Tải bản đầy đủ

Truyền hình số mặt đất DVB t và quá trình chuyển đổi sang DVB t2

ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.

MỞ ðẦU
Với sự phát triển của kinh tế và khoa học kỹ thuật, các nghành công nghệ
trong ñó có công nghệ ñiện tử viễn thông ñã có sự phát triển vượt bậc trong ba thập
kỷ vừa qua ñem lại nhiều thành tựu phát minh ứng dụng trong sản xuất, trong ñời
sống xã hội. Công nghệ truyền hình là một bộ phận quan trọng trong lĩnh vực ñiện
tử viễn thông, nó có những ứng dụng rộng rãi to lớn trong phát triển văn hóa ñời
sống tinh thần xã hội. Trong hơn một thập kỷ qua chúng ta ñã chứng kiến sự chuyển
ñổi mạnh mẽ của công nghệ truyền hình từ phương thức tương tự xang công nghệ
số. Ở Việt Nam quá trình chuyển ñổi này thực sự ngoạn mục với sự phổ cập từng
bước trong lĩnh vực truyền hình quảng bá và truyền hình trả tiền. Từ ñầu những
năm 90 cho ñến nay nghành truyền hình ñã ứng dụng các thành tựu về công nghệ
truyền hình số trong truyền dẫn vệ tinh, phát triển mạng truyền hình cáp và phổ cập
hệ thống truyền hình số mặt ñất.
Truyền hình số ñã ñược áp dụng ñầu tiên ở công ty VTC hơn 10 năm qua, sự
phát triển hệ thống truyền hình số của VTC ñã góp phần quan trọng ñưa các thông
tin về kinh tế chính trị, văn hóa thể thao giải trí phong phú ñến ñông ñảo công
chúng ở các ñịa phương với chất lượng cao.
Cùng với sự phát triển của công nghệ truyền hình, chuẩn truyền hình số
DVB-T là chuẩn phát sóng truyền hình số mặt ñất ñã ñược triển khai thành công,

ñược nhiều nước chấp nhận. Tuy nhiên, từ sau sự ra ñời của chuẩn DVB-T thì các
nghiên cứu về kỹ thuật truyền dẫn vẫn tiếp tục ñược triển khai . Mặt khác, nhu cầu
về phổ tần cao càng khiến cho việc gia tăng hiệu quả sử dụng phổ tần lên mức tối ña
càng cấp thiết. Từ ñó ñã phát triển lên chuẩn truyền hình số mặt ñất thế hệ thứ 2 là
DVB-T2.
Việc nghiên cứu tìm hiểu các ñặc tính công nghệ của tiêu chuẩn truyền số
DVB-T trong quá trình phát triển lên thế hệ mới DVB-T2 là nhiệm vụ cần thiết ñối
với các cơ quan nghiên cứu ứng dụng truyền hình cũng như cán bộ kỹ thuật nghiên

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 1


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
cứu trong lĩnh vực này. ðó là lý do em chọn ñề tài: “Truyền hình số mặt ñất DVB-T
và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2”
Bố cục luận văn bao gồm bốn chương, trong chương I: giới thiệu tổng quát
về truyền hình số, ưu ñiểm của truyền hình số so với truyền hình tương tự, phân tích
các tiêu chuẩn truyền hình số mặt ñất trên thế giới. Tiếp theo, trong chương II: phân
tích những ưu ñiểm nổi bật của truyền hình số mặt ñất DVB-T với kỹ thuật ghép ña
tần trực giao có mã (COFDM), một kỹ thuật ñiều chế có rất nhiều ưu ñiểm và sự lựa
chọn tiêu chuẩn truyền hình số mặt ñất DVB-T ở Việt Nam. Trong chương III: trình
bày một số nội dung chính của tiêu chuẩn truyền hình số mặt ñất DVB-T2, những
ưu ñiểm vượt trội của DVB-T2 so với DVB-T. Chương IV: phân tích quá trình
chuyển ñổi truyền hình số mặt ñất từ DVB-T sang DVB-T2 ở Châu Âu và trình bày
quá trình phát triển truyền hình số mặt ñất ở Việt Nam, những kiến nghị khi triển
khai truyền hình số mặt ñất DVB-T2 tại Việt Nam.
Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu, ñược sự hướng dẫn khoa học tận
tình của Thầy giáo TS.Nguyễn Hoàng, luận văn ñã ñược hoàn thành.Do thời gian có
hạn, trình ñộ bản thân còn hạn chế, thêm vào ñó luận văn của em là vấn ñề tương
ñối mới nên không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong ñược sự ñóng góp của
các thầy, các cô cùng các bạn.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 2



ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ
1.1. Giới thiệu về truyền hình số
Truyền hình số là tên gọi một hệ thống truyền hình mà tất cả các thiết bị kỹ
thuật từ Studio cho ñến các máy thu ñều làm việc theo nguyên lý kỹ thuật số. Trong
ñó, một hình ảnh quang học do cammera thu ñược qua hệ thống ống kính, thay vì
ñược biến ñổi thành tín hiệu ñiện biến thiên tương tự như hình ảnh quang học nói
trên (cả về ñộ chói và màu sắc) sẽ ñược biến ñổi thành một dãy tín hiệu nhị phân
(dãy các số 0 và 1) nhờ quá trình biến ñổi tương tự số.
Sử dụng phương pháp số ñể tạo, lưu trữ và truyền tín hiệu của chương trình
truyền hình trên kênh thông tin mở ra một khả năng ñặc biệt rộng rãi cho các thiết bị
truyền hình. Trong một số ứng dụng, tín hiệu số ñược thay thế hoàn toàn cho tín
hiệu tương tự vì nó có khả năng thực hiện ñược các chức năng mà tín hiệu tương tự
hầu như không thể làm ñược hoặc rất khó thực hiện, nhất là trong việc xử lý tín hiệu
và lưu trữ.
So với tín hiệu tương tự, tín hiệu số cho phép tạo, lưu trữ, ghi ñọc nhiều
lần mà không làm giảm chất lượng ảnh. Tuy nhiên, không phải trong tất cả các
trường hợp, tín hiệu số ñều ñạt ñược hiệu quả cao hơn so với tín hiệu tương tự
(bộ lọc là một ví dụ như thế). Mặc dù vậy, xu hướng chung cho sự phát triển
công nghiệp truyền hình trên thế giới nhằm ñạt ñược một sự thống nhất chung, là
một hệ thống truyền hình hoàn toàn kỹ thuật số có chất lượng cao và dễ dàng
phân phối trên kênh thông tin. Hệ truyền hình kỹ thuật số ñã và ñang ñược phát
triển trên toàn thế giới, tạo nên một cuộc cách mạng thật sự trong công nghiệp
truyền hình.
Nguyên lý cấu tạo của hệ thống và các thiết bị truyền hình số ñược ñưa ra
như trên hình 1-1:

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 3


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.

Tín hiệu truyền
hình tương tự

Thiết bị phát
Biến ñổi
A/D

Tín hiệu truyền
hình số

Mã hóa
kênh

Biến ñổi
tín hiệu

Kênh
thông tin

Tín hiệu truyền
hình tương tự

Biến ñổi

Tín hiệu truyền
hình số

D/A

Giải mã
hóa kênh

Biến ñổi
tín hiệu
Thiết bị thu

Hình 1.1. Sơ ñồ cấu trúc tổng quát của hệ thống truyền hình số
ðầu vào của thiết bị truyền hình số sẽ tiếp nhận tín hiệu truyền hình tương tự.
Trong thiết bị mã hoá (biến ñổi A/D), tín hiệu hình sẽ ñược biến ñổi thành tín hiệu
truyền hình số, các tham số và ñặc trưng của tín hiệu này ñược xác ñịnh từ hệ thống
truyền hình ñược lựa chọn. Tín hiệu truyền hình số ñược ñưa tới thiết bị phát. Sau
ñó tín hiệu truyền hình số ñược truyền tới bên thu qua kênh thông tin. Tại bên thu,
tín hiệu truyền hình số ñược biến ñổi ngược lại với quá trình xử lý tại phía phát.
Giải mã tín hiệu truyền hình thực hiện biến ñổi tín hiệu truyền hình số thành tín
hiệu truyền hình tương tự. Hệ thống truyền hình số sẽ trực tiếp xác ñịnh cấu trúc
mã hoá và giải mã tín hiệu truyền hình.
Ngoài ra, trước khi truyền qua kênh thông tin, tín hiệu truyền hình số ñược mã
hoá kênh. Mã hoá kênh ñảm bảo chống các sai sót cho tín hiệu khi truyền trong
kênh thông tin. Thiết bị mã hoá kênh phối hợp ñặc tính của tín hiệu số với kênh
thông tin. Khi tín hiệu truyền hình số ñược truyền ñi theo kênh thông tin, các thiết
bị biến ñổi trên ñược gọi là bộ ñiều chế và bộ giải ñiều chế.
1.2. Ưu ñiểm của truyền hình số.
- Một máy phát truyền hình số có thể phát ñược 4 ñến 5 chương trình truyền
hình trong khi một máy phát analog như ở ta ñang sử dụng chỉ phát ñược một
chương trình duy nhất theo hệ PAL(Phase Alternating Line). Xét về mặt phổ ta thấy

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 4


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
ở tín hiệu tương tự phổ chỉ tập trung năng lượng vào các sóng mang hình, tiếng và
burst màu. Trong khi tín hiệu số bao gồm hàng ngàn sóng mang tập trung dày ñặc
vào trong một dải phổ có ñộ rộng tương ñương. Sự tận dụng tối ña hiệu quả phổ
như chỉ ra ở hình 1.1 cho phép truyền hình số có thể truyền phát ñược nhiều chương
trình ñồng thời. ðây là ưu ñiểm ñáng kể so với truyền hình tương tự .
Hình

Hình

Hình

Tiếng

Tiếng

Hình
Tiếng

Tiếng

Phổ tín
hiệu
tương tự

Hình 1.1: Phổ của tín hiệu tương tự và tín hiệu số
Phổ tín hiệu số

Hình 1.2: Phổ của tín hiệu tương tự và tín hiệu số
Ngoài ra truyền hình số còn một số ưu ñiểm khác so với truyền hình tương
tự:
- Công suất phát không cần quá lớn vì cường ñộ ñiện trường cho thu số thấp
hơn cho thu analog (ñộ nhậy máy thu số cao hơn -30dB ñến -20dB so với máy thu
analog).
- Thu số không còn hiện tượng "bóng ma" do các tia sóng phản xạ từ nhiều
hướng ñến máy thu. ðây là vấn ñề mà hệ phát analog ñang không khắc phục nổi.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 5


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.

Distant
transmitter

Nearest transmitter

Hình 1.3: Phát hình DVB-T.
- Thu bằng anten cố ñịnh trong nhà hay anten di chuyển (của máy thu xách
tay) ñều thực hiện ñược.
- Thu di ñộng tốt, người xem dù ñi trên ôtô, tàu hoả vẫn xem ñược các
chương trình truyền hình. Sở dĩ như vậy là vì có thể xử lý tốt ñược hiện tượng do
hiệu ứng dịch tần Doppler gây ra.
- Cho khả năng thiết lập mạng ñơn tần SFN (Single Frequency Network),
nghĩa là nhiều máy phát trên cùng một kênh sóng. ðiều này cho hiệu quả lớn xét về
mặt công suất và tần số.
- Phát hình số ñem lại cho ta cơ hội xem các chương trình với ñộ nét cao.
Vốn dĩ thì tín hiệu số ñã có tính chống nhiễu cao.
- Tín hiệu số dễ xử lý, môi trường quản lý ñiều khiển và xử lý rất thân thiện
với máy tính.
Với các ưu ñiểm của mình, hệ thống truyền hình số ñã ñược thực hiện ở hầu
hết các quốc gia trên thế giới. ðây là một quá trình tất yếu, Truyền hình Việt nam
cũng ñang ở giai ñoạn chuyển tiếp. Hiện nay quá trình số hoá tín hiệu truyền hình ở
Việt nam là sự thay thế dần các công ñoạn, trang thiết bị từ tương tự sang số. ðó là
quá trình số hoá từng phần. Rồi ñây truyền hình số sẽ thay thế hoàn toàn truyền

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 6


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
hình tương tự, tạo ñiều kiện cho ngành công nghiệp này phát triển mạnh mẽ hơn,
kết hợp với các mạng truyền thông khác, tạo thành một thế giới thông tin số, phục
vụ cho con người một cách hữu hiệu.
1.3. Cơ bản về video số.
Số hóa tín hiệu video là quá trình biến ñổi tín hiệu truyền hình màu tương tự
thành tín hiệu số. Có hai phương pháp biến ñổi ñó là:
+ Biến ñổi trực tiếp tín hiệu video màu tổng hợp
+ Biến ñổi riêng từng tín hiệu video màu thành phần
1.3.1.Tiêu chuẩn số hóa tín hiệu video tổng hợp.
Xu hướng phát triển các studio hoàn toàn kỹ thuật số yêu cầu một tiêu
chuẩn chung cho các thiết bị video số. Các tiêu chuẩn video số tổng hợp ñược
xây dựng ñể hướng tới mục tiêu ñó. Phù hợp với yêu cầu công nghệ, hai hệ
thống tiêu chuẩn số hoá tín hiệu video tổng hợp ñã ñược phát triển rộng rãi. ðó
là tiêu chuẩn 4 fSC NTSC và tiêu chuẩn 4fSC PAL.
Tín hiệu video tổng hợp tương tự ñược lấy mẫu tại tần số bằng 4 lần tần
số sóng mang phụ (4fSC). Số bit biểu diễn mẫu ñóng vai trò quan trọng trong việc
xác ñịnh chất lượng ảnh và tính kinh tế của thiết bị. Thông thường các thiết bị sử
dụng 8 hoặc 10 bit ñể biểu diễn mẫu.
a.Tiêu chuẩn 4fSC NTSC
Tiêu chuẩn 4fSC NTSC ñược xác ñịnh trong SMPTE 244M gồm các tham
số của tín hiệu video tổng hợp theo hệ NTSC cũng như tính chất kết nối song
song của hệ thống. Chuẩn SMPTE ñược mô tả trong bảng 1-1.
Tần số lấy mẫu tín hiệu bằng 4 lần tần số sóng mang phụ: flm=14,3181 MHz
(thường viết 14,3 MHz). ðồng bộ quá trình lấy mẫu ñược lấy từ tín hiệu ñồng bộ màu
của tín hiệu video tổng hợp. Hình 1-4 minh hoạ phổ tín hiệu NTSC lấy mẫu tại tần số
4fSC

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 7


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
Bảng 1-1. Tiêu chuẩn 4 fSC NTSC
Tín hiệu vào

NTSC

Số mẫu trên một dòng

910

Số mẫu trên một dòng tích cực

768

Tần số lấy mẫu

4fmp=14,32818 MHz

Cấu trúc lấy mẫu

Trực giao

Khoảng cách lấy mẫu

+330,+1230,+2130,+3030,

Mã hoá

Lượng tử hoá ñều

Thang lượng tử

8 hoặc 10 bit

Trong phổ tín hiệu, có một khoảng cách hở giữa các tần số 4,2 MHz - tần
số lớn nhất của NTSC cơ bản, và tần số 7,16 MHz (tần số Nyquist). Với khoảng
hở này, các bộ lọc chống nhiễu và bộ lọc tái tạo có ñặc tuyến không lý tưởng
ñược phép sử dụng. Tiêu chuẩn không xác ñịnh tính chất của các bộ lọc chống
nhiễu và bộ lọc tái tạo, vì vậy các nhà sản xuất có thể tự do lựa chọn các bộ lọc,
phục vụ cho mục ñích kinh tế và kỹ thuật.
A

Dải thông mức

Dải thông cao
có thể chấp nhận

danh ñịnh

2fSC
7,16MHz
3,58MHz Tần số Nyquist
fSC

3fSC
10,7MHz

Tần số lấy
mẫu

4fSC
14,3MHz

5fSC
f

Hình 1.4: Phổ của tín hiệu lấy mẫu chuẩn 4fSC NTSC.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 8


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
b. Tiêu chuẩn 4FSC PAL.
Tín hiệu tương tự PAL và NTSC có nhiều ñiểm tương ñồng, song tín hiệu
số theo chuẩn 4fSC của hai hệ thống này rất khác nhau. Bảng 1-2 tổng kết ñặc
ñiểm của tín hiệu số hệ 4fSC PAL.
Tần số lấy mẫu bằng 4 lần tần số sóng mang phụ hay 17,734475 MHz
(thường viết 17,73 MHz). Tín hiệu xung clock ñược lấy từ xung ñồng bộ màu của
tín hiệu video tổng hợp.
Bảng 1-2. Tiêu chuẩn 4 fSC PAL

A

Tín hiệu vào

PAL

Số mẫu trên một dòng

1135

Số mẫu trên một dòng tích cực

948

Tần số lấy mẫu

4fSC = 17,734475 MHz

Khoảng cách lấy mẫu

+450,+1350,+2250,+3150,

Mã hoá

Lượng tử hoá ñều

Thang lượng tử

8 hoặc 10 bit

Dải thông mức
danh ñịnh

Dải thông cao
có thể chấp nhận

2fSC
8,86 MHz
4,43 MHz Tần số Nyquist
fSC

3fSC
13,29 MHz

Tần
số lấy mẫu

4fSC
17,7 MHz

5fSC
f

Hình 1-5. Phổ của tín hiệu lấy mẫu chuẩn 4fsc NTSC.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 9


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
Hình 1-5 minh hoạ phổ lấy mẫu hệ 4fSC PAL. Ở ñây có một khoảng cách
giữa các tần số 5 MHz, tần số cao nhất của hệ PAL cơ bản, và tần số 8,86 MHz (tần
số Nyquist). Tiêu chuẩn không xác ñịnh tính chất của các bộ lọc chống nhiễu và bộ
lọc tái tạo, song các nhà sản xuất thường sử dụng tại tần số cao. Cũng như với tín
hiệu 4fSC NTSC, cần chú ý ñến vấn ñề vượt quá mức tín hiệu trong quá trình chuyển
ñổi sang tín hiệu số khi ñưa trực tiếp vào các thiết bị số 4fSC, theo ñó tạo các yêu cầu
nghiêm ngặt về giới hạn dải thông của bộ lọc tái tạo. ðể khắc phục, rìa và sườn
trước xung xoá của tín hiệu số cần phù hợp với tín hiệu tương tự.
1.3.2.Tiêu chuẩn lấy mẫu tín hiệu video thành phần
Có nhiều tiêu chuẩn lấy mẫu tín hiệu video số thành phần, ñiểm khác nhau
chủ yếu ở tỉ lệ giữa tần số lấy mẫu và phương pháp lấy mẫu tín hiệu chói và các tín
hiệu màu, trong ñó bao gồm: Tiêu chuẩn 4:4:4; 4:2:2; 4:2:0; 4:1:1. Các ñịnh dạng số
video có nén chỉ lấy mẫu cho các dòng tích cực của video. ðể nắm ñược ý nghĩa
của các chuẩn lấy mẫu ta ñi tìm hiểu các phương thức của từng chuẩn.
a) Tiêu chuẩn 4:4:4
Mẫu tín hiệu chỉ ñược

§iÓm lÊy mÉu tÝn hiÖu chãi UY

lấy ñối với các phần tử tích cực
§iÓm lÊy mÉu mµu ®á CR

của tín hiệu video. Với hệ PAL,
§iÓm lÊy mÉu mµu lam CB

màn hình ñược chia làm
625x720 ñiểm (pixel).
Các tín hiệu chói (UY), tín

Hình 1-6: Tiêu chuẩn 4:4:4.

hiệu hiệu màu (CR, CB) ñược lấy
mẫu tại tất cả các ñiểm lấy mẫu trên dòng tích cực của tín hiệu video. Cấu trúc lấy mẫu
là cấu trúc trực giao, vị trí lấy mẫu như hình 1-5.
Theo tiêu chuẩn 4:4:4 có khả năng khôi chất phục lượng hình ảnh tốt, thuận
tiện cho việc xử lý tín hiệu. Các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ñã thống nhất về chỉ tiêu
tần số lấy mẫu cho truyền hình số theo tiêu chuẩn này - với tên gọi là CCIR - 601.
Với chuẩn 4:4:4 tốc ñộ dòng dữ liệu (ví dụ cho hệ PAL) ñược tính như sau:

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 10


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
• Khi lấy mẫu 8 bit: (720+720+720) x 576 x 8 x 25 = 249 Mbit/s.
• Khi lấy mẫu 10 bit: (720+720+720) x 576 x 10 x 25 = 311 Mbit/s.
b) Tiêu chuẩn 4:2:2
Theo hình 1-7, trên một dòng
tích cực: ðiểm ñầu lấy mẫu toàn bộ

§iÓm lÊy mÉu tÝn hiÖu chãi UY

ba tín hiệu: chói (UY) và hiệu màu

§iÓm lÊy mÉu mµu ®á CR

(CR, CB). ðiểm kế tiếp chỉ lấy mẫu

§iÓm lÊy mÉu mµu lam CB

tín hiệu UY, còn hai tín hiệu hiệu
màu không lấy mẫu. Khi giải mã
màu suy ra từ màu của ñiểm ảnh

Hình 1-7:Tiêu chuẩn 4:2:2.

trước. ðiểm sau nữa lại lấy mẫu ñủ
cả ba tín hiệu UY, CR, CB. Tuần tự như thế, cứ 4 lần lấy mẫu UY, thì có hai lần lấy
mẫu CR, hai lần lấy mẫu CB tạo nên cơ cấu 4:2:2.
ðối với hệ PAL tốc ñộ dòng dữ liệu theo chuẩn này ñược tính như sau:
• Khi lấy mẫu 8 bit: (720+360+360) x 576 x 8 x 25 = 166 Mbit/s.
• Khi lấy mẫu 10 bit: (720+360+360) x 576 x 10 x 25 = 207 Mbit/s
c) Tiêu chuẩn 4:2:0
Theo hình 1-8, lấy mẫu tín
§iÓm lÊy mÉu tÝn hiÖu chãi UY

hiệu UY tại tất cả các ñiểm ảnh
của dòng, còn tín hiệu màu thì cứ

§iÓm lÊy mÉu mµu ®á CR

cách một ñiểm sẽ lấy mẫu cho

§iÓm lÊy mÉu mµu lam CB

một tín hiệu màu. Tín hiệu màu
ñược lấy xen kẽ, nếu hàng chẵn
lấy mẫu cho tín hiệu màu CR thì

Hình 1-8: Tiêu chuẩn 4:2:0.

hàng lẻ sẽ lấy mẫu cho tín hiệu CB.
ðối với hệ PAL tốc ñộ dòng dữ liệu theo chuẩn này ñược tính như sau:
• Khi lấy mẫu 8 bit: (720+360) x 576 x 8 x 25 = 124,4 Mbit/s.
• Khi lấy mẫu 10 bit: (720+360) x 576 x 10 x 25 = 155,5 Mbit/s.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 11


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
d) Tiêu chuẩn 4:1:1
Chuẩn 4:1:1 trình tự lấy mẫu như hình 1-9. Trong ñiểm ảnh ñầu lấy mẫu ñủ
UY, CR, CB; ba ñiểm ảnh tiếp sau chỉ lấy mẫu UY, không lấy mẫu của tín hiệu CR, CB.
Khi giải mã, màu của ba ñiểm ảnh sau phải suy từ ñiểm ảnh ñầu. Tuần tự như thế,
cứ bốn lần lấy mẫu UY, có một lần lấy mẫu CR, một lần lấy mẫu CB, ñây là cơ cấu
4:1:1. ðối với hệ PAL tốc ñộ dòng dữ liệu theo chuẩn này ñược tính như sau:
• Khi lấy mẫu 8 bit: (720+180+180) x 576 x 8 x 25 = 124,4 Mbit/s.
• Khi lấy mẫu 10 bit: (720+180+180) x 576 x 10 x 25 = 155,5 Mbit/s.
Số "4" ở ñầu mỗi chuẩn biểu

§iÓm lÊy mÉu tÝn hiÖu chãi Y

thị tần số lấy mẫu tín hiệu chói (flm =

§iÓm lÊy mÉu mµu ®á CR

13,5 MHz), tuy không còn bằng bốn

§iÓm lÊy mÉu mµu lam CB

lần tần số sóng mang như trước
(4fSC). Các con số khác biểu thị tỉ lệ
giữa tần số lấy mẫu tín hiệu hiệu màu

Hình 1-9: Tiêu chuẩn 4:1:1.

so với tín hiệu chói. 13,5 MHz là tần
số duy nhất trong khoảng từ 12 MHz ñến 14 MHz có giá trị bằng một số nguyên lần
tần số dòng cho cả hai tiêu chuẩn (525 và 625) và do vậy cho một số nguyên lần số
mẫu ñối với cả hai hệ.
Với tần số lấy mẫu 13,5 MHz, tín hiệu video số ñã không còn bị phụ thuộc
vào các tiêu chuẩn khác nhau của video tương tự. Thiết bị trong các trung tâm
truyền hình số sẽ hoàn toàn giống nhau cho cả hai hệ thống, ñiều này sẽ tạo thuận
lợi cho việc hợp tác sản xuất, trao ñổi chương trình giữa các tổ chức truyền hình .
1.4. Nén tín hiệu trong truyền hình số:
1.4.1 Mục ñích của nén:
Với công nghệ hiện nay, các thiết bị ñều có dải thông nhất ñịnh. Các dòng số
tốc ñộ cao yêu cầu dải thông rất rộng vượt quá khả năng cho phép của thiết bị. Một
cách sơ bộ, nén là quá trình làm giảm tốc ñộ bit của các dòng dữ liệu tốc ñộ cao mà
vẫn ñảm bảo chất lượng hình ảnh hoặc âm thanh cần truyền tải.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 12


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
1.4.2 Bản chất của nén:
Khác với nguồn dữ liệu một chiều như nguồn âm, ñặc tuyến ña chiều của
nguồn hình ảnh cho thấy : nguồn ảnh chứa nhiều sự dư thừa hơn các nguồn thông
tin khác. ðó là :
- Sự dư thừa về mặt không gian (Spatial redundancy): Các ñiểm ảnh kề nhau
trong một mành có nội dung gần giống nhau.
- Sự dư thừa về mặt thời gian (temporal redundancy): Các ñiểm ảnh có cùng
vị trí ở các mành kề nhau rất giống nhau.
- Sự dư thừa về mặt cảm nhận của con người: Mắt người nhạy cảm hơn với
các thành phần tần số thấp và ít nhạy cảm với thay ñổi nhanh, tần số cao.
Do vậy, có thể coi nguồn hình ảnh là nguồn có nhớ (memory source)
Nén ảnh thực chất là quá trình sử dụng các phép biến ñổi ñể loại bỏ ñi các sự
dư thừa và loại bỏ tính có nhớ của nguồn dữ liệu, tạo ra nguồn dữ liệu mới có lượng
thông tin nhỏ hơn. ðồng thời sử dụng các dạng mã hoá có khả năng tận dụng xác
suất xuất hiện của các mẫu sao cho số lượng bit sử dụng ñể mã hoá một lượng thông
tin nhất ñịnh là nhỏ nhất mà vẫn ñảm bảo chất lượng theo yêu cầu .
Nhìn chung quá trình nén và giải nén một cách ñơn giản như sau :
Dữ liệu

Biến ñổi

Mã hoá

Dữ liệu ñã nén

Quá trình nén

Dữ liệu ñã nén

Biến ñổi

Giải mã

Dữ liệu

ngược

Quá trình giải nén
Hình 1.10 : Sơ ñồ khối quá trình nén và giải nén

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 13


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
* Biến ñổi: Một số phép biến ñổi và kỹ thuật ñược sử dụng ñể loại bỏ tính
có nhớ của nguồn dữ liệu ban ñầu, tạo ra một nguồn dữ liệu mới tương ñương chứa
lượng thông tin ít hơn. Ví dụ như kỹ thuật tạo sai số dự báo trong công nghệ DPCM
hay phép biến ñổi cosin rời rạc của công nghệ mã hoá chuyển ñổi. Các phép biến
ñổi phải có tính thuận nghịch ñể có thể khôi phục tín hiệu ban ñầu nhờ phép biến
ñổi ngược.
* Mã hoá:
Các dạng mã hoá ñược lựa chọn sao cho có thể tận dụng ñược xác suất xuất
hiện của mẫu. Thông thường sử dụng mã RLC (run length coding: mã hoá loạt dài)
và mã VLC ( variable length coding): gắn cho mẫu có xác suất xuất hiện cao từ mã
có ñộ dài ngắn sao cho chứa ñựng một khối lượng thông tin nhiều nhất với số bit
truyền tải ít nhất mà vẫn ñảm bảo chất lượng yêu cầu.
1.4.3 : Phân loại nén:
Các thuật toán nén có thể phân làm hai loại: Nén không tổn thất (lossless
compression) và nén có tổn thất (lossy compression).
* Thuật toán nén không tổn thất không làm suy giảm, tổn hao dữ liệu. Do
vậy ảnh khôi phục hoàn toàn chính xác với ảnh nguồn.
* Các thuật toán nén có tổn thất chấp nhận loại bỏ một số thông tin không
quan trọng như các thông tin không quá nhạy cảm với cảm nhận của con người ñể
ñạt ñược hiệu suất nén cao hơn, do vậy ảnh khôi phục chỉ rất gần chứ không phải là
ảnh nguyên thuỷ.
* ðối với nén có tổn thất, chất lượng ảnh là một yếu tố vô cùng quan trọng,
tuỳ theo yêu cầu ứng dụng mà các mức ñộ loại bỏ khác nhau ñược sử dụng, cho
mức ñộ chất lượng theo yêu cầu.
1.5. Truyền dẫn tín hiệu truyền hình số:
Việc sử dụng kỹ thuật số ñể truyền tín hiệu Video ñòi hỏi phải xác ñịnh tiêu
chuẩn số của tín hiệu truyền hình, phương pháp truyền hình ñể có chất lượng ảnh
thu không kém hơn chất lượng ảnh trong truyền hình tương tự.
Có thể sử dụng các phương thức truyền dẫn sau cho tín hiệu truyền hình số

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 14


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
1.5.1. Truyền qua cáp ñồng trục:
ðể truyền tín hiệu video số có thể sử dụng cáp ñồng trục cao tần. Kênh có
thể có nhiều làm ảnh hưởng ñến chất lượng truyền và sai số truyền. Ví dụ nhiễu
nhiệt.
Ngược lại, nhiễu tuyến tính của kênh sẽ không xảy ra trong trường hợp
truyền số với các thông số tới hạn.
ðể ñạt ñược chất lượng truyền hình cao, cáp có chiều dài 2500km cần ñảm
bảo mức lỗi trên ñoạn trung chuyển 10-11 ÷ 10-10 .
ðộ rộng kênh dùng cho tín hiệu video bằng khoảng 3/5 tốc ñộ bit của tín
hiệu. ðộ rộng kênh phụ thuộc vào phương pháp mã hoá và phương pháp ghép kênh
theo thời gian cho các tín hiệu cần truyền và rộng hơn nhiều so với ñộ rộng kênh
truyền tín hiệu truyền hình tương tự.
1.5.2. Truyền tín hiệu truyền hình số bằng cáp quang:
Cáp quang nhiều ưu ñiểm trong việc truyền dẫn tín hiệu số so với cáp ñồng
trục :
+ Băng tần rộng cho phép truyền các tín hiệu số có tốc ñộ cao
+ ðộ suy hao thấp trên một ñơn vị chiều dài
+ Suy giảm giữa các sợi quang dẫn cao (80dB)
+ Thời gian trễ qua cáp quang thấp
Muốn truyền tín hiệu video bằng cáp quang phải sử dụng mã truyền thích
hợp. ðể phát hiện ñược lỗi truyền người ta sử dụng thêm các bít kiểm tra chẵn. Mã
sửa sai thực tế không sử dụng trong cáp quang vì ñộ suy giảm ñường truyền nhỏ
hơn 20dB, lỗi xuất hiện nhỏ và có thể bỏ qua ñược.
1.5.3. Truyền tín hiệu truyền hình số qua vệ tinh :
Kênh vệ tinh khác với kênh cáp và kênh phát sóng trên mặt ñất là có băng
tần rộng và sự hạn chế công suất phát. Khuếch ñại công suất của các Transponder
làm việc gần như bão hoà trong các ñiều kiện phi tuyến. Do ñó sử dụng ñiều chế
QPSK là tối ưu. Các hệ thống truyền qua vệ tinh thường công tác ở dải tần số cỡ
Ghz. Ví dụ : Băng Ku :

ðường lên : 14 ÷ 15GHz

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 15


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
ðường xuống : 11,7 ÷ 12,5 GHz
1.5.4. Phát sóng truyền hình số trên mặt ñất:
Hệ thống phát sóng truyền hình số mặt ñất sử dụng phương pháp ñiều chế
COFDM (ghép kênh theo tần số mã trực giao). COFDM là hệ thống có khả năng
chống nhiễu cao và có thể khắc phục hiệu ứng bóng ma, cho phép bảo vệ phát sóng
số trước ảnh hưởng của can nhiễu và các kênh lân cận.
Hệ thống COFDM hoạt ñộng theo nguyên tắc ñiều chế dòng dữ liệu bằng
nhiều sóng mang trực giao với nhau. Do ñó mỗi sóng mang ñiều chế với một dòng
số liệu.
Các tín hiệu số liệu ñược ñiều chế M-QAM, có thể dùng 16-QAM hoặc 64QAM. Phổ các sóng mang ñiều chế có dạng sinx/x trực giao. Có nghĩa các sóng
mang kề nhau có giá trị cực ñại tại các ñiểm 0 của sóng mang trước và sau ñiều chế
và giải ñiều chế các sóng mang thực hiện nhờ bộ biến ñổi Fourier nhanh FFT dưới
dạng FFT 2K và FFT 8K, Với loại vi mạch trên có thể thiết kế cho hoạt ñộng của
6785 sóng mang. Các hãng RACE có thiết bị phát sóng truyền hình cho 896 sóng
mang, hãng NTL cho 2000 sóng mang.
1.6. Các tiêu chuẩn truyền hình số mặt ñất hiện nay trên thế giới.
ðầu năm 1999, các hệ thống ATSC và DVB ñã ñược ITU chấp nhận làm các
tiêu chuẩn quốc tế về phát sóng truyền hình số trên mặt ñất (DTTB) và phát hành
các khuyến cáo ITU-R.Rec của nhóm nghiên cứu SG10&11.
Mong muốn là có một tiêu chuẩn thống nhất, tuy nhiên do nhiều lý do mà hiện
nay trên thế giới có 3 tiêu chuẩn về truyền hình số .
Châu Âu, Australia, New Zealand,.... ñã chấp nhận DVB-T, còn Hàn Quốc,
ðài loan, Canada và Mỹ... chọn ATSC, Nhật bản và một số nước khác chọn tiêu
chuẩn ISDB-T. Có thể tham khảo sự lựa chọn các tiêu chuẩn truyền hình số trên thế
giới. ðó cũng là yếu tố giúp ta ñịnh hướng việc nghiên cứu, việc lựa chọn tiêu
chuẩn phù hợp cho riêng mình.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 16


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.

Hình 1.11: Bản ñồ phân bố các nước trên thế giới lựa chọn tiêu chuẩn DVB-T.
1.6.1 Chuẩn ATSC
* ðặc ñiểm chung :
Hệ thống ATSC có cấu trúc dạng lớp, tương thích với mô hình OSI 7 lớp của
các mạng dữ liệu. Mỗi lớp ATSC có thể tương thích với các ứng dụng khác cùng
lớp. ATSC sử dụng dạng thức gói MPEG-2 cho cả Video, Audio và dữ liệu phụ.
Các ñơn vị dữ liệu có ñộ dài cố ñịnh phù hợp với sửa lỗi, ghép dòng chương trình,
chuyển mạch, ñồng bộ, nâng cao tính linh hoạt và tương thích với dạng thức ATM.
Tốc ñộ bít truyền tải 20 Mbps cấp cho một kênh ñơn HDTV hoặc một kênh
truyền hình chuẩn ña chương trình.
Chuẩn ATSC cung cấp cho cả hai mức: truyền hình phân giải cao (HDTV) và
truyền hình tiêu chuẩn (SDTV). ðặc tính truyền tải và nén dữ liệu của ATSC là theo
MPEG-2.
ATSC có một số ñặc ñiểm như sau:

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 17


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
Tham số
Video

Audio
Dữ liệu phụ

Truyền tải

ðặc tính
Nhiều dạng thức ảnh (nhiều ñộ phân giải khác nhau). Nén
ảnh theo MPEG-2, từ MP@ML tới MP@HL.
Âm thanh Surround của hệ thống Dolby AC-3.
Cho các dịch vụ mở rộng (ví dụ hướng dẫn chương trình,
thông tin hệ thống, dữ liệu truyền tải tới computer).
Dạng ñóng gói truyền tải ña chương trình. Thủ tục truyền tải
MPEG-2.

Truyền dẫn RF ðiều chế 8-VSB cho truyền dẫn truyền hình số mặt ñất

Bảng 1.3: ðặc ñiểm cơ bản của ATSC
Phương pháp ñiều chế VSB của tiêu chuẩn ATSC. Phương pháp ñiều chế VSB
bao gồm hai loại chính: Một loại dành cho phát sóng mặt ñất (8-VSB) và một loại
dành cho truyền dữ liệu qua cáp tốc ñộ cao (16-VSB). Cả hai ñều sử dụng mã Reed
- Solomon, tín hiệu pilot và ñồng bộ từng ñoạn dữ liệu. Tốc ñộ biểu trưng (Symbol
Rate) cho cả hai ñều bằng 10,76Mb/s. Nó có giới hạn tỷ số tín hiệu trên nhiễu
(SNR) là 14,9dB và tốc ñộ dữ liệu bằng 19,3 Mb/s.
Dữ liệu ñược truyền theo từng khung dữ liệu. Khung dữ liệu bắt ñầu bằng
ñoạn dữ liệu ñồng bộ mành ñầu tiên và nối tiếp bởi 312 ñoạn dữ liệu khác. Sau ñó
ñến ñoạn dữ liệu ñồng bộ mành thứ 2 và 312 ñoạn dữ liệu của mành sau.
Mỗi ñoạn dữ liệu bao gồm 4 biểu trưng dành cho ñồng bộ ñoạn dữ liệu và 828
biểu trưng dữ liệu.
Một gói truyền tải MPEG-2 chứa 188 byte dữ liệu và 20 byte tương suy cho
208 byte. Với tỷ lệ mã hoá 2/3, ở ñầu ra của mã sửa sai ta có:

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 18


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
208 x 3/2 = 312 bytes.
312 bytes x 8 bit = 2496 bit.
Tóm lại một ñoạn dữ liệu chứa 2496 bit.
Các biểu trưng ñó sẽ ñược ñiều chế theo phương thức nén sóng mang và hầu
hết dải biên dưới ñiều biên cụt. Tín hiệu pilot ñược sử dụng ñể phục hồi sóng mang
tại ñầu thu, ñược cộng thêm tại vị trí 350 KHz phía trên giới hạn dưới dải tần.
8 2 8 b iÓ u tr− n g
§ å n g b é m µn h sè 1
3 1 2 ® o ¹ n d ÷ liÖ u

D ÷ liÖ u
4 6 ,8 µ s
§ å n g b é m µn h sè 2
D ÷ liÖ u

7 7 ,7 µ s

Hình 1.12: Khung dữ liệu VSB
1.6.2.Chuẩn ISDB-T
Hệ thống chuyên dụng cho phát thanh truyền hình số mặt ñất ñã ñược hiệp hội
ARIB ñưa ra và ñược hội ñồng công nghệ viễn thông của Bộ thông tin bưu ñiện
(MPT) thông qua như một bản dự thảo tiêu chuẩn cuối cùng ở Nhật Bản.
Bản thông số kỹ thuật ở dưới mô tả chi tiết hệ thống truyền hình số mặt ñất sử
dụng mạng ña dịch vụ (ISDB-T). Hệ thống này có thể truyền dẫn các chương trình
truyền hình, âm thanh hoặc dữ liệu tổng hợp.
ISDB-T sử dụng tiêu chuẩn mã hoá MPEG-2 trong quá trình nén và ghép
kênh. Hệ thống sử dụng phương pháp ghép ña tần trực giao OFDM cho phép truyền
ña chương trình phức tạp với các ñiều kiện thu khác nhau, truyền dẫn phân cấp, thu

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 19


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
di ñộng v.v... các sóng mang thành phần ñược ñiều chế QPSK, DQPSK, 16QAM
hoặc 64QAM. Chuẩn ISDB-T có thể sử dụng cho các kênh truyền có ñộ rộng 6, 7
hay 8Mhz.
Kiểu

Kiểu 1

Số ñoạn dữ liệu Ns.
ðộ rộng băng tần (Mhz).
Khoảng cách sóng mang
(Khz).
Số sóng mang.
Kiểu ñiều chế sóng
mang.

Kiểu 2

Kiểu 3

13
7.433

7.431

7.426

5.291

2.645

1.322

1405

2809

5617

QPSK, 16QAM, 64QAM, DQPSK

Số biểu trưng trong một

204

khung.
Khoảng thời gian tích cực
trong một biểu trưng

189

378

765

(µS).
Khoảng

1/4

47.25

94.5

189

bảo vệ

1/8

23.625

47.25

94.5

(µS).

1/16

11.8125

23.625

47.25

1/32

5.90625

11.8125

23.625

Mã hoá trong

Mã hóa cuộn (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)

Mã hoá ngoài

Mã Reed Solomon (204, 188)

Bảng 1.4: Các thông số truyền dẫn ISDB-T cho kênh truyền 8 Mhz
1.6.3. Chuẩn DVB
DVB (Digital Video Broadcasting) là một tổ chức gồm trên 200 thành viên của
hơn 30 nước nhằm phát triển kỹ thuật phát số trong toàn Châu Âu và cho các khu
vực khác. Tổ chức DVB phân ra nhiều phân ban, trong ñó có các phân ban chính:

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 20


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
DVB-S - Phát triển kỹ thuật truyền số qua vệ tinh: Hệ thống DVB -S sử dụng
phương pháp ñiếu chế QPSK (Quadratue Phase - Shift Keying), mỗi sóng mang cho
một bộ phát ñáp. Tốc ñộ bit truyền tải tối ña khoảng 38,1Mbps. Bề rộng băng thông
mỗi bộ phát ñáp từ 36 ñến 54 Mhz.
DVB-C - Phát triển phát số qua cáp: Sử dụng các kênh cáp có ñộ rộng băng
thông từ 7 ñến 8 MHz và phương pháp ñiều chế 64QAM (64 Quadratue Amplitude
Modulation). DVB-C có mức SNR (tỉ số Signal/Noise) cao và ñiều biến kí sinh
(Intermodulation) thấp. Tốc ñộ bit lớp truyền tải MPEG-2 tối ña là 38,1 Mbps.
DVB-T - Phát triển mạng phát hình số mặt ñất: Với việc phát minh ra ñiều chế
ghép ña tần trực giao (COFDM) sử dụng cho phát thanh số (DAB) và phát hình số
mặt ñất (DVB), rất nhiều nước ñã sử dụng phương thức này. Tốc ñộ bit tối ña 27,14
Mbps (ứng với dải thông cao tần 8Mhz).
1.7. Kết luận chương I.
Trong nhiều năm trở lại ñây, truyền hình số ñã trở thành ñối tượng nghiên
cứu của nhiều nhà khoa học và nhiều tổ chức trên thế giới . Cùng với sự tiến bộ
vượt bậc của công nghệ chế tạo các vi mạch tổ hợp cao, công nghệ cao, tốc ñộ cao ,
ñáp ứng yêu cầu làm việc với thời gian thực, công nghệ truyền hình ñã có những
tiến bộ vượt bậc. Truyền hình số mặt ñất có những ưu ñiểm vượt trội so với truyền
hình tương tự như sử dụng một máy phát có khả năng truyền tải ñược từ 6 ñến 8
chương trình ñồng thời; với cùng một vùng phủ sóng thì công suất phát yêu cầu của
máy phát số sẽ nhỏ hơn từ 5 ñến 10 lần so với máy phát tương tự, ñiều này giúp cho
việc tiết kiệm ñồng tư và chi phí vận hành; một ñiều ñáng ñược quan tâm nữa là
chất lượng chương trình trung thực, ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu ñường truyền , tránh
ñược hiện tượng bóng hình thường gặp ở truyền hình tượng tự.
Ứng dụng phát hình số ở Việt Nam là nhằm các mục ñích:
- Tiến kịp các nước tiên tiến và các nước xung quanh trên lĩnh vực thông tin ñại
chúng nói chung và truyền hình nói riêng.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 21


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
- Phát ñồng thời nhiều chương trình truyền hình: Truyền hình Việt Nam lấy nhu
cầu xem nhiều chương trình với chất lượng ñồng ñều là mục tiêu số một ñể tiến tới
phát số. Khắc phục ñược tình trạng can nhiễu.
- Vùng tần số VHF (174-230Mhz) hiện nay giành cho phát PAL analog ñã thực sự
chiếm hết. Nhiều tỉnh và khu vực phát chương trình quốc gia phải phát PAL analog
trên kênh UHF. Nhưng công suất máy phát PAL analog trên kênh UHF phải lớn
hơn trên kênh VHF hàng 20 lần, khi phủ sóng cùng một vùng. Hơn nữa sự chèn
kênh, nhiễu kênh PAL analog ñang xảy ra ở một số vùng. ðồng thời nhu cầu phát
nhiều chương trình ñang ñặt ra khá gay gắt. Nên vấn ñề phát số là mục tiêu cấp thiết
ñể giải quyết những yêu cầu trên.
- Sớm lựa chọn vùng tần số cho các mạng phát hình số trên cơ sở cân ñối nhu cầu
phát triển của nhiều ngành. Ví dụ xét về tổng thể lợi ích của toàn xã hội, phát hình
số mặt ñất có thể chuyển hẳn sang băng UHF ñể sau này dành băng tần VHF cho
các dịch vụ khác.
- Tiết kiệm năng lượng ñiện cho toàn bộ máy phát hình, kích thích thị trường tiêu
dùng của người dân (mua TV số, SETTOP box)...
Chuyển sang phát hình số với những ưu ñiểm nổi trội hiển nhiên là vấn ñề
cấp bách và có ý nghĩa thực tiễn cao ñối với Việt Nam trong giai ñoạn hiện nay.
Nhận thức ñược những ưu ñiểm vượt trội của truyền hình số và tính tất yếu của việc
truyền hình tương tự sẽ nhường chỗ cho truyền hình số, từ năm 1997 ñài truyền
hình Việt Nam ñã có một số ñề tài nghiên cứu về truyền hình số và khả năng ứng
dụng của nó, năm 1998 ñã triển khai nghiên cứu dự án về lộ trình phát triển truyền
hình số ở Việt Nam.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 22


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
CHƯƠNG II:
TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ðẤT THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU (DVB-T)
VỚI KỸ THUẬT GHÉP ðA TẦN TRỰC GIAO CÓ MÃ (COFDM)
2.1. Tiêu chuẩn truyền hình số mặt ñất ETSI EN 300744
Tiêu chuẩn phát thanh truyền hình số mặt ñất ETSI EN 300744 ñược Uỷ ban
kỹ thuật phát thanh truyền hình Châu Âu JTC nghiên cứu và ñề xuất. Tiêu chuẩn
này ñã ñược Dự án truyền hình số Châu Âu (DVB project) thông qua ngày 11 tháng
6 năm 1999, công bố và ngày 30 tháng 9 năm 1999. Thành lập tháng 9 năm 1993,
ñến nay DVB ñã có hơn 200 thành viên thuộc 30 nước trên thế giới, nhiệm vụ của
nó là thiết lập môi trường dịch vụ truyền hình số sử dụng tiêu chuẩn nén MPEG-2.
JTC ñược thành lập năm 1990, là một tổ chức kết hợp của Uỷ ban phát thanh
truyền hình Châu Âu (EBU), Uỷ ban tiêu chuẩn kỹ thuật ñiện tử Châu Âu
(CENELEC) và Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI).
2.1.1 Phạm vi của tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn này mô tả hệ thống truyền dẫn cho truyền hình số mặt ñất. Nó
xác ñịnh hệ thống ñiều chế, mã hoá kênh dùng cho các dịch vụ truyền hình số mặt
ñất nhiều chương trình như: LDTV/SDTV/EDTV/HDTV.
- Tiêu chuẩn mô tả chung hệ thống cơ bản của truyền hình số mặt ñất.
- Tiêu chuẩn xác ñịnh các yêu cầu chỉ tiêu chung, và các ñặc ñiểm của hệ
thống cơ bản, mục ñích ñể ñạt ñược chất lượng dịch vụ.
- Tiêu chuẩn xác ñịnh tín hiệu ñược ñiều chế số ñể cho phép việc tương thích
giữa các phần thiết bị ñược sản xuất bởi các nhà sản xuất khác nhau. ðạt ñược ñiều
này bằng cách mô tả chi tiết tín hiệu xử lý ở phía các module, trong khi ñó thì việc
xử lý ở các máy thu là ñể mở cho các giải pháp thực hiện khác nhau.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 23


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.
2.1.2 Nội dung chính của tiêu chuẩn
- Hệ thống ñược ñịnh nghĩa là một thiết bị gồm những khối chức năng, tín
hiệu ñầu vào là dòng truyền tải MPEG-2 nhận ñược tại ñầu ra của bộ ghép kênh
(Multiplexer), ñầu ra là tín hiệu RF ñi tới anten.
Hệ thống tương thích trực tiếp với chuẩn nén tín hiệu video MPEG-2
ISO/IEC 13818.
Do hệ thống ñược thiết kế cho truyền hình số mặt ñất hoạt ñộng trong băng
tần UHF hiện có, nên ñòi hỏi hệ thống phải có khả năng chống nhiễu tốt từ các máy
phát tương tự hoạt ñộng cùng kênh hoặc kênh liền kề, ñòi hỏi hệ thống phải có hiệu
suất sử dụng phổ tần cao băng tần UHF, ñiều này có thể ñảm bảo bằng việc sử dụng
mạng ñơn tần (SFN).
Hình 2.1 là sơ ñồ khối của một hệ thống phát hình số mặt ñất. Các tín hiệu
hình ảnh, âm thanh sẽ qua một loạt quá trình xử lý ñể cuối cùng tại ñầu ra anten
cũng vẫn là tín hiệu cao tần phát ñi nhưng những tính năng ưu việt của truyền hình
số mặt ñất lại hoàn toàn ñược thể hiện trong các quá trình xử lý này. Các khối nét
ñứt trên hình sẽ có khi cấu hình hệ thống dùng cho ñiều chế phân cấp. Khối Splitter
(bộ tách) phân chia dòng dữ liệu thành 2 luồng với những mức ưu tiên khác nhau,
tốc ñộ bit và tỷ lệ mã hóa khác nhau, có nghĩa là khả năng chóng lỗi của từng dòng
bit là khác nhau. Sơ ñồ chung ta thấy một hệ thống máy phát chủ yếu sẽ gồm phần
ñiều chế OFDM và phần mã hoá sửa lỗi. Cụ thể chức năng của các khối như sau:

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 24


ðề tài: Truyền hình số mặt ñất DVB-T và quá trình chuyển ñổi sang DVB-T2.

Ghép kênh
chương trình
Ghép kênh
Truyền tải

Mã hóa video

MUX

Mã hóa video

Bộ
tách
MUX

Mã hóa video

Mã hóa nguồn và ghép
Kênh MPEEG-2

Ghép
kênh
tương
thích
và trải


hóa
ngoài
R-S

Tráo
ngoài


trong

Tráo
ngoài


trong

Tráo
trong

Ánh
xạ

diều
chế

Tạo
khung


hóa
ngoài
R-S

OFD
M

Chèn
khoảng
bảo vệ

D/A

ðầu
cuối

năng
lượng

Ghép
kênh
tương
thích
và trải
năng
lượng


hóa
ngoài
R-S

Tạo
khung

Hình 2.1. Sơ ñồ khối chức năng hệ thống phát hình số mặt ñất.

GVHD: TS.Nguyễn Hoàng

HV: ðặng Văn Anh
Trang 25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×