Đề tài Truyền hình kĩ thuật mặt đất DVB ­ T và quá trình chuyển đổi sang DVB ­ T2

........................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... Hà Nộ i, ngày  tháng  năm 2014 3 LỜẢƠ I C M  N Em xin gử i l ờ i c ả m  ơ n chân thành và sâu s ắ c đ ến các th ầ y cô H ọ c Vi ệ n Công  Nghệư  B u Chính Vi ễ n Thông d ẫậ  t n tình d ạỗạềệ y d  và t o đi u đi n cho em đ ược  nghiên cứ u, h ọ c t ậ p và cung c ấ p cho em các thông tin, kiên th ứ c vô cùng quý báu và  cầế n thi t trong su ốờ t th i gian h ọậ c t p cũng nh ưồể  làm đ  án đ  em có th ểựệ  th c hi n  và hoàn thành tố t đ ề tài này. Đặc bi ệ t, em xin chân thành c ả m  ơ n th ầ y NCS. Đ ỗ Đ ức Thành  ở  Vi ệ n Khoa  Họỹậưệậ c K  Thu t B u Đi n đã t n tình h ướẫ ng d n và giúp đ ỡ em trong th ờ i gian th ự c  hiệ n đ ề tài. Mặ c dù em đã c ố  g ắ ng hoàn thành đ ề tài Th ự c T ậ p T ố t Nghi ệ p này trong  phạ m vi và kh ả  năng cho phép nh ư ng ch ắ c ch ắ n s ẽ  không tránh kh ỏ i nh ữ ng thi ế u  sót và hạếấị n ch  nh t đ nh. Vì v ậ y, em r ấ t mong nh ậượựỉả n đ c s  ch b o và ý ki ế n  đóng góp củ a th ầ y cô và các b ạ n đ ể đ ề tài c ủ a em có th ể  hoàn thi ệ n h ợ n Em xin chân thành cả m  ơ n ! 4 MỤỤ C L C 5 DANH MỤẼẢỂ C HÌNH V , B NG BI U 6 THUẬỮẾẮ T NG  VI T T T ASK Amplitude Shift Keying Khóa dị ch biên đ ộ Ủ ệ ố ề ATSC Advanced Television System  y ban h  th ng truy n hình  Committee mớ i (c ủ a M ỹ ) BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dị ch pha hai m ứ c COFDM Code Orthogonal Frequency  Ghép đa tầ n tr ự c giao có mã Division Multiplexing DBPSK Diferential Binary Phase Shift  Khóa dị ch pha vi sai hai m ứ c Keying DCT Discerte Cosine Transform Chuyể n đ ổi cosin r ờ i r ạ c  DFT Discrete Fourier Transform Chuyể n đ ổi Fourierr ờ i r ạ c DPCM Differential Pulse Code  Điề u ch ế  xung mã vi sai Modulation DQPSK Differential Quadratue Phase  Khoá dị ch pha vi sai b ố n m ứ c Shift Keying DTTB Digital Terrestrial Television  Truyề n d ẫ n truy ề n hình s ố  m ặ t  Broadcasting đất DVB Digital Video Broadcasting Quả ng bá truy ề n hình s ố EDTV Enhanced Definition TeleVision Truyề n hình phân gi ả i nâng cao FEC Forward Error Correction Hiệ u ch ỉ nh l ỗ i tr ướ c FFT Fast Fourier Transform Chuyể n ñ ổi Fourier  nhanh IDFT Inverse DFT DFT ngượ c 7 IFFT Inverse FFT FFT ngượ c ISDB­T Intergeted Services Digital  Hệ  th ố ng truy ề n hình s ố  m ặ t  Broadcasting – Terrestrial đất s ử  d ụ ng m ạ ng đa d ị ch v ụ  (Nhậ t LDTV Limited Definition  Truyề n hình phân gi ả i gi ớ i h ạ n TeleVision MPEG Moving Pictures Experts  Nhóm chuyên gia nghiên cứ u v ề  Group tiêu chuẩ n hình  ả nh ñ ộng OFDM Orthogonal Frequency Division  Ghép ña tầ n tr ự c giao Multiplexing PAL Phase Alternating Line Hệ  truy ề n hình màu PAL (pha  thay ñổi theo dòng quét) PSK Phase Shift Keying Khoá dị ch pha QAM Quadrature Amplitude  Điề u ch ế  biênñ ộ vuông góc Modulation QPSK Quadratue Phase Shift  Khoá dị ch pha vuông góc Keying SDTV Standard Definition TeleVision Truyề n hình phân gi ả i  tiêu chuẩ n SFN Single Frequency Network Mạ ng ñ ơn t ầ n s ố UHF Ultra­High Frequency VHF Very­High Frequency VLC Variable Length Coding Mã có độ dài thay đ ổi VSB Vestigial sideband Biên tầ n c ụ t 8 LỜẦ I NÓI Đ U Vớ i s ự  phát tri ể n c ủ a kinh t ế  và khoa h ọ c k ỹ  thu ậ t, các nghành công ngh ệ  trong đó có công nghệ  đi ệ n t ử  vi ễ n thông đã có s ự  phát tri ể n v ượ t b ậ c trong ba th ậ p  kỷ  v ừ a qua đem l ạ i nhi ề u thành t ự u phát minh  ứ ng d ụ ng trong s ả n xu ấ t, trong đ ời  số ng xã h ộ i. Công ngh ệ  truy ề n hình là m ộ t b ộ  ph ậ n quan tr ọ ng trong lĩnh v ự c đi ệ n  tử  vi ễ n thông, nó có nh ữ ng  ứ ng d ụ ng r ộ ng rãi to l ớ n trong phát tri ể n văn hóa đ ời  số ng tinh th ầ n xã h ộ i. Trong h ơ n m ộ t th ậ p k ỷ  qua chúng ta đã ch ứ ng ki ế n s ự  chuyểổạ n đ i m nh m ẽủ  c a công ngh ệề  truy n hình t ừươ  ph ng th ứươự c t ng t  xang  công nghệốỞệ  s .   Vi t Nam quá trình chuy ểổ n đ i này th ựựạụớự c s  ngo n m c v i s   phổậừướ  c p t ng b c trong lĩnh v ựề c truy n hình qu ả ng bá và truy ề n hình tr ảềừ  ti n. T   đầu nh ữ ng năm 90 cho đ ến nay nghành truy ề n hình đã  ứ ng d ụ ng các thành t ự u v ề  công nghệ  truy ề n hình s ố  trong truy ề n d ẫ n v ệ  tinh, phát tri ể n m ạ ng truy ề n hình cáp  và phổ  c ậ p h ệ  th ố ng truy ề n hình s ố  m ặ t đ ất Cùng vớ i s ự  phát tri ể n c ủ a công ngh ệ  truy ề n hình, chu ẩ n truy ề n hình s ố  DVB­ T là chuẩ n phát sóng truy ề n hình s ố  m ặ t đ ất đã đ ược tri ể n khai thành công, đ ược  nhiề u n ướ c ch ấ p nh ậ n. Tuy nhiên, t ừ  sau s ự  ra đ ời c ủ a chu ẩ n DVB­T thì các nghiên  cứềỹậ u v  k  thu t truy ềẫẫếụượể n d n v n ti p t c đ c tri n khai . M ặ t khác, nhu c ầề u v   phổầ  t n cao càng khi ế n cho vi ệ c gia tăng hi ệảửụổầ u qu  s  d ng ph  t n lên m ứố c t i đa  càng cấếừ p thi t. T  đó đã phát tri ể n lên chu ẩề n truy n hình s ốặấếệứ  m t đ t th  h  th  2 là  DVB­T2.  Việ c nghiên c ứ u tìm hi ể u các đ ặc tính công ngh ệ  c ủ a tiêu chu ẩ n truy ề n hình  số  DVB­T trong qu ả  trình phát tri ể n lên th ế  h ệ  m ớ i DVB­T2 là nhiêm v ụ  c ầ n thi ế t  đốớơi v i các c  quan nghiên c ứứụề u  ng d ng truy n hình cũng nh ưộỹậ  cán b  k  thu t  nghiên cứ u trong lĩnh v ự c này . Đó là lý do em ch ọ n đ ề tài: “ Truy ề n hình k ỹ  thu ậ t  số  m ặ t đ ất DVB­T và quá trình chuy ể n đ ổi sang DVB­T2” Bố  c ụ c bài báo cáo gôm 4 ch ươ ng: CHƯƠ NG I: T Ổ NG QUAN V Ề  TRUY Ề N HÌNH S Ố CHƯƠ NG II: TRUY Ề N HÌNH S Ố  M Ặ T Đ ẤT THEO TH Ế  H Ệ  TH Ứ  NH Ấ T DVB­T 9 CHƯƠ NG III: TRUY Ề N HÌNH S Ố  M Ặ T Đ ẤT THEO TIÊU CHU Ẩ N CHÂU ÂU  THẾỆỨ  H  TH  HAI (DVB­T2) CHƯƠ NG IV: QUÁ TRÌNH CHUY Ể N Đ ỔI T Ừ  DVB­T SANG DVB­T2  Ở  CHÂU  ÂU VÀ MỘỐẾỊỂỞỆ T S  KI N NGH  TRI N KHAI   VI T NAM Sau mộờ t th i gian tìm hi ể u và nghiên c ứượựướẫ u, đ c s  h ng d n khoa h ọậ c t n  tình củ a Th ầ y giáo NCV.Nguy ễ n Đ ức Thành, bài báo cáo đã đ ược hoàn thành.Do  thờ i gian có h ạ n, trình đ ộ b ả n thân còn h ạ n ch ế , thêm vào đó lu ậ n văn c ủ a em là  vấềươốớ n đ  t ng đ i m i nên không th ể  tránh kh ỏữ i nh ng sai sót. Kính mong đ ượực s   đóng góp củ a các th ầ y, các cô cùng các b ạ n. 10 CHƯƠ NG I: T Ổ NG QUAN V Ề  TRUY Ề N HÌNH S Ố 1.1   Giớ i thi ệ u v ề  truy ề n hình s ố Truyề n hình s ố  (Digital Television) là m ộ t ph ươ ng pháp truy ề n hình hoàn toàn  mớ i, là tên g ọộệố i m t h  th ng truy ề n hình mà t ấả t c  các thi ếịỹậừ t b  k  thu t t  Studio  cho đến máy thu đ ều làm vi ệ c theo nguyên lý truy ề n hình s ố . Trong đó, m ộ t hình  ảnh quang hocjdo camera thu đ ược qua h ệ  th ố ng  ố ng kính, thay vì đ ược bi ế n đ ổi  thành tín hiệệế u đi n bi n thiên t ươựưả ng t  nh  hình  nh quang h ọ c nói trên (c ảềộ  v  đ   chói và màu sắ c) s ẽ  đ ược bi ế n đ ổi thành m ộ t dãy tín hi ệ u nh ị  phân (dãy các s ố  0 và  1) nhờ  qua trình bi ế n đ ổi t ươ ng t ự  s ố Trên thế  gi ớ i, các nhà đi ề u hành cáp, v ệ  tinh, trên m ặ t đ ất đ ều đang chuy ể n  độếng đ n môi tr ườốỞ ng s .   Châu Âu, truy ề n hình s ốượửụở  đã đ c s  d ng   Anh (phát  sóng truyề n hình s ố ,  ở  Châu Âu, truy ề n hình s ố  đã đ ược s ử  d ụ ng  ở  Anh (phát sóng  truyề n hình s ố  1999, Đ ức, Pháp, Ireland, Tây Ban Nha, Th ụ y Đi ể n). H ầ u h ế t các nhà  phân tích công nghiệ p đ ều d ự  báo vi ệ c chuy ể n d ị ch lên truy ề n hình s ố  là m ộ t s ự  tiế n hóa (evolution), nó làm thay đ ổi cách s ố ng c ủ a hàng trăm tri ệ u gia đình trên th ế  giớ i, các công ty cho r ằ ng s ự  h ộ i t ụ  gi ữ a máy tính cá nhân, máy thu hình (TV set) và  Internet đã bắầ t đ u và đi ề u đó s ẽẫếựể  d n đ n s  chuy n hóa c ựạề c đ i v  máy tính, đ ối  vớ i ng ườ i tiêu dùng, k ỷ  nguyên m ớ i v ề  s ố  s ẽ  nâng cao vi ệ c xem truy ề n hình ngang  vớ i ch ấ t l ượ ng chi ế u phim, âm thanh ngang v ớ i ch ấ t l ượ ng CD cùng v ớ i hàng trăm  kênh truyề n hình m ớ i và nhi ề u d ị ch v ụ  m ớ i, truy ề n hình s ố  cho thuê bao xem đ ược  nhiề u ch ươ ng trình truy ề n hình v ớ i ch ấ t l ượ ng cao nh ấ t. Đối v ớ i các nhà phát sóng truy ề n hình, vi ệ c chuy ể n d ị ch lên môi tr ườ ng s ố  s ẽ  làm giả m vi ệ c s ử  d ụ ng băng t ầ n/kênh, làm tăng kh ả  năng cung c ấ p các  ứ ng d ụ ng  dụ ng Internet cho thêu bao và m ởộựớơộớềươ  ra m t lĩnh v c m i, các c  h i m i v  th ng  mạ i. Nhi ềịụớ u d ch v  m i trên c ơở  s  truy ề n hình s ốẽượ  s  đ c hình thành: Truy cậ p Internet t ạ i các t ố c đ ộ Chơ i Game trên m ạ ng v ớ i nhi ề u ng ườ i Video theo yêu cầ u VOD (video­on­demand) Cung cấ p các dòng video và audio 11 Dị ch v ụ  thanh toán ti ề n t ừ  nhà (home banking) Các dị ch v ụ  th ươ ng m ạ i đi ệ n t ử Cậ p nh ậ t ph ầ n m ề m máy tính Truyề n thanh, truy ề n hình đa ph ươ ng ti ệ n (Multimedia) Đọc báo đi ệ n t ử Trên năm mươ i năm qua, truy ề n hình s ửụ  d ng tín hi ệươựưộ u t ng t  nh  là m t  phươệềẫ ng ti n truy n d n phát sóng. Vi ệấứề c ch m d t truy n hình t ươự ng t  và phát  triể n truy ề n hình s ố  đòi h ỏ i ph ả i đ ầu t ư  m ớ i máy thu hình s ố , máy phát hình s ố , các  thiếịảấậỳố t b  s n xu t và h u k  s  cho ch ươ ng  trình truy ề n hình. Đi ề u đó d ẫếả n đ n ph i  sửụộặằ  d ng m t m t b ng chung, m ở  ra các c ơộ  h i cho th ịườ  tr ng dân d ụ ng. Truyề n hình s ố  có t ố c đ ộ truy ề n d ữ  li ệ u cao, cho phép cung c ấ p n ộ i dung đa  phươ ng ti ệ n phong phú và ng ườ i xem truy ề n hình có th ể  l ướ t qua Internet b ằ ng  máy thu hình. Nhờ  có k ỹ  thu ậ t nén, có th ể  phát sóng nhi ề u ch ươ ng trình truy ề n hình  trên mộ t kênh sóng (truy ề n hình t ươ ng t ự  phát sóng 1 ch ươ ng trình/ 1 kênh sóng). 1.2   Đặc đi ể m c ủ a truy ề n hình s ố 1.2.1    Yêu cầ u v ề  băng t ầ n Yêu cầ u v ề  băng t ầ n là m ộ t s ự  khác nhau rõ nh ấ t gi ữ a tín hi ệ u s ố  và tín hi ệ u  tươự ng t , tín hi ệốốắềớ u s  v n g n li n v i yêu c ầ u băng t ầộớốớ n r ng l n. Đ i v i tín hi ệ u  sốổợ  t ng h p yêu c ầầốấẫằốầầố u t n s  l y m u b ng b n l n t n s  sóng mang màu nh ưố  đ i  vớ i h ệ  th ố ng NTSC là 14,4 MHz n ế u th ự c hi ệ n mã hóa v ỡ i nh ữ ng mã 8 bit, t ố c đ ộ  bít sẽ  là 115,2 Mbit/s đ ộ r ộ ng băng t ầ n kho ả ng 58 MHz. Trong khi đó, tín hi ệ u  tươựầộ ng t  c n m t băng t ầ n 4,3 MHz. N ếố u c  thêm các bit s ửỗầ a l i yêu c u băng t ầ n  sẽ  ph ả i tăng lên n ữ a. tuy nhiên trong th ự c t ế  năng t ầ n này không ph ả i ch ỉ  dùng cho  tín hiệ u hình  ả nh ng ượạớạốả c l i v i d ng s  kh  năng cho phép gi ảộộầố m đ  r ng t n s  là  rấớớ t l n. V i các k ỹậ  thu t nén băng t ầỷệạượ n t  l  đ t đ c có th ểớ  lên t i 100:1 hay h ơ n  nữ a. Các tính ch ấặệủ t đ c bi t c a tín hi ệ u hình  ảưựặạả nh nh  s  l p l i, kh  năng d ự  báo  cũng làm tăng thêm khả  năng gi ả m băng t ầ n tín hi ệ u. 1.2.2   Tỷ  l ệ  tín hi ệ u/t ạ p âm (S/N) 12 Mộ t trong nh ữưểớấủ ng  u đi m l n nh t c a tín hi ệốả u s  là kh  năng ch ốễ ng nhi u  trong quá trình xử  lý t ạ i các khâu truy ề n d ẫ n và ghi. Nhi ễ u t ạ p âm trong h ệ  t ươ ng  tự  có tính ch ấộỷệủ t c ng, t  l  S/N c a toàn b ộệố  h  th ng là do t ổộ ng c ng các ngu ồ n  nhiễ u thành ph ầ n gây ra. Vì v ậ y luôn nh ỏơỷệủ  h n t  l  S/N c a khâu có t ỷệấ  l  th p  nhấ t. Nhi ễ u trong tín hi ệốượắụờ u s  d c kh c ph c nh  các m ạửỗằ ch s a l i. B ng các  mạ ch này có th ể  khôi ph ụ c l ạ i các dòng bit nh ư  ban đ ầu. Khi có quá nhi ề u bít l ỗ i,  sựảưởủễượ   nh h ng c a nhi u đ c làm gi ảằ m b ng cách che l ỗ i. Tỷệ  l  S/N c ủệốẽảấ a h  th ng s  gi m r t ít hay không thay đ ổi cho đ ến khi t ỉệỗ  l  l i  BER quá lớ n, làm cho cách m ạ ch s ử a l ỗ i và che l ỗ i m ấ t tác d ụ ng. Khi đó dòng bit  không còn có ý nghĩa tin tứ c. Trong khi đó đ ối v ớ i các h ệ  th ố ng t ươ ng t ự  khi có  nguồ n nhi ễ u l ớ n tín hi ệ u v ẫ n có th ể  s ử  d ụ ng đ ược. Tính chấ t này c ủệốốặệ a h  th ng s  đ c bi t có ích cho vi ệảấươ c s n xu t ch ng trình  truyề n hình v ớ i các ch ứ c năng biên t ậ p ph ứ c t ạ p – c ầ n nhi ề u l ầ n d ọ c ghi. Ghi băng  bằ ng tín hi ệốượửụộ u s  đã đ c s  d ng r ng rãi trong các năm g ầ n đây. Vi ệề c truy n tín  hiệ u nhi ềặ u ch ng cũng đ ượựệấậợớc th c hi n r t thu n l i v i tín hi ệố u s  mà không làm  suy giả m ch ấ t l ượ ng tín hi ệ u hình. Tuy nhiên trong truyề n hình qu ả ng bá, tín hi ệ u s ố  g ặ p ph ả i v ấ n đ ề khó khăn  khi thự c hi ệ n ki ể m tra ch ấ t l ượ ng  ở  các đi ể m trên kênh truy ề n. 1.2.3   Méo phi tuyế n Tín hiệ u s ố  không b ị   ả nh h ưở ng b ở i méo phi tuy ế n trong quá trình ghi truy ề n  cũng nhưốớỷệ  đ i v i t  l  S/N, tích ch ấấ t này r t quan trongtrong vi ệọươ c ghi đ c ch ng  trình nhiềầặệớ u l n đ c bi t v i các h ệố  th ng truy ề n hình nh ạảớ y c m v i các méo phi  tuyế n khuy ế ch đ ại vi sai nh ư  h ệ  NTSC 1.2.4   Chồ ng ph ổ Mộ t tín hi ệốượấ u s  đ c l y theo m ẫảềẳứ u c  chi u th ng đ ng và chi ề u ngang nên  có khả  năng x ảồổảướ y ra ch ng ph  theo c  hai h ng. Theo chi ềẳứồ u th ng đ ng, ch ng  phổ  trong h ệốốươựư  th ng s  và t ng t  nh  nhau. Đ ộớ l n méo ch ồổ ng ph  thep chi ề u  ngang phụộ  thu c và các thành ph ầầốượ n t n s  v t quá t ầốấẫớạ n s  l y m u gi i h n  Nyquyist. Để ngăn ng ừệượồổ a hi n t ng ch ng ph  theo chi ề u ngang, có th ểựệ  th c hi n  13 bằ ng cách s ửụầốấẫớơ  d ng t n s  l y m u l n h n hai l ầ n thành ph ầầố n t n s  cao nh ấ t  trong hệ  th ố ng t ươ ng t ự . 1.2.5   Xử  lý tín hi ệ u ệốểượ ểổửố ứ ệố Tín hi u s  có th  đ c chuy n đ i và x  lý t t các ch c năng mà h  th ng  tươự ng t  không làm đ ượặặềc ho c g p nhi u khó khăn. Sau khi bi ếổ n đ i A/D, tín hi ệ u  còn lạ i m ộ t chi ề u các s ố  bit “0”, “1” có th ể  thao tác các công vi ệ c ph ứ c t ạ p mà  không làm giảấượ m ch t l ng hình  ả nh. Kh ả  năng này đ ược tăng lên nh ờệưữ  vi c l u tr   các bit trong bộ  nh ớ  và có th ể  đ ọc ra v ớ i t ố c đ ộ nhanh. Các công vi ệ c tín hi ệ u s ố  có  thểựệượễ  th c hi n đ c d  dàng là: S ửỗốờ a l i g c th i gian , chuy ểổ n đ i tiêu chu ẩả n, gi m  độ r ộ ng băng t ầ n. 1.2.6   Khoả ng cách gi ữ a các tr ạ m truy ề n hình đ ồng kênh  Tín hiệ u s ố  cho phép các tr ạ m truy ề n hình đ ồng kênh th ự c hi ệ n  ở  m ộ t kho ả ng  cách gầ n nhau h ơề n nhi u so v ớệốươự i h  th ng t ng t  mà không b ịễộầ  nhi u. M t ph n vì  tín hiệốịảưởủễồ u s  ít ch u  nh h ng c a nhi u đ ng kênh, m ộầ t ph n là do kh ả  năng thay  thế  xung xóa và xung đ ồộằng b  b ng các t ừ  mã – n ơệố i mà h  th ng truy ềẫươ n d n t ng  tự  gây ra nhi ễớấệảả u l n nh t. Vi c gi m kho ng cách gi ữ a các tr ạồ m đ ng kênh k ếợ t h p  vớệả i vi c gi m băng t ầệạơộ n tín hi u, t o c  h i cho nhi ềạ u tr m phát hình có th ể  phát  các chươ ng trình v ớ i đ ộ phân gi ả i cao. 1.2.7   Hiệ u  ứ ng Ghosts (bóng ma) Hiệứ u  ng này x ả y ra trong h ệốươự  th ng t ng t  do tín hi ệềẫế u truy n d n đ n máy  thu theo nhiềườệ u đ ng. Vi c tránh nhi ễồ u đ ng kênh c ủệốố a h  th ng s  cũng làm gi ả m  đi hiệ n t ượ ng này trong truy ề n hình qu ả ng bá 1.3   Ư u đi ể m chính c ủ a truy ề n hình s ố Truyề n hình s ố  có nhi ềưể u  u đi m so v ớề i truy n hình t ươựư ng t  nh : hình  ả nh  sạ ch, rõ nét, âm thanh ngang v ớ i âm thanh c ủ a CD, tính ch ố ng nhi ễ u cao, in sao  nhiềầẫảả u l n v n đ m b o hình  ả nh ch ấượốậợ t l ng t t, thu n l i cho khâu h ậỳ u k , làm k ỹ  xảẹơ o đ p h n  Tuy nhiên, truy ề n hình s ốếợớỹậốẽ  k t h p v i k  thu t nén s  s  cho nhi ề u  điểổậơữưếệộớếệ m n i b t h n n a nh  ti t ki m b  nh , ti t ki m kênh truy ềộ n. M t kênh  truyề n hình có th ể  truy ề n trên sau ch ươ ng trình mà m ỗ i ch ươ ng trình kèm theo hai  14 đếốườến b n đ ng ti ng. V ớưểủ i các  u đi m c a mình, h ệố  th ng truy ề n hình s ốượ  đã đ c  thựệởầế c hi n   h u h t các qu ố c gia trên th ếớ  gi i. Đây là m ộ t quá trình t ấế t y u, Truy ề n  hình Việ t Nam cũng đang  ở  giai đo ạ n chuy ể n ti ế p. Vi ệ c nghiên c ứ u truy ề n hình s ố  và lự a ch ọ n các tiêu chu ẩ n cho truy ề n hình Vi ệ t Nam đang đ ược ti ế n hành. Hiệ n nay quá trình s ố  hóa tín hi ệ u truy ề n hình  ở  Vi ệ t Nam là s ự  thay th ế  d ầ n  các công đoạ n, trang thi ếịừươự t b  t  t ng t  sang s ố . Đó là quá trình s ốừầ  hóa t ng ph n.  Rồ i đây truy ề n hình s ốẽ  s  thay th ế  hoàn toàn truy ề n hình t ươựạềệ ng t , t o đi u ki n  cho ngành công nghiệ p này phát tri ể n m ạ nh m ẽ  h ơ n, k ế t h ợ p v ớ i các m ặ ng truy ề n  thông khác, tạ o thành m ộ t th ế  gi ớ i thông tin s ố , ph ụ c v ụ  cho con ng ườ i m ộ t cách  hữ u hi ệ u 1.4   Truyề n d ẫ n tín hi ệ u s ố 1.4.1  Truyề n qua cáp đ ồng tr ụ c: Đểề truy n tín hi ệ u video s ốểửụ  có th  s  d ng cáp đ ồụng tr c cao t ầểạ n. Đ  đ t  đượấược ch t l ng truy ề n hình cao, cáp có chi ề u dài 2500km c ầảảứỗ n đ m b o m c l i  trên đoạ n trung chuy ể n 10­11  ÷10­10.   Độ r ộ ng kênh dùng cho tín hi ệ u video b ằ ng  khoả ng 3/5 t ốộủ c đ  bit c a  tín hi ệộộ u. Đ  r ng kênh ph ụộ  thu c vào ph ươ ng pháp mã  hoá và phươ ng pháp ghép kênh theo th ờ i gian cho các tín hi ệ u c ầ n truy ề n và r ộ ng  hơềớộộ n nhi u so v i ñ  r ng kênh truy ề n tín hi ệề u truy n hình t ươự ng t . 1.4.2   Truyề n tín hi ệ u truy ề n hình s ố  b ằ ng cáp quang Cáp quang nhiề u  ư u đi ể m trong vi ệ c truy ề n d ẫ n tín hi ệ u so v ớ i cáp đ ồng tr ụ c  như : + Băng tầ n r ộ ng cho phép truy ề n các tín hi ệ u s ố  có t ố c đ ộ cao. + Độ  suy hao th ấ p trên m ộ t đ ơn v ị  chi ề u dài  + Suy giả m gi ữ a các s ợ i quang đ ẫn cao (80dB) Muố n truy ề n tín hi ệ u video b ằ ng cáp quang  ph ả i s ử  d ụ ng mã truy ề n thích h ợ p.  Để phát hi ệượỗềườửụ n đ c l i truy n ng i ta s  d ng thêm các bít ki ể m tra ch ẵ n.  15 1.4.3   Truyề n tín hi ệ u truy ề n hình s ố  qua v ệ  tinh. Kênh vệ  tinh khác v ớ i kênh cáp và kênh phát sóng trên m ặ t đ ất là có băng t ầ n  rộ ng và s ự  h ạ n ch ế  công su ấ t phát. Khu ế ch đ ại công su ấ t c ủ a các Transponder làm  việ c g ầ n nh ư  bão hoà trong các đi ề u ki ệ n phi tuy ế n. Do đó s ử  d ụ ng đi ề u ch ế  QPSK  là tốư i  u. Các h ệố  th ng truy ề n qua v ệ  tinh th ườ ng công tác  ởảầốỡ  d i t n s  c  Ghz. Ví dụ : Băng Ku:  Đường lên: 14 ÷ 15GHz Đường xu ố ng:  11,7 ÷ 12,5 GHz 1.4.4   Phát sóng truyề n hình s ố  trên m ặ t đ ất. Hệố  th ng phát sóng truy ề n hình s ốặấửụươ  m t đ t s  d ng ph ng pháp đi ềế u ch   COFDM (ghép kênh theo tầ n s ố  mã tr ự c giao). COFDM là h ệ  th ố ng có kh ả  năng  chố ng nhi ễ u cao và có th ể  kh ắ c ph ụ c hi ệ u  ứ ng bóng ma, cho phép b ả o v ệ  phát sóng  số  tr ướ c  ả nh h ưở ng c ủ a can nhi ễ u và các kênh lân c ậ n. Hệ  th ố ng COFDM  ho ạ t đ ộng theo nguyên t ắ c đi ề u ch ế  dòng d ữ  li ệ u b ằ ng  nhiề u sóng mang tr ự c giao v ớ i nhau. Do đó m ỗ i sóng mang đi ề u ch ế  v ớ i m ộ t dòng  số  li ệ u. Các tín hiệ u s ố  li ệ u đ ược đi ề u ch ế  M­QAM, có th ể  dùng 16­QAM ho ặ c 64­ QAM. Phổ  các sóng mang đi ề u ch ế  có d ạ ng sinx/x tr ự c giao.  Có nghĩa các sóng  mang kề  nhau có giá tr ịựạạểủ  c c đ i t i các đi m 0 c a sóng mang tr ướ c và sau đi ềế u ch   và giảềế i đi u ch  các sóng mang th ựệờộếổ c hi n nh  b  bi n đ i Fourier nhanh FFT d ướ i  dạ ng FFT 2K và FFT 8K. V ớ i lo ạ i vi m ạ ch trên có th ể  thi ế t k ế  cho ho ạ t đ ộng c ủ a  6785 sóng mang. Các hãng RACE có thiế t b ị  phát sóng truy ề n hình cho 896 sóng  mang, hãng NTL cho 2000 sóng mang. 1.5    Các tiêu chuẩ n truy ề n hình s ố  m ặ t đ ất hi ệ n nay trên th ế  gi ớ i Hiệ n nay trên th ế  gi ớ i có 3 tiêu chu ẩ n v ề  truy ề n hình s ố : 16 ­ DVB­T: Châu Âu, Australia, New Zealand, ­ ATSC: Hàn  Quố c, Đài loan, Canada và M ỹ ...  ­ ISDB­T: Nhậ t b ả n, Brasil  Có thể  tham kh ả o s ự  l ự a ch ọ n các tiêu chu ẩ n truy ề n hình s ố  trên th ế  gi ớ i.  Đó  cũng là yếố u t  giúp ta đ ịướệnh h ng vi c nghiên c ứệựọ u, vi c l a ch n tiêu chu ẩ n phù  hợ p cho riêng mình. 1.5.1 Chuẩ n ATSC Hệ  th ố ng ATSC có c ấ u trúc d ạ ng l ớ p, t ươ ng thích v ớ i mô hình OSI 7 l ớ p c ủ a  các mạữệỗớ ng d  li u. M i l p ATSC có th ểươ  t ng thích v ớứụ i các  ng d ng khác cùng  lớ p. ATSC s ử  d ụ ng d ạ ng th ứ c gói MPEG­2 cho c ả  Video, Audio và d ữ  li ệ u ph ụ .  Các đơịữện v d  li u có đ ộ dài c ốị  đ nh phù h ợớửỗ p v i s a l i, ghép dòng ch ươ ng trình,  chuyể n m ạ ch, đ ồng b ộ , nâng cao tính linh ho ạ t và t ươ ng thích v ớ i d ạ ng th ứ c ATM. Tố c đ ộ bit truy ề n t ả i 20Mbps c ấ p cho m ộ t kênh đ ơn HDTV ho ặ c m ộ t kênh  truyề n hình chu ẩ n đa ch ươ ng trình. Chuẩ n ATSC cung c ấ p cho c ả  hai  m ứ c: truy ề n hình phân gi ả i  cao (HDTV) và  truyề n hình tiêu chu ẩ n (SDTV). Đ ặc tính truy ề n t ả i và nén d ữ  li ệ u c ủ a ATSC là  theo MPEG­2. ATSC có mộ t s ố  đ ặc đi ể m sau: Tham số Đặc tính Video Nhiề u d ạ ng th ứ c  ả nh (nhi ề u đ ộ phân gi ả i khác nhau). Nén  ảnh theo MPEG­2, t ừ  MP@ML t ớ i MP@HL. Audio Âm thanh Surround củ a h ệ  th ố ng Dolby AC­3 Dữ  li ệ u ph ụ Cho các dị ch v ụ  m ở  r ộ ng (ví d ụ  h ướ ng d ẫ n ch ươ ng trình,  thông tin hệ  th ố ng, d ữ  li ệ u truy ề n t ả i t ớ i computer). 17 Truyề n t ả i Dạ ng đóng gói truy ề n t ả i đa ch ươ ng trình. Th ủ  t ụ c truy ề n t ả i  MPEG­2. Truyề n d ẫ n RF Điề u ch ế  8­VSB cho truy ề n d ẫ n truy ề n hình s ố  m ặ t đ ất Bả ng 1.1: Đ ặc đi ể m c ơ  b ả n c ủ a ATSC Phươ ng pháp đi ề u ch ế  VSB c ủ a tiêu chu ẩ n ATSC. Ph ươ ng pháp đi ề u ch ế  VSB bao gồ m hai lo ạ i chính: M ộ t lo ạ i dành cho phát sóng m ặ t đ ất (8­VSB) và m ộ t  loạ i dành cho truy ề n d ữ  li ệ u qua cáp t ố c đ ộ cao (16­VSB). C ả  hai đ ều s ử  d ụ ng mã  Reed ­ Solomon, tín hiệ u pilot và đ ồộừng b  t ng đo ạữệốộểư n d  li u. T c đ  bi u tr ng  (Symbol Rate)  cho  cả   hai  đ ều  b ằ ng  10,76Mb/s.  Nó  có  gi ớ i  h ạ n t ỷ   s ố   tín  hi ệ u  trên  nhiễ u (SNR) là 14,9dB và t ố c đ ộ d ữ  li ệ u b ằ ng 19,3 Mb/s. Dữệượ  li u đ c truy ề n theo t ừ ng khung d ữệ  li u. Khung d ữệắầằ  li u b t đ u b ng  đoạữệồộ n d  li u đ ng b  mành đ ầu tiên và n ốếở i ti p b i  312 đo ạữệ n d  li u khác. Sau đó  đếạữệồộn đo n d  li u đ ng b  mành th ứ  2 và 312 đo ạữệủ n d  li u c a mành sau. Mỗạữệ i đo n d  li u bao g ồ m 4 bi ểư u tr ng dành cho đ ồộạữệng b  đo n d  li u và  828 biể u t ượ ng d ữ  li ệ u. Mộ t gói truy ề n t ả i MPEG­2 ch ứ a 188 bytee d ữ  li ệ u và 20 byte t ươ ng sy cho  208 buyte. Vớ i t ỷ  l ệ  mã hóa 2/3,  ở  đ ầu ra c ủ a mã s ử a sai ta có: 208 x 3/2 = 312 bytes.  312 bytes x 8 bit = 2496 bit.  Tóm lạ i m ộ t đo ạ n d ữ  li ệ u ch ứ a 2496 bit.  Các biểư u tr ng đó s ẽượềế  đ c đi u ch  theo ph ươứ ng th c nén sóng mang và h ầ u  hếả t d i biên d ướề i đi u biên c ụ t. Tín hi ệ u pilot đ ượửụểụồc s  d ng đ  ph c h i sóng  mang tạầ i đ u thu, đ ượộc c ng thêm t ạị i v  trí 350 KHz phía trên gi ớạướả i h n d i d i  tầ n. 18 Hình 1.1: Khung dữ  li ệ u VBS 1.5.2. Chuẩ n ISDB­T Hệ  th ố ng chuyên d ụ ng cho phát thanh truy ề n hình s ố  m ặ t đ ất đã đ ược hi ệ p  hộ i ARIB đ ưa ra và đ ượộồc h i đ ng công ngh ệễ  vi n thông c ủộ a B  thông tin b ư u  điệ n (MPT) thông qua nh ưộảựả  m t b n d  th o tiêu chu ẩốởậả n cu i cùng   Nh t B n.  Bả n thông s ốỹậởướ  k  thu t   d i mô t ả  chi ti ếệố t h  th ng truy ề n hình s ốặấ  m t đ t  sửụạ  d ng m ng đa d ịụ ch v  (ISDB­T). H ệố  th ng này có th ểềẫ  truy n d n các ch ươ ng  trình truyề n hình, âm thanh ho ặ c d ữ  li ệ u t ổ ng h ợ p.  ISDB­T sử  d ụ ng tiêu chu ẩ n mã hoá MPEG­2 trong quá trình nén và  ghép kênh.  Hệ  th ố ng s ử  d ụ ng ph ươ ng pháp ghép đa t ầ n tr ự c giao OFDM cho phép truy ề n đa  chươ ng trình ph ứ c t ạ p v ớ i các đi ề u ki ệ n thu khác nhau, truy ề n d ẫ n phân c ấ p, thu di  động v.v... các sóng mang thành ph ầ n đ ược đi ề u ch ế  QPSK, DQPSK, 16QAM ho ặ c  64QAM. Chuẩ n ISDB­T có th ể  s ử  d ụ ng cho các kênh truy ề n có đ ộ r ộ ng 6, 7 hay  8Mhz. Kiể u Kiể u 1 Kiể u 2 Kiể u 3 Số  đo ạ n d ữ  li ệ u Ns 13 19 Độ  r ộ ng   băng  7.433 7.431 7.426 tầ n (Mhz) Khoả ng   cách  5.291 2.645 1.322 sóng   mang  (Khz) Số  sóng mang 1405 2809 5617 Kiể u đi ề u ch ế  sóng mang QPSK, 16QAM, 64QAM, DQPSK Số  bi ể u t ượ ng trong m ộ t khung 204 Khoả ng   th ờ i  189 378 765 gian   tích   cự c  trong mộ t bi ể u  tượ ng (µS) Khoả ng b ả o  ¼ 47.25 94.5 189 vệ  (µS) 1/8 23.625 47.25 94.5 1/16 11.8125 23.625 47.25 1/32 5.90625 11.8125 23.625 Mã hóa trong Mã hóa cuộ n (1/2, 2/3, 3/4, 5/6,  7/8) Mã hóa ngoài Mã Reed Solomon (204, 188) Bả ng 1.2: Các thông s ố  truy ề n d ẫ n ISDB­T cho kênh truy ề n 8 Mhz 1.5.3. Chuẩ n DVB DVB (Digital Video Broadcasting) là mộ t t ổ  ch ứ c g ồ m trên 200 thành viên c ủ a  hơ n 30 n ướ c nh ằ m phát tri ể n k ỹ  thu ậ t phát s ố  trong  toàn Châu Âu và cho các khu  vự c khác. T ổ  ch ứ c DVB phân ra nhi ề u phân ban, trong đó có các phân ban chính: DVB­S ­ Phát triể n k ỹ  thu ậ t truy ề n s ố  qua v ệ  tinh: Hệ  th ố ng DVB ­S s ử  d ụ ng  phươ ng pháp đi ế u ch ế  QPSK (Quadratue Phase ­ Shift Keying), m ỗ i sóng mang cho  mộ t b ộ  phát đáp. T ố c đ ộ bit truy ề n t ả i t ố i đa kho ả ng 38,1Mbps. B ề  r ộ ng băng thông  mỗ i b ộ  phát đáp t ừ  36 đ ến 54 Mhz.  20