Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T và ứng dụng tại Việt Nam
Lâm Việt – Lớp CCVT05A 1
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, kỹ thuật thông tin tuyến đã những ớc
phát triển vượt bậc. Sự phát triển nhanh chóng của video, thoại thông tin dữ liệu
trên Internet, điện thoại di động mặt khắp mọi nơi cũng như nhu cầu về truyền
thông đa phương tiện trên di động đang ngày một tăng cao. truyền hình số với
những ưu điểm vượt trội hơn so với truyền hình tương tự cũng đã ra đời như một tất
yếu.
Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn Châu Âu DVB T hiện đang được
sử dụng phổ biến nhiều nước trên thế giới. Với nhiều ưu điểm về kỹ thuật cũng
như phù hợp với điều kiện tự nhiên hội, hệ truyền hình số mặt đất theo tiêu
chuẩn này đang được triển khai và sử dụng tại Việt Nam.
Em nhận thấy truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn Châu Âu DVB T
công nghệ nhiều tiềm năng với khnăng phát triển vững chắc lâu dài. vậy
em đã chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp của em “Nghiên cứu truyền hình số mặt
đất theo tiêu chuẩn DVB T và ng dụng tại Việt Nam”.
Đồ án tốt nghiệp gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan truyền hình số.
Chương 2: Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB – T.
Chương 3: Ứng dụng truyền hình số mặt đất DVB – T tại Việt Nam.
Trong quá trình làm đtài, em đã cố gắng rất nhiều song do lượng kiến thức
vẫn đang con hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận
được sự thông cảm, phê bình, hướng dẫn sự giúp đỡ tận tình của Thầy cô các
bạn trong lớp.
Cui ng em xin bày tng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong
khoa CNTT ng dng đã giúp đỡ em trong q tnh làm đ án. Đc bit em xin
gi lời cm ơn chân thành tới giảng viên hướng dẫn ThS. Vương Công Đạt, đã trực
tiếp hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Lâm Việt
Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T và ứng dụng tại Việt Nam
Lâm Việt – Lớp CCVT05A 2
MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH V
CÁC TỪ NGỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN
LỜI NÓI ĐẦU
Chương 1. TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ ..................................................... 1
1.1. Giới thiệu chung về truyền hình số ................................................................... 1
1.1.1. Sơ đồ khối và chức năng của hệ thống truyền hình số ..................................... 2
1.1.2. Đặc điểm của truyền hình số ............................................................................. 2
1.2. Các hệ thống truyền hình số quảng bá ............................................................. 3
1.2.1 Hệ thống truyền hình số hữu tuyến (truyền hình cáp) DVB-C .......................... 4
1.2.2 Hệ thống truyền hình số mặt đất ........................................................................ 4
1.2.3. Hệ thống truyền hình số vệ tinh ........................................................................ 4
1.3. Các tiêu chuẩn nén trong truyền hình s ......................................................... 5
1.3.1. Nén video theo tiêu chuẩn MPEG ..................................................................... 6
1.3.1.1. Khái niệm và phân loại .................................................................................. 6
1.3.1.2. Bộ mã hóa MPEG .......................................................................................... 7
1.3.1.3. Quá trình giải ............................................................................................ 7
1.3.2. Nén video theo MPEG 1 ................................................................................. 8
1.3.2.1. Tiêu chuẩn nén video MPEG-1 ...................................................................... 8
1.3.2.2. Tham số theo chuẩn nén MPEG – 1 .............................................................. 8
1.3.3. Nén video theo MPEG 2 ................................................................................. 9
1.3.3.1. Tiêu chuẩn nén video MPEG-2 ...................................................................... 9
1.3.3.2. Đặc điểm chủ yếu của MPEG-2 ..................................................................... 9
1.3.3.3. Đặc tính và các mức trong MPEG 2 ......................................................... 10
1.3.3.4. Cấu trúc các lớp trong MPEG – 2 ................................................................ 11
1.3.4. Nén video theo MPEG 4 ............................................................................... 14
Chương 2. TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB – T .............. 15
2.1. Giới thiệu về truyền hình số mặt đất DVB – T .............................................. 15
2.1.1. Sơ đồ khối ........................................................................................................ 16
2.1.2. Đặc điểm ......................................................................................................... 17
2.2. Điều chế trong truyền hình số ......................................................................... 18
2.2.1. Tổng quan kỹ thuật điều chế COFDM ............................................................ 19
2.2.2. Đặc tính của COFDM .................................................................................... 20
Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T và ứng dụng tại Việt Nam
Lâm Việt – Lớp CCVT05A 3
2.2.2.1. Ưu điểm của hệ thống COFDM ................................................................... 20
2.2.2.2 Các hạn chế của hệ thống COFDM ............................................................. 20
2.2.3. Nguyên tắc của COFDM ................................................................................. 21
2.2.4. Điều chế số ...................................................................................................... 22
2.2.4.1. Điều chế QPSK ............................................................................................ 22
2.2.4.2. Điều chế phân cấp ........................................................................................ 23
2.2.5. Đồng bộ kênh .................................................................................................. 25
2.2.6. Khoảng bảo vệ ................................................................................................. 26
2.2.7. Mạng đơn tần SFN .......................................................................................... 27
2.3. Mã hóa kênh và điều chế trong DVB T .......................................................... 28
2.3.1. Phân tán năng lượng ....................................................................................... 28
2.3.2. Mã ngoài và tráo ngoài ................................................................................... 28
2.3.3. Mã trong .......................................................................................................... 29
2.3.4. Tráo trong ....................................................................................................... 29
2.3.4.1 Tráo bit .......................................................................................................... 29
2.3.4.2 Tráo symbol .................................................................................................. 30
2.3.5. Hàm tín hiệu COFDM trong chuẩn DVB – T ................................................. 30
2.3.6. Máy thu DVB T thực tế ................................................................................. 31
2.4. Các thông số đo kiểm tra .................................................................................... 33
2.4.1. Độ chính xác tần số RF ................................................................................... 33
2.4.2. Độ chọn lọc ..................................................................................................... 33
2.4.3. Phạm vi điều khiển tự động tần số .................................................................. 33
2.4.4. Công suất RF/IF .............................................................................................. 34
2.4.5. Công suất tạp nhiễu ........................................................................................ 34
2.4.6. Độ nhạy máy thu/ dải động đối với kênh gaussian ......................................... 34
2.4.7. Hiệu suất công suất ......................................................................................... 34
2.4.8. Can nhiễu liên kết ............................................................................................ 34
2.5 phỏng hệ thống truyền hình smặt đất DVB-T bằng Simulink/Matlab
................................................................................................................................... 35
2.5.1 Sơ đồ khối ......................................................................................................... 35
2.5.2 Chức năng các khối .......................................................................................... 35
2.5.3 Kết quả mô phỏng và kết luận .......................................................................... 38
Chương 3. ỨNG DỤNG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT TẠI VIỆT NAM .... 40
3.1. Tình hình phát triển truyền hình số mặt đất trên thế giới ........................... 40
3.2. Truyền hình số mặt đất tại Việt Nam ............................................................. 40
3.2.1 Lý do Việt Nam lựa chọn chuẩn DVB-T .......................................................... 40
Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T và ứng dụng tại Việt Nam
Lâm Việt – Lớp CCVT05A 4
3.2.2 Quá trình phát triển ......................................................................................... 42
3.2.3. Đánh giá .......................................................................................................... 43
3.3. Tình hình sử dụng và quản lý thiết bị ............................................................ 44
3.3.1. Tình hình sử dụng thiết bị ............................................................................... 44
3.4. Kế hoạch số hóa truyền hình tương tự mặt đất tại Việt Nam ............................ 45
3.4.1. Mục tiêu cụ thể ................................................................................................ 45
3.4.1.1. Đến năm 2015 .............................................................................................. 45
3.4.1.2. Đến năm 2020 .............................................................................................. 45
3.4.2. Nguyên tắc thực hiện kế hoạch số hóa ............................................................ 46
3.4.3. Kế hoạch số hóa truyền hình tương tự mặt đất ............................................... 46
3.4.3.1. Các nhóm địa phương thực hiện lộ trình số hóa .......................................... 46
3.4.3.2. Giải pháp về công nghệ và tiêu chuẩn ......................................................... 46
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 49
Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T và ứng dụng tại Việt Nam
Lâm Việt – Lớp CCVT05A
CÁC TỪ NGỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN
Viết tắt
Tiếng Anh
Nghĩa tiếng Việt
A/D
Analog to Digital
Bộ biến đổi tương tự - số
AIIM
Association of Image and Infomation
Hiệp hội hình ảnh và thông tin
ANSI
American National Standard Institule
Tiêu chuẩn quôc gia M
Biph
Bi Phase
Mã 2 pha
CCIR
Comite’ Consultatif International
des Radiocommunications
Uỷ ban tư vấn vô tuyến quốc tế
CCITT
Consultative Commitee International
Telephone and Telegraph
Uỷ ban tham vấn quốc tế điện
thoại và điện tín
COFDM
Code Orthoginal Frequency Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần
số trực giao
DAB
Digital Audio Broadcast
Phát quảng bá âm thanh số
DCT
Discrete Cosin Transfom
Biến đổi cosin rời rạc
DFT
Discrete Fourier Transfom
Biến đổi Fourier rời rạc
DPCM
Diffrential Pulse Code Modulation
Điều chế xung mã vi sai
DSP
Digital Signal Prosessor
Tín hiệu số
DVB-T
Digital Video Broadcasting-
Terrestrial
Hệ thống truyền hình số mặt
đất
D/A
Digital to Analog
Biến đổi số - tương tự
ES
Elementary Stream
Dòng cơ bản
FDM
Frequency Division Multiplex
Ghép kênh phân chia theo tần
số
FDMA
Frequency Division Multiplex Access
Đa truy nhập phân chia theo
tần số
FFT
Fast Fourier Transfom
Biến đổi Fourier nhanh
HDTV
High Definition Television
Truyền hình số phân dải cao
ICI
I Carrier Interfrence
Nhiễu sóng mang
RF
Rayleigh fading
Tần số vô tuyến
ISI
Intersymbol Interfrence
Nhiễu ký hiệu
ITU
International Telecommunications
Union
Liên đoàn viễn thông quốc tế
NRZ
None Return to Zero
Mã nhị phân không về không