Công nghệ truyền hình di động và ứng dụng trong truyền hình số mặt đất

CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

2016

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
NỘI DUNG ............................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MOBILE TV ....................................................... 2
1.1 Tổng quan về truyền hình di động. ................................................................. 2
1.2 Các tiêu chuẩn đối với Mobile TV ................................................................. 5
1.3 Các tài nguyên để phát triển truyền hình di động ........................................... 6
1.4. Mobile TV sử dụng wifi, wimax ................................................................... 7
1.4.1 Mobile TV sử dụng công nghệ WiFi ....................................................... 8
1.4.2 Mobile TV sử dụng công nghệ WiMAX ................................................. 9
1.5. Kết luận chương.......................................................................................... 11
CHƯƠNG 2. CÁC CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI PHÁP TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ
MẶT ĐẤT DI ĐỘNG ........................................................................................... 12
2.1 Tổng quan về các công nghệ cung cấp dịch vụ truyền hình di động ............. 12
2.2 Truyền hình di động sử dụng nền tảng 3G ................................................... 14
2.3 Mobile TV sử dụng công nghệ truyền hình số quảng bá (DVB) ................... 18
2.3.1 Công nghệ DVB-H ............................................................................... 18
2.3.2

Mobile TV sử dụng công nghệ T-DMB ............................................. 19

2.3.3

Mobile TV sử dụng công nghệ MediaFlo ........................................... 22

2.4

So sánh các công nghệ Mobile TV ........................................................... 23

2.4.1

So sánh về hiệu quả sử dụng phổ, số lượng kênh, tốc độ, và sự khả

dụng của dịch vụ ............................................................................................ 23
2.4.2

So sánh các tham số truyền dẫn.......................................................... 28

2.4.3

So sánh các tham số mạng máy phát .................................................. 30

2.4.4

So sánh lớp truyền tải ........................................................................ 31

2.4.5.

So sánh lớp dịch vụ ........................................................................ 31

2.5. Truyền dẫn trong MobileTV ..................................................................... 34
2.6. Kết luận chương. ...................................................................................... 36


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

2016

CHƯƠNG 3. TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG MOBILE TV TRONG HỆ THỐNG
TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DVB-T2 TẠI VIỆT NAM ................................. 37
3.1 Nội dung cơ bản của tiêu chuẩn DVB – T2 .................................................. 37
3.1.1 Mô hình cấu trúc hệ thống DVB – T2 ................................................... 40
3.1.2 Những giải pháp kỹ thuật cơ bản ........................................................... 41
3.2. Truyền hình di động sử dụng DVB-T2 ..................................................... 52
3.3. Mobile TV sử dụng mạng truyền hình quảng bá mặt đất........................... 59
3.4 Ứng dụng ở địa phương. .............................................................................. 63
3.4.1 Triển khai DVB-T2 cho MobileTV tại Việt Nam .................................. 63
3.4.2 Thực trạng truyền hình số mặt đất và kết quả đo được tại Việt Nam...... 65
3.4.3 Nhu cầu và xu hướng phát triển DVB-T2 trên mobile TV ..................... 68
3.5 Kết luận chương........................................................................................... 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 72


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

2016

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
3GPP

3GPP2

Third Generation Partnership

Project
Third Generation Partnership
Project 2

Dự án hiệp hội thế hệ ba

Dự án hiệp hội thế hệ ba 2

AAC

Advanced Audio Coding

ALC

Asynchoronous Layered Coding

AMPS

Advanced Mobile Phone System

AMR

Adaptive Multirate

Đa tốc độ thích nghi

ARQ

Automatic Repeat Request

Yêu cầu phát lại tự động

ATM

ATSC
AVI

Mã hoá phân lớp không đồng
bộ
Hệ thống điện thoại di động
tiên tiến

Chế độ truyền tải không đồng
Asynchronous Transfer Mode

bộ

Advanced Television Systems

Tiêu chuẩn uỷ ban các hệ thống

Committee Standard

truyền hình tiên tiến

Audio Video Interleaved

Ghép xen Video âm thanh

BCMCS Broadcast/Multicast Service

BICC

Mã hoá âm thanh tiên tiến

Dịch vụ broadcast/multicast
Điều khiển cuộc gọi độc lập

Bearer Independent Call Control

phần mang

Broadcast/Multicast Service

Trung tâm dịch vụ broadcast

Center

multicast

BSC

Base Station Controller

Bộ điều khiển trạm gốc

BTS

Base Transceiver Station

Trạm thu phát gốc

CDMA

Code Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo mã

BM-SC


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

CIF

2016

Common Interface Format

Khuôn dạng giao diện chung

China Mobile Multimedia

Quảng bá đa phương tiện di

Broadcasting

động Trung Quốc

Coded Orthogonal Frequency

Ghép kênh phân chia theo tần

Division Multiplexing

số trực giao được mã hoá

CRC

Cyclic Redundancy Check

Kiểm tra dư chu trình

CS

Circuit Switched

Chuyển mạch kênh

CMMB

COFDM

CSCF
DAB
DAB-

DMB D

DQPSK

Chức năng điều khiển trạng
Call State Control Function

thái cuộc gọi

Digital Audio Broadcasting

Quảng bá âm thanh số

IP Digital Audio Broadcasting-

Quảng bá âm thanh số dựa trên

Internet Protocol

giao thức Internet
Phát quảng bá đa phương tiện

igital Multimedia Broadcasting

số

Differential Quadrature Phase
Shift Keying

Khoá dịch pha vuông góc vi sai

Digital Rights Management

Quản lý bản quyền số

DMA Direct Sequence Code

Đa truy nhập phân chia theo mã

Division Multiple Access

trải phổ chuỗi trực tiếp

DTX

Discontinous Transmission

Truyền dẫn không li ên tục

DVB

Digital Video Broadcasting

Quảng bá Video số

Digital Video Broadcasting-

Quảng bá Video số tới máy

Handheld

cầm tay

Entitlement Control Message

Bản tin điều khiển được phép

DRM
DS -C

DVB-H
ECM
EDGE

Các tốc độ dữ liệu tiên tiến đối
Enhanced Data Rates for Global

với phát triển toàn cầu


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

2016

ES

Elementary Stream

Dòng sơ cấp

ESG

Electronic Service Guide

Hướng dẫn dịch vụ điện tử

FDM

Ghép kênh phân chia theo tần
Frequency Division Multiplexing

số

FEC

Forward Error Correction

Sửa lỗi hướng đi

FIC

Fast Information Channel

Kênh thông tin nhanh

FLO

Forward Link Only

Chỉ liên kết hướng đi

FTP

File Transport Protocol

Giao thức truyền tải tệp

GERAN

GSM EDGE Radio Access
Network

Mạng truy nhập vô tuyến

GGSN

Ga teway GPRS Support Node

Node hỗ trợ GPRS cổng

GMSC

Gateway MSC

MSC cổng

GPRS

General Packet Radio Service

Dịch vụ vô tuyến gói tổng quát

GPS

Global Positioning System

Hệ thống định vị toàn cầu

Global System for Mobile

Hệ thống thông tin di động toàn

communications

cầu

Home Location Register

Bộ ghi định vị thường trú

High Speed Downlink Packet

Truy nhập gói đường xuống tốc

Access

độ cao

HSPA

High Speed Package Access

Truy nhập gói tốc độ cao

HSS

Home Subscriber Server

Server thuê bao thường trú

GSM
HLR
HSDPA

HTML

HTTP

Ngôn ngữ lập trình siêu văn
Hypertext Markup Language

bản
Giao thức truyền tải siêu văn

Hypertext Transfer Protocol

bản


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

IETF
IMS
IMT-

2016

Uỷ ban nhiệm vụ kỹ thuật
Internet Engineering Task Force

Internet

IP Multimedia System

Hệ thống đa phương tiện IP
Điện thoại di động Quốc tế -

International Mobile Telephone

2000Viện tiêu chuẩn Viễn

2000

thông Châu Âu

IP

Internet Protocol

Giao thức Internet

IPE

IP Encapsulation

Đóng gói IP

T Integrated Services Digital

Quảng bá số các dịch vụ tích

Broadcasting-Terrestrial

hợp-mặt đất

Intersymbol Interference

Xuyên nhiễu giữa các ký hiệu

2000

ISDBISI
ITU

LCT

International Telecommunications
Union

Hiệp hội Viễn thông Quốc tế
Truyền tải mã hoá được phân

Layered Coding Transport

lớp

LIC

Local-area Identification

Mô tả vùng nội hạt

LLC

Logical Link Control

Điều khiển liên kết logic

LOC

Local Operation Center

Trung tâm khai thác nội hạt

MAC

MBMS

MCCH

MCI

Điều khiển truy nhập môi
Medium Access Control

trường

Multimedia Broadcast and

Dịch vụ broadcast và multicast

Multicast Service

đa phương tiện

MBMS point-to-multipoint

Kênh điều khiển điểm-tới-đa

Control Channel

điểm MBMS

Multiplex Configuration
Information

Thông tin cấu hình ghép kênh


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

ME M

obile Equipment

Thiết bị di động

MFN

Multifrequency Network

Mạng đa tần

MGCF

MICH

MIDP
MLC
MOT
MPE
MPEG
MMS
MRF

2016

Chức năng điều khiển Gateway
Media Gateway Control Function

media

MBMS notification Indicator
Channel

Kênh chỉ thị thông báo MBMS

Mobile Information Device

Profile thiết bị thông tin di

Profile

động

Multicast Logical Channel

Kênh logic multicast
Truyền tải đối tượng đa phương

Multimedia Object Transfer

tiện

Multiprotocol Encapsulation

Đóng gói đa giao thức
Nhóm chuyên gia hình ảnh

Motion Pictures Expert Group

động

Multimedia Messaging Service

Dịch vụ bản tin đa phương tiện
Chức năng tài nguyên đa

Multimedia Resource Function

phương tiện

MSC

Main Service Channel

Kênh dịch vụ chính

MSC

Mobile Switching Network

Mạng chuyển mạch di động

MBMS point-to-multipoint

Kênh lưu lượng điểm-tới-đa

Traffic Channel

điểm MBMS

MTK

MBMS Traffic Keying

Khoá lưu lượng MBMS

MUK

MBMS User Keying

Khoá người sử dụng MBMS

MTCH

NMTS

Dịch vụ điện thoại di động Bắc
Nordic Mobile Phone Service

Âu


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

NOC
NPAD

National Operating Center

2016

Trung tâm khai thác Quốc gia
Dữ liệu kết hợp không chương

Non-programme Associated Data

trình

OIS

Overhead Information Symbols

Các ký hiệu thông tin mào đầu

PAD

Programme Associated Data

Dữ liệu kết hợp chương trình

PDA

Personal Digital Assistant

Hỗ trợ số cá nhân

PDAN

Packet Downlink Ack/Nack

Ack/Nak đường xuống gói

PDCH

Packet Data Channel

Kênh dữ liệu gói

PID

Particular Program Identifier

Bộ mô tả chương trình đặc biệt

PS

Packet Switched

Chuyển mạch gói

PSS

Packet-Switched Streaming

Dòng chuyển mạch gói

Public Switching Telephone

Mạng điện thoại chuyển mạch

Network

công cộng

PPC

Positioning Pilot Channel

Kênh hoa tiêu vị trí

PTM

Point-to-Multipoint

Điểm-tới-đa điểm

PTP

Point-to-Point

Điểm-tới-điểm

PSTN

QAM

QCEL

QCIF

Quadrature Amplitude
Modulation

Điều chế biên độ vuông góc

P

Mã hoá dự đoán tuyến tính kích

Qualcomm Code Excited

Linear Predictive Coding

thích mã của Qualcomm
Khuôn dạng giao diện chung

Quater Common Interface Format

một phần tư

QoS

Quality of Service

Chất lượng dịch vụ

QPSK

Quadrature Phase Shift Keying

Khoá dịch pha vuông góc

QVGA

Quarter Video Graphics Array

Mảng đồ hoạ Video một phần


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

2016

tư
RAN

Radio Access Network

Mạng truy nhập vô tuyến

RDP

Real Data Package Protocol

Giao thức gói dữ liệu thực

RLC

Radio Link Control

Điều khiển liên kết vô tuyến

RNC

Radio Network Controller

Bộ điều khiển mạng vô tuyến

RNS

Radio Network Subsystem

Phân hệ mạng vô tuyến

RS

Reed-Solomon

Mã Reed-Solomon

R-SG

W Roaming Signaling Gateway

Gateway báo hiệu chuyển vùng

RTCP

RTSP

Giao thức điều khiển thời gian
Real Time Control Protocol

thực
Giao thức truyền tải dòng thời

Real Time Streaming Protocol

gian thực

RTP

Real Time Protocol

Giao thức thời gian thực

SAP

Service Access Protection

Bảo vệ truy nhập dịch vụ

SC

Synchronization Channel

Kênh đồng bộ

SDP

Senssion Description Protocol

Giao thức mô tả phiên

SFN

Single Frequency Network

Mạng đơn tần

SGSN

Serving GPRS Support Node

Node hỗ trợ GPRS phục vụ

SI

Service Information

Thông tin dịch vụ

SIM

Subscriber Identity Module

Module nhận dạng thuê bao

SIP

Session Initiation Protocol

Giao thức khởi đầu phiên

SNAP

SubNetwork Attachment Point

Điểm gán mạng con

Synchronized Multimedia

Ngôn ngữ tích hợp đa phương

Integration Language

tiện đồng bộ

Short Message Service

Dịch vụ bản tin ngắn

SMIL
SMS

CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

SS7
SVG

TCP

TDD

TDMA

TDMB

Signaling System No 7

2016

Hệ thống báo hiệu số 7
Đồ hoạ vector có thể định

Scalable Vector Graphics

thang
Giao thức điều khiển truyền

Transmission Control Protocol

dẫn
Song công phân chia theo thời

Time Division Duplex

gian

Time Division Multiplexing

Truy nhập ghép kênh phân chia

Access

theo thời gian
Phát quảng bá đa phương tiện

Terresstrial- DMB

mặt đất

TPC

Transition Pilot Channel

Kênh hoa tiêu chuyển dịch

TPS

Transmitter Parameter Signaling

Báo hiệu tham số máy phát

TS

Transport Stream

Dòng truyền tải

UDP

Giao thức datagram người sử
User Datagram Protocol

dụng

UE

User Equipment

Thiết bị người sử dụng

UHF

Ultra High Frequency

Tần số cực cao

Universal Mobile

Dịch vụ viễn thông di động

Telecommunications Service

toàn cầu

UMTS

USIM

UMTS

UTRA

UMTS Subscriber Identity
Module

Module nhận dạng thuê bao

UTRA Universal Terrestrial

Truy nhập vô tuyến mặt đất

Radio Access

toàn cầu

N UMTS Terrestrial Radio

Mạng truy nhập vô tuyến mặt

Access Network

đất UMTS


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

2016

VAD

Voice Activity Detection

Phát hiện kích hoạt thoại

VHF

Very High Frequency

Tần số rất cao

VLR

Visitor Location Register

Bộ ghi định vị tạm trú

WAP

Wireless Application Protocol

Giao thức ứng dụng vô tuyến

A Wideband Code Division

Đa truy nhập phân chia theo mã

Multiple Access

băng rộng

Wide-area Identification Channel

Kênh mô tả diện rộng

WCDM
WIC


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

2016

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Bảng so sánh các tham số ................................................................... 24
Bảng 2.2: So sánh các tham số truyền dẫn .......................................................... 28
Bảng 2.3:

So sánh các tham số mạng máy phát .................................................. 30

Bảng 2.4: So sánh lớp truyền tải ......................................................................... 31
Bảng 2.5: So sánh sơ đồ âm thanh/video ............................................................. 31
Bảng 3.1 DVB-T2 sử dụng tại UK so với DVB-T ................................................ 55
Bảng 3.2: Tiêu chuẩn truyền hình và phát thanh .................................................... 56
Bảng 3.3. Kết quả đo cường độ trường vùng phủ sóng mô phỏng. ......................... 66
Bảng 3.4. Kết quả đo cường độ trường vùng phủ sóng thực tế. .............................. 66


CÔNG NGHệ TRUYềN HÌNH DI ĐộNG VÀ ứNG DụNG TRONG
TRUYềN HÌNH Số MặT ĐấT

2016

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Mô tả mô hình chung thu phát đối với truyền hình di động. ...................... 3
Hình 1.2. Tổng quan về các công nghệ Mobile TV .................................................. 5
Hình 2.1. Các công nghệ truyền hình di động. ....................................................... 14
Hình 2.2: Quá trình phát triểncủa tốc độ mạng di động .......................................... 15
Hình 2.3: Công nghệ vô tuyến và sự phát triển của 3G .......................................... 16
Hình 2.4: Hệ thống truyền dẫn T-DMB ................................................................. 20
Hình 2.5: Truyền dẫn broadcast đối với Mobile TV. ............................................ 34
Hình 2.6: Truyền dẫn Unicast đối với Mobile TV. ............................................... 36
Hình 3.1. Mô hình cấu trúc DVB-T2 ..................................................................... 40
Hình 3.2 : Mô hình hệ thống của DVB-T2 ............................................................. 42
Hình 3.3. Vai trò của T2-Gateway ......................................................................... 43
Hình 3.4: Các ống lớp vật lý .................................................................................. 45
Hình 3.5. Mật độ phổ công suất đối với 2K và 32K ............................................... 48
Hình 3.6. Mô hình MISO ....................................................................................... 48
Hình 3.7. Cấu trúc khung DVB-T2 ........................................................................ 52
Hình 3.8: Truyền hình mặt đất ............................................................................... 57

Hình 3.9: DVB-T trên xe cơ giới ........................................................................... 58
Hình 3.10. Các kênh sóng DVB-T2 trên Mobile TV .............................................. 62
Hình 3.11. Bản đồ phủ sóng DVB-T2 của VTV toàn quốc .................................... 64
Hình 3.12. Vùng phủ sóng mạng đơn tần theo chuẩn DVB-T2 tại miền Bắc .......... 67
Hình 3.13. Vùng phủ sóng mạng đơn tần theo chuẩn DVB-T2 tại miền Nam ........ 68


MỞ ĐẦU
Ngành truyền hình có vai trò quan trọng trong việc quảng bá các thông tin về kinh tế, chính
trị, khoa học giáo dục, văn hóa xã hội và thông tin dịch vụ cho mọi tầng lớp nhân dân trong
xã hội. Ngày nay với sự hội tụ về công nghệ, truyền hình đang trở thành một phương tiện
truyền thông đại chúng quan trọng trong các xã hội phát triển, dần trở thành một ngành
công nghiệp giải trí và dịch vụ siêu lợi nhuận. Đặc biệt là đối với truyền hình di động đang
là một trong những hướng phát triển thu hút được sự quan tâm của nhiều nước trên thế
giới. Dịch vụ truyền hình di động là một dịch vụ hội tụ giữa truyền hình và di động, dịch
vụ này mở ra nhiều cơ hội lợi nhuận mới cho các nhà khai thác quảng bá, khai thác di
động, các nhà cung cấp nội dung và cả những nhà kinh doanh thương mại điện tử. Chính vì
thế luận văn sẽ đi sâu tìm hiểu vào các nội dung chính nhằm phát triển hiểu sâu và đi vào
ứng dụng thực tế, phát triển ngành công nghiệp viễn thông của đất nước.

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

1

HVTH: Đinh Đức Tùng


NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MOBILE TV
1.1 Tổng quan về truyền hình di động.

Truyền hình di động là truyền các chương trình truyền hình hoặc video cho một loạt
các thiết bị vô tuyến từ các máy điện thoại di động có khả năng truyền hình di động
tới các PDA (Personal Digital Assistant: Thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân) và các
thiết bị đa phương tiện vô tuyến. Các chương trình phát thanh truyền hình có thể
được phát theo phương thức quảng bá đến mọi người xem trong vùng phủ sóng
hoặc là phát riêng (đơn hướng) tới khách hàng có nhu cầu, cũng có thể là truyền tải
đa hướng đế một nhóm người sử dụng. Phát quảng bá có thể là qua môi trường mặt
đất như truyền hình số và tương tự được phát đến các gia đình hoặc chúng có thể
được phát trực tiếp qua các vệ tinh đến các máy di động, đồng thời các nội dung đó
cũng có thể được phát qua Internet/Web. Hiện nay truyền hình di động không còn
xa lạ và nói đang rất phát triển. Tất cả các chương trình truyền hình, các thông tin
thương mại, sự kiện chính trị trong nước cũng như ngoài nước sẽ đều được phát qua
truyền hình di động. Các nhà khai thác đã nâng cấp mạng của họ để bổ sung thêm
các dịch vụ truyền hình hoặc triển khai toàn bộ mạng mới. Với hơn 3 tỉ người sử
dụng điện thoại di động và PDA trên thế giới thì số lượng người sử dụng truyền
hình di động sẽ ngày tăng lên, nó như một điều tất yêu của sự phát triển. Sự tăng
trưởng trong thị trường được dự kiến tăng theo số mũ và sẽ hỗ trợ bằng cách giảm
giá các máy di động và thống nhất tiêu chuẩn một cách tốt và chính xác hơn. Truyền
hình di động là một công nghệ được thiết kế đặc biệt và giành riêng cho thế giới di
động, nơi mà ở đó băng thông và nguồn cung cấp bị hạn chế, màn hình nhỏ và
ngoài ra còn thêm vào các tính chất mới như tương tác qua mạng tế bào.Ưu điểm
của truyền hình di động là kích thước màn hình nhỏ, số lượng điểm ảnh cần thiết có
thể được giảm xuống để phù hợp với truyền hình có độ nét chuẩn.

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

2

HVTH: Đinh Đức Tùng

Các yêu cầu về mặt công nghệ hỗ trợ việc truyền dẫn tín hiệu truyền hình di động
là:
- Truyền dẫn theo khuôn dạng lý tưởng phù hợp với các thiết bị truyền hình di
động, ví dụ các độ phân giải QCIF (176 X 144 pixels), CIF (352 X 288 pixels),
hoặc QVGA (320 X 240 pixels) với mã hoá hiệu quả cao.
- Công nghệ tiêu thụ công suất thấp.
- Thu nhận tín hiệu ổn định khi di động.
- Chất lượng hình ảnh rõ nét mặc dù bị tổn hao tín hiệu do fading và hiệu ứng đa
đường.
- Hỗ trợ di động ở tốc độ lên tới 250 km/h hoặc cao hơn.
- Có khả năng thu tín hiệu trong một vùng rộng khi di chuyển.

Hình 1.1 Mô tả mô hình chung thu phát đối với truyền hình di động.
Ở đầu phát, các chương trình truyền hình di động trước tiên được mã hoá nguồn
(khuôn dạng chuẩn H.264, MPEG-4, HE-AAC, AMR...), sau đó được mã hoá kênh
(mã xoắn, mã turbo...), ghép xen, ghép kênh với chương trình khác, rồi đưa tới bộ
điều chế, khuếch đại công suất và đưa tới anten phát ra mạng truyền dẫn vô tuyến.

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

3

HVTH: Đinh Đức Tùng


Ở đầu thu, máy cầm tay di động thu được tín hiệu truyền hình di động sẽ thực hiện
các chức năng ngược với phần phát bao gồm: giải điều chế, giải ghép xen, giải mã
kênh và giải mã nguồn để có thể xem các chương trình truyền hình trên máy di
động.

-

Ngày nay truyền hình số sử dụng thuật toán nén MPEG-2 (Moving Picture

Experts Group- Nhóm chuyên gia ảnh động) vì đó là một công nghệ nén khả dụng
nhất trong những năm 1990 khi truyền hình được phát qua vệ tinh và cáp dùng
chung. Truyền hình di động sử dụng thuật toán nén hiệu quả hơn như MPEG-4 hoặc
Window Media để nén hình ảnh và âm thanh. Nén âm thanh hiệu quả đối với thoại
đã được ghi nhận trong mạng di động và các công nghệ này được thực hiện cho cả
thế giới truyền hình di động cùng với sử dụng mã hóa âm thanh ở đa tốc độ thích
ứng, QCELP hoặc mã hóa âm thanh tiên tiến dựa và MPEG-2 hoặc MPEG-4. Trong
mạng thế hệ thứ 3(3G), được đặc trưng bởi nhu cầu sử dụng băng thông hiệu quả để
cung cấp cho rất nhiều người trong cùng một vùng tế bào, các khuôn dạng này được
dựa trên tiêu chuẩn 3GPP (3rd Generation Partnership Project: Dự án hợp tác thế hệ
thứ 3) được dùng chung. Để giảm băng thông hơn nữa và dựa vào các điều kiện
truyền dẫn, các mạng tế bào cũng có thể giảm tốc độ khung hoặc làm cho các khung
có số lượng byte thấp hơn trên một khung. Tuy nhiên, giảm tốc độ bit cần thiết để
truyền video không chỉ là đặc trưng của truyền hình di động mà nó còn là sự cần
thiết của mọi công nghệ dịch vụ đang hướng tới. Công nghệ quảng bá đã được thay
đổi khá nhiều và nó được thiết kế đặc biệt cho bộ thu nhằm tiết kiệm nguồn. Ví dụ
như DVB-H (Digital Video Broadcasting- Handheld: Truyền hình số quảng bá cầm
tay) sử dụng kỹ thuật cắt lát thời gian, kỹ thuật này cho phép bộ thu cắt nguồn bộ
điều hướng tới 80% thời gian mà không bị ngắt video đang phát. Quá trình truyền
cũng kết hợp các tính chất để khắc phục tốt sự thu nhận tín hiệu không mong muốn
trong môi trường di động nhờ sửa lỗi trước FEC (Forward Error Correctinon) mạnh.
Các môi trường di động có đặc trưng là khi người dùng di chuyển với tốc độ cao thì
không bị nhiễu tín hiệu. Truyền dẫn mặt đất tiêu chuẩn dựa vào Ủy ban hệ thống
truyền hình tiên tiến (ATSC- Advanced Televison Systems Commitee) hoặc các

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

4

HVTH: Đinh Đức Tùng


tiêu chuẩn DVB_T (DVB- Mặt đất) không thích hợp với môi trường do sự dịch
chuyển tần số Doppler, vì vậy mà 8000 sóng mang được sử dụng cho điều chế ghép
kênh phân chia theo tần số trực giao ở nhiều tần số khác với dự định. Để thực hiện
được, hiện nay người ta đã sử dụng kỹ thuật rất đặc trưng đó là COFDMA(Coded
Orthogonal Frequency Division Multiplexing: Ghép kênh phân chia theo tần số trực
giao được mã hóa) với các sóng mang 4K. Truyền hình di động đã có một tiêu
chuẩn cho chính nó trên truyền mặt đất, vệ tinh và mạng tế bào 3G.

Hình 1.2. Tổng quan về các công nghệ Mobile TV
1.2 Các tiêu chuẩn đối với Mobile TV
-

Để xem một bức ảnh, một đoạn video trên di động có vẻ rất đơn giản nhưng

đằng sau đó có chứa rất nhiều công nghệ và tiêu chuẩn đã được phát triển trong một
thời gian để hoàn thành truyền hình với một chiếu Smartphone có màn hình cực nhỏ
so với màn hình tivi. Có tới 30 loại khuôn dạng file âm thanh phạm vi từ các
dạng.war, .mpg, .real, Quick Time, Window Media 9 và các khuôn dạng file khác.
Hình ảnh không ít hơn 25 khuôn dạng khác nhau, từ không nén tới MPEG-4/AVC.
Hơn nữa, hình ảnh có thể trình diễn với một dải rộng của các độ phân giải, kích
thước khung và các tốc độ khác nhau. Đây là một vấn đề cho ngành công nghiệp
trong việc dự thảo để đưa đến tiêu chuẩn được sử dụng làm nền tảng chung để phân
phối cho dịch vụ truyền hình di động. Các tiêu chuẩn có hơi khác nhau dựa vào

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

5

HVTH: Đinh Đức Tùng


công nghệ nhưng sự mở rộng quy ước mà đạt được trong một khung thời gian ngắn
bằng một thập kỷ phản ánh chu trình công nghệ và sản phẩm mới. Vô số các nhóm
được yêu cầu làm việc chung với nhau, từ các nhà thiết kế, các nhà sản xuất máy
cầm tay, các công ty phát triển phần mềm, cộng đồng truyền hình quảng bá, các nhà
khai thác di động 3G và nhà khai thác quảng bá truyền hình số vệ tinh, cùng hàng
trăm các thành phần liên quan. Nó cũng liên quan đến ngành công nghiệp sản xuất
nội dung để thiết kế nội dung âm thanh và hình ảnh cho di động, các nhà công
nghiệp quảng bá và di động chuẩn bị các hệ thống truyền dẫn để xử lý truyền hình
di động và nhiều cái khác.
1.3 Các tài nguyên để phát triển truyền hình di động
Điện thoại di động là một thiết bị đa năng, nó được kết nối với các mạng di động tế
bào đồng thời nhận FM quảng bá qua bộ dò sóng FM hoặc kết nối mạng LAN vô
tuyến qua wifi. Phát truyền hình di động có thể tương tự với đa chế độ qua mạng
3G, các mở rộng quảng bá của 3G như MBMS (Multimedia Broadcasting an
Multicasting Service: Dịch vụ phát quảng bá đa hướng đa phương tiện) hoặc MCBS
(Mobile Communication an Broadcasting Service) hoặc các mạng quảng bá mặt đất
vệ tinh. Trong tất cả các thể loại này, một tài nguyên chung cần thiết là phổ tần số.
Sự phát triển nhanh chóng của truyền hình di dộng, động lực và quy mô của nó đã
không được các nhà công nghiệp lường trước được, mặc dù không phải tất cả đều
đồng ý tuyên bố này. Vì vậy mà công nghệ truyền hình di động đã loại bỏ được sự
xáo trộn để tìm ra cách thấy được băng tần của nó và phát triển truyền hình di động.
Ở Anh và Mỹ băng tần quảng bá truyền hình truyền thống UHF (Ultra high
Frequency: Tần số siêu cao) và VHF (Very High Frequency: Tần số rất cao) cũng

được sử dụng cho cả truyển hình số, do đó cần có nội dung đồng thời trong cả hai
chế độ. Ở Anh, BT Movio phải dùng đến băng tần phát thanh quảng bá số để phát
truyền hình di động sử dụng tiêu chuẩn được gọi là DAB-IP (Digital Audio
Broadcasting- Internet Protocol). Ở Hàn Quốc băng tần DAB có các dịch vụ vệ tinh
được sử dụng để phát các dịch vụ dưới dạng vệ tinh quảng bá đa phương tiện số
DMB-S (Digital Multimedia Broadcasting- Satellite). DVB-H là một tiêu chuẩn
GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

6

HVTH: Đinh Đức Tùng


được thiết kế để sử dụng cho các mạng DVB-T hiện tại, đồng thời cùng cung cấp
các dịch vụ DVB-H và sử dụng cùng băng tần. Điều này thực sự cần thiết cho các
quốc gia có băng tần UHF đang được đánh dấu cho các dịch vụ như vậy. Ở Mỹ, nơi
các hệ thống ATSC (Advanced Telavesion System Committee: Ủy ban các hệ thống
truyền hình tiên tiến) không được sử dụng cho truyền dẫn di động, băng tần UHF
còn lại dành cho truyền dẫn số và băng tần được đấu giá. Modeo- Nhà khai thác
DVB-H đã mạo hiểm lắp đặt mạng mới toàn bộ dựa vào DVB-H sử dụng dải tần L
tại 1670MHz. Hiwire- Nhà khai thác có phổ trong dải tần 700MHz bắt đầu khởi
động các dịch vụ DVB-H sử dụng khe phổ tần này. Mỹ cùng với Hàn quốc và Ấn
Độ cũng là người nắm giữ công nghệ CDMA (Đa truy nhập phân chia theo mã) mà
Qualcomm phát minh ra. Qualcomm đã công bố công nghệ quảng bá cho truyền
hình di động được gọi là Media FLO, công nghệ này được sử dụng cho tất cả các
nhà khai thác để cung cấp truyền hình di động theo hình thức quảng bá. Nhiều quốc
gia khác đang thiết lập sử dụng công nghệ tương tự. Ở Hàn Quốc chính phủ cũng đã
cho phép sử dụng phổ VHF cho các dịch vụ truyền hình di động và TDMB(Terrestrial- DMB: Phát quảng bá đa phương tiện mặt đất) đã được khởi động
cho cung cấp các dịch vụ truyền hình di động. Ở Nhật Bản, sử dụng quảng bá
ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting- Terrestrial: Phát quảng bá dịch

vụ tích hợp truyền hình số mặt đất) để cung cấp dịch vụ truyền hình di động. Sự
cạnh tranh của nhiều công nghệ trong cung cấp truyền hình di động đã dẫn tới có rất
nhiều tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp này. Hiện nay nhiều nỗ lực tìm kiếm phổ
tần và tài nguyên cho truyền hình di động trên phạm vi toàn cầu và khu vực hướng
tới hội tụ các tiêu chuẩn này trong tương lai.
1.4. Mobile TV sử dụng wifi, wimax
Các mạng vô tuyến đã và đang được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu. Các mạng này
được xem là có tiềm năng lớn để truyền tải các dịch vụ đa phương tiện và các dịch
vụ truyền hình di động.

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

7

HVTH: Đinh Đức Tùng


1.4.1 Mobile TV sử dụng công nghệ WiFi
Các mạng WiFi (802.11x) đã trở nên phổ biến trong việc cung cấp dịch vụ truy
nhập Internet. Các mạng WiFi ngày nay đang được sử dụng nhiều trong các khu
vực công cộng như các toà nhà, quán càfê, bệnh viện, khách sạn, sân bay…WiFi
cho phép truyền dẫn ở tốc độ cao hơn so với các mạng di động. Tiêu chuẩn WiFi
802.11b có thể cung cấp tốc độ lên tới 11 Mbps, trong khi đó tiêu chuẩn WiFi
802.11g tương thích với 802.11b có thể cung cấp tốc độ lên tới 54 Mbps. Do truyền
dẫn dữ liệu ở tốc độ cao, WiFi được xem là một phương thức để truyền dẫn tín hiệu
truyền hình di động. Với WiFi người sử dụng di động có thể tải các nội dung truyền
hình qua Internet sử dụng máy di động cầm tay. Nội dung có thể được xem không
trực tuyến sau đó. WiFi có chi phí hiệu quả vì không yêu cầu giấy phép mạng, và
tương đối rẻ để triển khai. Tuy nhiên vẫn còn tồn tại các vấn đề cần giải quyết như
chuyển vùng giữa mạng WiFi và các mạng tế bào, vấn đề tính cước… Mobile TV

sử dụng công nghệ WiMAX Công nghệ WiMAX là công nghệ cho phép truyền dẫn
các dịch vụ dữ liệu trong một vùng phủ rộng hơn so với WiFi. WiMAX có thể cung
cấp dung lượng cao hơn và do đó đắt hơn so với WiFi. WiMAX rất phù hợp để
truyền dẫn video và nội dung đa phương tiện. WiMAX có thể cung cấp dịch vụ truy
nhập Internet vô tuyến tốc độ cao khi máy thu đang chuyển động thậm chí lên tới
tốc độ 60 km/h. Các ứng dụng điển hình của WiMAX là âm thanh và video theo
yêu cầu. Với WiMAX, người sử dụng di động có thể tải về hoặc xem dòng video
trực tiếp khi đang di chuyển trên tàu, ôtô…WiMAX hỗ trợ sự chuyển vùng giữa
mạng WiMAX và các mạng di động, các máy cầm tay di động có thể chuyển từ
mạng di động tới các kết nối vô tuyến. Tuy nhiên, nhược điểm của WiMAX là việc
sử dụng dải phổ tần số cần được cấp phép, không giống như WiFi. WiMAX có thể
cung cấp tốc độ cao hơn 20 Mbps và vùng phủ rộng toàn thành phố với một số ít
máy phát. WiMAX được đặc tả bởi hai tiêu chuẩn: WiMAX truy nhập vô tuyến cố
định (IEEE 802.16d) có thể cung cấp tốc độ dữ liệu trong khoảng 70-100 Mbps.
IEEE 802.16d sử dụng công nghệ điều chế OFDM đa sóng mang (256 sóng mang)
và kỹ thuật truy nhập OFDMA với 2048 sóng mang để khắc phục các ảnh hưởng

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

8

HVTH: Đinh Đức Tùng


của fading đa đường và fading chọn lọc theo tần số. WiMAX truy nhập vô tuyến cố
định đã được triển khai ở Châu Âu, Mỹ, Singapore, Hồng Kông và nhiều nước
khác. Trong khi đó WiMAX di động (IEEE 802.16e) sử dụng điều chế OFDMA có
thể cung cấp tốc độ dữ liệu lên tới 15 Mbps trong phạm vi 10 km, cho phép máy
cầm tay di chuyển ở tốc độ lên tới 150 km/h. WiMAX di động là công nghệ tiềm
năng cung cấp các dịch vụ đa phương tiện với các lý do sau:

- Đa số các công nghệ phân phát đa phương tiện di động dựa trên chế độ IP unicast
hoặc multicast, ví dụ như các dịch vụ MBMS multicast; DVB-H với IP data casting;
DAB- IP…
- Các công nghệ WiMAX cung cấp môi trường để phân phát dịch vụ đa phương
tiện trên nền IP, và được xem là công nghệ tiềm năng khi phổ tần của các mạng 3G
và DVB-H hạn hẹp.
- Các máy điện thoại di động đã bắt đầu cung cấp các giao diện WiFi (802.16b),
WiMAX hoặc WiBro (tiêu chuẩn vô tuyến băng rộng được phát triển bởi Viện
nghiên cứu điện tử và viễn thông Hàn Quốc ETRI).
- Các ứng dụng khả dụng có thể cung cấp dịch vụ Mobile TV trên nền WiMAX
hoặc vô tuyến băng rộng với sự tương thích toàn cầu.
Ưu điểm của WiMAX và WiFi là chúng đều cung cấp chế độ unicast điểm tới điểm
cũng như phát nội dung quảng bá trong một mạng. Điều này làm cho WiMAX và
WiFi phù hợp để cung cấp các dịch vụ quảng bá truyền hình di động, truyền tải
dòng video và video theo yêu cầu với sự tương tác đối với người sử dụng di động.
1.4.2 Mobile TV sử dụng công nghệ WiMAX
Công nghệ WiMAX là công nghệ cho phép truyền dẫn các dịch vụ dữ liệu trong
một vùng phủ rộng hơn so với WiFi. WiMAX có thể cung cấp dung lượng cao hơn
và do đó đắt hơn so với WiFi. WiMAX rất phù hợp để truyền dẫn video nội dung đa
phương tiện. WiMAX có thể cung cấp dịch vụ truy nhập Internet vô tuyến tốc độ
cao khi máy thu đang chuyển động thậm chí lên tới tốc độ 60 km/h Các ứng dụng
điển hình của WiMAX là âm thanh và video theo yêu cầu. Với WiMAX, người sử

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

9

HVTH: Đinh Đức Tùng

dụng di động có thể tải về hoặc xem dòng video trực tiếp khi đang di chuyển trên
tàu, ôtô…WiMAX hỗ trợ sự chuyển vùng giữa mạng WiMAX và các mạng di
động, các máy cầm tay di động có thể chuyển từ mạng di động tới các kết nối vô
tuyến. Tuy nhiên, nhược điểm của WiMAX là việc sử dụng dải phổ tần số cần được
cấp phép, không giống như WiFi. WiMAX có thể cung cấp tốc độ cao hơn 20 Mbps
và vùng phủ rộng toàn thành phố với một số ít máy phát. WiMax được đặc tả bởi
hai tiêu chuẩn: WiMAX truy nhập vô tuyến cố định (IEEE 802.16d có thể cung cấp
tốc độ dữ liệu trong khoảng 70-100 Mbps. IEEE 802.16d sử dụng công nghệ điều
chế OFDM đa sóng mang (256 sóng mang) và kỹ thuật truy nhập OFDMA với 2048
sóng mang để khắc phục các ảnh hưởng của fading đa đường fading chọn lọc theo
tần số. WiMAX truy nhập vô tuyến cố định đã được triển khai ở Châu Âu, Mỹ,
Singapore, Hồng Kông và nhiều nước khác. Trong khi đó WiMAX di động (IEEE
802.16e) sử dụng điều chế OFDMA có thể cung cấp tốc độ dữ liệu lên tới 15 Mbps
trong phạm vi 10 km, cho phép máy cầm tay di chuyển ở tốc độ lên
tới 150 km/h. WiMAX di động là công nghệ tiềm năng cung cấp các dịch vụ đa
phương tiện với các lý do sau :
- Đa số các công nghệ phân phát đa phương tiện di động dựa trên chế độ I unicast
hoặc multicast, ví dụ như các dịch vụ MBMS multicast, DVB-H với IP data casting,
DAB- IP…
- Các công nghệ WiMAX cung cấp môi trường để phân phát dịch vụ đa phương tiện
trên nền IP, và được xem là công nghệ tiềm năng khi phổ tần của các mạng 3G và
DVB-H hạn hẹp.
- Các máy điện thoại di động đã bắt đầu cung cấp các giao diện WiFi (802.16b),
WiMAX hoặc WiBro (tiêu chuẩn vô tuyến băng rộng được phát triển bởi Viện
nghiên cứu điện tử và viễn thông Hàn Quốc ETRI).
- Các ứng dụng khả dụng có thể cung cấp dịch vụ Mobile TV trên nền WiMAX
hoặc vô tuyến băng rộng với sự tương thích toàn cầu.

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

10

HVTH: Đinh Đức Tùng


Ưu điểm của WiMAX và WiFi là chúng đều cung cấp chế độ unicast điểm- tới điểm
cũng như phát nội dung quảng bá trong một mạng. Điều này làm cho WiMAX và
WiFi phù hợp để cung cấp các dịch vụ quảng bá truyền hình di động, truyền tải
dòng video và video theo yêu cầu với sự tương tác đối với người sử dụng di động.
1.5. Kết luận chương
Trong chương 1, tác giả muốn giới thiệu tổng quan về truyền hình di động, các đặc
điểm, phương thức thu phát cơ bản cũng như tài nguyên đang được sử dụng trong
hệ thống này. Ngoài ra tác giả còn đề cập thêm đến công nghệ wifi, wimax đang rất
phổ thông trong truyền hình di động nhằm giúp cho người đọc hiểu rõ thêm và thấy
được quá trình phát triển mạnh mẽ của truyền hình di động trên thế giới. Ngày nay
di động không còn dùng để nghe gọi mà nó còn để cập nhật thông tin giải trí, âm
nhạc, truy cập Internet và nhiều tính năng tiện ích khác. Trong khi đó truyền hình di
động là một công cụ rất quan trọng không chỉ cho truyền hình truyến mà còn sử
dụng trong công việc. Chính vì thế đa phương tiện di động đã tạo ra một nền tảng
công nghệ truyền tải chính là truyền hình di động. Tiếp theo chương 2 chúng ta sẽ
cùng tìm hiểu cụ thể hơn về các phương thức truyền tải trong Mobile TV.

GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

11

HVTH: Đinh Đức Tùng


CHƯƠNG 2. CÁC CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI PHÁP

TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT DI ĐỘNG
2.1 Tổng quan về các công nghệ cung cấp dịch vụ truyền hình di động
Truyền hình số được truyền qua mạng vô tuyến mặt đất là một công nghệ được thiết
lập với hàng tá các kênh được phát đi ở các thành phố chính. Phát thanh truyền hình
tương tự vẫn được tồn tại cho đến ngày nay ở nhiều nước khác nhau với các chuẩn
PAL, NTSC và SECAM, song song với truyền hình số và không loại bỏ ngay lập
tức được. Như ở thực trạng Việt Nam hiện nay cũng chưa thể loại bỏ hết được.
Chúng ta có hểt nhận được các đường truyền vô tuyến khi sử dụng máy cầm tay di
động hay không, câu trả lời được giải đáp khi chúng ta cần một công nghệ mới, một
loại chip mới, cần tạo ra các chức năng của máy di động và chức năng nhận tín hiệu
quảng bá. Bộ điều hướng thu tín hiệu tương tự của truyền hình cho máy cầm tay di
động có một anten, được thiết kế cho băng tần VHF và UHF, như vậy cần cung cấp
các bước sóng từ 35cm đến 5m. Thực teeschungs bao hàm cả điện thoại sử dụng tai
nghe không dây như các anten thực với băng tần FM/VHF. Nhìn chung, sóng khỏe
là yêu cầu cho việc tiếp nhận chương trình phát thanh truyền hình của tín hiệu phát
thanh truyền hình tương tự. Việc tiếp nhận này có thể thay đổi theo vị trí. Trong các
tòa nhà, máy điện thoại phải được nối với một socket RF được kết nối với một
anten ngoài. Chất lượng thu cũng phụ thuộc vào hướng của máy điện thoại và người
sử dụng có dịch chuyển hay không. Quá trình truyền được thiết kế cho thu tại vị trí
cố định hơn là cho thu di động. Các hiệu ứng fading do truyền dẫn cũng rất dễ xảy
ra. Các vấn đề công nghệ cần được giải quyết cho truyền hình di động là: chuyển
mã tivi sang màn hình di động, nguồn cho máy cầm tay di động và khả năng cung
cấp dịch vụ trong môi trường di động.
Đã có một số công nghệ được sử dụng để cung cấp các dịch vụ truyền hình di động
hiện nay. Đây chỉ là một phần vì có rất nhiều các nhòm nhà khai thác khác nhau
như các nhà khai thác di động, các nhà khai thác phát thanh truyền hình truyền
thống và các nhà khai thác không dây băng tần rộng đang tìm kiếm khả năng mạng
GVHD: PGS. TS Phạm Ngọc Thắng

12

HVTH: Đinh Đức Tùng