Báo cáo thực tập tốt nghiệp: Truyền hình kỹ thuật số mặt đất DVB-T và quá trình chuyển đổi sang DVB-T2

Chia sẻ: Vu Son | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

83
lượt xem 14
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo tìm hiểu các đặc tính công nghệ của tiêu chuẩn truyền hình số DVB-T trong quá trình phát triển lên thế hệ mới DVB-T2 là nhiệm vụ cần thiết đối với các cơ quan nghiên cứu ứng dụng truyền hình cũng như cán bộ kỹ thuật nghiên cứu trong lĩnh vực này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo thực tập tốt nghiệp: Truyền hình kỹ thuật số mặt đất DVB-T và quá trình chuyển đổi sang DVB-T2

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG 1 ---------- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TRUYỀN HÌNH KỸ THUẬT SỐ MẶT ĐẤT VÀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN ĐỔI SANG DVBT2 Giáo viên hướng dẫn : ĐỖ ĐỨC THÀNH Sinh viên thực hiện : LƯU DOÃN BẮC Lớp : D10VT4 Khóa : 2010 – 2015 Hệ : Đại Học Chính Quy 1
HÀ NỘI 7/2014 2
NHẬN XÉT CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... Hà Nội, ngày … tháng … năm 2014 3
LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến các thầy cô Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông dẫ tận tình dạy dỗ và tạo điều điện cho em được nghiên cứu, học tập và cung cấp cho em các thông tin, kiên thức vô cùng quý báu và cần thiết trong suốt thời gian học tập cũng như làm đồ án để em có thể thực hiện và hoàn thành tốt đề tài này. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy NCS. Đỗ Đức Thành ở Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bưu Điện đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài. Mặc dù em đã cố gắng hoàn thành đề tài Thực Tập Tốt Nghiệp này trong phạm vi và khả năng cho phép nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế nhất định. Vì vậy, em rất mong nhận được sự chỉ bảo và ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài của em có thể hoàn thiện hợn Em xin chân thành cảm ơn ! 4
MỤC LỤC 5
DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU 6
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ASK Amplitude Shift Keying Khóa dịch biên độ ATSC Advanced Television System Ủy ban hệ thống truyền hình Committee mới (của Mỹ) BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha hai mức COFDM Code Orthogonal Frequency Ghép đa tần trực giao có mã Division Multiplexing DBPSK Diferential Binary Phase Shift Khóa dịch pha vi sai hai mức Keying DCT Discerte Cosine Transform Chuyển đổi cosin rời rạc DFT Discrete Fourier Transform Chuyển đổi Fourierrời rạc DPCM Differential Pulse Code Điều chế xung mã vi sai Modulation DQPSK Differential Quadratue Phase Khoá dịch pha vi sai bốn mức Shift Keying DTTB Digital Terrestrial Television Truyền dẫn truyền hình số mặt Broadcasting đất DVB Digital Video Broadcasting Quảng bá truyền hình số EDTV Enhanced Definition TeleVision Truyền hình phân giải nâng cao FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi trước FFT Fast Fourier Transform Chuyển ñổi Fourier nhanh IDFT Inverse DFT DFT ngược 7
IFFT Inverse FFT FFT ngược ISDBT Intergeted Services Digital Hệ thống truyền hình số mặt Broadcasting – Terrestrial đất sử dụng mạng đa dịch vụ (Nhật LDTV Limited Definition Truyền hình phân giải giới hạn TeleVision MPEG Moving Pictures Experts Nhóm chuyên gia nghiên cứu về Group tiêu chuẩn hình ảnh ñộng OFDM Orthogonal Frequency Division Ghép ña tần trực giao Multiplexing PAL Phase Alternating Line Hệ truyền hình màu PAL (pha thay ñổi theo dòng quét) PSK Phase Shift Keying Khoá dịch pha QAM Quadrature Amplitude Điều chế biênñộ vuông góc Modulation QPSK Quadratue Phase Shift Khoá dịch pha vuông góc Keying SDTV Standard Definition TeleVision Truyền hình phân giải tiêu chuẩn SFN Single Frequency Network Mạng ñơn tần số UHF UltraHigh Frequency VHF VeryHigh Frequency VLC Variable Length Coding Mã có độ dài thay đổi VSB Vestigial sideband Biên tần cụt 8
LỜI NÓI ĐẦU Với sự phát triển của kinh tế và khoa học kỹ thuật, các nghành công nghệ trong đó có công nghệ điện tử viễn thông đã có sự phát triển vượt bậc trong ba thập kỷ vừa qua đem lại nhiều thành tựu phát minh ứng dụng trong sản xuất, trong đời sống xã hội. Công nghệ truyền hình là một bộ phận quan trọng trong lĩnh vực điện tử viễn thông, nó có những ứng dụng rộng rãi to lớn trong phát triển văn hóa đời sống tinh thần xã hội. Trong hơn một thập kỷ qua chúng ta đã chứng kiến sự chuyển đổi mạnh mẽ của công nghệ truyền hình từ phương thức tương tự xang công nghệ số. Ở Việt Nam quá trình chuyển đổi này thực sự ngoạn mục với sự phổ cập từng bước trong lĩnh vực truyền hình quảng bá và truyền hình trả tiền. Từ đầu những năm 90 cho đến nay nghành truyền hình đã 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 đất Cùng với sự phát triển của công nghệ truyền hình, chuẩn truyền hình số DVB T là chuẩn phát sóng truyền hình số mặt đất đã được triển khai thành công, được nhiều nước chấp nhận. Tuy nhiên, từ sau sự ra đời của chuẩn DVBT thì các nghiên cứu về kỹ thuật truyền dẫn vẫn tiếp tục được 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 đa càng cấp thiết. Từ đó đã phát triển lên chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ 2 là DVBT2. Việc nghiên cứu tìm hiểu các đặc tính công nghệ của tiêu chuẩn truyền hình số DVBT trong quả trình phát triển lên thế hệ mới DVBT2 là nhiêm vụ cần thiết đối với các cơ quan nghiên cứu ứng dụng truyền hình cũng như cán bộ kỹ thuật nghiên cứu trong lĩnh vực này . Đó là lý do em chọn đề tài: “ Truyền hình kỹ thuật số mặt đất DVBT và quá trình chuyển đổi sang DVBT2” Bố cục bài báo cáo gôm 4 chương: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ CHƯƠNG II: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO THẾ HỆ THỨ NHẤT DVBT 9
CHƯƠNG III: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU THẾ HỆ THỨ HAI (DVBT2) CHƯƠNG IV: QUÁ TRÌNH CHUYỂN ĐỔI TỪ DVBT SANG DVBT2 Ở CHÂU ÂU VÀ MỘT SỐ KIẾN NGHỊ TRIỂN KHAI Ở VIỆT NAM Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu, được sự hướng dẫn khoa học tận tình của Thầy giáo NCV.Nguyễn Đức Thành, bài báo cáo đã được hoàn thành.Do thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn chế, thêm vào đó luận văn của em là vấn đề tương đối mới nên không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong được sự đóng góp của các thầy, các cô cùng các bạn. 10
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ 1.1 Giới thiệu về truyền hình số Truyền hình số (Digital Television) là một phương pháp truyền hình hoàn toàn mới, là tên gọi một hệ thống truyền hình mà tất cả các thiết bị kỹ thuật từ Studio cho đến máy thu đều làm việc theo nguyên lý truyền hình số. Trong đó, một hình ảnh quang hocjdo camera thu được qua hệ thống ống kính, thay vì được biến đổi thành tín hiệu điện biến thiên tương tự như hình ảnh quang học nói trên (cả về độ chói và màu sắc) sẽ được biến đổi thành một dãy tín hiệu nhị phân (dãy các số 0 và 1) nhờ qua trình biến đổi tương tự số Trên thế giới, các nhà điều hành cáp, vệ tinh, trên mặt đất đều đang chuyển động đến môi trường số. Ở Châu Âu, truyền hình số đã được sử dụng ở Anh (phát sóng truyền hình số, ở Châu Âu, truyền hình số đã được sử dụng ở Anh (phát sóng truyền hình số 1999, Đức, Pháp, Ireland, Tây Ban Nha, Thụy Điển). Hầu hết các nhà phân tích công nghiệp đều dự báo việc chuyển dịch lên truyền hình số là một sự tiến hóa (evolution), 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 (TV set) và Internet đã bắt đầu và điều đó sẽ dẫn đến sự chuyển hóa 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. Đối với các nhà phát sóng truyền hình, việc chuyển dịch lên môi trường số sẽ làm giảm việc sử dụng băng tần/kênh, làm tăng khả năng cung cấp các ứng dụng dụng Internet cho thêu bao và mở 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 (videoondemand) Cung cấp các dòng video và audio 11
Dịch vụ thanh toán tiền từ nhà (home banking) Các dịch vụ thương mại điện tử Cập nhật phần mềm máy tính Truyền thanh, truyền hình đa phương tiện (Multimedia) Đọc báo điện tử Trên năm mươi năm qua, truyền hình sử dụng tín hiệu tương tự như là một phương tiện truyền dẫn phát sóng. Việc chấm dứt truyền hình tương tự và phát triển truyền hình số đòi hỏi phải đầu tư mới 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 mặt bằng chung, mở ra các cơ hội cho thị trường dân dụng. Truyền hình số có tốc độ 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 (truyền hình tương tự phát sóng 1 chương trình/ 1 kênh sóng). 1.2 Đặc điểm của truyền hình số 1.2.1 Yêu cầu về băng tần Yêu cầu về băng tần là một sự khác nhau rõ nhất giữa tín hiệu số và tín hiệu tương tự, tín hiệu số vốn gắn liền với yêu cầu băng tần rộng lớn. Đối với tín hiệu số tổng hợp yêu cầu tần số lấy mẫu bằng bốn lần tần số sóng mang màu như đối với hệ thống NTSC là 14,4 MHz nếu thực hiện mã hóa vỡi những mã 8 bit, tốc độ bít sẽ là 115,2 Mbit/s độ rộng băng tần khoảng 58 MHz. Trong khi đó, tín hiệu tương tự cần một băng tần 4,3 MHz. Nếu cố thêm các bit sửa lỗi yêu cầu băng tần sẽ phải tăng lên nữa. tuy nhiên trong thực tế năng tần này không phải chỉ dùng cho tín hiệu hình ảnh ngược lại với dạng số khả năng cho phép giảm độ rộng tần số là rất lớn. Với các kỹ thuật nén băng tần tỷ lệ đạt được có thể lên tới 100:1 hay hơn nữa. Các tính chất đặc biệt của tín hiệu hình ảnh như sự lặp lại, khả năng dự báo cũng làm tăng thêm khả năng giảm băng tần tín hiệu. 1.2.2 Tỷ lệ tín hiệu/tạp âm (S/N) 12
Một trong những ưu điểm lớn nhất của tín hiệu số là khả năng chống nhiễu trong quá trình xử lý tại các khâu truyền dẫn và ghi. Nhiễu tạp âm trong hệ tương tự có tính chất cộng, tỷ lệ S/N của toàn bộ hệ thống là do tổng cộng các nguồn nhiễu thành phần gây ra. Vì vậy luôn nhỏ hơn tỷ lệ S/N của khâu có tỷ lệ thấp nhất. Nhiễu trong tín hiệu số dược khắc phục nhờ các mạch sửa lỗi. Bằng các mạch này có thể khôi phục lại các dòng bit như ban đầu. Khi có quá nhiều bít lỗi, sự ảnh hưởng của nhiễu được làm giảm bằng cách che lỗi. Tỷ lệ S/N của hệ thống sẽ giảm rất ít hay không thay đổi cho đến khi tỉ lệ lỗi BER quá lớn, làm cho cách mạch sửa lỗi và che lỗi mất tác dụng. Khi đó dòng bit không còn có ý nghĩa tin tức. Trong khi đó đối với các hệ thống tương tự khi có nguồn nhiễu lớn tín hiệu vẫn có thể sử dụng được. Tính chất này của hệ thống số đặc biệt có ích cho việc sản xuất chương trình truyền hình với các chức năng biên tập phức tạp – cần nhiều lần dọc ghi. Ghi băng bằng tín hiệu số đã được sử dụng rộng rãi trong các năm gần đây. Việc truyền tín hiệu nhiều chặng cũng được thực hiện rất thuận lợi với tín hiệu số mà không làm suy giảm chất lượng tín hiệu hình. Tuy nhiên trong truyền hình quảng bá, tín hiệu số gặp phải vấn đề khó khăn khi thực hiện kiểm tra chất lượng ở các điểm trên kênh truyền. 1.2.3 Méo phi tuyến Tín hiệu số không bị ảnh hưởng bởi méo phi tuyến trong quá trình ghi truyền cũng như đối với tỷ lệ S/N, tích chất này rất quan trongtrong việc ghi đọc chương trình nhiều lần đặc biệt với các hệ thống truyền hình nhạy cảm với các méo phi tuyến khuyếch đại vi sai như hệ NTSC 1.2.4 Chồng phổ Một tín hiệu số được lấy theo mẫu cả chiều thẳng đứng và chiều ngang nên có khả năng xảy ra chồng phổ theo cả hai hướng. Theo chiều thẳng đứng, chồng phổ trong hệ thống số và tương tự như nhau. Độ lớn méo chồng phổ thep chiều ngang phụ thuộc và các thành phần tần số vượt quá tần số lấy mẫu giới hạn Nyquyist. Để ngăn ngừa hiện tượng chồng phổ theo chiều ngang, có thể thực hiện 13
bằng cách sử dụng tần số lấy mẫu lớn hơn hai lần thành phần tần số cao nhất trong hệ thống tương tự. 1.2.5 Xử lý tín hiệu Tín hiệu số có thể được chuyển đổi và xử lý tốt các chức năng mà hệ thống tương tự không làm được hoặc gặp nhiều khó khăn. Sau khi biến đổi A/D, tín hiệu còn lại một chiều các số bit “0”, “1” có thể thao tác các công việc phức tạp mà không làm giảm chất lượng hình ảnh. Khả năng này được tăng lên nhờ việc lưu trữ các bit trong bộ nhớ và có thể đọc ra với tốc độ nhanh. Các công việc tín hiệu số có thể thực hiện được dễ dàng là: Sửa lỗi gốc thời gian , chuyển đổi tiêu chuẩn, giảm độ rộng băng tần. 1.2.6 Khoảng cách giữa các trạm truyền hình đồng kênh Tín hiệu số cho phép các trạm truyền hình đồng kênh thực hiện ở một khoảng cách gần nhau hơn nhiều so với hệ thống tương tự mà không bị nhiễu. Một phần vì tín hiệu số ít chịu ảnh hưởng của nhiễu đồng kênh, một phần là do khả năng thay thế xung xóa và xung đồng bộ bằng các từ mã – nơi mà hệ thống truyền dẫn tương tự gây ra nhiễu lớn nhất. Việc giảm khoảng cách giữa các trạm đồng kênh kết hợp với việc giảm băng tần tín hiệu, tạo cơ hội cho nhiều trạm phát hình có thể phát các chương trình với độ phân giải cao. 1.2.7 Hiệu ứng Ghosts (bóng ma) Hiệu ứng này xảy ra trong hệ thống tương tự do tín hiệu truyền dẫn đến máy thu theo nhiều đường. Việc tránh nhiễu đồng kênh của hệ thống số cũng làm giảm đi hiện tượng này trong truyền hình quảng bá 1.3 Ưu điểm chính của truyền hình số Truyền hình số có nhiều ưu điểm so với truyền hình tương tự như: hình ảnh sạch, rõ nét, âm thanh ngang với âm thanh của CD, tính chống nhiễu cao, in sao nhiều lần vẫn đảm bảo hình ảnh chất lượng tốt, thuận lợi cho khâu hậu kỳ, làm kỹ xảo đẹp hơn … Tuy nhiên, truyền hình số kết hợp với kỹ thuật nén số sẽ cho nhiều điểm nổi bật hơn nữa như tiết kiệm bộ nhớ, tiết kiệm kênh truyền. Một kênh truyền hình có thể truyền trên sau chương trình mà mỗi chương trình kèm theo hai 14
đến bốn đường tiếng. Với các ưu điểm của mình, hệ thống truyền hình số đã được thực hiện ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Đây là một quá trình tất yếu, Truyền hình Việt Nam cũng đang ở giai đoạn chuyển tiếp. Việc nghiên cứu truyền hình số và lựa chọn các tiêu chuẩn cho truyền hình Việt Nam đang được tiến hành. Hiện nay quá trình số hóa tín hiệu truyền hình ở Việt Nam là sự thay thế dần các công đoạn, trang thiết bị từ tương tự sang số. Đó là quá trình số hóa từng phần. Rồi đây truyền hình số sẽ thay thế hoàn toàn truyền hình tương tự, tạo điều kiện cho ngành công nghiệp này phát triển mạnh mẽ hơn, kết hợp với các mặng truyền thông khác, tạo thành một thế giới thông tin số, phục vụ cho con người một cách hữu hiệu 1.4 Truyền dẫn tín hiệu số 1.4.1 Truyền qua cáp đồng trục: Để truyền tín hiệu video số có thể sử dụng cáp đồng trục cao tần. Để đạt được chất lượng truyền hình cao, cáp có chiều dài 2500km cần đảm bảo mức lỗi trên đoạn trung chuyển 1011 ÷1010. Độ rộng kênh dùng cho tín hiệu video bằng khoảng 3/5 tốc độ bit của tín hiệu. Độ 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. 1.4.2 Truyền tín hiệu truyền hình số bằng cáp quang Cáp quang nhiều ưu điểm trong việc truyền dẫn tín hiệu so với cáp đồng trục như: + Băng tần rộng cho phép truyền các tín hiệu số có tốc độ cao. + Độ suy hao thấp trên một đơn vị chiều dài + Suy giảm giữa các sợi quang đẫn cao (80dB) Muốn truyền tín hiệu video bằng cáp quang phải sử dụng mã truyền thích hợp. Để phát hiện được lỗi truyền người ta sử dụng thêm các bít kiểm tra chẵn. 15
1.4.3 Truyền tín hiệu truyền hình số qua vệ tinh. Kênh vệ tinh khác với kênh cáp và kênh phát sóng trên mặt đất là có băng tần rộng và sự hạn chế công suất phát. Khuếch đại công suất của các Transponder làm việc gần như bão hoà trong các điều kiện phi tuyến. Do đó sử dụng điều 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: Đường lên: 14 ÷ 15GHz Đường xuống: 11,7 ÷ 12,5 GHz 1.4.4 Phát sóng truyền hình số trên mặt đất. Hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất sử dụng phương pháp điều 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 động theo nguyên tắc điều chế dòng dữ liệu bằng nhiều sóng mang trực giao với nhau. Do đó mỗi sóng mang điều chế với một dòng số liệu. Các tín hiệu số liệu được điều chế MQAM, có thể dùng 16QAM hoặc 64 QAM. Phổ các sóng mang điều chế có dạng sinx/x trực giao. Có nghĩa các sóng mang kề nhau có giá trị cực đại tại các điểm 0 của sóng mang trước và sau điều chế và giải điều chế các sóng mang thực hiện nhờ bộ biến đổi Fourier nhanh FFT dưới dạng FFT 2K và FFT 8K. Với loại vi mạch trên có thể thiết kế cho hoạt động của 6785 sóng mang. Các hãng RACE có thiết bị phát sóng truyền hình cho 896 sóng mang, hãng NTL cho 2000 sóng mang. 1.5 Các tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất hiện nay trên thế giới Hiện nay trên thế giới có 3 tiêu chuẩn về truyền hình số: 16
DVBT: Châu Âu, Australia, New Zealand,… ATSC: Hàn Quốc, Đài loan, Canada và Mỹ... ISDBT: Nhật bản, Brasil Có thể tham khảo sự lựa chọn các tiêu chuẩn truyền hình số trên thế giới. Đó cũng là yếu tố giúp ta định hướng việc nghiên cứu, việc lựa chọn tiêu chuẩn phù hợp cho riêng mình. 1.5.1 Chuẩn ATSC 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 MPEG2 cho cả Video, Audio và dữ liệu phụ. Các đơn vị dữ liệu có độ dài cố định phù hợp với sửa lỗi, ghép dòng chương trình, chuyển mạch, đồng bộ, nâng cao tính linh hoạt và tương thích với dạng thức ATM. Tốc độ bit truyền tải 20Mbps cấp cho một kênh đơn HDTV hoặc một kênh truyền hình chuẩn đa chương trình. Chuẩn ATSC cung cấp cho cả hai mức: truyền hình phân giải cao (HDTV) và truyền hình tiêu chuẩn (SDTV). Đặc tính truyền tải và nén dữ liệu của ATSC là theo MPEG2. ATSC có một số đặc điểm sau: Tham số Đặc tính Video Nhiều dạng thức ảnh (nhiều độ phân giải khác nhau). Nén ảnh theo MPEG2, từ MP@ML tới MP@HL. Audio Âm thanh Surround của hệ thống Dolby AC3 Dữ liệu phụ Cho các dịch vụ mở rộng (ví dụ hướng dẫn chương trình, thông tin hệ thống, dữ liệu truyền tải tới computer). 17
Truyền tải Dạng đóng gói truyền tải đa chương trình. Thủ tục truyền tải MPEG2. Truyền dẫn RF Điều chế 8VSB cho truyền dẫn truyền hình số mặt đất Bảng 1.1: Đặc điểm cơ bản của ATSC Phương pháp điều chế VSB của tiêu chuẩn ATSC. Phương pháp điều chế VSB bao gồm hai loại chính: Một loại dành cho phát sóng mặt đất (8VSB) và một loại dành cho truyền dữ liệu qua cáp tốc độ cao (16VSB). Cả hai đều sử dụng mã Reed Solomon, tín hiệu pilot và đồng bộ từng đoạn dữ liệu. Tốc độ biểu trưng (Symbol Rate) cho cả hai đều bằng 10,76Mb/s. Nó có giới hạn tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) là 14,9dB và tốc độ dữ liệu bằng 19,3 Mb/s. Dữ liệu được truyền theo từng khung dữ liệu. Khung dữ liệu bắt đầu bằng đoạn dữ liệu đồng bộ mành đầu tiên và nối tiếp bởi 312 đoạn dữ liệu khác. Sau đó đến đoạn dữ liệu đồng bộ mành thứ 2 và 312 đoạn dữ liệu của mành sau. Mỗi đoạn dữ liệu bao gồm 4 biểu trưng dành cho đồng bộ đoạn dữ liệu và 828 biểu tượng dữ liệu. Một gói truyền tải MPEG2 chứa 188 bytee dữ liệu và 20 byte tương sy cho 208 buyte. Với tỷ lệ mã hóa 2/3, ở đầu ra của mã sửa sai ta có: 208 x 3/2 = 312 bytes. 312 bytes x 8 bit = 2496 bit. Tóm lại một đoạn dữ liệu chứa 2496 bit. Các biểu trưng đó sẽ được điều chế theo phương thức nén sóng mang và hầu hết dải biên dưới điều biên cụt. Tín hiệu pilot được sử dụng để phục hồi sóng mang tại đầu thu, được cộng thêm tại vị trí 350 KHz phía trên giới hạn dưới dải tần. 18
Hình 1.1: Khung dữ liệu VBS 1.5.2. Chuẩn ISDBT Hệ thống chuyên dụng cho phát thanh truyền hình số mặt đất đã được hiệp hội ARIB đưa ra và được hội đồng công nghệ viễn thông của Bộ thông tin bưu điện (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 đất sử dụng mạng đa dịch vụ (ISDBT). Hệ thống này có thể truyền dẫn các chương trình truyền hình, âm thanh hoặc dữ liệu tổng hợp. ISDBT sử dụng tiêu chuẩn mã hoá MPEG2 trong quá trình nén và ghép kênh. Hệ thống sử dụng phương pháp ghép đa tần trực giao OFDM cho phép truyền đa chương trình phức tạp với các điều kiện thu khác nhau, truyền dẫn phân cấp, thu di động v.v... các sóng mang thành phần được điều chế QPSK, DQPSK, 16QAM hoặc 64QAM. Chuẩn ISDBT có thể sử dụng cho các kênh truyền có độ rộng 6, 7 hay 8Mhz. Kiểu Kiểu 1 Kiểu 2 Kiểu 3 Số đoạn dữ liệu Ns 13 19
Độ rộng băng 7.433 7.431 7.426 tần (Mhz) Khoảng cách 5.291 2.645 1.322 sóng mang (Khz) Số sóng mang 1405 2809 5617 Kiểu điều chế sóng mang QPSK, 16QAM, 64QAM, DQPSK Số biểu tượng trong một khung 204 Khoảng thời 189 378 765 gian tích cực trong một biểu tượng (µS) Khoảng bảo 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 cuộn (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8) Mã hóa ngoài Mã Reed Solomon (204, 188) Bảng 1.2: Các thông số truyền dẫn ISDBT cho kênh truyền 8 Mhz 1.5.3. 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 đó có các phân ban chính: DVBS Phát triển kỹ thuật truyền số qua vệ tinh: Hệ thống DVB S sử dụng phương pháp điếu chế QPSK (Quadratue Phase Shift Keying), mỗi sóng mang cho một bộ phát đáp. Tốc độ bit truyền tải tối đa khoảng 38,1Mbps. Bề rộng băng thông mỗi bộ phát đáp từ 36 đến 54 Mhz. 20