mạch nhận T-DMB. Và chip ARM9 dùng đường truyền USB để truyền dữ liệu đến máy tính, và khi đó máy tính sử dụng phần mềm DMS-2000 Player để hiển thị dịch vụ video và lưu file dữ liệu đó lại.
Ngoài ra khối điều khiển còn điều khiển các thiết bị ngoại vi như công tắc, màn hình Text LCD, đèn Led, Led hiển thị 7 đoạn trên mạch nhận T-DMB. Nó dùng khóa đặt phía đưới mạch nhận để chọn: quét kênh, chọn kênh, hiển thị thông tin kênh, thiết lập mode nhận, và điểu khiển volume audio.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 45
Giao diện RS-232 là port thông tin kết nối giữa máy tính và mạch nhận T- DMB, được sử dụng để tải code được viết trên máy tính và truyền đến mạch nhận để kiểm tra mạch.
Text LCD được đặt trên mạch nhận T-DMB để hiển thị nhóm các kênh dịch vụ và thông tin của kênh dịch vụ được chọn.
Led hiển thị 7 đoạn được dùng để hiển thị giá trị tần số phát sóng của kênh quảng bá.
3.2. Một số thí nghiệm với bộ thí nghiệm T-DMB 3.2.1. Truyền quảng bá T-DMB với dữ liệu ETI 3.2.1. Truyền quảng bá T-DMB với dữ liệu ETI
Dữ liệu EIT là m t dữ liệu tổng hợp của các dịch vụ audio, video và dịch vụ dữ liệu (data) với tiêu chuẩn T-DMB, để truyền chúng bằng b phát tín hiệu T-DMB. Và chúng ta có thể gọi phần mềm tạo dữ liệu ETI bằng các tín hiệu vào audio, video và data là Ensemble Multiplexer.
Hình 3.6: Ensemble Multiplex
Để truyền tín hiệu quảng bá T-DMB với dữ liệu ETI, chúng ta cần thiết lập hệ thống theo như hình 3.1.
1. Kết nối cáp cấp nguồn cho b phát T-DMB và kết nối nó với máy tính bằng cáp USB. Và khi đó chúng ta có thể thấy dòng chữ “HBE-TDMB-XMITTER” hiển thị trên màn hình VPF.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 46
Hình 3.7: Giao diện chương trình DMS-6000
3. Ở góc phía trên bên trái của giao diện này, cho thấy phần mềm đang kiểm tra kết nối USB với b phát. Nếu đèn USB ở b phát có màu xanh và phần mềm báo “Connected” có nghĩa là kết nối đã thành công và đã sẵn sàng để truyền dữ liệu.
4. Chọn file ETI. Trong phần “ETI File Selection & Play”, chúng ta bấm vào Open (nút có 3 dấu chấm “…”) rồi di chuyển đến Folder lưu file ETI và bấm chọn File ETI cần phát.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 47
Hình 3.8: Giao diện DMS-6000 sau khi chọn xong File ETI
6. Chọn tần số cho phát sóng.
7. Bấm nút “►” trên giao diện chương trình. Lúc đó b phát T-DMB sẽ phát tín hiệu đi. Và ta thấy trong phần “ETI Flie Selection & Play” hiển thị trạng thái cũng như thời gian phát tín hiệu. Để dừng lại ta bấm vào nút “ ▀ ”.
Hình 3.9: DMS-6000 đang phát tín hiệu
3.2.2. Nhận tín hiệu T-DMB và hiển thị lên màn hình TFT-LCD
Để hiển thị được kênh video lên màn hình TFT-LCD trên mạch nhận tín hiệu, bằng tín hiệu T-DMB nhận được từ b phát, ta cần chuyển đổi sang Mode Neptune bằng cách bật khóa chuyển Mode phía trên của mạch nhận về bên phải như ta thấy trên hình 3.4.
Sau đó, nếu mạch nhận được cấp nguồn, hệ thống sẽ bắt đầu chạy các chương trình và bắt đầu nhận tín hiệu T-DMB. Lúc đó màn hình Text LCD sẽ hiển thị dòng chữ “Receiver” và Led 7 đoạn sẽ hiển thị các giá trị tần số của các kênh quảng bá.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 48
Bấm phím “SCAN” trên mạch nhận để tìm kênh đang phát. Phím SCAN là 1 trong 8 phím bấm trên mạch nhận được đặt cạnh màn hình Text LCD.
Hình 3.10: Các phím bấm trên mạch nhận
Khi bấm phím SCAN, chương trình sẽ tiến hành tìm kiếm các kênh của tất các các tần số. Sau khi quá trình tìm kiếm hoàn thành, m t kênh video nhận được sẽ được chọn và phát lên màn hình. Để xem các kênh video khác, ta bấm các phím “CH UP” và “CH DOWN”. Để nghe các kênh audio, ta bấm phím “MODE” và danh sách các kênh audio sẽ hiện lên, và sau đó ta chọn kênh muốn nghe. Bất cứ khi nào ta bấm phím “MODE” thì kênh video và audio sẽ hiển thị luân phiên nhau để ta có thể chọn các chương trình theo ý muốn.
“CH UP” là phím chọn các kênh Audio/Video về phía trước. “CH DOWN” là phím chọn các kênh Audio/Video về phía sau.
“VOL UP” là phím để điều chỉnh âm thanh của kênh Audio/Video to lên. “VOL DOWN” là phím để điều chỉnh âm thanh của kênh Audio/Video nhỏ lại. “MODE” là phím chuyển đổi giữa hai dịch vụ Audio và Video tìm được. “SCAN” là phím bấm để tìm kênh của tất cả các tần số.
“INFO” sau khi SCAN, bấm để hiển thị kết quả.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 49 Kết quả trên mạch nhận:
Hình 3.11: Kết quả hiển thị trên mạch nhận T-DMB
3.2.3. Chuyển đổi File audio và truyền quảng bá T-DMB
T-DMB có thể cung cấp dịch vụ audio với chất lượng âm thanh tương tự với chất lượng CD. T-DMB sử dụng tiêu chuẩn nén giống với tiêu chuẩn MPEG-1 audio Layer 2. Tiêu chuẩn nén audio trong T-DMB là “MUSICAM”.
Chúng ta có thể sử dung file audio bất kỳ để truyền quảng bá T-DMB. B phát tín hiệu sẽ phát và truyền tín hiệu RF, nếu file WAV được chuyển sang dạng MUSICAM. File audio WAV được chuyển đổi sang định dạng MUSICAM bằng phần mềm DMS-6000. Đây là phần mềm dùng cho máy phát, để tạo ra dữ liệu ETI và dữ liệu ETI sau đó được đưa đến b phát tín hiệu [3].
i. Chuyển đổi file WAV sang file MUSICAM
Để chuyển đổi file WAV sang file MUSICAM, chúng ta dùng Tab MUSICAM trong phần mềm DMS-6000. File WAV (*.wav) sau khi chuyển đổi sang file MUSICAM có đuôi là (*.msm).
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 50
Hình 3.12: Tab MUSICAM trong DMS-6000
Để thực hiện chuyển đổi sang file MUSICAM, ta tiến hành theo các bước sau: 1. Đầu tiên ta chọn tốc đ bit cho việc tạo file MUSICAM.
2. Sau đó bấm nút “…” ở mục “Open File (*.wav)” để mở file WAV. Sau khi bấm vào đó sẽ xuất hiện m t cửa sổ mới, và ta di chuyển đến Folder chứa file WAV để chọn file cần chuyển đổi.
3. Nhấn nút “…” ở mục “Save File (*.mcm)” để chọn vị trí lưu file MUSICAM sau khi chuyển đổi xong và đặt tên cho file. Nếu không, file MUSICAM sẽ tự đ ng lưu vào Folder cũ và lấy tên như file WAV đã chọn nhưng với đuôi là “mcm”.
4. Sau khi hoàn tất các bước trên, bấm vào “START” để bắt đầu chuyển đổi.
ii. Phát sóng T-DMB với file MUSICAM
Sau khi tạo file MUSICAM, chúng ta bắt đầu tạo dữ liệu T-DMB để truyền đi. Và việc này được thực hiện bởi tab “ETI Synthesis Mode” trong phần mềm DMS- 6000. “ETI Synthesis Mode” sử dụng dữ liệu audio, video, data được lưu trên đĩa cứng để tổng hợp lại thành dòng dữ liệu ETI. Sau đó dữ liệu ETI này được đưa đến máy phát và phát đi bằng tín hiệu RF.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 51
Hình 3.13: Tab “ETI Synthesis Mode” trong DMS-6000
Để tạo dữ liệu ETI, đầu tiên chúng ta nên thiết lập các thông số Ensemble. Chúng ta có thể thay đổi các thông số đó trong phần “Edit Ensemble Infomation”. Chúng ta cần đưa vào các thông tin Ensemble của Ensemle Label, Ensemble ID, DMB Mode tại các text box phía bên trái của phần Edit Ensemble Information.
Tại text box Ensemble Label, chúng ta có thể nhập vào tối đa 16 ký tự tiếng Anh Alphabets. Còn text box Ensemble ID, nhập vào 4 ký tự của hệ 16, do đó chúng ta chỉ được nhập các số từ 0 đến 9 và các ký tự từ A đến F. Tiếp theo chúng ta nhập vào các thông tin dịch vụ và các thông tin kênh con tại nút “Service Configuration”.
Chúng ta sẽ thấy cửa sổ Service configuration Edit sau khi bấm vào nút
Service Configuration. Tại đây chúng ta có thể add các dịch vụ vào Ensemble cũng như định dạng kênh con và dịch vụ.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 52
Hình 3.14: Cửa sổ Service configuration Edit
Nếu click vào nút “Get File Stream” ở mục Subchannel để định hình dịch vụ, sẽ có m t cửa sổ giao tiếp hiện lên để chọn dòng dữ liệu. Tại đây file MUSICAM được chọn để phát sóng.
Hình 3.15: Cửa sổ Get File Stream
Sau khi file MUSICAM được chọn, DMS-6000 sẽ kiểm tra các thu c tính của file và tự đ ng hiển thị tất cả các thông tin để định dạng kênh con và dịch vụ rồi hiển thị lên màn hình. Chúng ta có thể sử dụng các giá trị mặc định mà không cần m t bất cứ thay đổi nào. Nếu muốn thay đổi chúng ta đưa trỏ chu t đến từng text box rồi nhập giá trị mới vào.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 53
Nút “Delete Stream” ở mục Subchannel để xóa các file đã được chọn.
Sau khi định dạng dịch vụ và kênh con xong, bấm nút “Create Service” để bắt đầu tạo dịch vụ. Sau khi tạo xong nó sẽ hiện lên 3 danh sách ở khung bên phải của cửa sổ Service Configuration Edit.
Hình 3.16: Dịch vụ Audio được tạo xong
Căn cứ vào thủ tục này, chúng ta có thể thêm m t số dịch vụ audio trong phạm vi mà kênh T-DMB cho phép.
Sau khi định dạng Ensemble xong, chúng ta bấm nút “►” để tạo dòng ETI và gửi dữ liệu ETI đến b phát tín hiệu.
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 54
Hình 3.17: Dữ liệu đã được tổng hợp thành dòng ETI
3.2.4. Nhận và lƣu trữ dữ liệu với DMS-2000
DMS-2000 Player: là m t phần mềm được cài đặt trên máy tính, để nhận những n i dung audio, video, data từ mạch nhận tín hiệu T-DMB rồi hiển thị lên màn hình máy tính hoặc lưu trữ chúng lại trên đĩa cứng. Để truyền dữ liệu giữa máy tính và mạch nhận tín hiệu thì cần phải kết nối bằng cáp USB, và chúng ta có thể kiểm tra tình trạng kết nối trên phần mềm DMS-2000 [3].
SVTH: NGUYỄN MINH TUẤN 55
Sau khi bật DMS-2000 lên, chúng ta cần thiết lập tần số để nhận tín hiệu T- DMB ở trong mục Ensemble Selection.
Hình 3.19: Giao diện chương trình DMS-2000
Sau khi thiết lập tần số xong, ta bấm nút “Select” để tần số được chọn khớp với tần số phát tín hiệu T-DMB, rồi chương trình bắt đầu nhận và phân tích các thông tin Ensemble. Sau đó nó sẽ hiển thị lên m t danh sách các dịch vụ và chúng ta có thể chọn m t trong các dịch vụ đó rồi bấm vào nút “Play” để nghe hoặc xem trên máy tính.
Lƣu trữ các kênh audio và video:
Để lưu trữ dữ liệu của kênh con audio hoặc video, đầu tiên chúng ta phải chọn kênh muốn lưu trữ rồi nhập vào số lượng khung muốn lưu.Mỗi khung tương ứng với 24ms, như vậy với mỗi 100 khung chúng ta sẽ lưu trữ 2,4 giây của chương trình đó. Tiếp tục bấm vào nút “…” để đặt tên cho file được lưu. Sau đó bấm vào SAVE.
3.3. Kết luận
Chương 3 đã mô tả m t số phương pháp thực hành truyền, nhận và lưu trữ dữ liệu với b thí nghiệm T-DMB. Với những bài thực hành này đã giúp chúng ta hiểu hơn về kỹ thuật truyền thông số mặt đất T-DMB.
Với việc thực hiện phát và thu tín hiệu với b thí nghiệm T-DMB, đã cho chúng ta m t cái nhìn trực quan nhất về những ứng dụng của công nghệ này trong thực tế. Ở