Công nghệ truyền hình di động DVBH

11 II VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ tài ” CÔNG NGHỆTRUYỀN HÌNH DI ĐỌNG DVB H ” Giàng viên hướng dần Sinh viên thục hiện Lóp Khoá Hệ nguyên vũ sơn.

11 II

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐỀ tài: ” CÔNG NGHỆTRUYỀN HÌNH DI ĐỌNG DVB-H ”

Hà Nội, tháng 5/2017

Giàng viên hướng dần :

Sinh viên thục hiện:

Lóp Khoá :

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC TÙ VIÉT TẤT

MỞ ĐÀU 1

CHƯƠNG 1: CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG 2

1.1 Tại sao phai sứ dụng công nghệ inó'i cho truyền hình di động? 2

1.2 Các yêu cầu cúa dịch vụ truyền hình di động .3

1.3 Truyền hình di động quãng há và tuoiìg tác 4

1.4 Tông quan về các công nghệ cung cap dịch vụ truyền hình di dộng 4

1.4.1 Các dịch vụ truyền hình di động sử dụng nển táng mạng di động 3G: 5

1.4.2 Truyền hình di động sử dụng các mạng truyền hình mặt đất: 6

1 -4.3-Truyền hình di động sử dụng vệ tinh: 9

1.4.4 Truyền hình di động sử dụng các công nghệ khác nhu WiMAX hayWiBro: 9 l.S.Kết luận 9

CHƯƠN CACHED 11

2.1 Giới thiệu chung 11

2.2 Số hóa tín hiệu 11

2.2.1 Lẩy mẫu 11

2.2.2 Lượng tử hoá 13

2.2.3 Mã hoá 15

2.3 Sổ hóa tín hiệu video 16

2.3.1 Lấy mẫu tín hiệu Video sổ 16

2.3.2 Lượng tứ hoá biên độ tín hiệu video (Quantizing) 17

2.3.3 Mã hoá (Coding) 19

2.4 Số hóa tín hiệu audio 19

2.4.1 Lấy mẫu: 19

2.4.2 Lượng từhoá (Quantizing): 20

2.4.3 Mã hoá (coding): 20

2.5 Truyền dẫn cua DVB 21

2.5.1 Truyền hình số mặt đắt .21

2.5.2 Truyền hình cáp 21

2.5.3 Truyền hình vệ tinh 24

2.5.4 Truyền hình qua mạng internet (IPTV) 29

CHƯƠNG 3: TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG DVB-H 34

3.1 Giói thiệu chung 34

3.2 Kiến trúc DVB-H 34

3.2.1 Kiến trúc hệ thong DVB-H 34

3.2.2 Kiến trúc phân lóp của DVB-H 35

3.2.3 Lớp liên kết dữ liệu DVB H 40

3.2.4 Hệ thống DVB-H sử dụng 1P datacasting 45

3.2.5 Các cẩu hình mạng DVB-H 46

3.2.6 Các mạng máy phát DVB-H ,,,.48

CHƯƠNG 4 : TRIẾN KHAI THỬ NGHIỆM DVB-H TẠI VIỆT NAM 50

4.1 Hướng lira chọn công nghệ DVB-H 50

4.2 Truyền hình số mật đất 52

4.3 Truyền hình số cho điện thoại di dộng 53

4.4 Đề xuất kỹ thuật chữ mạng DVB-T/H của VTV 53

KẾT LUÂN 57

DANHMỤ( HAM KHÁO 58

Hình 1.1 Tổng quan công nghệ truyền hình di động 4

Hình 1.2 Các công nghệ truyền hình di động 5

Hình 1.3 Truyền dẫn quảng bá và đoTi hưóng trong truyền hình di động 6

Hình 2.1 - Tín hiệu lấy mẫu và phổ 12

Hình 2.2: So' dồ khối hệ thong truyền hình cáp 23

Hình 2.3: So’ đồ khối trạm mặt đẩt phát lên vệ tinh 26

Hình 3.1: Mô tả hệ tlìống DVB-H 35

Hình 3.2: Giá giao thức DVB-H 35

H ình 3.3: Các chế độ truyền dẫn trong DVB-H 36

Hình 3.4: Khoảng cách máy phát cục đại 38

Hình 3.5: Ghép xen theo độ sâu sử dụng các chế độ khác nhau 38

Hình 3.6: Nguyên lý cất lất thòi gian 41

Hình 3.7: cấu trúc khung MPE-FEC 43

Hình 3.8: Hí thnnư ÍPIW ít ion hình 45

Hình 3.9: 46

Hình 3.10: Mạng DVB-H dành riêng 47

Hình 3.11: Các mạng don tần DVB-H 49

Hình 4.1: M ô hình triển khai DVB-H của VTC 52

Bãngl.L So sánh các công nghệ truyền hình di dộng phát quảng bá mặt đất 8 Báng 3.1: Các bit báo hiệu DVB-H 39

A/D Analog to Digital Tương tự sang so

OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex Bộ phân chia lần sốtrực giao

CDMA Code Division Multiple Access đa truy nhập phân chia theo mãCOFD

M Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh

mã vạch đơn giản có mã hóa

DAB Digital Audio Broadcasting Phát thanh âm thanh sô

DCT Discrete Cosine Transform

DVB Digital Video Broadcasting truyền hình kĩ thuật so

EPRO

M Erasable Programmable Read Only Memory Bộ nhớ chí đọcđược

có thế thu nhỏ

GMS Global Systi mnicadon hệ thống chông tin di

/1,111(1 ÍIVITI dll till’ 1 111* tpiir 11’11 I1‘.4\.' oni 1’1 mĩinCT T

HDTV

ClỌIlg ItJilll LdU Ilic lit, II1LỈ Hill Ility cưu HOI lei lllilllg — VÍ

High Definition Television Broadcasting Phát sóng truyền hình độ

nét cao

NTSC

National Teltevision System Committee hệ video được sử dụnghầu hểt ớ Bắc Mỹ và Nam Mỹ Chuẩn NTSC có tần số quétngang là 60Hz

OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh tần sổtrực giao

PAL Phase Alternate Line Television System Hệ thổng truyền hình cáp

thay the

IPTV Internet Protocol Television Truyền hình giao thức InternetUHF Ultra High Frequency 300-1000 MHz Tần sổ cực cao 300-1000MHz

VHF Very High Frequency 50-300 MHz Tần số rất cao 50-300 MHz

MỞ ĐẦU

Ngành truyền hình có vai trò to lớn trong việc truyền đường lối, phô biến cácchú trương chính sách cùa Đàng và Nhà nước, quảng bá các thông tin về kinh tế, chínhtrị, khoa học giáo dục vãn hóa xã hội và thông tin dịch vụ cho mọi tầng lớp nhân dântrong xã hội Ngày nay với sự hội tụ về cống nghệ, truyền hình đang trờ thành mộtphương tiện truyền thông đại chúng quan trọng trong các xã hội phát triển, dần trởthành một ngành công nghiệp giải tri và dịch vụ siêu lợi nhuận Đặc biệt là đối vớitruyền hình di động đang là một trong nhùng hướng phát triển thu hút được sự quantâm cùa nhiều nước trên thế giới Dịch vụ truyền hình di động là một dịch vụ hội tụgiữa truyền hình và di động, dịch vụ này mớ ra nhiều cơ hội lợi nhuận mới cho các nhàkhai thác quáng bá, khai thác di động, các nhà cung cấp nội dung và cà những nhàkinh doanh thương mại điện tử

Hiện nay một số nhà khai thác ở Việt Nam đang thử nghiệm vài dịch vụ truyềnhình di đi

đang được đài truyền hình Việt Nam thứ nghiệm Tổng công ty VTC cùng đang thứnghiệm dịch vụ truyền hình di động so bang công nghệ DVB-H v.v

Trước tình hình đó, việc nghiên cứu tìm hiểu nam bắt công nghệ là vẩn để bức xúc vàcần thiết, em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp về “Công nghệ truyền hình di động DVB-H

Em xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Vũ Sơn đã trực tiếp hướng dẫn emtrong suốt quá trình nghiên cứu đồ án này

CHUÔNG 1: CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG

1.1 Tại sao phải sử dụng công nghệ mói cho truyền hình di động?

Có rất nhiều máy điện thoại và thiết bị cầm tay có thể thu nhận được tín hiệu truyềnhình PAL và NTSC.Neu các máy di động có thê nhận được tín hiệu tương tự vô tuyểnmật đất từ các trạm phát thanh quảng bá, cùng như với trạm FM thì tại sao chúng tacẩn các công nghệ mới cho truyền hình di động?

Bộ điểu hưởng thu tín hiệu tương tự của truyền hình cho Mobile TV có mộtanten, được thiết kế cho băng tan VHF / UHF Nhìn chung sóng khỏe là yêu cầu choviệc tiếp nhận chương trình phát thanh truyền hình Việc tiếp nhận này có the thay đóitheo vị trí.Chất lượng thu cũng phụ thuộc vào hướng của máy điện thoại và người sửdựng có dịch chuyên hay không.Quá trình truyền được thiết kê cho thu tạí vị trí cốđịnh hơn là thu cho di động.Các hiệu ứng Fading do truyền dan cũng rat de xảy ra.Cácvấn để cô

a/Chuyên mã tìvi sang màn hình dì động:

Việc truyền dan được thực hiện theo chuẩn về định dạng analog.Phía mã hóa(theo khối điều chình cộng hường cùa máy) tạo ra tín hiệu được giải mã ở720x480(NTSC) và 720x576(PAL),tín hiệu này cần chuyển đổi sang định dạngQCIF( 176x144) hay QVGA(320x240)

b/Nguồn pin cho máy cầm tay đi động:

Các công nghệ truyền dần truyền hình bình thường được thiết kể cho máy thu

cố định và không bị hạn chê ve cap nguồn (Tiêu thụ nhiêu nâng lượng)

c/Cung cẩp dịch VU trong môi trường đi động:

Điện thoại di động được hiên theo nghĩa là sử dụng khi dĩ chuyển, điêu đố cónghĩa là được sứ dụng trong ôtô hay tàu hòa đang chạy,những nơi chuyển động có thểlên tới tốc độ 200km/h hoặc hơn nừa.Thậm chí ngay cả loại anten bên trong tiêntiên,sự lưu động vần làm cho mờ ảnh do hiệu ứng Doppler và Fading do truyền dầntrong tiếp nhận tín hiệu truyền hình tương lự.

Thực tể là sử dụng truyền dần truyền hình là bẳng sóng mặt đất,cà trong tương tự hoặcsố.Sử dụng sự truyền dẫn này chi có nghĩa với các màn ảnh rộng và vốn không hiệuquả nếu hiển thị trên các thiết bị di động.Cáe thiết bị di động bị hạn chế bới kích thướcmàn ảnh, độ phân giải thấp và nguồn tiêu thụ ,yêu cầu sử dụng được trong môi trường

di động mà tốc độ có thể lên quá 200km/h.Công nghệ truyền hình dí động cần sự hỗIrợ Ihu được qua một vùng rộng lớn

1.2 Các yêu cầu của dịch vụ truyền hình di động

Các yêu cầu với bất kỳ công nghệ nào có thê hồ trợ cho việc truyền dẫntruyền hình di đông han ơồnr

hình di động

Công nghệ tiêu thụ điện thấp

Thu ổn định khi lưu động

Chất lượng hình ảnh rõ nét dù tín hiệu bị suy hao do Fadinh và các hiệuứng đa đường

Tốc độ chuyển động có thế lên tới 250km/h

Có khả nâng nhận được tín hiệu trên một vùng rộng lớn trong khi dichuyển

Không một công nghệ nào đã và đang sử dụng.dù là truyên hình tương tự haytruyền hình so có khá năng cung cap các đặc tính này mà không phải nâng cấp nhấtđịnh.Có thê dưới dạng sửa chữa lỗi linh hoạt ,nén lót hơn,và các công nghệ tiết kiệmnguồn tiên tiến và các thuộc tính hồ trợ việc di chuyển và chuyển vùng.Nhừng yêu cầunày đã dần tới sự phát triển của các công nghệ được thiết kế đặc biệt cho truyền hình

di động.Sự phát triển của các cfìng nghệ còn phụ thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ

và các nhà khai thác trong các lĩnh vực riêng của dịch vụ di động,các dịch vụ phát thanh và không dây băng rộng.

1.3 Trayền hình di dộng quãng bá và tương tác.

Các máy thu truyền hình di động là các máy cầm tay có thổ kết nối tới các mạng2G và 3G.BỞĨ vây các máy thu di động không những được sử dụng cho thông tin thoại

và dữ liệu,mà có thể làm máy thu truyền hình di động.Tùy thuộc vào mỗi quổc gia vàcác nhà khai thác,các máy có thê sử dụng dưới mạng di động 3G hay 2.5G,CÓ thê làcông nghệ CDMA hay GSM

Các dịch vụ đa phương tiện dự kiến trên mạng 3G như goi video,video hội nghị,chia sẻảnh và file nhạc,video theo yêu cầu,các ứng dụng giao dịch thương mại di động Khicác dịch vụ truycn hình di dộng dược cung cấp thông qua các mạng quảng bá,dịch vụđược tập trung nhiều hơn cho phát triển truyền hình quàng bá.Tuy vậy,các nhà khaithác của các mạng quảng bá cũng nhận ra có khá nàng thực hiện truyền thông trongcác máy thu di động,khả nàng này có the cung cấpcác ứng dụng tương tác.Ví dụ,cácdịch vụ DMB-S cưng cấn miA vê tinh cùa Hàn Quốc cìinp có cưng cắn một kênh hồi

Quốc.Truyền hình di động được cung cấp qua mạng 3G luôn lương tác với chính mạng

dữ liệu 3G ở khắp noi

1.4 Tống quan về các công nghệ cung cấp dịch vụ truyền hình di động.

Hình ỉ.ỉ Tổng quan công nghệ truyền hình di động

Đã có một số cống nghệ được sử dụng đề cung cấp các dịch vụ truyền hình diđộng hiện nay .Chúng ta có thề phân chia các dịch vụ truyền hình di động theo bahướng chính đó là: theo các mạng 3G,theo các mạng truyền hình quàng bá mặt đất và

vệ tinh;và cuối cùng là theo các mạng không dây băng rộng.Tất cả các công nghệ nàyvẫn đang không ngừng phát triển vì sự phát triển của các dịch vụ truyền hình di động

mới đang ờ giai đoạn đẩu trong quá trình phát triển.

Truyền hình di động sử dụng trên nển tảng 3G và 3G+ mở rộng và có thê xahơn nữa về sau được chia thành các dịch vụ unicast và các dịch vụ multicast vàbroadcast.Các mạng 3G cũng được chia thành 2 dòng:

-các mạng 3G phát triển từ mạng GSM

-các mạng 3G phát triển từ CDMA

Có hai cách tíêp cận đê vận chuyên nộỉ dung cho truyền hình di động.Đó là

broadcast và unicast.Ớ kiểu broadcast,cùng một khối nội dung được lạo ra sẵn sàng

truyền tởi người sử dụng với so lượng không hạn chế qua mạng.Kiểu broadcast dành

cho việc phát các kênh truyền hình quàng bá với yêu cầu phổ thông

Truyền theo kiêu unicast là một cách khác được thiêt kể đê phát tới người sừ

dụng các video mà người sử dụng đã lựa chọn hay các djch vụ video/audio

khác.Các kết noi thực sự khác biệt ở mỗi người sử dụng tùy theo sự lựa chọn của mỗi

người,khối nội dung được truyền tới vởi chất lượng như các dịch vụ khác.Unicast rõ

ràng có hạn chế về số người sử dụng vì khả năng tài nguyên

Hình L3 Truyền dẫn qiỉíing bá và đon hướng trong truyền hình di động

1.4.2 Truyền hình di động sử dụng các mạng truyền hình mật dất:

Khái niệm truyền hình di động sử dụng các mạng quảng bá mặt đất có phầntương tự như các máy thu vô tuyển FM được thiết kế vào trong máy điện thoại cầm tay.Việc tiếp nhận sóng vô tuyển từ các kênh FM và không sử dụng đen tài nguyên cùamạng 2G hay 3G nên các máy cẩm tay vần có thể hoạt động bình thường.Các máy

cẩm tay có một nút điểu chinh mây thu hình vă bộ điểu che cho tín hiệu FM được gan

văo riíng biệtở những nơi không có di động 2G,3GSVÔ tuyến FM vần hoạt động thì truyền hình di động sử dụng công nghẹ quảng bâ số mặt đất cũng theo lí thuyết tương

tự vă sử dụng phổ VHF hoặc UHF đí truyền tải dịch vụ truyền hình di động

Chuẩn DVB-T được tăng cường bổ sung thím câc đặc tính thích hợp cho thu diđộng,vă được đối tín thănh chuđn DVB-H Dịch vụ truyền hình di động cung cap theokiếu quêng bâ sừ dụng cơ sở hạ tầng hiện lại hay mới của DVB-T được điều chinh choDVB-H hoặc cùa DAB được điểu chĩnh cho T-DMB

Câc dịch vụ DVB-H.T-DMB có tiềm năng lôi cuốn nhờ chế độ quăng bâ,tiếtkiệm được pho tẩn có gĩâ trị 3G vă câc chi phí hín quan cho khâch hăng cũng như nhăkhai thâc dịch vụ.Tuy nhiín,câc mạng mây phât mặt đất không thế tiếp cận được mọichỗ vă bị hạn chế bởi lầm nhìn thẳng cùa câc mây phâi.Nhưng với 1 khe 8Mhz có thểcung cấp nhiều kính cho truyền hình di động thì nhiều nước hiện nay đê tập trung văocung cấp lăi nguyín theo kiểu năy

Truyền hình di động theo kiíu truyền hình quảng bâ mặt dất cũng phđn lăm

3 luồng c

- Phâi thanh uuycu hiiìh UJ uụng su úụiig LC1L licit chuế iLuycu hình quêng bâmặt đất có sữa đổi :DVB-T,công nghệ sừ dụng rộng rêi cho việc số hóa câc mạngtruyín hình quảng bâ ở Chđu Au,chđu  vă một số khu vực khâc trín thí giới.Côngnghệ được sư dụng với những căi tiến nhất định như DVB cho mây cầm tay hay gọi lăDVB-H.Đđy lă một chuẩn chính mă dựa văo chuẩn năy,rấl nhiều mạng thương mại đêbat đẩu triển khai câc dịch vụ truyền hình di động.ISDB-T sử dụng ờ Nhật lă mộttrường hợp lương tự khâc

- Phât thanh truyền hình di động sử dụng cấc tiếu chuđn phât thanh so quăng bâ

có sừa đối :các chuẩn DAB cung cấp một môi trường linh hoạt cho các tín hiệu đaphương tiện cũa truyền hình quảng bá mật đất bao gồm dừ liệu,âm thanh,hìnhảnh đưực sử dụng ở rất nhiều nơi trên thế giới.Các chuẩn này được điểu chình thànhcác chuân DMB.Lợi thể của công nghệ này là được thử nghiệm tôt và phô cùa chúngđược cấp phát bới TTU cho các dịch vụ DAB.Quảng bá đa phương tiện số mặt đất (T-DMB) là một chuẩn như vậy.

Truyền hình quảng bá mặt đât sử dụng các công nghệ mới khác :FLO là một côngnghệ mới sứ dụng CDMA như một giao diện,nó có thể được sử dụng cho phátquàng bá và đa hưởng bang việc thêm một số tính năng vào các mạng CDMA.Tóm lại một sổ công nghệ truyền hình di động quầng bá mặt đất chính:

+ DVB-H vàT-DMB

+ ISDB-T (dùng ờ Nhật Bản)

+ MediaFLO (sừ dụng ở Mỳ và Canada)

Đặc điểm DVB-H T-DMB ISDB-TĐịnh dạng âm

thanh và video

MPEG-4 hayWM9video;AAC hay

WM audio

MPEG-4 video:

BSAC audio

MPEG-4 video;AAC audio

Luôi IP MPEG- 1 MPEG-2 TS 3-2 TS

2TSĐiểu che

Băng thông RF

QPSK hay16QAMvới COFDM5-8MHZ

DỌPSK vớiCOFDMl,54MHz(HanQuốc)

QPSK hay16QAMvới COFDM433kHz(NhậtBản)

Công nghệ tíểt

kiệm năng lượng

Cat lát thòi gian Thu nhò băng

thông

Thu nhỏ băngthông

Bảngl.l So sánh các công nghệ truyền hình di động phát quảng bá mặt đất

1.4.3 Truyền hình di động sử dụng vệ tinh:

Phát thanh số(DAB) được truyền qua vệ tinh cũng như qua phương tiện vôtuyến mặt đất đã được sử dụng ở nhiều nước.DAB là một sự thay thế cho việctruyền dần sóng FM tương tụ truyền thong.DAB có khả nâng phát các âm thanhstereo chất lượng cao và dữ liệu thông qua quảng bá trực tiếp lừ vệ linh hay cácmáy phát vô tuyên mặt đất tớí các máy thu DAB.Các chuân phát thanh đaphương tiện số(DMB) được mớ rộng từ các chuẩn DAB.hợp nhất với các đặctính cần thiết đế cho phép truyền dẫn được các dịch vụ truyền hình di động

Một số nhà khai thác ở Hàn Quốc đã phóng vệ tinh với chùm công suất lâp trung rẩtcao cung cấp cho Hàn Quổc và Nhật Bản đê cung cap phát trực tiếp truyền hình dĩđộng cho các máy cầm tay .Các chuẩn ví dụ như DMB-S hay SDMB.Các dịch vụ nhưvậy cũng đã được triển khai ớ Châu Âu và các nước khác

1.4.4 Truyền hình di động sử dụng các công nghê khác như WiMAX hayWiBro:

WiRroi Wireless Rroadbíindì là íiieh VII trnv eân Internet không dây tôc độ

nhận đang chuyển động với tốc độ lên đến 60km/h.Các dạng úng dụng cho WiBro là

âm thanh và hình ảnh theo yêu cầu,tải nhac chuông giao dịch điện từ

1.5 Kết luận

So sánh các công nghệ dịch vụ truyên hình di động xem công nghệ nàotốt hơn là 1 việc làm rất khó khăn.Chúng ta cần quan tâm đen các tham soquan trọng đê đánh giá công nghệ:

- Sự ốn định của truyền dần và chất lượng dịch vụ kỳ vọng trong nhà vàngoài trời

- Tiết kiệm nguồn

- Thời gian chuyển kênh

- Các thông số của máy cầm tay hỗ trợ dịch vụ

- Hiệu quả sử dụng phô tân

- Chi phí khai thác dịch vụ

- Các thông số như chất lượng,cước và đặc trưng thu tín hiệu,sự phụthuộc vào mạng cơ sở.

- Các yêu cầu của khách hàng như khả năng phủ sóng,khả năng chuyểnvùng ,các kiêu máy cầm tay và khả năng sử dụng dịch vụ

CHƯƠNG 2: CÁC HỆ DVB

2.1 Giói thiệu chung

DVB Digital Video Broadcasting (DVB) là một tập hợp các tiêu chuẩn để xácđịnh kỷ thuật sổ phát sóng bàng cách sừ dụng vệ tinh hiện có, cáp, và cơ sở hạ tầngtrên mặt đât Trong đâu những năm 1990, đài truyển hình châu Au, các nhà sản xuấtthiết bị tiêu dùng, và các cơ quan quản lý đã thành lập Tập đoàn Phát động châu Âu(ELG) đê thảo luận về giới thiệu truyền hình kỹ thuật số (DTV) trên toàn châu Âu.ELG nhận ra rang tôn trọng lần nhau và niềm tin đã được thiết lập giìra các thành viênsau này trờ thành dự án DVB Ngày nay, Dụ án DVB bao gồm hơn 220 tổ chức tạihơn 29 quốc gia trên toàn the giới DVB-tuân thú kỹ thuật số phát sóng và các thiết bịphổ biến rộng rãi và được phân biệt bới logo DVB Nhiều dịch vụ phát sóng DVB cósằn trong châu Âu, Bắc và Nam Mỳ, châu Phi, châu Á, và úc Các truyền hình kỹthuật sổ hạn đôi khi được dùng như một từ đồng nghĩa với DVB Tuy nhiên, Hệ thốngTruycn hình Uỷ ban tiêu chuân (ATSC) là tiêu chuân phát sóng kỳ thuật số được sửdụng ỠM'

Với DVB lụng rộng rã ỈU quốc gia bây giò' trở thành mộttrong nhừng gia đình tiêu chuẩn cho phát sóng Các sự phát triển đã được thực hiệnvượt ra ngoài các tiêu chuẩn DVB đầu tiên được đưa ra, và bây giờ đã đạt được các cơ

liên tục thành tín hiệu r ởi rạ c đe xử lý Quá trình này gọĩ là lay mau tín hiệu

(sampling), đó là thay tín hiệu liên tục bằng biên độ của nó ớ nhừng thờ i điểm cách

đểu nhau, gọi là chu kỳỉấy mẫu Các giá trị này sẽ được chuyến thành sổ nhị phân để

có thề xữ lý được Vấn đề ở đây là phải lấy mầu như thể nào để có thể khôi phục lạitín hiệu gốc Tín hiệu lấy mẫu của tín hiệu gốc s(t) biểu diễn là s(nT) với T là chu kỳlấy mẫu

trong đó u(t) là chuồi xung Dirac

Hình 2 í - Tín hiệu lẩy mâu vằ phô

Quá trình lẩy mẫu mô lả ở trên là quá trình lấy mẫu lý tưởng Trong thực tế,

do tín hiệu u(t) là các xung lay mẫu vớ í chu kỳ T, độ rộng T và biên độ a nên phô tínhiệu thực tế sẽ không chỉ là hàm S(f) mà là:

(1.1)

S(f)a sin(7ifr)

TTÍT

nT+T / 2(do giá trị lấy mẫu là

11T-Ĩ / 2Tuy nhiên do T« T nên sai lệch không đáng kể

Quá trình lượng tử có thê thực hiện băng cách định nghĩa giá trị trung tâm củahàm lượng từ Ví dụ như trong hình 1.5, các giá trị trong khoảng từ (n - */i)q đển(n +

*/2)q sẽ được làm tròn là n Phương pháp này sẽ cực tiểu hóa công suất của tínhiệu lỗi

Một phương pháp khác có thế sử dụng là dùng hàm cắt, nghía là các giá trị trongkhoảng [nq,(n+l)q) sẽ làm tròn thành n

Như vậy, quá trình 1 ượng từ hóa sẽ làm méo dạ ng tín hiệu và xem như tổn tịmột tín hiệu nhiều Sự méo dạng này gọi là méo lượng tử hay còn gọi ỉà nhiễu lượngtử

s(n) = s,(n) + e(n) (1.15)

Biên độ cùa tín hiệu nhiễu lượng lử sẽ nằm trong khoáng (-q/2,q/2) Do sai sốlượng tử không biết trước nên việc mô tả sai số lượng tứ mang tính thống kê Tổngquát, ta có thể xem e(n) là chuỗi các biển ngẫu nhiên trong đó:

Thống kê của e(n) không thay đổi theo thời gian (nhiễu lượng từ hóa làquá trình ngẫu nhiên dừng)

Nhiễu lượng từ e(n) là chuỗi các biến ngẫu nhiên không tương quan.Nhiều lượng từ e(n) không tương quan với tín hiệu ngỏ vào s(n).Hàm mật độ xác suất cùa e(n) phân bô đểu trên tâm các giá trị của sai sốlượng từ

Như vậy nhi cu lượng t ử được phân bổ đều trên khoảng (-q/2,q/2) và cóphương sai (công suất nhiều lượng từ) là:

2.23 Mã hoá

Tín hiệu ở ngõ ra bộ lượng từ hóa được đưa đến bộ mã hóa, bộ mã hóa sẽ gánmội số nhị phân cho mỗi mức lượng từ Quá Irình này gọi là mã hóa

Có nhiều phương pháp mã hóa khác nhau như ng trong đa so hệ thong xứ lý tín

hiệu sổ sứ dụng phương pháp bù 2 MỘI ví dụ đối với N = 3 như sau:

Ngoài phương pháp mã hóa luyế n tính như trên (các mức lượng từ có cùng sốbit nhị phân bang nhau), ta còn sử dụng phương pháp mả hóa phi tuyến Phương phápnày sử dụng các bước lượng tử thay đổi theo biên độ tín hiệu Một phương pháp đượcchuân hóa bởi CCITT là luật mã hóa 13 đoạn thường dùng trong mạng viễn thông.Luật mã hóa 13 đoạn (13-segment coding law) thực hiện chuyển đổi biên độ cùatín hiệu X thành tín hiệu y như sau:

2.24 Số hóa tín hiệu video

2.24.1 Lẩy mẫu tín hiệu Video sổ

Tín hiệu vào fv có tần sổ fb sẽ được biến đổi lừ hình bao dạng sóng qua cácxung hẹp với chu kỳ lấy mẫu T$, Tần số lấy mẫu là :

Do phố của tín hiệu sau lay mầu có thể chồng lên nhau tạo thành nhiễu aliasingnên tần sổ lẩy mẫu phái thoả định lý lẩy mẫu, tức là fs> 2fb Với tần số này sẽ bảo đảmtấĩ tạo lại được tín hiệu nguyên thuỷ khi thực hiện quá trình biến đôi so - tương tự

a Tẩn 50 lấy mẫu tín hiệu Video tống hợp (Composite Video Signal)

Đối với tín hiệu video tổng hợp, tần so lấy mầu tín hiệu video thông thườngbằng 2, 3 hoặc 4 lẩn tần sổ sóng mang màu fM

Thông thường thì người ta chọn f = 3f

r NTSC :fs= 10.7 MHz

L PAL :fs= 13.3 MHzThể nhưng người la thường dùng fs = 4ÍSC

r NTSC : fs = 14.32 MHz

I PAL : L = 17.72 MHz

Do tín hiệu video so mang đẩy dù những khuyết diêm của video tương tự nênngười ta thường sử dụng phương pháp số hoá tín hiệu thành phần

h Tẩn sỏ lầy máu tín hiệu Video thành phầnịComponent Video Signal)

Với tín hiệu video thành phần, tần số lấy mẫu thường được lấy thông qua tỉ lệtần số giừa tín hiệu chói và tín hiệu màu Thông thường có các tỉ lệ 4:1:1; 4:2:2;4:4:4 , ta sẽ nghiên cứu kỳ ở phần sau

2.3.2, Lượng tủ hoá biên độ tín hỉệu video (Quantizing).

Đây là quá trình biến đổi tín hiệu sau lấy mầu thành các khoảng rời rạc, gọi làkhoảng lượng tử (Q)

o = 2n

Vói n là Số bit/mẫu

Nếu n = 8, thì sê có 28 = 256 khoảng lượng tử

Có hai cách lây khoảng lượng tử:

- Tuyền tính: các khoảng lượng từ cách đểu nhau không phụ thuộc tín

hiệu analog vào

- Không tuyến tính: Các khoang lượng tử thay đổi theo biến đổi biên độ

của tín hiệu Các vùng ít biến đổi thì khoảng cách lượng tử thưa, các vùng biến đổinhiều thỉ khoảng cách lượng tử ngẳn

Quá trình lượng lữ là làm tròn các đính xung vuông (biên độ tín hiệu đã laymẫu so snh vói một mức lượng tử gần nhất) Như vậy sẽ có sai sổ trong quá trìnhlượng tứ hĩa do làm tròn Sai số này sẽ < -^0 •

Khi lượng tử hoá tuyến tính, nếu lượng lừ vói số bit/mầu thấp sẽ xuẩt hiện sai

số lượng tứ Sai số này sẽ gây ra nhiễu làm méo tín hiệu và tạo thành đườngviển (contouring effects)

Giá trị trung binh (RMS - Root Mean Square) của mọi sai số lượng lử có giá trị

RMS = -JĨĨ

Giá trị cùa tín hiệu ra (bộ DAC) là:

Fmax: là tần sổ video cực đại (4.2; 5; 5.5; 6 mhz)

Vq: là điện áp tín hiệu toàn bộ khoảng lượng tử [V]

V : là điện áp mức trang [V]

-20logl(1 là ảnh hướng của khoáng video tích cực

Khi tan sổ lấy mẫu fs> 2fmax thì không có sự xuyên nhiễu giữa haĩ phô, chỉ cẩnmột lọc (LPF) là tách được tín hiệu gốc.

- Khi fs< fmax tín hiệu qua LPF bị xuyên nhiễu gọi là Aliasing noise không chapnhận được Fraax là tần số cao nhất của tín hiệu nguyên thủy, ở Audio finax = 20 KHz

=> chọn fs = 44.1 KHz., fs là tân so lay mẫu

- 'J'nrrrr khi íhirr hiÂn ADC nhài ơiói han hănơ tân SỊiíiin ítAn i/ị f ssnêu không

CÓ thố gâj

- Xung lây mâu phải cố thời gian hẹp, băng một chu kỳ lây mâu -ỷ-.

Trong thực tể bộ ADC, giá trị biên độ xung cùa mỗi mẫu được giữ đển khi nào đạtmẫu tiểptheo

Hiện nay thường dùng 4 chuẩn tần so lấy mẫu cho tín hiệu Audio:

- 32 KHz (tiêu chuẩn chuyên dụng) dùng trong truyền dần và phát thanh FMstereo

- 44.1 KHz (tiêu chuẩn dân dụng): Dùng trong VCR, CD, R_DAT player

- 48 KHz (tiêu chuẩn phát thanh) : Tiêu chuẩn phát thanh băng tẩn rộng vàtruyền hình chất lượng cao

- Lẩy mầu lần sổ cao (over sampling) 4fs để giảm méo lượng tữ

SNRỊdb] = 6.02n + 1.76 + lOlogiod

- ới d : hệ so lay mầu tần số cao (d = 4)

N : Sổ bit / mẫu lượng tử

2.4.2 Lirợng tủ hoá (Quantizing):

Sau quá trình lấy mầu là quá trình lượng tử hoá Các mức biên độ đượcrời rạc từng mức biên độ với giá trị nhị phân tương ứng Neu n bit lẩy mẩu sẽ có 2n

Với tín hipii Sine V = — -— [volt rmtl

Loại PCM được dùng nhiêu vì đơn giản, tuy nhiên ít hiệu quả Đặc diêm của nó

là thực hiện tuyển tính cho tấc cá các khoảng lượng lữ hóa Các mức lượng tứ hoáđược gán bằng các từ mã theo một trật tự logic Hình 1.7 là sơ đồ khối là quá trình mãhoá và giải mã PCM

2.5 Truyền dần của DVB

2.5.1 Truyền hình số mặt đất

Sổ hóa truyền hình diễn ra chủ yếu bàng các công nghệ phát quảng bđ mặt đấtASTC-dùng tại Mỹ,Canada,Trung Quốc nơi có tiêu chuân NTSC và quy hoach kênh6Mhz; và tiêu chuẩn DVB-T được dùng ớ châu Âu,châu Á nơi mà các sóng mang sốcần cùng tồn tại với các sóng mang PAL tương tự.DVB-T sử dụng chung phô tần vớitruyền hình tương tự đó là dải VHF 174-

230Mhz (bang HI VHF) và UHF 470-862Mhz (băng UHF)

DVB-T sừ dụng điều chế COFDM,điều chế này được thiết kế rất phù hợp với truyềndần mật đất.Trong khi một tín hiệu tương tự lại chịu sự suy giảm vồ chất lượng dotruyền dần đa đường và tín hiệu phản xạ,đó là nguyên nhân gây ảnh bóng,thì truyềndần sổ tránh được tín hiệu phản xạ,tiếng vọng và nhiều đồng kênh.Đó là nhờ dữ liệuđược trài đêu ra sô lượng lớn cấc sóng mang con gân nhau

Phương thức truyền hình số mặt đất có những nhược điểm như:

- Kênh bỊ giảm chất lượng do hiện tượng phán xạ nhiều đường do bể mặt mặt đất cũngnhư các tí

- Giá trị tạp uo con Iigưưi lạo ra la rai cao

- Do phân bo tan so khá dẩy trong phổ tẩn đoi với truyền hình, giao thoa giữa truyềnhình tương lự và truyền hình số là vấn đề cần phai xem xét

Chính vì vậy đã có ý kiến cho ràng phát sóng truyền hình sổ mặt đất là khôngthực tể Tuy nhiên, sự ra đời của các chuẩn truyền hình sổ mặt đất như DVB-T củachâu Âu và ATSC của Mỹ đã khẳc phục

2.5.2 Truyền hình cáp

Đê truyền tín hiệu truyền hình so có the sử dụng bồn phương thức là truyền quacáp quang, truyền qua mạng Internet, truyền qua vệ tinh và mặt đất (viba số) Việcphát triên cả bổn phương thức truyền là rẩt thực te bời vì bốn môi trường này sè có sự

bổ sung hổ trợ cho nhau Nếu truyền hình vệ tinh sổ có thể phủ sóng một khu vực rấtlớn vói số lượng chương trình lên đến hàng trăm thì truyền hình số trên mặt đất sẽđược dùng để chuyển các chương trình khu vực, nhằm vào một so lượng không lớnngười thu Đồng thời ngoài việc thu bằng anten cổ định trên mái nhà, truyền hình mặt

đẩl còn cho phép thu bằng anten nhò cùa các máy (hu sách tay thu di động Truyền hình cáp sổ phục vụ thuận lợi cho đối tượng là cư dân ờ các khu đông đúc,

điều kiện lắp các anten thu vệ tinh.

Đê thực hiện các phương thức truyền trên, hiện nay trên the giới đã xuất hiệncác tiêu chuấn phát truyền hình quãng bá như DVB của châu âu, ATSC của Mỹ và đãphát thử nghiệm trong thực tế thành công

Hệ thống truyền hình cáp - CATV - xuất hiện vào những năm cuối của thậpnicn 40 Đây là một hệ thống truyền hình có khả nâng phục vụ cho một khu vực tậptrung đông dân cư, nơi khó có the nhận được tín hiệu truyền hình từ các máy thu hìnhđật trong các nhà riêng do khoảng cách tới đài phái quá xa hay do sự ánh hưởng củađồi núi Vì vậy cần thiết lập các anten đật tại các điếm phù hợp đe có the thu được tínhiệu truyền hình đảm bảo chất lượng và truyền qua đường cáp phục vụ cho một nhómdân chúng nào đó

Nhờ sự phát triển cùa hệ thống chuyền tiếp viba, rất nhiều loại hình dịch vụ đã

ra dời có khả năng phục vụ tốt cho một khu vực như trên Vào cuối những năm 70 vệ

trình truyi.il mím E1CI1 luitii LÍIC gioi iioĩĩg LI1V1 uung luựng kênh tiuycii cũng tănglên

đáp ứng được nhu cẩu của cá một thành pho rộng lớn,

Truyền hình cáp sừ dụng các kênh truyền nẳm trong phạm vi dái thông ở cậndưới của băng UHF Các kênh truyền hình cáp được chia ra thành các băng VHF thấp,VHF giữa, VHF cao và siêu băng (superband)

Một ưu điềm cùa hệ thống truyền hình cáp là có thể sử dụng các kênh kề nhau

để truyền tín hiệu trong tất cà các phạm vi mà không xuất hiện hiện tượng nhiều đồngkênh Tuy nhiên, các tín hiệu phải được điều khiên ở độ tuyến tính cao nham tránhhiện tượng điều biến tương hồ

Cáp quang là một trong nhiều kỹ thuật được ứng dụng rộng rãi trong côngnghiệp truyền thông những nãm gẩn đây và đã đạt được những thành quả to lớn Môi

trường truyền cúa cáp quang là bức xạ hồng ngoại với các thành phẩn điện từ có tần sốcực cao, đồng thời một ưu thế nữa của hệ thống cáp quang chính là độ rộng dải thôngrất lớn Với dài thông này có thể truyền đi các tín hiệu số nói chung (tín hiệu truyền

hình số nói riêng) một cách hiệu quá, ngoài ra hệ thống quang còn có thể sử dụng

truyền các tín hiệu tương tự

Tín hiệu số là dạng tín hiệu phù hợp với đường truyền dẫn quang Do chấtlượng tín hiệu ít phụ thuộc đường truyền, nên có the thực hiện truyền trong khoảngcách xa với các trạm bù Thông thường sử dụng phưong pháp điều xung mã PCM đểđiều che nguồn tín hiệu

Cáp quang có nhiều ưu điểm nối bật trong việc truyền dần tín hiệu số thể hiện ờnhững diêm: Bãng tân rộng, cho phép truyền các tín hiệu sô có tôc độ bit cao Độ suygiảm thấp trên một đơn vi chiều dài Độ suy giám giữa các sợi quang dẫn cao, và thờigian trề qua cáp quang thấp

Với những đặc điếm trên cáp quang có thê truyền tín hiệu truyền hình sổ trongthời gian thực với chất lượng cao Đe truyền tín hiệu video số bàng cáp quang, cầnphải sứ dụng mã kênh truyền Tín hiệu video sau khi được biển đôi sang dạng số được

mã hoá bang mã sơ cấp Tín hiệu mã này chưa thề truyền được trong một khoảng cách

xa Các mã dường truyền thường được sứ dụng như AMI, HDB3, nBmB v.v

Hình 2.2: Sơ'dơ khối hệ thống truyền hình cáp

Mạng truyền hình cáp bao gồm 3 thành phần chính: Hệ thống thiết bị tại trungtâm, hệ thống mạng phân phối tín hiệu và thiết bị thuê bao

- Hệ thơng thiết bị trung tâm:

Hệ thong trung tâm (Headend System) là nơi cung cấp, quán lý chương trình hệ

thống mạng truyền hình cáp Đây cũng chính là nơi thu thập các thông tin quan sáttrạng thái, kiêm tra hoạt động mạng và cung cấp các tín hiệu diet! khiến.

Với các hệ thống mạng hiện đại có khả năng cung cấp các dịch vụ truyền hìnhtương tác, truyền sổ liệu, hệ thống thiết bị trung tâm còn có thêm các nhiệm vụ như:

mã hoá tín hiệu quản lý truy nhập, tính cước truy nhập, giao tiếp với các mạng viễnthông như mạng Internet

- Mạng phân phổi tín hiệu truyền hình cáp:

Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là mồi trường truyền dẫn tín hiệu từtrung tâm mạng đến các thuê bao Tuỳ theo đặc trưng của mồi hệ thống truyền hìnhcáp, môi trường truycn dẫn tín hiệu sẽ thay đối: với hệ thông truyên hình cáp nhưMMDS, môi trường truyền dần tín hiệu sẽ là sóng vô tuyến, còn đối vởi hệ thốngtruyền hình cáp hữu tuyến (Cable TV) môi trường truyền dẫn sè là các hệ thống cáphữu tuyển (cáp quang, cáp đồng trục, cáp đồng xoắn .) Mạng phân phối tín hiệutruyền hình cáp hữu tuyển có nhiệm vụ nhận tín hiệu phát ra từ các thiết bị trung tâm,điểu che, khuếch đại và truyền vào mạng cáp Các thiểt bị khác trong mạng có nhiệm

vụ khuểch đại, cấp nguồn và phân phối tín hiệu hình đen tận thiết bỊ cũa thuê bao Hệthong mạng phân phổi tín hiệu truyền hình cáp là bộ phận quyết định đền đoi tượng

- 7 met ty Ị tạt nna tnue uav;

Với một mạng truyền hình cáp sừ dụng công nghệ tương tự, thiết bị tại thuê bao

có thế chi là một máy thu hình, thu tín hiệu từ mạng phân phối tín hiệu Với mạngtruyền hình cáp sử dụng công nghệ hiện đại hơn, thiết bị thuê bao gom các bộ chia tínhiệu, các đầu thu tín hiệu truyền hình (Set-top-box) và các cáp dẫn Các thiểt bị này

có nhiệm vụ thu tín hiệu và đưa đến TV đẽ thuê bao sử dụng các dịch vụ của mạng:Chương trình TV, truy nhập Internet, truyền dừ liệu

2.5.3 Truyền hình vệ tinh

Việc sử dụng vệ tinh cho hệ thống truyền hình cáp và hệ thống truyền hìnhquàng bá được bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ và phát triển với tốc độ nhanhchóng Vai trò của vệ tinh hiện nay là không thể thiểu được trong cả việc truyền dẫn vàphát sóng các chương trình truyền hình Một hệ thống truyền hình qua vệ tinh cố nhiêu

ưu điểm, trong đó noi bật là:

- Một đường truyền vệ tinh có (hể truyền đi các tín hiệu với khoảng cách rất xa,như vậy có thể đạt hiệu quả cao cho các đường truyền dài cũng như cho dịch vụ điểm -điểm.

- Đường truyền vệ tình không bị ảnh hướng bởi điều kiện địa hình, địa vật, vìmôi trường truyền dẫn ớ rất cao so với bề mặt quà đất Truyền hình vệ tinh có thể thựchiện qua đại dương, rừng rậm, núi cao cũng như ở các địa cực

- Việc thiểt lập một đường truyền qua vệ tinh được thực hiện trong thời gianngăn, điêu này có ý nghĩa quan trọng trong việc thu thập tin tửc, một công việc đòi hỏithời gian thiết lập nhanh chóng

Vệ tinh cũng được sứ dụng cho các hệ thong điểm - đa diêm Với một vệ tinh,

có the đặt vô số trạm thu trên mặt đất rất thuận lợi cho hệ thống CATV cũng như chodịch vụ truyền hình trực tiếp đến tận từng gia đình (Dircct-to-home) Ngoài ra truyềnhình vệ tình còn có khá năng phân phối chương trình với các hệ thống liên kết khác.Trong truyền hình vệ tinh, điều quan trọng nhất được chú ý là so kênh vệ tinhđược thiết lập dành cho các chương trình truyền hình Các chương trình này có thể

tinh quảng Da, mọi sỏ kêiiii vụ mill uưục uung chu cac cnưưiig u 11111 cô định Cácchương trình này phát hên tục trong ngày, số kênh còn lại dành cho các dỊch vụ nhưtin tức hay thế thao.v v thực hiện phát chương trình trong một khoang thời gian nàođó

Đối với một địa hình phức tạp nhiều đồi núi, rừng rậm và nhiều nơi dân cư thưathớt Giải pháp truyền tín hiệu truyên hình sô qua vệ tinh thực sự mang tính kinh tếcao Đối với vệ tinh hiện nay thường sừ dụng hai băng tần là: Băng c sừ dụng dăi tần

từ 4 GHz đến 6 GHz và băng K.U sử dụng dài tần tủ 12 GHz đến 14 GHz Việc lựachọn bãng Ku bởi nó có một lợi thể rất cơ bàn, đó là khi thu tần sổ cao (vệ tinh phátxuống ở tần số 12 GHz) chi cần anten có kích thước bé hơn anten thu tần sổ băng c, từ

đó mở ra khả năng tăng nhanh sổ lượng các trạm thu vệ tinh ở mọi mien đất nước.Điều đó Cũng có nghĩa là giá thành các đầu thu sẽ rẽ mà đây lại là mục tiêu cùa cácnhà thiết kế, đau thu cho trạm phát

Đề thấy những đặc điểm của truyền tín hiệu truyền hình sổ qua vệ tinh, ta có sơ

đổ khôi trạm phát lên vệ tinh hình 2.22

Hình 2.3: So' đồ khơi írạ/n mệt đất phát ỈỂn vệ tinh

- Tất cả các tín hiệu hình, tiếng, số liệu bô xung của mỗi chương trình trongkênh được nén độc lập Tín hiệu hình và tiếng được nén theo tiêu chuẩn MPEG-2.Tiếp theo, tất cả các tín hiệu sau khi nén được ghép thành một dòng bít tín hiệu Ở đây

sử dụng nguyên tắc “Multiplex thống kê", có nghĩa tốc độ bít cùa các chương trìnhkhác nhau phụ thuộc vào nội dung hình ảnh trong các chương trình Bộ ghép kênhMultiplexer ưu tiên toe độ bít cao hơn cho các chương trình phức tạp cố tốc độ bít lớnhơn (ví dụ các trận đấu bóng đá) và giám tốc độ bít cho các chương Irình khác lì phứctạp hơn tại cung thời diêm Done dừ liêu bao gồm chuỗi các gói tin có các byte tiêu để

và byle ti gói và chương

trình có liên quan đên nó Cấc khôi này ta đã phân tích trong các phân trước Sau khổiMƯX tín hiệu truyền đến khối mã cho người xem trả tiền Trong khối mã này dòng tínhiệu được ghép và xáo trộn (Sclambling) theo một quy luật mà chỉ người quản lý mớibiểt Đồng thời người ta có hình thức khoá mã Neu máy thu không nhận được "chìakhoá" cùa nhà quản lý gửi đi thì không thê nào xãp xêp lại trật tự dòng tín hiệu được,dòng tín hiệu sẽ rat lộn xộn không ra hình trên máy thu Việc khoá mã có thê thực hiệnvới lất cả các chương trình và có thể chỉ khoá một số chương trình trong các chươngtrình được phát đi Điều đặc biệt là nếu các máy thu không hiểu được cách ghép, cáchxáo trộn tín hiệu, và không được thiết kê và trang bị mạch điện đặc chùng thoả mãnyêu cẩu cùa hệ quàn lý này, thì máy thu đó không thê thu được bât luận một chươngtrình nào cách gìảí quyết đó tạo thuận lựì cho công tác quán lý vỉệc thu xem chươngtrình trên bình diện toàn quốc Khối mã này được điều khiến bẳng máy tính

Mà hóa chổng ỉồi truyền: Nhiều sinh ra trong các linh kiện điện từ và các cannhiều khác luôn phá tín hiệu hừu ích cần truyền và gây ra sai Trong kỷ thuật truyền

dần và xứ lý tín hiệu số có khái niệm là "mã sửa sai" Người ta cài vào dòng dừ liệumột số loại mã để nếu xảy ra hiện lượng sai, đầu thu có thể phát hiện và sửa được sai.Trong kỹ thuật truyền hình thường dùng mã sừa sai Viterbi hoặc mã Reed-solomon Mã Reed-solomon (RS) được đưa ra từ năm 1960, nhưng chi đen những nămgần đây do công nghệ VLSL phát triền nó mới được ứng dụng rộng rãi và nghiên cứungày càng nhiều Mã RS là bộ lĩiã phi nhị phân và nó có khà năng sửa sai cụm, nguyên

tắc lập mã của nó như sau: Muốn sửa được s byte sai thì cần phải có 2S byle kiểm tra,

như vậy sè có 2m - I - 2Sbyte cho sổ liệu (m là số bít), s byte kiêm tra này dược xác

định theo các byte so liệu bang các quan hệ xác định trước Ỡ bên thu, từ mã thu được

sẽ xác định tố hợp đặc trưng (syndrome) theo các quan hệ đã dùng bên mã hoá Neu

syndrome s = 0 thì từ mã thu được ĩà đúng, còn syndrome s thì từ mã thu được bị

saí và ta phải sửa sai Đê sừa sai cân giải quyêt đợc 2 vẩn để là xác định vị trí có sai vàxác đình giá trị sai

Mã RS ngày nay được sứ dụng rẩl rộng rãi Mỗi đoạn tin cùng với tiêu đề (đốivới dòng truyền tải mồi đoạn tin dài 188 bytes) được bảo vệ bởi 16 bytes (mã Reed-

bít sửa sai se lam cno: Oai mong can truyen pnai tang len neu nnư ta giữ nguyên sốlượng chương trình cần truyền đi Mà dãi thông tăng lên thì công suất phát cũng phảităng Neu không muốn tăng dải thông đe truyền (ví dụ chỉ thuê một bộ phát đáp có dảithông rộng 36 MHZ), thì hoặc là ta phải giâm sổ lượng chương trình, hoặc giâm chấtlượng cúa một hai chương trình nào đó (báng eách lăng hệ sô nén bít cùa chươngtrình)

- Tiếp theo, tín hiệu số sẽ được điều chế sổ QPSK: Dòng tín hiệu phải có sóngcao tần cõng đi bang cách điểu che Trong trạm phát lên vệ tinh sử dụng điểu chế pha

và chú yểu dùng điều chể QPSK

Quá trình điêu che của trạm này được thực hiện ở tẩn số trung tần 70 MHz Nghĩa làpha cúa sóng 70 MHz bị thay đổi theo tín hiệu so đã nén và ghép lại (dòng truyền táiMPEG- 2) Pha biến đổi theo từng nhóm tín hiệu số như [001 [01J 110], [11], nghĩa làpha của tín hiệu trung tần bị dịch chuyển ngầu nhiên tại bốn vị trí tuỳ theo sự xuất hiệncủa bôn nhóm sô nêu trên, vì vậy điêu chê này có chừ Q (Quaternary hoặcQuadrature)

Khi điều chế QPSK, ta đã biết dải thông sè được giảm đi khoảng 0.65 lần Khi

đó, với mồi chương trình sau khi nén MPEG-2 MP@ML có vận tốc trung bình là 4Mbit/s, thêm các mã sửa sai và các dừ liệu khác, thì vận lốc của 10 chương trình là 52Mbit/s, Dài không của bộ phát đáp để truyền dòng dù liệu có vận tấc 52 Mbít/s bangđiều chế QPSK là 0.65x52 = 33,8 MHz Ta chi cần thuê một bộ phát đáp có dài thông

36 MHz là đủ cho phái cả 10 chương trình

Sau đó tần số trung tần 70 MHz sẽ được chuyển lên dải tẩn Ku (14 GHz) bangphương pháp truyên thông và phát lên vệ tính

Hệ thống khuếch đại công suất: Sóng vô tuyến điện truyền trong không gian đều bị suygiảm vì vậy phái khuếch dại đến cường độ dú mạnh Sóng có tẩn số càng cao thì suygiảm trong không gian và suy giảm trong mây mưa càng lớn Vì vậy các trạm phất Kuphải có công suất cực đại tới 2 kW (nếu dùng anten phát có đường kính khoảng 10 m).Trong các máy phát hiện nay thường dùng đèn klystron đe khuếch đại công suất Đènklystron khuếch đại khá tuyến tính phù họp cho phát nhiều chương trình so có nén,điều che QPSK Công suất thực te khi phát các chương trình phụ thuộc vào:

lớn ngược lại phát lí chương mini cung suai giam UI

+ Chat lượng chương trình, nều tẩt cả các chương trình đòi hỏi chat lượng cao(có vận lốc bít lớn) thì công suất phát phải tăng Nếu các chương trình có chẩl lượngvừa phải (vận tốc bít thấp), thì công suất phát không cẩn phải tăng cao

+ Nểu trời có mưa nhất là mưa rào, sóng bị suy giảm mạnh thì công suất phátphải tảng lên đề bù cho lượng sóng bị mất trong vùng mưa

+ Neu thêm các dịch vụ khác (ví dụ cung cấp thêm Internet) qua trạm phát này,công suất cũng phái tãng lên chút ít

+ Neu anten parabol phát có kích thước bé, độ tăng ích thấp, thì công suất phátphải cao Vì vậy khi xây dựng trạm phát như thể này thường lắp đặt anten phát có kíchthước khá lớn Tuy nhiên anten lớn lại kéo theo nhiêu việc khó khăn vê cơ khí, về điêukhiến, về chống bão gió Thường chọn anlen Cassegrain đường kính 1 Im, phản xạ hailần và có độ tăng ích lớn tới 62,5 db sẽ cho kết quá tốt

Hệ thống anten và điều khiển anten: Anten phát phải hướng đúng và chính xáctới vệ tinh cần truyên Vệ tinh treo lơ lừng trong không gian, cách trái đât khoảng