TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: Truyền hình số mặt đất DVB – T và thực trạng sử dụng tại Việt Nam Người hướng dẫn : ThS. Cao Thành Nghĩa Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trường Giang Lớp : 47K - ĐTVT Vinh, 5-2010 1 MỤC LỤC Trang 2 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, kỹ thuật thông tin vô tuyến đã có những bước phát triển vượt bậc. Sự phát triển nhanh chóng của video, thoại và thông tin dữ liệu trên Internet, điện thoại di động có mặt khắp mọi nơi cũng như nhu cầu về truyền thông đa phương tiện trên di động đang ngày một tăng cao. Và 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 ở nhiều nước trên thế giới. Với nhiều ưu điểm về kỹ thuật cũng như phù hợp với điều kiện tự nhiên – xã 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 là công nghệ có nhiều tiềm tiềm năng hiện nay với khả năng phát triển vững chắc và lâu dài. Đề tài cho đồ án tốt nghiệp của em là “ Truyền hình số mặt đất DVB – T và thực trạng sử 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: Triển khai truyền hình số mặt đất DVB – T tại Việt Nam Trong quá trình làm đề tài, 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 và sự giúp đỡ tận tình của Thầy cô và các bạn trong lớp. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong khoa Điện tử viễn thông đã giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn ThS. Cao Thành Nghĩa, đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn! Vinh, ngày tháng 05 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Trường Giang 3 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Trước sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, truyền hình kỹ thuật số ra đời và đang từng bước thay thế hoàn toàn truyền hình tương tự. Hệ thống truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn Châu Âu DVB – T hiện đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới là một điển hình. Đồ án tốt nghiệp của em trình bày quá trình phát triển, đặc điểm kỹ thuật, các băng tần, kỹ thuật điều chế COFDM và việc triển khai, ứng dụng tiêu chuẩn DVB – T tại Việt Nam. ABSTRACT THESIS In the face of ongoing development of science and technology, Digital Video Broadcasting been formed and step by step eventually replaced the other broadcastings. The Digital Video Broadcasting – Terrestrial according to Europe standards is used widely around the world. Project presented a summary of the development process, specifications, in depth bands, the standard modulation technique COFDM and the deployment, the application of DVB – T standard in Viet Nam. 4 DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Trang 5 DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Trang 6 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 Mỹ 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 mã 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 OFDM Orthoginal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao PSK Phase Shift Keying Điều chế pha số PES Packetized Elementary Stream Dòng sơ cấp PS Program Stream Dòng chương trình 7 PTS presentation time stamp Nhãn thời gian trình diễn QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế pha cầu phương RLC Run Length Coding Mã hoá với độ dài từ mã động SFN Sigle Frequency Networks Mạng đơn tần số SCR system clock reference Thông tin chuẩn đồng hồ hệ thống TDMA Time Division Multiplex Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TS Transport Stream Dòng truyền tải UHF Ultra High Frequency Tần số cực cao VHF Very High Frequency Tần số rất cao VLC Variable Length Coding Mã hoá có độ dài từ mã thay đổi AWGN Aditive Wite Gaussian Noise Nhiễu cộng trắng TPS Transmission Parameter Signalling Truyền thông số báo hiệu 8 Chương 1 TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ Ngày nay, kỹ thuật số đang phát triển hết sức mạnh mẽ với nhiều thành tựu to lớn. Với việc ứng dụng kỹ thuật số, truyền hình số đã đem lại nhiều tiện ích, ưu điểm lớn so với truyền hình tương tự. Trong khuôn khổ chương này, em xin giới thiệu về truyền hình kỹ thuật số. 1.1. Giới thiệu chung về truyền hình số [1] Truyền hình số là tên gọi của một hệ truyền hình mà tất cả các thiết bị kỹ thuật từ Studio đến máy thu đều làm việc theo nguyên lý kỹ thuật số. Trong đó, một hình ảnh quang học do 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 quá trình biến đổi tương tự - số. Trong nhưng năm gần đây, công nghệ truyền hình đang chuyển sang một bước ngoặt mới. Quá trình chuyển đổi từ công nghệ tương tự sang công nghệ số. Sử dụng phương pháp số để tạo, lưu trữ và truyền tín hiệu của chương trình truyền hình trên kênh thông tin mở ra một khả năng đặc biệt rộng rãi cho các thiết bị truyền hình. Trong một số ứng dụng, tín hiệu số được thay thế hoàn toàn cho tín hiệu tương tự vì nó có khả năng thực hiện được các chức năng mà tín hiệu tương tự hầu như không thể làm được 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 đọc nhiều lần mà không làm giảm đi chất lượng ảnh. Tuy nhiên, không phải trong tất cả các trường hợp, tín hiệu số đều đạt được hiệu quả cao hơn so với tín hiệu tương tự. Mặc dù vậy xu hướng chung cho sự phát triển công nghiệp truyền hình trên thế giới, nhằm đạt được một sự thống nhất chung, là một hệ thống hoàn toàn kỹ thuật số có chất lượng cao và dễ dàng phân phối trên kênh thông 9