Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điện tử Viễn thông: Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T2 và kết quả đo kiểm thực tế tại Việt Nam

Chia sẻ: Vu Son | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

80
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung nghiên cứu truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T, DVB-T2 và kết quả đo kiểm thực tế tại Việt Nam. Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu mời các bạn cùng tham khảo luận án.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận án Tiến sĩ Điện tử Viễn thông: Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T2 và kết quả đo kiểm thực tế tại Việt Nam

i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TÔ THỊ THU TRANG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2 VÀ KẾT QUẢ ĐO KIỂM THỰC TẾ TẠI VIỆT NAM Ngành: Điện tử Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mãsố: 60 52 70 LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Hà Nội-2012 Tô Thị Thu Trang – K16Đ2
ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TÔ THỊ THU TRANG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2 VÀ KẾT QUẢ ĐO KIỂM THỰC TẾ TẠI VIỆT NAM Ngành: Điện tử Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mãsố: 60 52 70 LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGÔ THÁI TRỊ Hà Nội-2012 Tô Thị Thu Trang – K16Đ2
iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1.......................................................................................................... 3 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SỐ ..................................... 3 I. ĐẶT VẤN ĐỀ. ................................................................................................... 3 II. TỔNG QUAN HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SỐ........................................... 3 1.1. Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số. .............................................................. 3 1.2. Đặc điểm hệ thống truyền hình số. ............................................................... 4 1. . C c tiêu chu n truyền hình số. ....................................................................... 5 III. XỬ LÝ TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH SỐ. ....................................................... 6 1.1. Tín hiệu video số. ........................................................................................... 6 1.2. Tín hiệu audio số. ........................................................................................... 6 1. . Nén tín hiệu trong truyền hình số. .................................................................. 6 1.4. Mã hóa kênh trong truyền hình số. ................................................................ 8 1.5. Điều chế trong truyền hình số. ....................................................................... 8 1.6. Truyền dẫn tín hiệu truyền hình số. ............................................................... 9 IV. KẾT LUẬN CHƯƠNG. ............................................................................... 10 CHƯƠNG 2........................................................................................................ 11 TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T ................. 11 I. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................. 11 II. TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T. ................ 11 2.1. Giới thiệu truyền hình số mặt đất theo tiêu chu n DVB-T. ......................... 11 2.2. Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T. .................................. 13 2.3. Đặc tính kỹ thuật của DVB-T. ..................................................................... 13 III. KẾT QUẢ TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG DVB-T TẠI VIỆT NAM. ............ 23 2.1. Nhu cầu và xu hướng ph t triển của hệ thống truyền hình số. .................... 23 2.2. Tình hình triển khai và ph t triển truyền hình số mặt đất ở Việt Nam. ....... 24 IV. KẾT LUẬN CHƯƠNG. ............................................................................... 25 CHƯƠNG 3........................................................................................................ 26 TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO ......................................................... 26 TIÊU CHUẨN DVB-T2 .................................................................................... 26 Tô Thị Thu Trang – K16Đ2
iv I. ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 26 II. TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2. .............. 26 3.1. Giới thiệu chung về tiêu chu n truyền hình số mặt đất DVB-T2. ............... 26 3.2. Yêu cầu đặt ra đối với tiêu chu n truyền hình số mặt đất theo chu n DVB- T2......................................................................................................................... 27 3.3. Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất theo tiêu chu n DVB-T2....... 28 III. CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CHÍNH CỦA TIÊU CHUẨN DVB-T2. .... 29 3.1. Ống lớp vật lý . ............................................................................................. 29 .2. Cấu hình mạng. ............................................................................................ 31 . . C c mode sóng mang mở rộng..................................................................... 31 .5. MISO dựa trên Alamouti (trên trục tần số). ................................................ 32 .6. Mẫu hình tín hiệu Pilot (Pilot Pattern). ........................................................ 32 .7. Phương thức điều chế 256 QAM. ............................................................... 33 .8. Chòm sao xoay (Rotated Constellation). ..................................................... 33 .9. Kích thước FFT và Khoảng bảo vệ. ............................................................. 35 3.10. Mã hóa FEC ............................................................................................... 35 IV. SO SÁNH DVB-T VÀ DVB-T2 ................................................................. 41 .1. So s nh ưu điểm của DVB-T2 và DVB-T. .................................................. 41 .2. Tính tương thích của DVB-T2 với DVB-T. ................................................ 43 . . Khả năng ứng dụng DVB-T2 tại Việt Nam. ................................................ 44 V. KẾT LUẬN CHƯƠNG. ................................................................................. 45 CHƯƠNG 4........................................................................................................ 46 L TRÌNH SỐ H A TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT, KẾT QUẢ ĐO KIỂM THỰC TẾ THEO CHUẨN DVB-T2................................................... 46 TẠI VIỆT NAM. ............................................................................................... 46 I. ĐẶT VẤN ĐỀ. ............................................................................................. 46 II. LỘ TRÌNH SỐ HÓA TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT TẠI VIỆT NAM. . 46 4.1. Lộ trình số hóa.............................................................................................. 46 4.2. Mục tiêu của qu trình số hóa. ..................................................................... 46 4. . Mục tiêu cụ thể. ............................................................................................ 47 4.4. C c giải ph p thực hiện. ............................................................................... 48 Tô Thị Thu Trang – K16Đ2
v III. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO CHUẨN DVB-T2 TẠI MALAYSIA.................................................................. 48 4.1. Nội dung đo thử nghiệm: ............................................................................. 48 4.2. Kết quả thử nghiệm. ..................................................................................... 49 4. . Một vài chế độ vận hành thử nghiệm DVB-T2. .......................................... 51 IV. MÔ HÌNH TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2 TẠI VIỆT NAM .................................................................................................. 53 4.1. Mạng đơn tần – SFN. ................................................................................... 53 4.2. Cấu hình tổng quan hệ thống mạng đơn tần theo chuần DVB-T2 thiết lập bởi công ty AVG. ................................................................................................ 61 V. NỘI DUNG VÀ QUI TRÌNH ĐO ................................................................. 65 4.1. Nội dung đo kiểm. ........................................................................................ 65 4.2. Qui trình đo và sơ đồ đầu nối thiết bị........................................................... 65 4. . Sơ đồ kết nối tổng thể c c thiết bị trong hệ thống. ...................................... 65 4.4. Thiết bị đo. ................................................................................................... 65 VI. KẾT QUẢ ĐO KIỂM THỰC TẾ ................................................................. 66 4.1. Kết quả đo thực tế theo tiêu chu n DVB-T tại c c trạm ph t sóng. ............ 66 4.2. Kết quả đo thực tế theo tiêu chu n DVB-T2 tại c c trạm ph t sóng. .......... 68 KẾT LUẬN CHUNG .......................................................................................... 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 73 Tô Thị Thu Trang – K16Đ2
2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH SỐ 1.1. Giới thiệu về hệ thống truyền hình số Công nghệ truyền hình số có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với công nghệ truyền hình tương tự như: khả năng sử dụng hiệu quả phổ tần, truyền dẫn phát sóng được nhiều chương trình trên một kênh, có khả năng phát hiện và sửa lỗi, khắc phục được những ưu điểm thường thấy trong truyền hình tương tự, có khả năng tương thích với nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cũng như khả năng phát sóng các chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV… việc truyền dẫn tín hiệu truyền hình số được thực hiện thông qua cáp đồng trục, cáp quang, vệ tinh hay truyền hình số mặt đất. 1.2. Đặc điểm hệ thống truyền hình số - Thiết bị truyền hình số dùng trong truyền dẫn chương trình truyền hình là hệ thống nhiều kênh. Tín hiệu truyền hình số yêu cầu băng tần rộng hơn, ngoài tín hiệu truyền hình còn kèm theo âm thanh và các thông tin khác như: thời gian chuẩn, các thông tin phụ… được ghép vào các khoảng trống của đường truyền. - Ít bị tác động của nhiễu, khả năng chống nhiễu và sửa lỗi tốt hơn, có thể khắc phục được hiện tượng chồng phổ tín hiệu, hiện tượng bóng ma (Ghosts) so với truyền hình tương tự - Việc truyền tín hiệu số được thực hiện khi đảm bảo sự tương quan giữa các kênh truyền tín hiệu. Do đó, các thông tin đồng bộ được đưa vào để đồng bộ các tín hiệu và có thể khóa mã dễ dàng. - Quá trình xử lý tín hiệu số đơn giản hơn nhiều so với tín hiệu tương tự như: sửa đổi thời gian gốc, chuyển đổi tiêu chuẩn, dựng hậu kỳ, giảm độ rộng băng tần…
3 1.3. C c i ch n ền hình số Hiện tại trên thế giới chủ yếu sử dụng 3 tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số là : - DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial ) Tiêu chuẩn Châu Âu. - ATSC (Advanced Television System Committee) Tiêu chuẩn của Mỹ. - ISDB-T (Intergrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) Tiêu chuẩn của Nhật. 1.4. Xử lý ín hiệu, truyền dẫn ín hiệu truyền hình số. Sử dụng các kỹ thuật nén tín hiệu trong hệ thống truyền hình số giải quyết được yêu cầu về độ rộng băng tần trong hệ thống truyền hình số. Phương thức truyền dẫn và phát sóng như: truyền hình số cáp DVB-C, truyền hình số mặt đất DVB-T, truyền hình số vệ tinh DVB-S, truyền hình độ phân giải cao HDTV, truyền hình qua Internet IPTV, 3G TV... Sự ra đời và thay thế của truyền hình số cho truyền hình tương tự là một xu thế tất yếu khách quan. 1.5. Kết luận. Sử dụng công nghệ truyền hình số đem lại nhiều lợi ích cho người sử dụng, hiệu quả cao cho nhà cung cấp dịch vụ. Công nghệ truyền hình số không chỉ tăng số kênh truyền mà còn cho phép nhà cung cấp dịch vụ mở rộng kinh doanh ra các dịch vụ mới mà với công nghệ tương tự không thể thực hiện được. Hiện nay truyền hình số phát triển hết sức đa dạng về loại hình dịch vụ, phương thức truyền dẫn và phát sóng
4 Trong 3 tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số, truyền hình số mặt đất DVB-T sử dụng phương pháp điều chế COFDM, mã hóa audio theo tiêu chuẩn MPEG-2 đã tỏ ra có nhiều ưu điểm bổi bật và được nhiều nước trên thế giới lựa chọn trong đó có Việt Nam.
5 CHƯƠNG 2: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T 2.1. Giới thiệu về hệ thống truyền hình số mặ đất DVB-T DVB-T là tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất chính thức được tổ chức ETSI công nhận (European Telecommunications Standards Institute) vào tháng 2 năm 1997. DVB-T sử dụng kỹ thuật COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing). COFDM là kỹ thuật có nhiều đặc điểm ưu việt, có khả năng chống lại phản xạ nhiều đường, phù hợp với các vùng dân cư có địa hình phức tạp, cho phép thiết lập mạng đơn tần (SFN – Single Frequency Network) và có khả năng thu di động, phù hợp với các chương trình có độ nét cao HDTV. DVB-T là thành viên của một họ các tiêu chuẩn DVB, trong đó bao gồm tiêu chuẩn truyền hình số qua vệ tinh, mặt đất, cáp.
6 2.2. Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặ đất DVB-T Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T
7 2.3. Đặc ính kỹ thuật của DVB-T - Bộ điều chế DVB-T. - Mã hóa COFDM trong DVB-T. - Mã sửa sai trước FEC: Mã RS và CC - Khoảng thời gian bảo vệ. 2.4. Kết luận Lựa chọn tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T của Châu Âu là một sự lựa chọn đúng đắn để xây dựng hệ thống truyền hình số mặt đất ở Việt Nam. Truyền hình số mặt đất có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với công nghệ truyền hình tương tự. Nhu cầu người xem truyền hình ngày càng tăng cao cả về thời lượng phát sóng, chất lượng chương trình và chất lượng hình ảnh. Với xu thế hội tụ trong lĩnh vực đa phương tiện, và sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ kỹ thuật truyền hình các dịch vụ truyền hình mới như: HDTV, 3D TV… ra đời đã đang và sẽ được nhiều người lựa chọn do đó tiêu chuẩn DVB-T cần phải nhanh chóng bổ sung thêm các tính năng mới
8 CHƯƠNG 3: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2 3.1. Giới thiệu chung về i ch n truyền hình số mặ đất DVB-T2. Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2 được nhóm DVB Project công bố tháng 6/2008. Việc triển khai và phát triển các sản phẩm mới cho tiêu chuẩn mới này cũng đã bắt đầu. DVB-T2 kế thừa những thành công của DVB-T với nhiều cải tiến về việc gia tăng dung lượng truyền dẫn. Khả năng gia tăng dung lượng là một trong những ưu điểm chính của DVB-T2. So sánh với chuẩn truyền hình số DVB-T hiện nay, tiêu chuẩn DVB-T2 gia tăng dung lượng tối thiểu 30% trong cùng điều kiện thu sóng và sử dụng các anten thu hiện có. Thực tế có thể gia tăng dung lượng lên đến gần 50% Với công nghệ sử dụng chuẩn DVB-T2, dung lượng dữ liệu đạt được tại UK lớn hơn khoảng 50% so với DVB-T, ngoài ra DVB-T2 còn có khả năng chống lại phản xạ nhiều đường (Multipaths) và can nhiễu đột biến tốt hơn nhiều so với DVB-T. Điều này càng thuận lợi cho việc triển khai các dịch vụ quảng bá mới với đòi hỏi nhiều dung lượng hơn. 3.2. Y cầ đặ a đối với i ch n truyền hình số mặ đất mới. Tiêu chuẩn DVB-T2 phải bảo đảm tính tương quan giữa các chuẩn trong họ DVB.
9 Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 là tiêu chuẩn chủ yếu dành cho các đầu thu cố định và thu di động. Do vậy, DVB-T2 phải cho phép sử dụng được các hệ thống hạ tầng anten hiện có (xem Bảng 3.1). Bảng 3.1: DVB-T2 so với DVB-T. Bảng 3.2: Dung lượng dữ liệu DVB-T2 so với DVB-T trong mạng SFN.
10 3.3. Mô hình cấ úc hệ thống truyền hình số mặ đất DVB-T2.
11
12 Hình 3.1. Mô hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 3.4. C c đặc ính kỹ thuật của i ch n DVB-T2 - Lớp vật lý. - Cấu hình mạng. - Hiệu quả của sử dụng kỹ thuật chòm sao quay, chèn thời gian và tần số. - Mã hóa FEC. 3.5. Khả năng ứng dụng DVB-T2 tại Việt Nam. 3.5.1. Khả năng chuyển từ DVB-T sang DVB-T2. DVB-T2 là cơ hội duy nhất để hỗ trợ các dịch vụ có tốc độ bit lớn như HDTV. Đặc tính kỹ thuật DVB-T2 được xem như chuẩn thay thế tiềm năng cho chuẩn DVB-T đang dùng. Điều này có nghĩa trong tương lai các dịch vụ truyền hình hiện đang được cung cấp bởi DVB-T sẽ được thay thế bởi cùng dịch vụ nhưng dùng DVB-T2. Khi phát sóng theo chuẩn DVB-T2, các dịch vụ mới được hướng đến bổ sung cho môi trường truyền theo chuẩn DVB-T hiện dùng. Việc triển khai các dịch vụ dùng chuẩn DVB-T2 sẽ đảm bảo tính cạnh tranh của môi trường DTT và nhắm đến mục tiêu các thuê bao sẽ chuyển dần sang sử dụng các dịch vụ trên DVB-T2.
13 3.5.2. Triển khai DVB-T2 tại Việt Nam. Tiêu chuẩn DVB-T2 ra đời cho phép những người làm truyền hình Việt Nam có nhiều lựa chọn hơn trong việc xây dựng hệ thống truyền hình kỹ thuật số hiện đại. Truyền hình số quảng bá mặt đất đã phát triển rộng khắp các Tỉnh thành trong cả nước và ngày càng có nhiều nhà cung cấp dịch vụ truyền hình số quảng bá với số lượng chương trình ngày một tăng. Với những ràng buộc về giới hạn dung lượng băng tần, môi trường truyền hình mặt đất cần có một hệ thống truyền dẫn mới hiệu quả hơn để đáp ứng các yêu cầu truyền hình tương lai và hỗ trợ triển khai các dịch vụ truyền hình mới. Sự phát triển của DVB-T2 đã minh chứng cho sự tin tưởng vào công nghệ quảng bá trên môi trường truyền hình mặt đất. Việc phát triển tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai đã đáp ứng được yêu cầu thực tế. Đó là sự gia tăng dung lượng băng thông giúp cung cấp cho người xem các dịch vụ truyền hình mới. DVB-T2 hỗ trợ cơ hội cho các nhà quảng bá triển khai một chuỗi các dịch vụ HDTV trên môi trường DTT, hỗ trợ các dịch vụ truyền hình trong tương lai. Các dịch vụ thế hệ kế tiếp như 3D TV có thể hưởng lợi từ việc gia tăng dung lượng sẵn có của DVB-T2. Việc thay thế tiêu chuẩn DVB-T bởi tiêu chuẩn DVB-T2 cần có một khoảng thời gian “quá độ” trong quá trình chuyển đổi. Tiêu chuẩn DVB-T và DVB-T2 sẽ cùng tồn tại trong nhiều năm, mỗi tiêu chuẩn sẽ hỗ trợ cho người xem các loại hình dịch vụ khác nhau.
14 Hiện nay, Việt Nam đã thành công trong việc ứng dụng truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T2, công nghệ truyền hình tiên tiến nhất thế giới trong truyền dẫn và phủ sóng truyền hình trên cả nước. 3.6. Ví dụ kết quả triển khai i ch n DVB-T2 tại Malaysia.
15 Hình 3.3. Mối liên hệ giữa tốc độ bít và tỉ lệ C/N
16 3.7. Kết luận chương. Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2 với những đặc tính vượt trội hơn so với tiêu chuẩn DVB-T đã khẳng định là chuẩn truyền hình số mặt đất lý tưởng cho truyền hình có độ phân giải cao HDTV, 3DTV và sẽ đem đến nhiều cơ hội triển khai các dịch vụ mới. Nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu, ứng dụng, triển khai thành công tiêu chuẩn DVB-T2 và đã nhận được sự ủng hộ cao của người xem. Việt Nam đã nghiên cứu, ứng dụng và triển khai thành công tiêu chuẩn DVB-T2. Việc thay thế chuẩn DVB-T bởi DVB-T2 cần có một khoảng thời gian “quá độ” trong quá trình chuyển đổi. Hai tiêu chuẩn DVB-T và DVB-T2 sẽ cùng tồn tại trong nhiều năm, mỗi chuẩn hỗ trợ người xem các loại dịch vụ khác nhau. Xây dựng mô hình triển khai hệ thống DVB-T2 cần tiến hành theo từng giai đoạn cho từng vùng khác nhau cụ thể tiến hành thử nghiệm trên từng vùng khác nhau.