Truyền hình di động với công nghệ t DMB

bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học bách khoa hà nội

------------[[\\-------------

NGÔ TRí THắNG

TRUYN HèNH DI NG VI CễNG NGH T-DMB

luận văn thạc sĩ kỹ thuật
ngành: điện tử viễn thông
NGI HNG DN:
TS. PHM NGC NAM

Hà nội - 2012


Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan luận văn “Truyền hình di động với công nghệ T-DMB” là
công trình nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép của bất kỳ ai. Nội dung của
luận văn được trình bày từ những kiến thức tổng hợp của cá nhân, tổng hợp từ các
nguồn tài liệu có xuất xứ rõ ràng và trích dẫn hợp pháp. Kết quả nghiên cứu được
trình bày trong luận văn này chưa từng được công bố tại bất kỳ công trình nào khác.
Nếu sai, Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 15 tháng 03 năm 2012
Tác giả
Ngô Trí Thắng


Lời cảm ơn

Tôi xin trân trọng tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tập thể cán bộ giảng viên Khoa
Sau đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng
tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn các nhà giáo, các nhà khoa học đã tận tình giảng
dạy, giúp đỡ, hướng dẫn chúng tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Ngọc Nam đã tận tình giúp đỡ, hướng
dẫn tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Dù đã có rất nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài, nhưng do điều
kiện nghiên cứu và khả năng còn hạn chế, luận văn chắc chắn không tránh khỏi
những thiếu sót. Tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến quý báu của quý thầy cô
giáo cùng các bạn đồng nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 03 năm 2012
Tác giả
Ngô Trí Thắng


MỤC LỤC
Lời cam đoan

Trang

Lời cảm ơn
Danh mục các thuật ngữ và chữ viết tắt
Danh mục các hình vẽ
Danh mục các bảng
MỞ ĐẦU

1

1. Lý do chọn đề tài

1

2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2

3. Phương pháp nghiên cứu

3

Chương 1: Tổng quan về các công nghệ truyền hình di động

4

1.1. Tổng quan về các công nghệ cung cấp truyền hình di động

4

1.1.1. Các công nghệ truyền hình di động sử dụng nền tảng 3G
1.1.2. Truyền hình di động sử dụng các mạng truyền hình quảng bá
mặt đất
1.1.3. Truyền hình di động sử dụng phát thanh vệ tinh
1.1.4. Truyền hình di động sử dụng các công nghệ khác như Wimax
hay Wibro
1.2. Truyền hình di động sử dụng nền tảng mạng 3G

4
6

9
9
9

1.2.1. Truyền hình di động dùng MBMS

9

1.2.2. Truyền hình di động sử dụng 3G HSDPA

10

1.2.3. Một số nhà khai thác truyền hình di động trên 3G

10

1.3. Truyền hình di động sử dụng video số quảng bá (DVB)

11

1.3.1. DVB-T Truyền hình số quảng bá mặt đất

12

1.3.2. DVB-T cho các ứng dụng di động

13

1.3.3. DVB-H cung cấp truyền hình di động

13

1.4. Truyền hình di động sử dụng DMB

14

1.4.1. Dịch vụ phát thanh số quảng bá

14

1.4.2. Dịch vụ DMB

16

1.5. Dịch vụ truyền hình di động Media FLO

18

1.5.1. Kết nối cho MediaFLO

19

1.5.2. Các công nghệ thực hiện dịch vụ MediaFLO

20


1.6. Dịch vụ DAB-IP cho truyền hình di động

20

1.7.Truyền hình di động sử dụng dịch vụ ISDB-T

21

1.8. Truyền hình di động cung cấp qua công nghệ Wimax

22

Kết luận chương 1

22

Chương 2: Công nghệ quảng bá đa phương tiện số mặt đất T-DMB

24

2.1. Giới thiệu

24

2.2. Tổng quan về công nghệ DMB

25

2.3. Các dịch vụ DAB và DMB

27

2.3.1. Dịch vụ truyền hình số DMB

28

2.3.2. Dịch vụ phát thanh số DAB

28

2.3.3. Các dịch vụ dữ liệu

29

2.3.4. Các dịch vụ tương tác

30

2.4. Sử dụng cấu trúc DAB cho dịch vụ DMB

31

2.4.1. Giới thiệu về DAB

31

2.4.2. Cấu trúc DAB thay đổi như thế nào cho phù hợp với DMB

31

2.4.3. Đặc điểm nổi bật của tiêu chuẩn T-DMB

35

2.5. Mã hóa nguồn

35

2.5.1. Mã hóa các dòng video

36

2.5.2. Mã hóa các dòng âm thanh

45

2.5.3. Mã hóa các nội dung tương tác của dịch vụ video DMB

50

2.5.4. Đồng bộ và hợp nhất của dịch vụ video DMB

53

2.6. Mã hóa và ghép kênh

53

2.6.1. Mã hóa kênh

54

2.6.2. Ghép kênh

58

2.7. Điều chế và truyền dẫn

60

2.7.1. Truyền dẫn đa đường và nhiễu giữa các kí hiệu

61

2.7.2. Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao

63

2.7.3. Chế độ truyền tải DMB

65

2.7.4. Điều chế và xen kẽ tần số

66

Kết luận chương 2

68

Chương 3: Các mở rộng liên quan đến T-DMB

70

3.1. Các tiêu chuẩn DAB/DMB

70


3.2. Các dịch vụ T-DMB và khả năng tương tác với các mạng khác trên nền
T-DMB

73

3.2.1. Một số nội dung điển hình cho truyền hình di động

74

3.2.2. Dịch vụ dữ liệu tương tác

74

3.2.3. Dịch vụ thông tin giao thông và du lịch (TTI)

76

3.3. Các dịch vụ tiên tiến của T-DMB: các dịch vụ trong tương lai

76

3.3.1. Dịch vụ truyền hình ba chiều trên T-DMB

76

3.3.2. Dịch vụ EPG dựa trên dọng nói

76

3.3.3. Dịch vụ Web quảng bá cho điện thoại

76

3.4. Công nghệ T-DMB tiên tiến

78

3.5. Mô hình hợp tác cung cấp nội dung

79

3.6. Hệ thống truy nhập có điều kiện

80

Kết luận chương 3

84

Chương 4: Triển khai công nghệ T-DMB trên thế giới và thử nghiệm
tại Việt Nam

85

4.1. Tình hình triển khai T-DMB trên thế giới

85

4.2. Triển khai thử nghiệm công nghệ T-DMB tại VTV

86

4.2.1. Cấu hình thử nghiệm

86

4.2.2. Các thiết bị thử nghiệm

87

4.2.3. Thiết bị đầu cuối T-DMB

89

4.3. Lựa chọn tần số thử nghiệm T-DMB

90

4.4. Đánh giá thử nghiệm công nghệ T-DMB của VTV

91

4.5. Đánh giá khả năng triển khai về mặt kỹ thuật của công nghệ T-DMB

93

Kết luận chương 4

94

KẾT LUẬN

95

TÀI LIỆU THAM KHẢO

96


THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

ASI

Asynchronous Serial Interface

Tín hiệu nối tiếp bất đồng bộ

ATSC

Advance Television Systems
Committee

Ủy ban các hệ thống truyền hình
tiên tiến

AVC

Advance Video Coding

Mã hóa video tiên tiến

OFDM

Orthogonal FDM

COFDM

Coded OFDM

DAB

Digital Audio Broadcasting

Phát thanh quảng bá kĩ thuật số

DMB

Digital Multimedia Broadcasting

Phát quảng bá đa phương tiện số

T-DMB

Terrestrial- DMB

Phát quảng bá đa phương tiện số
mặt đất

DRM

Digital rights management

Quản lý bản quyền kỹ thuật số

DTH

Direct to home

Tới tận nhà

DTTB

Digital terrestrial broadcasting

Phát quảng bá mặt đất số của Nhật
Bản

DVB

Digital Video Broadcasting

Phát quảng bá video số

DVBCBMS

DVB-Convergence of Broadcast
and Mobile Services

Hội tụ các dịch vụ quảng bá và di
động DVB

DVB-H

DVB-Handheld

DVB cho thiết bị cầm tay

DVB-T

DVB-Terrestrial

DVB phát mặt đất

ESG

Electronic service guide

Hướng dẫn dịch vụ điện tử

ETSI
FDM

European Telecommunication
Standards Institute
Frequency Division
Multiplexing

Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao
Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao có mã hóa sửa lỗi

Viện tiêu chuẩn Châu Âu
Ghép kênh phân chia theo tần số

FEC

Forward Error Correction

Sửa lỗi chuyển tiếp

FLUTE

FLUTE

Ứng dụng truyền file được dùng
trong các mạng đơn hướng

GPS

Global Positioning System

Hệ thống định vị toàn cầu


Viết tắt

Tiếng Anh

H.264

Tiếng Việt
Tiêu chuẩn nén video của ITU

HSDPA

High-speed downlinhk packet
Access

Truy cập gói đường xuống tốc độ
cao

ICI

Inter Carrier Interference

Nhiễu giữa các sóng mang

IMT2000

The ITU’s framework for 3G
Services

Cơ cấu của ITU cho các dịch vụ
3G

IPDC

IP Datacasting

Quảng bá IP

IPE

IP Encapsulator

Đóng gói IP

IPsec

IP security

Bảo mật IP

ISDB-T

Integrated Services Digital
Broadcasting Terrestrial

Tích hợp dịch vụ số phát quảng bá
mặt đất

ISI

Inter Symbol Interference

Nhiễu giữa các kí hiệu điều chế

ITU

International Telecommunication
Union

Hiệp hội viễn thông quốc tế

LTE

Long-term evolution

Phát triển dài hạn

MBMS

Multimedia Broadcasting and
Multicasting Services

MediaFLO

MediaFLO

Dịch vụ phát quảng bá và đa
hướng đa phương tiện
Công nghệ quảng bá đa phương
tiện của Qualcomm

MPE

Multi-Protocol Encapsulation

Đóng gói đa giao thức

MPEG

Motion Picture Expert Group

Nhóm chuyên gia về hình ảnh
động

NOC

National Ops Center

Trung tâm điều hành quốc gia

QPSK

Quadrature phase shift keying

Điều chế khóa dịch pha vuông góc

QCIF

Quater common interface
format

Định dạng giao diện màn hình 1/4
(176x120 NTSC và 176x144 PAL)

S-DMB

Stallite-DMB

Chế độ phát DMB vệ tinh

RS

Reed-Solomon code

Mã Reed-Solomon


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
HÌNH VẼ
Hình 1.1

NỘI DUNG
Các công nghệ truyền hình di động

TRANG
4

Truyền dẫn quảng bá và đơn hướng trong truyền hình di
động
Phân đoạn cung cấp dịch vụ cung cấp truyền hình di
động trên 3G

11

Hình 1.4

Truyền hình mặt đất

12

Hình 1.5

Hệ thống truyền dẫn DVB-H

13

Hình 1.6

Hệ thống DAB Eureka 147

14

Hình 1.7

Hệ thống truyền dẫn T-DMB

16

Hình 1.8

Dịch vụ S-DMB ở Hàn Quốc

17

Hình 1.9

Mạng Media FLO

19

Hình 1.10

DAB-IP cho truyền hình di động

20

Hình 1.11

Dịch vụ ISDB-T Nhật Bản

21

Hình 2.1

Mạng đơn tần (A) và mạng đa tần (B)

26

Hình 2.2

Các biến thể của S-DMB

27

Hình 2.3

Tổng thể các dịch vụ và thành phần dịch vụ DAB/DMB

28

Hình 2.4

Kết hợp các mạng DMB và GSM/UMTS để cung cấp các
dịch vụ tương tác

30

Hình 2.5

Cấu trúc khung của DAB

32

Hình 2.6

Sự phát triển của dịch vụ DMB trên nền cấu trúc khung
DAB

33

Hình 2.7

Hệ thống DMB

34

Hình 2.8

Các sóng mang T-DMB trong băng 6Mhz

34

Hình 2.9

Các phân đoạn truyền tải truyền hình di động T-DMB

35

Hình 2.10

Mã hóa nguồn, đồng bộ và ghép kênh cho dịch vụ video
DMB

36

Hình 2.11

Chu trình đặc trưng các khung I, B, P

40

Hình 1.2
Hình 1.3

5


HÌNH VẼ

NỘI DUNG

TRANG

Hình 2.12

MPEG-4AVC có thể phân chia thành phần chói của từng
MacroBlock theo nhiều cách để tối ưu hóa việc bù
chuyển động

42

Hình 2.13

So sánh với phương thức của AAC

47

Hình 2.14

Phương pháp phân chia bit

48

Hình 2.15

Cấu trúc khung của dòng bit BSAC

48

Hình 2.16

Các chế độ SBA

49

Hình 2.17

Hiệu suất của BSAC

49

Hình 2.18

Phương pháp MPEG-4 BIFS

52

Hình 2.19

Các dịch vụ BIFS trong T-DMB

53

Hình 2.20

Chuỗi truyền dẫn DAB/DMB

54

Hình 2.21

Các thiết bị cho truyền hình di động T-DMB

54

Hình 2.22

Mã hóa xoắn và giải xoắn

55

Hình 2.23

Sơ đồ khối đầu thu DAB

56

Hình 2.24

Mã hóa ngoài và chèn xoắn

57

Hình 2.25

Gói dữ liệu đầu vào

57

Hình 2.26

Gói đã được bảo vệ lỗi

58

Hình 2.27

Cấu trúc khung truyền dẫn DAB/DMB

58

Hình 2.28

Tổng quát ghép kênh của DAB

59

Hình 2.29

Mã hóa xoắn trong ghép kênh

60

Hình 2.30

Hiện tượng đa đường

62

Hình 2.31

Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao

64

Hình 2.32

Khoảng thời gian bảo vệ

64

Hình 2.33

Đồng bộ cho DAB

65

Hình 2.34

Điều chế DPQSK

66

Hình 2.35

QPSK timing diagram

67


HÌNH VẼ

NỘI DUNG

TRANG

Hình 2.36

DPQSK timing diagram

67

Hình 2.37

Chèn tần số

68

Hình 3.1

Các lựa chọn nội dung di động

74

Hình 3.2

Mô hình cung cấp dịch vụ TTI

75

Hình 3.3

Sơ đồ khối cấu hình của dịch vụ BWS

77

Hình 3.4

Công nghệ T-DMB tiên tiến

78

Hình 3.5

Cấu trúc của T-DMB MATE

78

Hình 3.6

Mô hình lợi nhuận của các nhà khai thức truyền hình di
động

80

Hình 3.7

Mô hình hệ thống truy cập điều kiện

82

Hình 3.8

Cấu trúc của hệ thống DRM trong T-DMB

83

Hình 4.1

Sơ đồ khối thử nghiệm T-DMB tại Hà Nội

86

Hình 4.2

Thiết bị và anten T-DMB đang được thử nghiệm

87

Hình 4.3

Thiết bị KME-10 (Mã hóa)

87

Hình 4.4

Thiết bị ghép kênh D-VAUDAX

89

Hình 4.5

Thiết bị DAB-Mod-3000 của Công ty UBS

89

Hình 4.6

Các thiết bị đầu cuối của T-DMB

90

Hình 4.7

Hình 4.8

Cấp phát 4 khối T-DMB ở kênh 10 theo tiêu chuẩn Châu
Âu
Cấp phát 4 khối T-DMB ở kênh 10 theo tiêu chuẩn Hàn
Quốc

91
91

Hình 4.9

Vùng phủ sóng ngoài trời

92

Hình 4.10

Vùng phủ sóng trong nhà

92


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

BẢNG BIỂU

NỘI DUNG

TRANG

Bảng 1-1

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

8

Bảng 1-2

Các mode truyền dẫn DAB

15

Bảng 1-3

Mã hóa âm thanh và hình ảnh cho công nghệ DAB và
DMB

15

Bảng 1-4

So sánh các công nghệ dịch vụ truyền hình di động

23

Bảng 2-1

Các đặc điểm nổi bật của T-DMB

35

Bảng 2-2

Đặc trưng các mode truyền tải DMB

65

Bảng 3-1

Các dịch vụ TTI hai chiều

76

Bảng 4-1

Các nước triển khai dịch vụ T-BMB

85


MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay dịch vụ truyền hình di động đã khá phổ biến trên thế giới kể cả ở
Việt Nam. Dịch vụ cho phép các thiết bị cầm tay bao gồm điện thoại di động, máy
chơi game, thiết bị gắn trên ô tô, thiết bị điện tử cá nhân… có thể xem truyền hình
kể cả khi di chuyển. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, viễn thông và
truyền hình đã có nhiều giải pháp dựa trên nhiều nền tảng để cung cấp dịch vụ
truyền hình di động như truyền hình di động trên mạng 3G, công nghệ DVB-H,

công nghệ T-DMB, ….
Thời gian gần đây, bên cạnh việc phát triển hệ thống truyền hình số mặt đất,
tổng công ty VTC cũng đã triển khai thử nghiệm dịch vụ truyền hình di động với
thiết bị thu truyền hình số bằng công nghệ DVB-H được tích hợp trên điện thoại di
động. Công ty thông tin di động S-Fone cũng cung cấp dịch vụ truyền hình di động
bằng công nghệ 3G CDMA2000. Công nghệ truyền hình di động T-DMB của Hàn
Quốc đã được Đài truyền hình Việt Nam phát thử nghiệm. Như vậy vấn đề đặt ra
đối với các nhà khai thác quảng bá và di động là công nghệ nào sẽ là công nghệ
hiệu quả và thành công với dịch vụ truyền hình di động.
Công nghệ truyền hình di động trên mạng 3G có ưu điểm là có thể cung cấp
với diện phủ sóng lớn, tương tác người dùng tốt do sử dụng kết nối hai chiều. Tuy
nhiên nó cũng bộc lộ các yếu điểm như dịch vụ chiếm nhiều băng thông dẫn đến
khả năng đáp ứng cho tập người dùng lớn bị hạn chế, chi phí đầu tư lớn,…
Công nghệ truyền hình số cho thiết bị bị cầm tay DVB-H có ưu điểm là sử
dụng được trên cơ sở nâng cấp tài nguyên sẵn có của truyền hình số mặt đất, chi phí
đầu từ thấp, có thể cung cấp dịch vụ mà không bị hạn chế số lượng người dùng do
sử dụng phương thức quảng bá, thiết bị đầu cuối tiết kiệm năng lượng dẫn đến tăng
thời gian sử dụng dịch vụ,… Bên cạnh đó nó cũng có những nhược điểm như không
có luồng tương tác phản hồi nên thường sử dụng các luồng truyền thông khác như
3G, GPRS, Wifi,...; bị suy hao và chịu tác động về địa hình, thiết bị đầu cuối ít.

1


Công nghệ truyền quảng bá đa phương tiện T-DMB phát triển mạnh ở Hàn
Quốc do có sự đồng thuận của các nhà sản xuất đầu cuối nên số thiết bị hỗ trợ công
nghệ này ở Hàn Quốc là tương đối lớn. Công nghệ T-DMB sử dụng phổ tần VHF
băng III hoặc L-Band với băng thông 1.7Mbps, cung cấp dung lượng kênh truyền
1.1Mbps, tương đương với 3 kênh video, 1 kênh audio và 1 kênh dữ liệu. T-DMB
sử dụng băng thông hẹp hơn (bằng 1/4 kênh truyền hình tương tự) và cung cấp số

lượng kênh video ít, nên rất phù hợp cho các quốc gia đang bị cạn kiệt về tần số như
Việt Nam và phù hợp cho các nhà khai thác dịch vụ truyền hình di động với quy mô
vừa và nhỏ, yêu cầu vùng phủ sóng lớn, công suất phát thấp.
Với mong muốn đóng góp phần nhỏ của trí thức bản thân cho sự phát triển
đa dạng của công nghệ truyền hình di động ở Việt Nam, được sự hướng dẫn tâm
huyết của thầy giáo TS. Phạm Ngọc Nam, tác giả đã chọn đề tài “Truyền hình di
động với công nghệ T-DMB” để tập trung nghiên cứu công nghệ T-DMB một công
nghệ mới và đầy tiềm năng cho dịch vụ truyền hình di động. Đây là một mảng đề tài
khá lớn, đòi hỏi những nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn nghiêm túc.
2. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
a. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu tổng quan các công nghệ truyền hình di động đã và đang triển
khai trên thế giới và những thử nghiệm tại Việt Nam, trong đó trọng tâm đi vào
công nghệ T-DMB. Để từ đó đưa ra những kết luận, đề xuất làm căn cứ thực tiễn
cho các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình và người sử dụng dịch vụ truyền hình lựa
chọn công nghệ để phát triển trong tương lai.
b. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Với mục đích tìm hiểu về công nghệ cho truyền hình di động để từ đó đưa ra
một nền tảng để phát triển các dịch vụ gia tăng cho dịch vụ truyền hình di động.
Luận văn tập trung vào việc giới thiệu tổng quan các công nghệ tiêu biểu cho truyền
hình di động trong chương 1. Từ đó đi vào nghiên cứu công nghệ truyền hình TDMB trong chương 2. Dựa trên kết quả nghiên cứu trên, chương 3 đưa ra các mở

2


rộng liên quan đến T-DMB để làm nền tảng cho việc phát triển các dịch vụ gia tăng.
Chương 4 tập trung vào khảo sát tình hình thử nghiệm T-DMB trên thế giới và thử
nghiệm tại Việt Nam.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Sử dụng các tài liệu về lý thuyết kinh điển làm cơ sở lý luận.

- Tìm kiếm tài liệu và cập nhật các thông tin trên mạng Internet.
- Nghiên cứu tìm hiểu công nghệ quảng bá đa phương tiện T-DMB.
- Tiến hành khảo sát các thử nghiệm của công nghệ T-DMB trên thế giới và tại Việt
Nam để chứng minh lý thuyết, khẳng định tính khả thi và đi đến kết luận khách
quan, chính xác.

3


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH DI ĐỘNG
1.1. Tổng quan về các công nghệ cung cấp dịch vụ truyền hình di động [1] [11]
Đã có một số công nghệ được sử dụng để cung cấp các dịch vụ truyền hình
di động hiện nay. Chúng ta có thể phân chia các dịch vụ truyền hình di động theo ba
hướng chính đó là: theo các mạng 3G, theo các mạng truyền hình quảng bá mặt đất
và vệ tinh và cuối cùng là theo các mạng không dây băng rộng. Tất cả các công
nghệ này vẫn đang không ngừng phát triển vì sự phát triển của các dịch vụ truyền
hình di động mới đang ở giai đoạn đầu trong quá trình phát triển.

Hình 1.1: Các công nghệ truyền hình di động
1.1.1. Các dịch vụ truyền hình di động sử dụng nền tảng mạng di động 3G
Khi mạng phát triển lên 3G, tốc độ dữ liệu gia tăng và các giao thức để định
nghĩa cho âm thanh và hình ảnh được phát đi cũng được bổ sung. Điều này dẫn đến
đề xuất cho các kênh video trực tiếp bởi mạng 3G có thể truyền tải với tốc độ 128
kbps hoặc cao hơn nữa. Với tốc độ đó kết hợp với mã hóa hiệu suất cao như
MPEG-4 thì việc cung cấp dịch vụ video trở nên rất khả thi. Để cung cấp dịch vụ
hình ảnh đồng bộ xuyên các mạng và nhiều loại máy cầm tay nhỏ có thể nhận được

4

dẫn tới nỗ lực chuẩn hóa bởi 3PP để chuẩn hóa các file định dạng có thể truyền
được và các giải thuật nén được sử dụng.
Truyền hình di động sử dụng trên nền tảng 3G và 3G+ mở rộng và có thể xa
hơn nữa về sau được chia thành các dịch vụ unicast và các dịch vụ multicast và
broadcast. Các mạng 3G cũng được chia thành hai dòng:
- Các mạng 3G phát triển từ mạng GSM
- Các mạng 3G phát triển từ CDMA
Có hai cách tiếp cận để vận chuyển nội dung cho truyền hình di động. Đó là
broadcast và unicast. Ở kiểu broadcast, cùng một khối nội dung được tạo ra sẵn sàng
truyền tới người sử dụng với số lượng không hạn chế qua mạng. Kiểu broadcast là
tưởng dành cho việc phát các kênh truyền hình quảng bá với yêu cầu phổ thông.
Truyền theo kiêu unicast là một cách khác được thiết kế để phát tới người sử
dụng các video mà người sử dụng đã lựa chọn hay các dịch vụ video/audio khác.
Các kết nối thực sự khác biệt ở mỗi người sử dụng tùy theo sự lựa chọn của mỗi
người,khối nội dung được truyền tới với chất lượng như các dịch vụ khác. Unicast
rõ ràng có hạn chế về số người sử dụng vì khả năng tài nguyên. Ví dụ: Luồng video
về một sự kiện thể thao có thể được lựa chọn bởi một trăm người trong một nghìn
người sử dụng, điều này dẫn đến tình trạng cạn kiệt tài nguyên cho việc truyền phát
các dịch vụ như vậy. Do đó khả năng mở rộng của kiểu unicast bị hạn chế, đồng
thời chi phí cho các dịch vụ riêng của người sử dụng có thể cung cấp là rất cao.

Hình 1.2: Truyền dẫn quảng bá và đơn hướng trong truyền hình di động

5


1.1.1.1. Các dịch vụ unicast
Các mạng 3G (UMTS) và các mạng tiến hóa có thể cung cấp các dịch vụ
video streaming, download, hay progressive download cho các video clip hay truyền

hình trực tiếp. Các mạng cũng có thể cung cấp một lượng lớn các dịch vụ đa
phương tiện khác. Một số ví dụ:
- 3G UMTS (wide band CDMA) video streaming hay download
- WCDMA HSPDA (high-speed packet download access technology)
Các mạng CDMA2000 có thể cung cấp dữ liệu tốc độ cao cho unicast hay
multicast truyền hình. Đa số các nhà khai thác đều nâng cấp mạng của họ. Ví dụ:
1xEV-DO có thể cung cấp các kênh riêng cho việc truyền dẫn đa phương tiện, bao
gồm cả truyền hình di động. Một số ví dụ khác:
- CDMA 1x ti CDMA 3x-based truyền hình di động
- CDMA 1xEV-DO-based truyền hình di động
Truyền hình có thể ở định dạng luồng hay sử dụng đường truyền tốc độ cố
định để cung cấp truyền hình trực tuyến.
1.1.1.2. Các dịch vụ multicast và broadcast
Truyền hình trực tuyến có thể được cung cấp bởi mạng theo kiểu broadcast
trong đó tất cả các router biên của mạng sẽ lặp lại việc truyền dẫn tới các thiết bị
đầu cuối được kết nối. Nói cách khác, chúng được cung cấp theo kiểu multicast
trong đó chỉ có thiết bị đầu cuối lựa chọn mới nhận được đường truyền.Cả mạng 3G
phát triển từ GSM và mạng 3G phát triển từ CDMA đều hỗ trợ phân phối nội dung
truyền hình di động theo broadcasting và multicasting.
- Các mạng 3G (UMTS-WCDMA) dưới 3GPP: MBMS
- Các mạng 3G phát triển từ CDMA dưới 3GPP2: BCMCS
1.1.2. Truyền hình di động sử dụng các mạng truyền hình quảng bá mặt đất
Khái niệm truyền hình di động sử dụng các mạng quảng bá mặt đất có phần
tương tự như các máy thu vô tuyến FM được thiết kế vào trong máy điện thoại cầm
tay. Việc tiếp nhận sóng vô tuyến từ các kênh FM và không sử dụng đến tài nguyên

6


của mạng 2G hay 3G nên các máy cầm tay vẫn có thể hoạt động bình thường. Các

máy cầm tay có một nút điều chỉnh máy thu hình và bộ điều chế cho tín hiệu FM
được gắn vào riêng biệt. Ở những nơi không có di động 2G, 3G, vô tuyến FM vẫn
hoạt động thì truyền hình di động sử dụng công nghệ quảng bá số mặt đất cũng theo
lý thuyết tương tự và sử dụng phổ VHF hoặc UHF để truyền tải dịch vụ truyền hình
di động.
Với mục đích truyền tải truyền hình di động, cộng đồng truyền hình quảng bá
đã tìm thấy cách để sửa đổi tiêu chuẩn DVB-T, tiêu chuẩn sử dụng cho truyền hình
quảng bá ở châu Âu, châu Á và Trung Đông… Chuẩn DVB-T được tăng cường bổ
sung thêm các đặc tính thích hợp cho việc truyền tải tín hiệu truyền hình tới máy
cầm tay và chuẩn mới sửa đổi này được đổi tên thành chuẩn DVB-H. Do có thay đổi
trong việc truyền dẫn nên dữ liệu được truyền theo các cụm trên một kênh đặc biệt
để tiết kiệm năng lượng cho máy di động. Bổ sung sửa lỗi trước (FEC) và công
nghệ điều chế để đảm bảo cho môi trường hoạt động của máy cầm tay. Dịch vụ
truyền hình di động cung cấp theo kiểu quảng bá sử dụng cơ sở hạ tầng hiện tại hay
mới của DVB-T được điều chỉnh cho DVB-H hoặc của DAB được điều chỉnh cho
T-DMB.
Các dịch vụ DVB-H, DMB có tiềm năng lôi cuốn nhờ chế độ quảng bá, tiết
kiệm được phổ tần có giá trị 3G và các chi phí liên quan cho khách hàng cũng như
nhà khai thác dịch vụ. Tuy nhiên, các mạng máy phát mặt đất không thể tiếp cận
được mọi chỗ và bị hạn chế bởi tầm nhìn thẳng của các máy phát. Không thể nói
rằng phổ tần truyền hình quảng bá lại được cấp phát dễ dàng ở băng tần UHF, VHF
và cũng không riêng cho truyền dẫn truyền hình số, tuy nhiên với một khe 8Mhz có
thể cung cấp nhiều kênh cho truyền hình di động thì nhiều nước hiện nay đã tập
trung vào cung cấp tài nguyên theo kiểu này.
Truyền hình di động theo kiểu truyền hình quảng bá mặt đất cũng phân làm
ba luồng công nghệ chính đã và đang tiếp tục phát triển:
- Phát thanh truyền hình di động sử dụng các tiêu chuẩn truyền hình quảng bá
mặt đất có sửa đổi: DVB-T, công nghệ sử dụng rộng rãi cho việc số hóa các mạng

7

truyền hình quảng bá ở châu Âu, châu Á và một số khu vực khác trên thế giới. Công
nghệ được sử dụng với những cải tiến nhất định như DVB cho máy cầm tay hay gọi
là DVB-H. Đây là một chuẩn chính mà dựa vào chuẩn này, rất nhiều mạng thương
mại đã bắt đầu triển khai các dịch vụ truyền hình di động. ISDB-T sử dụng ở Nhật
là một trường hợp tương tự khác.
- Phát thanh truyền hình di động sử dụng các tiêu chuẩn phát thanh số quảng
bá có sửa đổi: các chuẩn DAB cung cấp một môi trường linh hoạt cho các tín hiệu
đa phương tiện của truyền hình quảng bá mặt đất bao gồm dữ liệu, âm thanh, hình
ảnh được sử dụng ở rất nhiều nơi trên thế giới. Các chuẩn này được điều chỉnh
thành các chuẩn DMB. Lợi thế của công nghệ này là được thử nghiệm tốt và phổ
của chúng được cấp phát bởi ITU 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 đất sử dụng các công nghệ mới khác: FLO là
một công nghệ mới sử dụng CDMA như một giao diện, nó có thể được sử dụng cho
phát quảng bá và đa hướng bằng việc thêm một số tính năng vào các mạng CDMA.
Tóm lại một số công nghệ truyền hình di động quảng bá mặt đất chính:
- DVB-H và T-DMB
- ISDB-T (dùng ở Nhật Bản)
- MediaFLO (sử dụng ở Mỹ và Canada)
Bảng 1.1: So sánh các công nghệ truyền hình di động phát quảng bá mặt đất
Đặc điểm

DVB-H

T-DMB

ISDB-T

Định dạng âm
thanh và video

MPEG-4 hay WM9
video; AAC hay
WM audio

MPEG-4 video;
BSAC audio

MPEG-4 video;
AAC audio

Luồng truyền tải IP over MPEG-2TS

MPEG-2 TS

MPEG-2 TS

Điều chế

QPSK hay 16QAM
với COFDM

Băng thông RF

5-8MHz

Công nghệ tiết
kiệm năng lượng

Cắt lát thời gian

DQPSK với
COFDM
1,54MHz
(Hàn Quốc)
Thu nhỏ
băng thông

QPSK hay 16QAM
với COFDM
433kHz
(Nhật Bản)
Thu nhỏ
băng thông

8


1.1.3. Truyền hình di động sử dụng phát thanh vệ tinh
Phát thanh âm thanh số (DAB) được truyền qua vệ tinh cũng như qua
phương tiện vô tuyến mặt đất đã được sử dụng ở nhiều nước. DAB là một sự thay
thế cho việc truyền dẫn sóng FM tương tự truyền thống. DAB có khả năng phát các
âm thanh stereo chất lượng cao và dữ liệu thông qua quảng bá trực tiếp từ vệ tinh
hay các máy phát vô tuyên mặt đất tới các máy thu DAB. Các chuẩn phát thanh đa
phương tiện số (DMB) được mở rộng từ các chuẩn DAB, hợp nhất với các đặc tính
cần thiết để 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 tập
trung rất cao cung cấp cho Hàn Quốc và Nhật Bản để cung cấp phát trực tiếp truyền

hình di động cho các máy cầm tay. Các chuẩn như DMB-S hay SDMB. Các dịch vụ
như vậy cũng đã được triển khai ở Châu Âu và các nước khác.
1.1.4. Truyền hình di động sử dụng các công nghệ khác như WiMAX hay WiBro
WiBro (Wireless Broadband) là dịch vụ truy cập Internet không dây tốc độ
cao. Dịch vụ này sử dụng băng tần WiMAX, có thể cung cấp truy nhập internet khi
máy nhận đang chuyển động với tốc độ lên đến 60km/h. Các dạng ứng dụng cho
WiBro là âm thanh và hình ảnh theo yêu cầu, tải nhac chuông giao dịch điện tử.
1.2. Truyền hình di động sử dụng nền tảng mạng 3G
1.2.1. Truyền hình di động dùng MBMS
Các mạng 3G cung cấp nội dung video và truyền hình theo luồng. Tuy nhiên,
kiểu vận chuyển này tạo ra một lưu lượng đáng kể và có thể mạng nhanh chóng bị
quá tải. Nhận thấy rằng truyền hình di động sẽ được sử dụng nhiều hơn rất nhiều so
với thời điểm kết thúc các tiêu chuẩn 3G, các nhà khai thác đang yêu cầu mở rộng
tiêu chuẩn 3G bao gồm cả MBMS (phổ tần cho dữ liệu trong băng) và HSDPA (phổ
tần mở rộng cho dữ liệu).
MBMS dự tính sử dụng một kênh phát quảng bá trong mỗi ô hơn là sử dụng
kết nối điểm - điểm riêng biệt cho từng máy di động.

9


Công nghệ MBMS có nghĩa là xác định một số vấn đề nảy sinh đối với các
tần số và các tài nguyên phổ tần trái ngược lại với công nghệ HSDPA. Ví dụ về các
dịch vụ MBMS:
- O2 thử nghiệm trong băng UHF (độc lập với 3G)
- Dịch vụ TDtv của IPWireless dùng một phần phổ tần của 3G (WCDMA)
cho truyền tải dữ liệu.
1.2.2. Truyền hình di động sử dụng 3G HSDPA
HSDPA là sự phát triển của công nghệ 3G cho truyền tải dữ liệu tốc độ cao
hỗ trợ tốt cho dịch vụ video. HSDPA có thể mở rộng tốc độ bit lên đến 10Mb/s hoặc

thậm chí cao hơn (đường xuống) trong các mạng 3G 5Mhz. Sở dĩ đạt được như vậy
là do sử dụng các kỹ thuật lớp vật lí mới như điều chế thích ứng và mã hóa, lập lịch
đóng gói nhanh và chọn ô nhanh. Trung bình một người có thể kì vọng tốc độ tải
xuống 550-1000 kb/s. Các tốc độ này có thể vận chuyển được video chất lượng
DVD cho các màn hình nhỏ của truyền hình di động.
Các công nghệ như HSDPA không cố định mà luôn được cải tiến và nó đã
được triển khai ở nhiều nước trên thế giới.
1.2.3. Một số nhà khai thác truyền hình di động trên 3G
1.2.3.1. MobiTV
MobiTV là một ví dụ tốt nhất về dịch vụ truyền hình di động qua mạng 3G.
Cung cấp hơn năm mươi kênh trực tiếp phổ thông từ các nhà cung cấp dịch vụ
quảng bá, bao gồm CNN, CNBC, ABC News, Fox News, ESPN, Kênh thời tiết và
Discovery…. MobiTV cung cấp dịch vụ này qua một số nhà khai thác ở nhiều nước
sử dụng mạng 3G.

10


Hình 1.3: Phân đoạn cung cấp dịch vụ cung cấp truyền hình di động trên 3G
1.2.3.2. Các nhà khai thác quảng bá với các kênh dành riêng cho truyền hình di động
Một số nhà khai thác quảng bá trên các kênh riêng biệt 3G:
- Discovery Mobile: đặc điểm nó là tiền trả thêm cho biểu diễn MTV với nội
dung được chuẩn bị trước phù hợp với từng loại thiết bị di động.
- HBO cũng cung cấp nội dung trả tiền trước với gói có độ dài 90 phút đặc
biệt cho thiết bị di động.
- CNBC chuẩn bị trước các bảng tin và tiêu đề đặc biệt cho di động.
- Nội dung trên Eurosport và ESPN cũng sẵn sàng cho hiển thị trên các thiết
bị di động.
Danh sách các nhà khai thác quảng bá như vậy là rất lớn và chắc chắn rằng
hầu như tất cả các nhà khai thác quảng bá sẽ cung cấp nội dung của họ trực tiếp trên

các nền tảng cơ sở di động hoặc chuẩn bị sẵn nội dung đặc biệt cho truyền hình di
động.
1.3. Truyền hình di động sử dụng công nghệ video số quảng bá (DVB)
Phát quảng bá mặt đất sử dụng băng tần VHF và UHF với khoảng 450Mhz
cho cả băng, cho phép khoảng 60 kênh tivi tương tự. DVB-T, một tiêu chuẩn DVB

11


cho tivi số, sử dụng MPEG-2 để ghép video và âm thanh. Mỗi kênh trên băng VHF
và UHF có thể mang một chương trình PAL hoặc NTSC tương tự nhưng có thể
mang 8 tới 10 kênh số sử dụng DVB-T, vì vậy mở rộng được dung lượng phổ tần
đang có.
1.3.1. DVB-T: Truyền hình quảng bá số mặt đất
Số hóa truyền hình diễn ra chủ yếu bằng các công nghệ phát quảng bá mặt
đất ASTC – được dùng tại Mỹ, Canada, Trung Quốc…nơi có tiêu chuẩn NTSC và
quy hoạch kênh 6Mhz và tiêu chuẩn DVB-T được dùng ở châu Âu, châu Á… nơi
mà các sóng mang số cần cùng tồn tại với các sóng mang PAL tương tự.
DVB-T sử dụng chung phổ tần với truyền hình tương tự đó là dải VHF 174230Mhz (băng III VHF) và UHF 470-862Mhz (băng UHF).

Hình 1.4: Truyền hình mặt đất
DVB-T sử dụng điều chế COFDM, điều chế này được thiết kế rất phù hợp
với truyền dẫn mặt đất. Trong khi một tín hiệu tương tự lại chịu sự suy giảm về chất
lượng do truyền dẫn đa đường và tín hiệu phản xạ, đó là nguyên nhân gây ảnh bóng,
thì truyền dẫn số tránh được tín hiệu phản xạ,tiếng vọng và nhiễu đồng kênh. Đó là
nhờ dữ liệu được trải đều ra số lượng lớn các sóng mang con gần nhau.

12

1.3.2. DVB-T cho các ứng dụng di động
Tiêu chuẩn phát quảng bá video số cho truyền hình mặt đất đã chứng tỏ hiệu
quả khi thỏa mãn nhiều hơn cả các yêu cầu truyền hình số thông thường. Nó đã
được sử dụng để cung cấp dịch vụ truyền hình ở nhiều nơi. Máy thu DVB-T đã
được kiểm tra ở tốc độ di chuyển cao lên đến 200km/h, tuy nhiên nó cũng có nhiều
nhược điểm đó là bị hạn chế trong việc dùng cho điện thoại di động:
- Tiêu hao năng lượng cao.
- Các yêu cầu mã/giải mã từ truyền hình chuẩn sang màn hình QVGA
- Thu được tín hiệu yếu do các giới hạn anten
Vì vậy các công nghệ truyền hình mặt đất di động theo các tiêu chuẩn DVB-H đã
thay thế chúng.
1.3.3. DVB-H cung cấp dịch vụ truyền hình di động
Xây dựng dựa trên các khả năng xách tay và di động của DVB-T, dự án DVB
đã phát triển DVB-H để cung cấp nội dung âm thanh và video cho các thiết bị cầm
tay di động. DVB-H khắc phục hai giới hạn mấu chốt của chuẩn DVB-T khi sử
dụng cho thiết bị cầm tay đó là:
- Tiêu thụ năng lượng pin thấp.
- Nâng cao sự ổn định trong môi trường thu khó khăn như là ở trong nhà
cũng như các thiết bị cầm tay ngoài trời dùng các anten được thiết kế bên trong thiết
bị.
DVB-H có thể được dùng cùng với công nghệ điện thoại di động và vì vậy có lợi
khi truy cập cả vào mạng viễn thông di động cũng như mạng quảng bá.

Hình 1.5: Hệ thống truyền dẫn DVB-H

13