kỹ thuật truyền hình sồ

– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
TỔNG QUAN TÍN HIỆU DIGITAL

I/ Giới thiệu về truyền hình số:
Truyền hình số (Digital Television) là một phương pháp truyền hình
hoàn toàn mới,
Trên thế giới, các nhà điều hành cáp, vệ tinh, trên mặt đất đều đang
chuyển động đến môi trường số, Ở Châu Âu, truyền hình số đã được sử dụng
ở Anh (phát sóng truyền hình số 1999, Đức, Pháp, Ireland, Tây Ban Nha, Hà
Lan, Thụy Điển, Hầu hết các nhà phân tích công nhgiệp đều dự báo việc
chuyển dòch lên truyền hình số là một sự tiến hóa (evolution) hơn là một cuộc
cách mạng (revolution), nó làm thay đổi cách sống của hàng trăm triệu gia
đình trên thế giới, Các công ty cho rằng sự hội tụ giữa máy tính cá nhân, máy
thu hình (TV sets) và Internet đã bắt đầu và điều đó sẽ dẫn đến sự chuyển
hóa cực đại về máy tính, Đối với người tiêu dùng, kỷ nguyên mới về số sẽ
nâng cao việc xem truyền hình ngang với chất lượng chiếu phim, âm thanh
ngang với chất lượng CD cùng với hàng trăm kênh truyền hình mới và nhiều
dòch vụ mới, Truyền hình số cho thuê bao xem được nhiều chương trình
truyền hình với chất lượng cao nhất,
Đối với các nhà phát sóng truyền hình, việc chuyển dòch lên môi trường
số sẽ làm giảm việc sử dụng băng tần/kênh, làm tăng khả năng cung cấp các
Trang 1
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
ứng dụng Internet cho thuê bao và mở ra một lónh vực mới, các cơ hội mới về
thương mại, Nhiều dòch vụ mới trên cơ sở truyền hình số sẽ được hình thành:
• Truy cập Internet tại các tốc độ
• Chơi Game trên mạng với nhiều người
• Video theo yêu cầu VOD (video – on - demand)
• Cung cấp các dòng video và audio
• Dòch vụ thanh toán tiền từ nhà (home banking)
• Các dòch vụ thương mại điện tử

• Cập nhật phần mềm máy tính
• Truyền thanh, truyền hình đa phương tiện (Multimedia)
• Đọc báo điện tử
Trên năm mươi năm qua, truyền hình sử dụng tín hiệu tương tự như là
một phương tiện truyền dẫn phát sóng, Việc chấm dứt truyền hình tương tự và
phát triển truyền hình số đòi hỏi phải đầu tư mới máy thu hình số, máy phát
hình số, các thiết bò sản xuất và hậu kỳ số cho chương trình truyền hình, Điều
đó dẫn đến phải sử dụng một mặt bằng số chung, mở ra các cơ hội cho thò
trường dân dụng,
Truyền hình số có tốc độ truyền dữ liệu cao, cho phép cung cấp nội dung
đa phương tiện phong phú và người xem truyền hình có thể lướt qua Internet
bằng máy thu hình, Nhờ có kỹ thuật nén, có thể phát sóng nhiều chương trình
truyền hình trên một kênh sóng (truyền hình tương tự phát sóng 1 chương
trình /1 kênh sóng) .
1/tiêu chuẩn truyền hình số:
Các tổ chức về tiêu chuẩn quốc tế là các cơ sở nghiên cứu và đề xuất
cáctiêu chuẩn truyền hình số, ví dụ một vài tổ chức quốc tế như:
 ETSI (the European Telecommunications Standards Institute)
 DVB (Digital Video Broadcasting)
 ATSC (the Advanced Television Systems Committee)
 DAVIC (the Digital Audio Visual Council)
 ECCA (the European Cable Communications Association)
 CableLabs
 W3C (W3 Consortium)
 FCC (the Federal Communications Commission)
ETSI là một tổ chức phi lợi nhuận, xác đònh và cung cấp các tiêu
chuẩn viễn thông, ETSI bao gồm một hội đồng chung GA (General
Assembly) , 1 uỷ ban (Broard), một tổ chức kỹ thuật TO (Technical
Organization) và một ban thư ký, Tổ chức TO đề xuất và quảng bá các tiêu
chuẩn kỹ thuật, Trên 3500 chuyên gia làm việc cho ETSI trong 200 nhóm .

Trang 2
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
2/Đặc điểm truyền hình cáp Digital :
Sự tiến bộ của công nghệ truyền hình cáp số trong việc mã hóa hình
ảnh và âm thanh, sản xuất chương trình, lưu trữ và phát sóng đang làm thay
đổi một cách nhanh chóng những quan niệm truyền thống về phát thanh và
truyền hình, Trong kỹ thuật truyền hình cáp số, tín hiệu video và audio được
truyền chung trên một kênh, Thuê bao có thể lựa chọn và xem các chương
trình theo ý muốn, Ngày nay, mạng cáp phân phối thường là mạng đa dòch vụ
phức tạp điển hình là mạng HFC (Hybrid Fiber Coax) . Mạng HFC là sự kết
hợp tối ưu giữa cáp đồng trục và cáp quang, Mạng HFC là mạng băng rộng
tuyến tính cho phép truyền đồng thời nhiều tín hiệu cao tần RF (radio
frequency) , mỗi tín hiệu có băng tần khác nhau được ghép kênh theo tần số
FDM (Frequency Division Multiplexing) .
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng, việc cải tiến khả
năng truyền và cung cấp các dòch vụ trên cáp là quan trọng, Đã có nhiều đề
án cải tiến tập trung quan tâm đến việc truyền các kênh truyền hình số trên
cáp: Ở Châu Á và Nhật Bản có tiêu chuẩn ISDB (Integrated Services Digital
Broadcasting: phát số các dòch vụ tổng hợp) , Tiêu chuẩn này cho phép
truyền nhiều dòch vụ số như truyền hình nhiều kênh, Fax, Teletex, hình ảnh
tónh và các dữ liệu khác qua một kênh giống kênh của một chương trình
truyền hình tương tự, Ở Châu Âu nhóm nghiên cứu DVB (Digital Video
Broadcasting) đã đưa ra các tiêu chuẩn mô tả việc cung cấp các dòch vụ
truyền hình số trên cáp, Tiêu chuẩn do nhóm DVB rất được quan tâm và được
ứng dụng ở Châu Âu cũng như nhiều nơi trên thế giới, Thành công có ý nghóa
của dự án DVB là độ phân giải cao của hệ thống truyền hình trực tiếp đến tận
nhà, Dự án DVB là sự kết hợp hài hòa giữa các chuẩn của ETSI cho truyền
dẫn các dòch vụ đa phương tiện và đa chương trình qua các phương tiện quảng
bá như các vệ tinh, mạng truyền hình cáp CATV, hệ thống phân phối video từ
một điểm đến nhiều điểm MVDS (Multipoint Video Distribution) và các

kênh UHF các trạm mặt đất,
Sự ra đời của các chuẩn truyền hình số có các ưu điểm vượt trội so
với các chuẩn truyền dẫn và phát tín hiệu truyền hình tương tự như:
 Khả năng chống nhiễu cao
 Có khả năng phát hiện và sửa lỗi
 Chất lượng chương trình trung thực do tại phía thu tín hiệu truyền
hình số có khả năng phát hiện và tự sửa lỗi nên tín hiệu được khôi phục hoàn
tòan giống khi phát,
Trang 3
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
 Tiết kiệm phổ tần số và kinh phí đầu tư bằng cách sử dụng công nghệ
nén MPEG – 2 và phương thức điều chế tín hiệu số có mức điều chế cao:
QBSK, QAM, 16QAM, nhờ đó dải tần 8Mhz có thể tải được 4 – 8 kênh
chương trình truyền hình số chất lượng cao,
 Khả năng thực hiện truyền hình tương tác, truyền số liệu và có khả
năng truy cập Internet
II Tín hiệu :
1/ Tín hiệu số :
Tín hiệu số là dạng tín hiệu đặc trưng bởi 2 mức giá “0” hay “1” và các mạch số
chỉ làm việc với hai mức giá trò này .tuy nhiên đối tựơng điều khiển là các mạch số
trong nhiều trường hợp có rất nhiều ,thậm chí có vô số các trạng thái khác nhau và
các tín hiệu mà mạch số nhận được do phản hồi cũng có tính chất như vậy.
Có 2 phương pháp biến đổi là ADC và DAC, để thấy được quá trình có được
tín hiệu số từ tín hiệu tương tự hay ngược lai.
+ Chuyển đổi DAC (digital to ananlog converter).
Đây là quá trình lấy tín hiệu số (ở dạng nhò phân) chuyển thành tín hiệu analog
với mức điện áp hay dòng điện tỉ lệ với giá trò số ở ngõ vào.
+ Chuyển đổi ADC (analog to digital converter).
Là quá trình chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang số gọi tắt là A\D là quá trình
ngược của D\A ,nhưng phức tạp hơn D\A và thời gian chuyển đổi cũng nhiều ,dài hơn.

2/Các phương pháp xử lý tín hiệu :
a/ Nén Video:
Tín hiệu video sau khi được số hóa 8bit có tốc độ 216Mbit/s
Để có thể truyền được trong một kênh truyền hình thông thường tín hiệu video
số cần phải được “nén” trong khi đó vẫn đảm bảo chất lượng hình ảnh .
Mặc dù tín hiệu video đã từng được nén từ những năm 1950 ,cùng với sự ra đời
của truyền hình màu ,ba tín hiệu thành phần màu R,G,B với bề rộng dải thông 15Mhz,
đã được nén trong một tín hiệu video màu hỗn hợp với bề rộng dải thông là 5Mhz .dải
thông được giảm 3 lần hay nói cách khác thì hệ số nén là 3:1
Hình 1.2a. : Nén Video tương tự
Trang 4
Camera Matrix
Điều
Chế
+
R(0÷5 MHz)
G(0÷5 MHz)
B(0÷5 MHz)
R(0÷5 MHz)
R-Y(0÷1,5
MHz)
B-Y(0÷1,5
MHz)
Tín hiệu Video
màu tổng hợp
(0÷5 MHz)
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Tín hiệu video như chúng ta đã biết có dải phổ từ 0Mhz đến 6Mhz , trong
nhiều trường hợp thì năng lượng phổ chủ yếu tập trung ở miền tần số thấp ,bởi lẽ
thành phần tần số cao chỉ xuất hiện ở tại đường viền của hình ảnh . như vậy đa số

thông tin về hình ảnh tập trung ở miền tần số thấp chỉ có rất ít thông tin dư thừa trong
tín hiệu video.
Công đoạn đầu tiên của quá trình nén là xác đònh thông tin dư thừa trong miền
không gian của một ảnh của tín hiệu video.
Nén không gian được thực hiện bởi phép biến cosin rời rạc DCT (discrete
cosin
transform)được biểu thò bằng công thức: F(u,v)
Và phép biến đổi ngược được biễu diển bằng: f(x,y)
Do bản chất của tín hiệu video, phép biến đổi DCT cho ta những hệ số ứng với
các thành phần tần số cao với giá trò rất nhỏ.
Blốc
ảnh
8 x8
phần tử ảnh Giá trò các phần tử ảnh
Hệ Số DCT
0 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5
0 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5
0 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5
0 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5
0 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5
0 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5
0 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5
0 12,5 25,0 37,5 50,0 62,5 75,0 87,5
43,
8
-40 0 -4,1 0 -1,1 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
Trang 5
R
5MHz f
G
5MHz f
B
5MHz f
Video Y
C
5MHz f
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Hình 1.2b : Biến đổi Cosin rời rạc (DCT}
+ Chuẫn nén MPEG
Công nghệ nén MPEG là sự kết hợp giữa nén trong ảnh và nén liên ảnh
Tiêu chuẩn đầu tiên là MPEG-1 , mục tiêu là mã hóa tín hiệu audio và video
với tốc độ bit là 1,5Mbit/s.
Tiêu chuẫn thứ hai là MPEG-2 với những công cụ mã hóa khác nhau , nhằm
lưu trữ ảnh động vào đóa với dung lượng bit thấp.
Dòng bit MPEG có dạng như sau :
Seq Seq …. Seq
 Seq(sequence) :Thông tin về chuỗi bit
Trong mỗi chuổi bit Seq gồm :
Seq
SC
Video
Params
Bitstream

Params
QTs,
Misc
GOP …. GOP
 Video Params:chiều cao độ rộng ,tỷ lệ khuôn hình các phần tử ảnh
 Bit Streams Params: tốc độ bit và các thông số khác
 Qts: có 2 loại là
Nén trong ảnh và nén liên ảnh(I-Iframe and P-Pfame)
 GOP: Thông tin về nhóm ảnh
Trong mỗi GOP thông tin về nhóm ảnh lại gồm:
GOP
SC
Time
Code
GOP
Params
PICT …. PICT
- Time Code: Giờ phút giây ảnh
- GOP Params: Miêu tả cấu trúc GOP
- PIC: Thông tin về ảnh
Trong thành phần (PICT) thông tin về ảnh lại bao gồm:
PSC Type
Buffer
Params
Encode
Params
Slice …. Slice
 Ảnh thuộc loại I,P hay B.
 Buffer params: thông tin về buffer
 Encode params : thông tin về các vectơ chuyển động

 Slice: thông tin về slice ảnh
Trong thành phần Slice gồm các thông tin:
o Vert pos : slice bắt đầu từ dòng nào
o Qscale: thông tin về bảng lượng tử
SSC
Vert
Pos
Qscale MB …. MB
Trang 6
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
o MB: thông tin về macroblock
Trong thành phần MB gồm các thông tin sau:
 Addr Incr: số lượng MB được bỏ qua
 Type: loại vectơ chuyển động dùng cho MB
 Qscale : bảng lượng tử dùng cho MB
 CBP:chỉ rõ block nào được mã hóa
Hình 1.2c : Cấu trúc ảnh Mpeg
B/ Nén Audio
Trong phần này được giới thiệu về hệ thống âm thanh Stereo 3\2
Addr
Incr
Type
Motion
Vector
Qscale CBP b0 …. b5
Trang 7
I B B P B B I
0 1 2 3 4 5 0 Ảnh Chuẩn
Dự đoán hai chiều
Nhóm ảnh (GOP)

N= khoảng cách giữa hai ảnh I
C
Hiển Thò
Thính Giả
R
Rs
Ls
L
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Hình 1.2d : Mô hình âm thanh Stereo 3/2
+ Với hệ thống âm thanh trên gồm C,L,R 3kênh này cũng đủ tạo nên độ rõ ,
ổn đònh tuy nhiên hai kênh sau L(s), R(s) cũng góp phần tạo ra một âm thanh hoàn
hảo
+ Cặp tín hiệu trái và phải lấy mẩu theo tiêu chuẩn AES/EBU với tần số lấy
mẫu là 48Khz,16 đến 20 bit trên một mẫu cho tốc độ 1536 > 1920Kbit/s.dòch vụ âm
thanh vòng với 6 kênh Audio (5.1 kênh) cho tốc độ bit lớn hơn(4,6 Mbit/s)
+ Nén audio theo chuẩn audio ISO/MPEG-1
Đây là tiêu chuẩn mã hóa audio với tần số lấy mẫu 32,441và 48Khz, tốc độ bit
khoảng 32 > 192 Kbit/s cho âm thanh Mono và 64 > 384Kbit/s cho âm thanh
Stereo.
Hình 1.2e: Hệ thống audio trong truyền hình số
Có hai phương pháp để giảm tốc độ bit của tín hiệu Audio:
 Phương pháp 1:
Chủ yếu là loại bỏ tín hiệu dư thừa audio bằng phép tương quan thống kê
 Phương pháp 2:
Sử dụng che mặt nạ thời gian và phổ tần số
Sử dụng 2 phương pháp trên thì tốc độ bit cần truyền giảm xuống 200Kbit/s và
thậm chí thấp hơn đối với âm thanh Stereo.
Trang 8
Mã hóa

Audio
Đóng gói
Inner
Interleaver
Giải mã
Audio
Mở gói PES Giải điều
chế RF
Đóng góiAudio vào
Audio ra
Dòng ES Dòng PES RF
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Sau đây ta đi vào sơ đồ khối mạch mã hóa audio lớp 1 và 2, sơ đồ khối mạch
giải mã audio lớp 1 và 2 , sơ đồ khối mạch mã hóa và giải mã Audio lớp 3.
Hình 1.2f : Sơ đồ khối mạch mã hóa audio lớp 1 và 2
theo chuẩn ISO/IEC 11172-3 (ISO/MPEG)
Tùy thuộc vào từng ứng dụng khác nhau, hệ thống mã hóa tín hiệu Audio có
ba lớp với mức độ phức tạp tăng dần. Đối với cả 3 lớp tín hiệu Audio đều được biến
đổi từ miền thời gian sang miền tần số bằng 32 băng lọc phụ.
Hình 1.2g : Sơ đồ khối mạch giải mã Audio lớp 1 và 2
Theo chuẩn ISO/IEC 11172-3 (ISO/MPEG)
Lớp 1,2 biểu thò tín hiệu audio đầu vào bằng 32 băng lọc phụ .những thông số
này được lượng tử hóa và mã hóa dưới sự khống chế của mô hình âm thanh.
Trang 9
Băng lọc
(32 băng phụ)
Lượng tử hóa
Tuyến tính
Đònh
dạng

dòng bit
và mã
sữa sai
Biểu số FFT
(1024 điểm)
Mô hình
“Tâm lý âm thanh”
Điều khiển
từ xa
Mã hóa các
Thông tin phụ
Dữ liệu
Audio vào
31
0
Dữ liệu đã
mã hóa
Dữ liệu phụ
Dữ liệu
Đã mã hóa
Tách kênh
và phát
hiện lỗi,
sửa sai
Giải
lượng tử
Quá trình ngược
của băng lọc
(32 băng phụ)
Giải mã

Thông tin phụ
31
0
Tín hiệu
Audio
Stereo
Dữ liệu phụ
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Lớp 1 chỉ biến thể giản ước của phương pháp mã hóa MPEG-1 và được sử
dụng chủ yếu trong các ứng dụng dân dụng.
Lớp 2 thực hiện việc nén tín hiệu và thực hiện việc lượng tử hóa tinh hơn,ứng
dụng nhiều kể cả dân dụng lẩn chuyên dụng.
Hình 1.2h : Sơ đồ khối mạch giải mã audio lớp 3
Theo chuẩn ISO/IEC 11172-3 (ISO/MPEG)
Hình 1.2i : Sơ đồ khối mạch giải mã audio lớp 3
Theo chuẩn ISO/IEC 11172-3 (ISO/MPEG)
Lớp 3 là sự mã hóa các môđun hiệu quả nhất của hai loại mã ASPEC và
MUSICAM. Mỗi băng lọc phụ lại được chia nhỏ nhiều đường có độ phân giải cao
hơn. Ở lớp này nếu muốn hiệu quả nén cao phải dùng phương pháp lượng tử hóa phi
tuyến.
Trang 10
Băng lọc
(32 băng phụ)
DCT
Đònh
dạng
dòng bit
và mã
sữa sai
Biểu số FFT

(1024 điểm)
Mô
hình
Điều khiển
từ xa
Mã hóa các
Thông tin phụ
Dữ liệu
Audio
31
0
Dữ liệu
audio
đã mã
hóa
Dữ liệu phụ
-Vòng kiểm
soát méo
-Lượng tử hóa
phi tuyến tính
-Vòng kiểm
soát tốc độ bit
575
0
Mã hóa
Huffman
575
0
575
0

Tăng
kênh và
phát hiện
lỗi, sữa
sai
DCT
Quá
trình
ngược
của
băng lọc
(32
băng
phụ)
Giải mã
Thông tin phụ
Tín hiệu
Audio
Stereo
31
0
Dữ liệu
audio
đã mã
hóa
Dữ liệu phụ
Giải
lượng tử
575
0

DCT
575
0
31
0
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Trung tâm của mạng phát sóng video số bao gồm hệ thống nén , nó cung cấp chương
trình Video, Audio chất lượng cao cho người xem bằng cách chỉ sử dụng một phần nhỏ
độ rộng băng tần mạng, mục đích của nén dữ liệu là tối thiểu hóa khả năng lưu trữ và
truyền dẫn phát sóng thông tin (ghép nhiều tín hiệu thông tin vào một dòng truyền).
Hệ thống nén tín hiệu bao gồm các bộ mã hóa số và các bộ ghép kênh, các bộ
giãi mã có nhiệm vụ chuyển tín hệu tương tự sang số có nén và xáo trộn thành 1 dòng
Audio và Video và dữ liệu khác dứơi dạng số có nén. Mã hóa số cho phép truyền dẫn
phát sóng nhiều chương trình Video/ Audio chất lượng cao qua cùng độ rộng băng tần
như một kênh sóng Video/Audio tương tự (8Mhz ở việt nam).
C/ Ghép kênh nhiều chương trình:
Để có thể phát nhiều chương trình trong một dãy tần nhất đònh người ta sử
dụng phương thức ghép kênh theo tần số.
Phương pháp ghép kênh bằng cách ghép các gói dữ liệu PES thuộc các chương
trình hoặc nội dung thông tin khác để truyền trên một kênh thông tin được gọi là ghép
kênh gói.
Ghép kênh gói được dùng trong truyền hình số mặt đất để truyền vài chương
trình truyền hình trên một kênh cao tần và kết hợp với các phương pháp ghép kênh
(TDMA) theo thời gian và (FDMA) theo tần số để truyền nhiều chương trình qua bộ
phát.
Trước tiên ta xét từng dòng dữ liệu sau khi được nén Audio, Video sẽ được
truyền và xử lý tín hiệu Audio/ Video ra sao.
 Dòng cơ sở
Tín hiệu Audio, Video sau khi được nén MPEG có dạng một dòng cơ sở dữ
liệu

với chiều dài tùy ý và chỉ chứa những thông tin cần thiết để có thể khôi phục lại âm
thanh và hình ảnh ban đầu.
Hình 1.2j : Dòng cơ sở (ES)
Các bộ mã hóa đòi hỏi tín hiệu đầu vào theo chuẩn REC601 đối với Video, tuy
nhiên thiết bò mã hóa MPEG-2 trên thực tế thường bao gồm cả mạch số hóa tín hiệu
Video tương tự (biến đổi A/D). Tín hiệu Audio đầu vào phải theo chuẩn ES/EBU hoặc
mạch mã hóa phải bao gồm các bộ biến đổi A/D.
Trang 11
Mã hóa VideoDữ liệu Video
(REC.601)
Dòng cơ sở
Mã hóa VideoDữ liệu Audio
(AES/BEU)_
Dòng cơ sở
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Dòng cơ sở về cơ bản là tín hiệu gốc tại đầu racủa một bộ chuyển đổi ,mã hóa
và chứa những thông tin cần thiết để giúp bộ giải mã tái tạo lại hình ảnh và âm thanh
ban đầu
 Dòng cơ sở đóng gói
Có thể truyền với tốc độ tin cậy cao, dòng dữ liệu cơ sở được chia thành các
gói nhỏ có kích thước phù hợp tạo nên dòng dữ liệu cơ sở đóng gói.
Hình 1.2k : Dòng cơ sở (PES)
Dòng cơ sở đóng gói được mang thông tin audio,video từ mạch nén được chia
thành nhiều gói
 Dòng chương trình
Được thiết kế trong môi trường không có tạp nhiễu và nhầm một dòng chương
trình là kết quả của ghép kênh một vài dòng cơ sở dùng chung một xung nhòp, dòng
dữ liệu sao ghép kênh vẫn chứa dòng bit điều khiển bởi miêu tả chương trình:
Hình 1.2m : Ghép kênh dòng chương trình
+ Ghép kênh hệ thống

Là quá trình ghép nhiều dòng chương trình khác nhau. Dòng bit điều khiển ở
mức điều khiển có PID=0. Dòng dữ liệu còn chứa bản kết hợp chương trình.
Trang 12
Mã hóa Video PES
Video
Dòng cơ
sở Video
Mã hóa Video PES
Audio
Dòng cơ
sở Audio
Ghép
kênh
PID 1
PID 2
PID 3
PID (n -1)
PID 2 n
PID 3 (n+1)
Dòng cơ sở Video
Dòng cơ sở Audio 1
Dòng cơ sở Audio 2
Dòng dữ liệu cơ sở
Dòng cơ sở dữ liệu
Bản đồ dòng cơ sở
Dòng chương trình
Ghép
kênh
PID = 0
Dòng chương trình 1

Dòng chương trình 2
Dòng chương trình 3
Dòng chương trình
n
Ghép kênh
mức hệ thống
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Hình 1.2n : Ghép kênh dòng chương trình
Một dòng chương trình được biểu thò bằng 1 số liệu trong bảng kết hợp chương
trình, như vậy nhận diện một chương trình cũng như nội dung chương trình được tiến
hành theo hai bước sau:
a/ Sử dụng bảng kết hợp trong dòng dữ liệu PID=0 để nhận diện PID của một dòng
dữ liệu có chứa bảng chương trình cần tìm.
b/ Xáx đònh PID của các dòng cơ sở và cấu thành chương trình.
Tại bộ tách kênh, các dòng dữ liệu tương ứng với chương trình cần tìm được
tách khỏi dòng dữ liệu chungf và đưa tới bộ giải mã.
3/ Tín hiệu Video số :
a/ Tín hiệu Video số tổng hợp :
Tín hiệu Video số tổng hợp thực chất là sự chuyển đổi tín hiệu video tương tự
tổng hợp sang video số.
Tín hiệu video tương tự được lấy mẫu (rời rạc hóa) với tần số lấy mẫu bằng 4
lần tần số sóng mang màu (4f
sc
) vào khoảng 17,72 MHz đối với tín hiệu PAL. Mỗi
mẫu tín hiệu được lượng tử hóa bởi 10 bit, cho ta một chuỗi số liệu 177 Mbit/s (trong
trường hợp 8 bit, chuỗi số liệu có tốc độ 142 Mbit/s).
Hình : Biến đổi A/D tín hiệu màu tổng hợp
Tín hiệu video số tổng hợp có ưu điểm về dãi tần. Nhưng tín hiệu video tổng
hợp số có những nhược điểm của tín hiệu tổng hợp tương tự như hiện tượng can nhiễu
chói màu. Tín hiệu tổng hợp cũng gây khó khăn trong việc xử lý, tạo kỹ xảo truyền

hình vv
b/ Tín hiệu Video số thành phần :
Trang 13
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu
Đồng bộ
Lượng tử Mã hóa
Tín hiệu
Video tổng
hợp analog
Tín hiệu
Video tổng
hợp digital
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Tín hiệu video số thành phần là sự chuyển đổi từ tín hiệu video tương tự thành
phần sang số, và được quy đònh theo tiêu chuẩn quốc tế CCIR 601 (hoặc ITU (R)–
601).
Hình dưới đây sẽ minh họa quá trình chuyển đổi tương tự sang số tín hiệu
video thành phần. Đối với tiệu chuẩn này, tín hiệu chói được lấy mẫu với tần số 13,5
MHz, hai tín hiệu màu được lấy mẫu với tần số 6,75 MHz. Mỗi mẫu được lượng tử
hóa bởi 8/10 bit, cho ta tốc độ bit bằng 216/270 Mbps. Lượng tử hóa bởi 8 bit cho ta
256 mức và 10 bit cho ta 1024 mức với tỉ số tín hiệu tạp âm (S/N) cao hơn.
Biến đổi tín hiệu video thành phần cho ta dòng số có tốc độ bit cao hơn tín
hiệu số tổng hợp. Tuy nhiên, dòng tín hiệu thành phần số cho phép xử lý dễ dàng các
chức năng. Ghi dòng, tạo kỹ xảo v.v…Hơn nữa, chất lượng ảnh không chòu các ảnh
hưởng can nhiễu chói, màu như đối với tín hiệu tổng hợp.
Với sự phát triển của công nghệ điện tử, các chip có tốc độ cao ra đời, cho
phép truyền toàn bộ chuỗi số liệu video số thành phần nối tiếp nhau trên một dây dẫn
duy nhất. Video số nối tiếp có những ưu điểm cơ bản:

 Không bò nhiễu ký sinh, không méo, tỉ số tín hiệu/ tạp âm cao/
 Chuyển đổi tín hiệu đơn giản.
 Có thể cài tín hiệu Audio trong chuỗi số liệu Video số.
Như vậy chỉ cần một sợi cáp có thể truyền cả tín hiệu audio và video. Khâu
thiết kế, lắp đặt và khai thác thiết bò, nhờ đó đơn giản và thuận tiện hơn nhiều.
Hình : Biến đổi A/D tín hiệu màu thành phần
Trang 14
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu
Đồng bộ
Lượng tử Mã hóa
Tín hiệu Video
thành phần
analog
Tín hiệu Video
thành phần
digital
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu Lượng tử Mã hóa
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu Lượng tử Mã hóa
E
B
– E
Y
E
R

– E
Y
E
Y
E
B
– E
Y
E
R
– E
Y
E
Y
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Mặc dù cả hai phương pháp số hóa tín hiệu tổng hợp và thành phần đều được
nghiên cứu và áp dụng trong kỹ thuật truyền hình số. Tuy nhiên, nhờ những tính chất
ưu việt nên phương pháp biến đổi tín hiệu thành phần đïc khuyến khích sử dụng.
Các kỹ thuật của phương này được sử dụng rộng rãi và hình thành nên các tiêu chuẩn
thống nhất cho truyền hình số.
4/ Tín hiệu audio digital :
Đầu năm 1980 các thiết bò audio số đã dần chiếm lónh và thay thế các thiết bò audio
tương tự trong phát sóng và sản xuất. Với những ưu điểm của tín hiệu audio số như :
 Độ méo tín hiệu nhỏ một cách lý tưởng (0,01%)
 Dải động âm thanh lớn gần ở mức tự nhiên (>90 dB)
 Đáp tuyến tần số bằng phẳng (± 0,5 dB)
 Việc tìm kiếm dữ liệu nhanh chóng, dễ dàng.
 Độ bền ổn đònh lâu dài .v.v…
> Kết quả là cải thiện chất lượng ghi vàxử lý tín hiệu âm thanh, đồng thời nó
đáp ứng được nhu cầu lưu trữ và các hệ thống sản xuất chương trình bằng máy tính.

Một tiêu chuẩn audio số ra đời với sự liên kết giữa hai Hiệp hội kỹ thuật audio
AES (Audio Engineering Society) và Hiệp hội truyền thanh truyền hình châu Âu EBU
(European Broadcasting Union) đã xây dựng nền tảng cho sự phát triển của thiết bò
ghi âm và các thiết tại studio, nơi tín hiệu được xử lý và phân phối hoàn toàn số.
Ngoài ra, nó hạn chế hiện tượng méo tín hiệu âm thanh trong hai quá trình biến đổi
tương tự – số và ngược lại, từ đó chất lượng của tín hiệu âm thanh được nâng cao rõ
rệt.
Thiết bò Audio số này, có đặc điểm tín hiệu vào và ra là tương tự, dùng thay thế
trực tiếp các thiết bò số và hoạt động trong môi trường tương tự. Tuy nhiên trong kỹ
thuật sản xuất và truyền dẫn có xu hướng sẽ tiến tới số hóa toàn phần, đó là toàn bộ
quá trình ghi, xử lý và truyền dẫn đều làm việc trong môi trường số. Cuối cùng, một
giao thức cho toàn bộ quá trình truyền dẫn, được chỉ rõ trong các tài liệu về tiêu
chuẩn AES/EBU, đã phát triển và được thừa nhận trong các thiết bò audio số từ phía
phát đến phía thu.
Hai lý do chính cho thấy xử lý tín hiệu âm thanh theo công nghệ số là thực sự cần thiết:
 Chất lượng tái tạo của hệ thống audio số không phụ thuộc vào phương tiện mà
chỉ phụ thuộc vào chất lượng của quá trình chuyển đổi A/D và ngược lại.
 Việc chuyển đổi audio sang số mở ra rất nhiều cơ hội mà tín hiệu analog không
đáp ứng được.

Các thông số kỹ thuật đặc trưng ảnh hưởng tới chất lượng tín hiệu

♦ Tỉ số tín hiệu trên tạp âm (S/N) là tỉ số giữa mức điện áp hữu ích trên mức điện
áp tạp âm đo bằng dB
Trang 15
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
♦ Dải động của kênh truyền dẫn cho biết tỉ lệ giữa mức điện áp ra cực đại và cực
tiểu mà không bò ảnh hưởng của tạp âm, biểu thi bằng dB. Giá trò cực đại phụ thuộc
vào khả năng điều chế hệ thống, còn giá trò cực tiểu phụ thuộc vào tạp âm của toàn
kênh.

♦ Tín hiệu truyền đi thường bò giới hạn trong một dải tần số, tùy thuộc vào chất
lượng của kênh.
♦ Trên một kênh truyền lý tưởng, tín hiệu đầu ra phải biến đổi tuyến tính với tín
hiệu đầu vào. Nếu không sẽ méo tín hiệu, thường có hai loại méo : méo tuyến tính
và méo phi tuyến.
♦ Tín hiệu Audio tương tự khi truyền qua một số thiết bò như máy ghi băng từ tính
hoặc máy quay đóa có thể phải chòu sự biến đổi tần số do sự chuyển động cơ học
không đồng nhất của băng và đóa.
Hiện nay, các mạng thông tin phát triển có thể audio số một cách dễ dàng trên
nhựng khoảng cách không xác đònh mà không gây tổn hao. Phát thanh số (DAB) tận
dụng những kỹ thuật này để loại bỏ can nhiễu, giảm âm, vấn đề thu nhiều đường
truyền của phát audio tương tự. Đồng thời, sẽ tận dụng dải thông một cách có hiệu
quả hơn.
Thiết bò số có chương trình tự tìm lỗi được thiết lập sẵn. Khi đó, máy chỉ ra lỗi của
bản thân nó và sẽ không còn cần sử dụng máy tạo dao động để tìm kiếm tín hiệu. Do
đó thiết bò số rẻ hơn thiết bò tương tự rất nhiều.
 Tóm lại, để các thiết bò số có thể hòa nhập vào môi trường tương tự, thì các tín
hiệu tương tự cần phải được chuyển đổi sang số và ngược lại. Tín hiệu Audio số thực
sự trở nên hấp dẫn khi tín hiệu Audio tương tự qua bộ biến đổi (A/D) để tạo thành tín
hiệu số có sai lệch không đáng kể, sự phức tạp trong quá trình số hóa được giải quyết,
và đònh dạng số phù hợp cho từng ứng dụng như truyền dẫn và ghi Audio.
Trang 16
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
HỆ THỐNG THU PHÁT DIGITAL
I/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN ATSC
Từ đầu năm 1990, ở Mỹ đã xuất hiện 4 tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất có
độ phân giải cao (HDTV) được các tổ chức, các nhóm nghiên cứu khác nhau đề xuất.
Năm 1993, sau nhiều cuộc thử nghiệm, Uỷ ban Tư vấn về dòch vụ truyền hình
tiên tiến (ACATS – Advisory Committee on Advance Television Service ) đã thuyết
phục các nhóm nghiên cứu chọn lọc những điểm mạnh của mỗi tiêu chuẩn, kết hợp

lại để tạo nên một tiệu chuẩn duy nhất.
Năm 1995, Ủy ban Tư vấn ACATS đã chính thức trình lên tổ chức Fcc khuyến
cáo về tiêu chuẩn truyền hình độ phân giải cao số hóa (Digital HDTV) của Mỹ với
tên “The Grand Alliance”. Đó làkết quả của sự cạnh tranh và sau đó là sự tập trung
trí tuệ của 7 tổ chức, công ty lớn.
Năm 1996 FCC đã chấp nhận tiêu chuẩn truyền hình số DTV của Mỹ dực trên
tiêu chuẩn gói dữ liệu quốc tế 188 byte Mpeg-2. Các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể được quy
đònh bởi Ủy ban các dòch vụ truyền hình tiên tiến (ATSC – Advanced Television
System Committee).
Trang 17
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
ATSC cho phép 36 chuẩn Video từ HDTV (High Definition Television ) đến
các dạng thức Video tiêu chuẩn SDTV khác (Standard Definition Television) với các
phương thức quét (xen kẽ, liên tục) và các tỷ lệ khuôn hình khác nhau.
Tiêu chuẩn ATSC DTV được biết đến là một hệ thống dự đònh dùng để truyền
các tín hiệu video, audio, chất lượng cao và các dữ liệu khác trên một kênh đơn
6MHz. Hệ thống này có thể chia sẻ một cách đáng tin cậy khoảng 19Mbit/s trong một
kênh truyền hình mặt đất 6MHz và khoảng 38Mbit/s trong một kênh truyền hình cáp
6MHz.
Để thực hiện điều đó, tín hiệu video nguồn có thể mã hoá tới 5 lần để tốc độ
dòng bit tín hiệu truyền hình quy ước (NTSC) giảm xuống tới 50 lần hoặc cao hơn.
Nhằm thu nhỏ tốc độ dòng bit, kỹ thuật nén Video và Audio được sử dụng trong hệ
thống.
Sơ đồ khối của hệ thống DTV được minh họa hình dưới. Hệ thống gồm các khối:
 Mã hoá và nén tín hiệu nguồn:
Cho phép hạn chế tốc độ bit (nén dữ liệu) phù hợp cho từng ứng dụng như các
dòng dữ liệu video số, audio số và dữ liệu phụ ( dữ liệu điều kiện và điều khiển truy
nhập, dữ liệu phục vụ)
 Ghép kênh và truyền tải:
Các thông tin được chia nhỏ thành các gói dữ liệu, tương ứng sẽ có một phần tiêu

đề để nhận biết cho mỗi gói hay mỗi loại gói, và tương ứng với thứ tự thích hợp các
gói dữ liệu video, audio và dữ liệu phụ được ghép vào một dòng dữ liệu đơn.
Hệ thống DTV sử dụng dòng truyền tải Mpeg-2 để ghép và truyền dẫn tín hiệu
video, audio và dữ liệu trong hệ thống phát sóng quảng bá. Dòng tuyền tải này còn
được ứng dụng khi độ rộng băng truyền trên một kênh thông tin hay dung lượng lưu
trữ là có hạn, hoặc trong đường truyền với các mode truyền không đồng bộ (ATM).
 Thu/Phát : gồm quá trình mã hoá và điều chế kênh truyền.
 Mã hoá kênh truyền có nhiệm vụ cộng thêm các thông tin vào dòng bit dữ
liệu, các thông tin được sử dụng trong quá trình tái tạo dữ liệu tại bên thu như các mã
truyền dẫn bởi vì sự suy hao trong qua trình truyền dẫn sẽ gây lỗi tín hiệu truyền dẫn.
 Điều chế là đem các thông tin trong dòng dữ liệu số điều chế lên thành tín
hiệu truyền dẫn, gồm hai loại điều chế:
+ Chế độ phát quảng bá mặt đất (8-VSB)
+ Chế độ truyền dữ liệu qua cáp tốc độ cao(16-VSB)
Trang 18
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Video
Audio
Dữ liệu phụ
Dữ liệu điều khiển
Máy thu
Hình 2-1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số
II/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DIBEG
Trang 19
Hệ thống Video
Hệ thống Audio
Nén và mã hoá
nguồn tín hiệu
Video
Nén và mã hoá

nguồn tín hiệu
Audio
Ghép kênh và truyền tải
Ghép
Kênh
Truyền Tải
Hệ thống thu-phát
Mã hoá
kênh
Điều chế
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DiBEG (Digital Broadcasting Expert Group
– Nhóm chuyên gia truyền hình số) của Nhật còn được gọi là tiêu chuẩn ISDB-T
(Integrated Service Didital Broadcasting – Terrestrial – Truyền hình số tích hợp dòch
vụ mặt đất ) hoặc ARIB ( Association of Radio Industries and Business – Hiệp hội các
doanh nghiệp và ngành công nghiệp vô tuyến ).
DiBEG sử dụng kỹ thuật ghép kênh đoạn dải tần BST-OFDM (Band
Segmented OFDM) và cho phép sử dụng các phương thức điều chế tín hiệu số khác
nhau đối với từng đoạn (Segment) dữ liệu như : QPSK, DQPSK, 16-QAM và 64-
QAM.
Tín hiệu truyền đi được tổ chức thành 13 khối (OFDM), mỗi khối có dải phổ
432 KHz với các tín hiệu chỉ thò và các thông số truyền dẫn như : loại điều chế, các
loại mã hiệu chỉnh lỗi được sử dụng trong từng khối…
Hình 2-2 : OFDM phân chia dải tần (Band Segmented OFDM)
ISDB-T cho phép hệ thống có dải phổ 5,6 MHz và 432 KHz. Trong môi trường
một kênh truyền hình 6 MHz có thể sử dụng ba loại máy thu :
+ 5,6 MHz với bộ giải điều chế OFDM và màn hình HDTV để thu loại mọi
hình dòch vụ.
+ 5,6 MHz với bộ giải điều chế OFDM để thu di động với màn hình tiêu
chuẩn (SDTV).

+ 432 KHz với bộ giải điều chế OFDM để thu âm thanh và dữ liệu.
DiBEG còn có khả năng có thể đïc sử dụng trong khu vực dải tần công tác 7/8 MHz
ISDB-T trên thực tế là một biến thể của tiêu chuẩn DVB-T.
Trang 20
HDTV
SDTV thu
di động
Âm thanh
và dữ liệu
SDTV thu
di động
Âm thanh
và dữ liệu
Máy thu HDTV tích hợp Máy thu di động Máy thu thanh
Đoạn
5,6 MHz
432 KHz
5,6 MHz
Đoạn
432 MHz
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T
Hệ thống trạm mặt đất DVB-T: các kênh VHF/UHF của trạm mặt đất là
những phương tiện quan trọng nhất với việc truyền dẫn tín hiệu số ở tốc độ cao vì các
thủ tục truyền lại đa đường tạo ra sự dội vang và sự giảm âm thanh của tần số lựa
chọn. Trễ của việc mở rộng các tín hiệu trong việc truyền lặp là do sự phản xạ của
núi, đồi hay dãy nhà có thể lên tới vài chục µs. Trong trường hợp phía thu có thể di
chuyển, tín hiệu trực tiếp từ phía phát có thể bò mất (kênh Rayleigh) do đó phía thu
bắt buộc phải khai thác những đám mây tín hiệu phản hồi xung quanh vật thể.
Trong mạng đơn tần số (SFN), sự lựa chọn tần số kênh cố thể rất quan trọng

khi tất cả các máy phát phát các tín hiệu giống nhau ở cùng thời điểm và có thể phát
các tín hiệu lặp lại “nhân tạo” trong khu vực dòch vụ (trễ lên đến vài trăm µs). Để
khắc phục vấn đề này, các bộ tương thích kênh DVB-T được thiết kế dựa trên việc
điều chế đa sóng mang trực giao COFDM (Code Orthogonal Frequency Division
Multiplexing – Ghép kênh phân chia theo tần số đã được mã hoá).
Hình 2-3 : Tiêu chuẩn DVB-T
Có thể chia dòng bit truyền tới thành hàng ngàn sóng mang phụ tốc độ thấp,
trong ghép kênh FDM. Hệ thống có thể hoạt động ở hai mode chính : mode 2K cho
các mạng chuyển đổi ( tương ứng với 1705 sóng mang phụ trong dải thông 7,61 MHz
và khoảng thời gian symbol hiệu dụng T
u
= 224 µs) và mode 8K cho SFNs ( tương ứng
với 6817 sóng mang phụ trong dải thông 7,61 MHz và khoảng thời gian symbol hiệu
dụng T
u
= 86 µs).
Mỗi sóng mang được điều chế theo lược đồ am-QAM (4, 16 hay 32 QAM).
Điều chế COFDM bản chất làfading tần số chọn, khi mỗi sóng mang được điều chế ở
tốc độ bit trung bình ( tốc độ symbol vào khoảng 1 Kbaud hay 4 Kbaud tương ứng với
mode 2K hay 8K) và khoảng thời gian rất dài so với thời gian đáp ứng thay đổi kênh.
Do đó mỗi sóng mang phụ chiếm một dải tần hẹp trong đó đáp ứng tần số
kênh là phẳng cục bộ không mã viterbi với cụm lỗi tới từ các sóng mangkhông tin cậy
gần kề, làm suy giảm do nhiễu băng hẹp.
Mô tả Hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất :
Điều chế OFDM
Trang 21
Phân bố năng lượng
Reed- Solomon
Chèn mã Viterbi OFDM
2k , 8k

Tín hiệu số
( Audio+Video)
Tín hiệu số
( Audio+Video)
Mã hoá
nguồn
Mã hoá
nguồn
Mã hoá truyền dẫn
(kênh)
Đa hợp/Sửa lỗi
Điều
Chế
Phát TX
Sóng
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Hình 2-4 : Cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất
Quá trình phát sóng truyền hình trên mặt đất bao gồm những thành phần sau:
 Tín hiệu Video/ Audio nguồn:
- Tín hiệu nguồn là tín hiệu số hay tương tự được biến đổi thành các dữ liệu số.
Các chuẩn tín hiệu số được đònh dạng sao cho tương thích với hệ thống mã hoá
- Tín hiệu Video có tốc độ bit rất lớn, chẳng hạn chuẩn CCIR 601 thì tốc độ bit
lên đến 270Mbps. Để các kênh truyền hình quảng bá có độ rộng 8MHz có thể đáp
ứng cho vie0c truyền tín hiệu số, cần phải giảm tốc độ bit bằng cách nén tín hiệu
Video.
 Mã hoá nguồn dữ liệu số (source coding):
Mã hoá nguồn dữ liệu thực hiện nén số ở các tín số nén khác nhau. Việc nén được
thực hiện bằng bộ mã hoá MPEG-2 (Moving Picture Experts Group). Việc mã hoá
dựa trên cơ sở nhiều khung hình ảnh chứa nhiều thông tin với sự sai khác rất nhỏ.
Do đó Mpeg làm việc bằng cách chỉ gửi đi những sự thay đổi này và dữ liệu lúc

này có thể giảm từ 100 đến 200 lần. Với audio cũng như vậy, việc nén dựa trên
nguyên lý tai người khó phân biệt âm thanh trầm nhỏ so với âm thanh lớn khi chúng
có tần số lân can nhau và những bit thông tin trầm nhỏ này có thể bỏ đi và không
được sử dụng.
Mã hoá nguồn chỉ liên quan đến các đặc tính của nguồn. Phương tiện truyền phát
không ảnh hưởng gì đến mã hoá nguồn.
 Mã hoá kênh :
Gói và đa hợp video, audio và các dữ liệu phụ vào một dòng dữ liệu, ở đây là
dòng truyền tải Mpeg -2.
Nhiệm vụ của mã hoá kênh là làm cho tín hiệu truyền dẫn phát sóng phù hợp với
kênh truyền. Trong truyền hình số mặt đất mã được sử dụng là mã Reed-Solomon.
Mã Reed-Solomon được sử dụng rộng rãi trong hệ thống thông tin ngày nay, do có
khả năng sửa lỗi rất cao.
 Điều chế :
Điều chế tín hiệu phát sóng bằng dòng dữ liệu. Quá trình này bao gồm cả mã hóa
truyền dẫn, mã hóa kênh và các kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại các suy giảm
chất lượng do fadinh, tạp nhiễu v.v…
Trang 22
D/A
D/A
Giải mã
nguồn
Giải mã
nguồn
Mã hoá truyền dẫn
(kênh)
Giải Đa hợp/Sửa lỗi
Mã hoá truyền dẫn
(kênh)
Giải Đa hợp/Sửa lỗi

Giải
Điều chế
Giải
Điều chế
Máy RX

Thu
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
 Bên Thu :
Bên phía thu sẽ mở gói, giải mã, hiển thò hình và đưa ra máy thu.
IV. Sơ đồ khối phát tín hiệu :
Phát sóng truyền hình số mặt đất có hiệu quả sử dụng tần phổ cao hơn và
chất lượng tốt hơn so với phát sóng tương tự hiện tại. Trên dải tần của một kênh
truyền hình có thể phát một kênh chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV
hoặc nhiều chương trình truyền hình có độ phân giải thấp hơn. Có dung lượng lớn
chứa âm thanh ( như âm thanh nhiều đường, lập thể, bình luận ) và các dữ liệu. Có
thể linh hoạt chuyển đổi từ các chương trình có hình ảnh và âm thanh chất lượng cao
sang phát nhiều chương trình chất lượng thấp hơn và ngược lại.
Như vậy để thực hiện điều này thì bên phát phải điều chế một tín hiệu rõ nét
và chuẩn nhất, để bên thu có thể dễ dàng thu được tín hiệu ở các vò trí trong nhà hay
di động ngoài trời.
Dưới đây là sơ đồ khối của một máy phát DVB-T :
Hinh: Sơ đồ khối tổng quát của một máy phát DVB-T
Nhiệm vụ của các khối trên đã được trình bày trên hình 2-4 .Sau đây là sơ đồ
khối bên trong của một máy phát DVB-T thể hiện quá trình kiểm soát lỗi dòng truyền
Mpeg-2 cho truyền hình số mặt đất thông qua quá trình mã kênh (channel coding).
Trang 23
Mpeg-2
Source
coding

Splitter
MUX
Adaptation
Energy
Dispersal
Outer
Coder
Outer
Interleaver
Inner
Coder
Inner
Interleaver
MUX
Adaptation
Energy
Dispersal
Outer
Coder
Outer
Interleaver
Inner
Coder
Mapper Frame
Adapt
ation
OFDM D/A Front
End
Guard
Interval

Insertion
Tín hiệu số
( Audio+Video)
Tín hiệu số
( Audio+Video)
Mã hoá
nguồn
Mã hoá
nguồn
Mã hoá truyền dẫn
(kênh)
Đa hợp/Sửa lỗi
Điều
Chế
Phát TX
Sóng
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Hình 4.2.2.a : Sơ đồ khối máy phát DVB-T
Trong sơ đồ khối máy phát DVB-T được trình bày trên hình, các thành phần
tham gia vào quá trình mã kênh bao gồm:
1/ Energy Dispersal : Khối phân tán năng lượng.
Trong bộ phân tán năng lượng, dòng truyền tải (payload stream) sẽ bò xáo
trộn. Quá trình này là cận thiết bởi vì dòng truyền tải có thể chứa các nhóm ‘0’ và ‘1’
mà điều này thường gây bất lợi cho việc khôi phục clock trong máy thu và công suất
của máy phát không được phân phối đều theo thời gian.
2/ Outer Coder : Bộ mã hóa ngoài.
Trong bộ mã hóa ngoài, mã Reed-Solomon được sử dụng. Mã này có ưu điểm
đặc biệt trong các kênh có xác xuất đa sai số (multiple error) cao và trong các ứng
dụng sử dụng phương pháp sửa lỗi liên tiếp. Bộ này theo sau là quá trình chèn ngoài,
mục đích là để phân tán các chùm lỗi (bursts error) thành các lỗi nhỏ dễ dàng sửa lỗi.

3/ Outer Interleaver : Bộ hoán vò ngoài.
Bộ hoán vò ngoài này có chức năng có chức năng hoán vò byte cho các gói đã
được chống lỗi. Điều này tạo ra một cấu trúc dữ liệu hoán vi&
4/ Inner Coder : Bộ mã hóa trong.
Bộ mã hóa này thực hiện việc mã hóa tích chập (convolutonal code) tại mức
bit cung cấp các tỉ lệ mã từ 1/2 đến 7/8.
5/ Inner Interleaver : Bộ hoán vò trong.
Bộ hoán vò trong có chức năng xáo trộn dữ liệu trong tín hiệu đa sóng mang
trong miền tần số.
Và theo sau quá trình mã hóa kênh là quá trình ánh xạ bit cho điều chế OFDM
và dữ liệu sẽ được mang đi.
Trang 24
Mã
hóa
DVB
-T
Tiền
Sửa
Kỹ
thuật
số
Điều
chế
I/Q
HP1
HP2
LP1
LP2
Đầu vào ASI Exciter A
Mã

hóa
DVB
-T
Tiền
Sửa
Kỹ
thuật
số
Điều
chế
I/Q
HP1
HP2
LP1
LP2
Đầu vào ASI Exciter B
Lọc
hài
Lọc
kênh
Bảo vệ
sét
2,5Kw
Khuếch Đại
VH602
Nguồn điện
bên trong
∼
=

RF
RF
6xVH602
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Đây là máy phát hình NV 7250 có công suất trung bình (RMS) 2,5 KW (tương
đương khoảng 12 kw đỉnh), dùng 2 bộ điều chế số (Exciter A/B) với chuyển mạch tự
động (1 Exciter dự phòng, 1 Exciter hoạt động).
+ Phần khuếch đại công suất gồm 6 module khuếch đại giống nhau đấu song song
(VH 602), có thể thay đổi lẫn nhau. Module khuếch đại VH602 có cấu tạo phức tạp,
gồm nhiều lớp khuếch đại( mỗi lớp sử dụng nhiều bộ khuếch đại cơ bản giống nhau
dùng LDMOS và đấu song song. Cách đấu song song 6 bộ module khuếch đại công
suất này cho phép máy phát vẫn hoạt động liên tục khi có một hoặc vài module sự cố
( lưu ý là máy phát hình số thì không có phần trung tần và phần khuếch đại tiếng
riêng như máy phát hình tương tự).
+ Ngõ ra của khối khuếch đại công suất nối với khối lọc hài (harmonics filter),
khối lọc kênh (channel filter) và khối chống sét (lightning protection) trước khi đến
đầu vào cáp để lên anten phát. Máy phát VN7250 là thế hệ máy phát mới, sử dụng
làm mát máy bằng chất lỏng cho từng module khuếch đại công suất ( mỗi module
dùng nguồn điện riêng).
Bộ Exciter bao gồm nhiều module khác nhau:
 Encoder cho DVB-T đối với tín hiệu video số đầu vào hoặc encoder cho tín
hiệu video tương tự đầu vào.
 Bộ sửa lỗi tiến kỹ thuật số (Precorrector).
 Bộ điều chế (Modulator)
 Bộ điều khiển ( Controller)
 Đơn vò điều khiển (Control unit),
 Motherboard (mạch chinh).
 Phần nguồn điện.
V. Sơ đồ khối thu tín hiệu :
a/ Sơ đồ khối máy thu :

Hình 5-1 : Sơ đồ khối máy thu
b/ Sơ đồ khối thu kênh truyền hình kỹ thuật số mặt đất trong thực tế :
Trang 25
Chỉnh
kênh
Giải điều
chế
Nyp
Nyp
Bộ cân
bằng
kênh
Bộ giải
mã trong
Bộ giải
xáo trộn
Giải mã ngoài
Reed-Solomon
Bộ chèn
ngoài
RF