Truyền hình sô măt đât theo tiêu chuẩn DVB-T2 va

kêt qua đo kiêm thưc tê tai Viêt Nam Digital terrestrial television is based on DVB-T2 standard and measured results, the actual

inspection in Vietnam

NXB H. : ĐHCN, 2012 Số trang 73 tr. +

Tô Thị Thu Trang

Trường Đại học Công nghệ

Luận văn ThS nganh: Kỹ thuật điện tử; Mã số: 60 52 70

Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Ngô Thái Trị

Năm bảo vệ: 2012

Abstract. Tổng quan về hệ thống truyền hình số và xử lý tín hiệu truyền hình số. Nghiên cứu truyên

hình số măt đât theo tiêu chu ẩn DVB-T: giới thiệu về tiêu chuẩn truyền hình số măt đât DVB-T, đăc

tính kỹ thuật, tình hình triển khai tại Việt Nam. Tìm hiểu truyên hinh sô măt đât theo tiêu chu ẩn

DVB-T2: Yêu cầu đăt ra đối với tiêu chuẩn truyền hình số măt đât DVB-T2; các đăc tính kỹ thuật,

khả năng vượt trội của DVB-T2 so với DVB-T. Trình bày lộ trình hóa truyền hình số măt đât, kết quả

đo thực tế theo chuẩn DVB-T2: Lộ trình số hóa truyền hình số măt đât tại Việt Nam; kết quả thử

nghiệm truyền hình số măt đât theo chuẩn DVB-T2 tại Malaysia và tình hình triển khai tại Việt Nam.

Kết quả đo kiêm thưc tê truyền hình số măt đât theo tiêu chuẩn DVB-T2 tại Việt Nam: Trong chương

nay đưa ra các kết quả, các số đo thực nghiệm tại các điểm đo tại Hà Nội từ đó rút ra các kết luận

việc sử dụng tiêu chuẩn Truyền hình số măt đât DVB-T2 đạt hiệu quả va la điều kiện thuận lợi để

triển khai các dịch vụ truyền hình tiêu chuẩn SD, HDTV va 3D TV trong tương lai.

Keywords: Kỹ thuật điện tử; Truyền hình số măt đât; Tiêu chuẩn chât lượng; Việt Nam; Truyền hình

Content.

CHƢƠNG 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 thây 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 măt đât.

1.2. Đặc điểm hệ thống truyền hình số

- Thiết bị truyền hình số dùng trong truyền dẫn chương trình truyền hình la hệ thống nhiều kênh. Tín

hiệu truyền hình số yêu cầu băng tần rộng hơn, ngoai tín hiệu truyền hình còn kèm theo âm thanh

va các thông tin khác như: thời gian chuẩn, các thông tin phụ… được ghép vao các khoảng trống

của đường truyền.

- Ít bị tác động của nhiễu, khả năng chống nhiễu va 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 vao để đồng bộ các tín hiệu va có thể khóa mã dễ dang.

- 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…

1.3. Cac tiêu chuân truyền 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 tín hiệu, truyền dẫn tín 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 va phát sóng như: truyền hình số cáp DVB-C, truyền hình số măt đât 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 tât 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 câp

dịch vụ. Công nghệ truyền hình số không chỉ tăng số kênh truyền mà còn cho phép nhà cung câp 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

Trong 3 tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số, truyền hình số măt đât 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 va được nhiều nước

trên thế giới lựa chọn trong đó có Việt Nam.

CHƢƠNG 2: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO

TIÊU CHUẨN DVB-T

2.1. Giới thiệu về hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T

DVB-T là tiêu chuẩn truyền hình số măt đât chính thức được tổ chức ETSI công nhận (European

Telecommunications Standards Institute) vao tháng 2 năm 1997.

DVB-T sử dụng kỹ thuật COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing). COFDM là kỹ

thuật có nhiều đăc 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, măt đât, cáp.

2.2. Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T

Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T

2.3. Đặc tính 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 măt đât DVB-T của Châu Âu là một sự lựa chọn đúng đắn để xây dựng

hệ thống truyền hình số măt đât ở Việt Nam. Truyền hình số măt đât 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, chât lượng chương trình va

chât 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 va sẽ được

nhiều người lựa chọn do đó tiêu chuẩn DVB-T cần phải nhanh chóng bổ sung thêm các tính năng mới

CHƢƠNG 3: TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO

TIÊU CHUẨN DVB-T2

3.1. Giới thiệu chung về tiêu chuân truyền hình số mặt đất DVB-T2.

Tiêu chuẩn truyền hình số măt đât 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 nay 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 chuân

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. Yêu cầu đặt ra đối với tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất mới.

Tiêu chuẩn DVB-T2 phải bảo đảm tính tương quan giữa các chuẩn trong họ DVB.

Tiêu chuẩn truyền hình số măt đât DVB-T2 là tiêu chuẩn chủ yếu danh 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.

3.3. Mô hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2.

Hình 3.1. Mô hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2

3.4. Cac đặc tính kỹ thuật của tiêu chuân DVB-T2

- Lớp vật lý.

- Câu 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 la cơ hội duy nhât để hỗ trợ các dịch vụ có tốc độ bit lớn như HDTV. Đăc tính kỹ thuật DVB-T2

được xem như chuẩn thay thế tiềm năng cho chuẩn DVB-T đang dùng. Điều nay có nghĩa trong tương lai

các dịch vụ truyền hình hiện đang được cung câp 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.

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 măt đât đã phát triển rộng khắp các Tỉnh thành trong cả nước và ngày càng có

nhiều nhà cung câp dịch vụ truyền hình số quảng bá với số lượng chương trình ngay một tăng. Với những

ràng buộc về giới hạn dung lượng băng tần, môi trường truyền hình măt đât cần có một hệ thống truyền dẫn

mới hiệu quả hơn để đáp ứng các yêu cầu truyền hình tương lai va 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 măt đât.

Việc phát triển tiêu chuẩn truyền hình số măt đât thế hệ thứ hai đã đáp ứng được yêu cầu thực tế. Đó la sự gia

tăng dung lượng băng thông giúp cung câp 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.

Hiện nay, Việt Nam đã thanh công trong việc ứng dụng truyền hình số măt đât theo chuẩn DVB-T2, công

nghệ truyền hình tiên tiến nhât thế giới trong truyền dẫn và phủ sóng truyền hình trên cả nước.

3.6. Ví dụ kết quả triển khai tiêu chuân DVB-T2 tại Malaysia.

Hình 3.3. Mối liên hệ giữa tốc độ bít và tỉ lệ C/N

3.7. Kết luận chƣơng.

Tiêu chuẩn truyền hình số măt đât thế hệ thứ hai DVB-T2 với những đăc tính vượt trội hơn so với tiêu

chuẩn DVB-T đã khẳng định là chuẩn truyền hình số măt đât lý tưởng cho truyền hình có độ phân giải cao

HDTV, 3DTV va 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 va đã nhận

được sự ủng hộ cao của người xem.

Việt Nam đa 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.

CHƢƠNG 4: LỘ TRÌNH SỐ HÓA TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT VÀ KẾT QUẢ ĐO KIỂM

THỰC TẾ THEO CHUẨN

DVB-T2 TẠI VIỆT NAM

4.1. Lộ trình số hóa truyền hình số mặt đất.

Truyền hình số măt đât sô ra đời va đã nhanh chóng khẳng định được vị thế trên thị trường. Chính vì những

ưu điểm vượt trội của truyên hinh sô ma hầu hết các nước trên thế giới trong đó có Việt Nam đã đưa ra lộ

trình số hóa truyền hình số măt đât va ngưng phát sóng truyền hình tương tự.

Căn cứ Quyết định 2451/QĐ-TTg ngay 27 tháng 12 năm 2011 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt “Đề án

số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình măt đât đến năm 2020”.

Mục tiêu của quá trình số hóa:

- Chuyển đổi hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình măt đât từ công nghệ tương tự sang công nghệ số (

sau đây gọi là số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình măt đât) theo hướng hiện đại, hiệu quả, thống nhât

về tiêu chuẩn và công nghệ nhằm nâng cao chât lượng dịch vụ, tăng số lượng kênh chương trình, nâng cao

hiệu quả sử dụng tần số truyền hình, đồng thời giải phóng một phần tài nguyên tần số để phát triển các dịch

vụ thông tin di động và vô tuyến băng rộng.

- Mở rộng vùng phủ sóng truyền hình số măt đât nhằm phục vụ tốt nhiệm vụ phát triển kinh tế, văn hóa, xã

hội, cung câp các dịch vụ truyền hình đa dạng, phong phú, chât lượng cao, phù hợp với nhu cầu và thu

nhập của người dân đảm bảo thực hiện tốt nhiệm vụ chính trị, quốc phòng an ninh của Đảng va nha nước.

- Hình thành và phát triển thị trường truyền dẫn, phát sóng truyền hình số măt đât nhằm thu hút nguồn lực

của xã hội để phát triển hạ tầng kỹ thuật truyền hình, trên cơ sở đảm bảo sự quản lý thống nhât, có hiệu quả

của Nha nước.

- Tạo điều kiện để tổ chức và sắp xếp lại hệ thống các đai phát thanh, truyền hình trên phạm vi cả nước

theo hướng chuyên môn hóa, chuyên nghiệp hóa, hoạt động hiệu quả va phân định rõ hoạt động về nội

dung thông tin với hoạt động về truyền dẫn, phát sóng.

4.2. Mô hình hê thông mang đơn tân theo chuẩn DVB-T2 thiêt lâp bơi công ty AVG.

Hình 4.1. Mô hình thiết lập mạng đơn tần phát sóng theo chuẩn DVB-T2

4.3. Sơ đồ kết nối tổng thể các thiết bị đo trong hệ thống.

Hình 4.2. Sơ đồ kết nối các thiết bị đo

4.4. Kết quả đo thực tế

4.4.1. Vùng phủ sóng.theo chuẩn DVB-T

Hình 4.3. Vùng phủ sóng kêt hơp hai trạm phát Vân Hô va HTV Ha nôi theo cường độ trường

4.4.2. Kêt qua đo Cương đô trương tai cac vung phu song.

4.4.3. Vùng phủ sóng theo chuẩn DVB-T2.

Hình 4.4. Vung phủ sóng mạng đơn tần theo chuẩn DVB-T2 tại miền Băc Việt Nam với 4 trạm phát sóng

Vân Hô, HTV-HN, Keangnam, Nam Đinh

4.4.4. Kêt qua đo Cương đô trương tai cac vung phu song..

4.4.5. So sanh kêt quả mạng đơn tần mô phong va đo dạc thưc tế

4.5. Kết luận chƣơng

Từ thực tế đo được, ta nhận thây kết quả đo kiểm thực tế tại các điểm đo đều thỏa mãn yêu cầu đăt ra,

Cùng 1 điêm đo vơi cương đô trương theo chuân DVB- T2 lơn hơn khoảng 50% so vơi DVB-T. Kêt qua đo

kiêm thưc tê cua mang đơn tân theo chuân DVB-T2 có kết quả gần tiệm cận với kết quả theo tính toán.

Với những tính năng nổi trôi của tiêu chuẩn DVB-T2, viêc công ty AVG thực hiện thanh công phat

sóng truyền hình số măt đât theo chuân DVB-T2 tạo ra cơ hội mới trong việc cung câp dich vu truyền hình

độ nét cao (HDTV), 3DTV, dịch vụ truyền hình di động, và các dịch vụ khác trong tương lai. Đăc

biệt, đóng góp đáng kể của việc thực hiện mang SFN nhăm tiết kiệm tài nguyên tần số quốc gia.

References.

Tiếng Việt

1. Ngô Thái Trị. Truyền hình số. Nha xuât bản Đại học Quốc gia Ha Nội 2004.

2. TS. Phạm Đắc Bi, KS. Đỗ Anh Tú, KS. Lê Trọng Bằng. Bai viết “Thiết lập mạng đơn tần DVB-T”.

Khoa Học Kỹ Thuật Truyền Hình - Số 4/ 2004.

3. Quyết định 2451/QĐ-TTg ngay 27 tháng 12 năm 2011 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt “Đề án

số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình măt đât đến năm 2020”.

4. Các thông số mô phỏng bằng Matlap của TS. Ngô Thái Trị Đai truyền hình Việt Nam.

5. Kết quả đo kiểm thực tế tại Công ty AVG khi tham gia nhóm đo thử nghiệm trong quá trình thực

hiện luận văn.

6. Tổng hợp từ bai viết trên các tạp chí truyền hình va bai viết trên mạng:

Tiếng Anh

1. ETSI EN 302 755: "Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and

modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)"

2. DVB-T2 Trial Malaysia, ABU digiatal broadcasting symposium kuala lumpur 2011

3. Digital Television Technology and Standards - IncJohn Arnold, Michael Frater, Mark Pickering,

John Wiley & Sons, 2007.

4. Digital Television Systems - Marcelo S. Alencar, Cambridge University Press 2009

5. ETSI EN 301 192: "Digital Video Broadcasting, DVB specification for data broadcasting".

6. http://wikipedia.com, http://DVB.org...