Đề tài tìm hiểu về tiêu chuẩn truyền hình số DVB – t2 và ứng dụng tại việt nam

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA VIỄN THƠNG I
----------

TIỂU LUẬN MƠN HỌC
“KỸ THUẬT PHÁT THANH
TRUYỀN HÌNH”
Đề tài:
“ Tìm hiểu về tiêu chuẩn truyền hình số
DVB – T2 và ứng dụng tại Việt Nam”
Sinh viên thực hiện :
Mã sinh viên
:
Lớp
:
Nhóm mơn học
:

NGUYỄN VĂN CƠNG
B17DCVT044
D17CQVT04-B
NHĨM 01

Hà Nợi, tháng 6/2021

1


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2 ................ 4
1.1 Giới thiệu chung về tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 .............................. 4

1.2 Mơ hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2 ..................................... 4
1.3 Các đặc tính kỹ thuật của DVB-T2............................................................................... 5
1.3.1 Lớp vật lý.................................................................................................................. 5
1.3.2 Cấu hình mạng ......................................................................................................... 6
1.3.2.1 Ống lớp vật lý (Physical Layer Pipes) ............................................................... 6
1.3.2.2 Băng tần phụ (1.7 MHz và 10 MHz) ................................................................. 7
1.3.2.3 Các mode sóng mang mở rộng (đối với 8K, 16K, 32K) .................................... 7
1.3.2.4 MISO dựa trên Alamouti (trên trục tần số) ...................................................... 7
1.3.2.5 Symbol khởi đầu (P1 và P2) .............................................................................. 8
1.3.2.6 Mẫu hình tín hiệu Pilot (Pilot Pattern) ............................................................. 8
1.3.2.7 Tráo bit, tế bào, thời gian và tần số ................................................................... 8
1.3.2.8 Kỹ thuật giảm thiểu tỷ số công suất đỉnh/công suất trung bình (Peak - to Average Power Ratio – PAPR) ...................................................................................... 9
1.3.2.9 16K, 32K FFT và tỷ lệ khoảng bảo vệ ............................................................... 9
1.3.2.10 Cấu trúc khung tín hiệu DVB-T2.................................................................... 9
1.3.2.11 Chuẩn nén MPEG-4 ...................................................................................... 10
1.3.2.12 Cơng suất RF hoặc IF (sóng mang) ............................................................. 12
1.3.3 Hiệu quả của việc sử dụng kỹ thuật chòm sao quay, chèn thời gian và tần số 12
1.3.4 Điều chế và mã sửa sai trong DVB-T2................................................................. 13
CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG DVB-T2 TẠI VIỆT NAM ........................................................ 13
2.1 Khả năng ứng dụng DVB-T2 tại Việt Nam................................................................ 13
2.2 Triển khai DVB-T2 tại Việt Nam................................................................................ 14
2.2.1 Truyền hình An Viên (AVG) ................................................................................ 14
2.2.2 Truyền hình Kỹ thuật số VTC ............................................................................. 15
2.2.3 Đài truyền hình Việt Nam VTV ........................................................................... 15

2


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mơ hình cấu trúc hệ thống DVB-T2 .......................................................................... 5

Hình 1.2: Lớp vật lý ................................................................................................................... 6
Hình 1.3: Mơ hình MISO. .......................................................................................................... 7
Hình 1.4: Mẫu hình Pilot phân tán đối với DVB-T (trái) và DVB-T2 (phải). ........................... 8
Hình 1.5: Khoảng bảo vệ (GI) đối với 8K 1/32 và 32K 1/128 [11]........................................... 9
Hình1.6: Cấu trúc khung DVB-T2. .......................................................................................... 10
Hình 1.7: Chịm sao 16 QAM quay. ......................................................................................... 12
Hình 1.8: Đồ thị chòm sao 256 QAM. ..................................................................................... 13

LỜI MỞ ĐẦU
Với sự phát triển của kinh tế và khoa học kỹ thuật, các nghành cơng nghệ trong
đó có cơng nghệ điện tử viễn thơng đã có sự phát triển vượt bậc trong ba thập kỷ vừa
qua đem lại nhiều thành tựu phát minh ứng dụng trong sản xuất, trong đời sống xã hội.
Cơng nghệ truyền hình là một bộ phận quan trọng trong lĩnh vực điện tử viễn thơng, nó
có những ứng dụng rộng rãi to lớn trong phát triển văn hóa đời sống tinh thần xã hội.
Trong hơn một thập kỷ qua chúng ta đã chứng kiến sự chuyển đổi mạnh mẽ của cơng
nghệ truyền hình từ phương thức tương tự xang cơng nghệ số. Ở Việt Nam q trình
chuyển đổi này thực sự ngoạn mục với sự phổ cập từng bước trong lĩnh vực truyền hình
quảng bá và truyền hình trả tiền. Từ đầu những năm 90 cho đến nay nghành truyền hình
đã ứng dụng các thành tựu về cơng nghệ truyền hình số trong truyền dẫn vệ tinh, phát
triển mạng truyền hình cáp và phổ cập hệ thống truyền hình số mặt đất
Việc nghiên cứu tìm hiểu các đặc tính cơng nghệ của tiêu chuẩn truyền hình số
DVB-T trong quả trình phát triển lên thế hệ mới DVB-T2 là nhiêm vụ cần thiết đối với
các cơ quan nghiên cứu ứng dụng truyền hình cũng như cán bộ kỹ thuật nghiên cứu
trong lĩnh vực này . Đó là lý do em chọn đề tài: “ Tìm hiểu về tiêu chuẩn truyền hình
số DVB-T2”.

3


CHƯƠNG 1 TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN DVB-T2

Chuẩn DVB-T đã được nhiều quốc gia lựa chọn triển khai cũng như đã khẳng định
được ưu thế rõ rêt trên thế giới. Tuy nhiên, qua các hệ thống truyền hình số đang khai
thác và nhu cầu thực tế đặt ra về đòi hỏi ngày càng tăng về dung lượng, kháng lỗi đường
truyền, nâng cao độ tin cậy với các loại hình dịch vụ, về giảm tỷ số cơng suất đỉnh/cơng
suất trung bình, nhu cầu phân chia phổ của các dịch vụ viễn thông khác, cùng xu thế
hội tụ trong lĩnh vực truyền dẫn, truyền hình di động, sự phát triển mạnh mẽ của truyền
hình độ phân giải cao HDTV và 3DTV với dung lượng bit lớn mà DVB-T chưa đáp
ứng được. Trước những nhu cầu đặt ra trên, cuối năm 2008, những nội dung cơ bản của
tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2 đã được ban hành. Cùng với
việc đưa ra các chuẩn nén mới như MPEG-4/H246 kết hợp với các ưu điểm vượt trội
của DVB-T2, nhất là khi sử dụng với mạng đơn tần và nhiều kênh liền kề sẽ là xu hướng
phát triển cho truyền hình số mặt đất trên thế giới.
1.1 Giới thiệu chung về tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2
Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai DVB-T2 được nhóm DVB Project
cơng bố tháng 6 năm 2008. Việc triển khai và phát triển các sản phẩm mới cho tiêu
chuẩn mới này cũng đã bắt đầu. DVB-T2 kế thừa những thành công của DVB-T với
nhiều cải tiến về việc gia tăng dung lượng truyền dẫn. Khả năng gia tăng dung lượng là
một trong những ưu điểm chính của DVB-T2. So sánh với chuẩn truyền hình số DVBT. Hiện nay, tiêu chuẩn DVB-T2 gia tăng dung lượng tối thiểu 30% trong cùng điều
kiện thu sóng và sử dụng các anten thu hiện có. Thực tế có thể gia tăng dung lượng lên
đến gần 50%. Với công nghệ sử dụng chuẩn DVB-T2, dung lượng dữ liệu đạt được tại
UK lớn hơn khoảng 50% so với DVB-T, ngoài ra DVB-T2 cịn có khả năng chống lại
phản xạ nhiều đường (multipath) và can nhiễu đột biến tốt hơn nhiều so với DVB-T.
Điều này càng thuận lợi cho việc triển khai các dịch vụ quảng bá mới với đòi hỏi nhiều
dung lượng hơn như HDTV hay 3DTV.
Hơn nữa, tính cạnh tranh của truyền hình số mặt đất đối với các mơi trường truyền
dẫn khác cũng là yếu tố đặc biệt quan trọng phải xét đến. Trong bối cảnh có nhiều sự
cạnh tranh từ các môi trường truyền dẫn khác (cáp, IPTV, vệ tinh), cuộc đua về gia tăng
băng thông sẽ không kết thúc và điều này sẽ dẫn đến hình thành kỹ thuật truyền dẫn thế
hệ kế tiếp ưu việt hơn. Hiện nay, mơi trường truyền dẫn vệ tính và cáp, các chuẩn DVBS2 và DVB-C2 cũng đã được giới thiệu và ứng dụng, cho phép gia tăng đáng kể so với
những chuẩn DVB-S và DVB-C trước đó. Do đó, DVB-T2 cũng là sự phát triển phù

hợp để giúp cho môi trường phát sóng mặt đất co vị trí cạnh tranh tích cực so với các
mơi trường truyền dẫn khác.
1.2 Mơ hình cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T2
Hệ thống DVB-T2 được chia thành 3 khối chính ở phía phát (SS1, SS2, SS3) và 2
khối chính ở phía thu (SS4, SS5) như trình bày dưới hình 1.1.
4


Hình 1.1: Mơ hình cấu trúc hệ thống DVB-T2

-

SS1: Khối mã hóa và ghép kênh

Khối mã hóa và ghép kênh có chức năng mã hóa tín hiệu video, audio cùng các tín
hiệu phụ trợ kèm theo như thơng tin về chương trình/thơng tin dịch vụ PSI/SI hoặc tín
hiệu báo hiệu lớp 2 (L2 Signalling) với công cụ điều khiển chung nhằm đảm bảo tốc độ
bit không đổi đối với tất cả các dịng bit. Khối này có chức năng hồn toàn giống nhau
đối với tất cả các tiêu chuẩn DVB. Đầu ra của khối là dòng truyền tải MPEG-2TS.
- SS2: Basic T2 – Gateway
Đầu ra của khối là dòng T2-MI. Mỗi gói T2-MI bao gồm Baseband Frame, IQ
vector hoặc thơng tin báo hiệu (LI hoặc SFN).
- SS3: Bộ điều chế DVB-T2
Bộ điều chế DVB-T2 sử dụng khung cơ sở (Baseband Frame) và T2-Frame mang
trong dòng T2-MI đầu vào để tạo ra DVB-T2 Frame.
- SS4: Bộ giải điều chế DVB-T2
Bộ giải điều chế DVB-T2 nhận tín hiệu cao tần (RF Signal) từ một hoặc nhiều máy
phát (SFN Network) và cho một dòng truyền tải (MPEG-TS) duy nhất tại đầu ra.
- SS5: Bộ giải mã dòng truyền tải
Bộ giải mã dòng truyền tải nhận dòng truyền tải (MPEG-TS) tại đầu vào và cho

tín hiệu video/audio tại đầu ra.
1.3 Các đặc tính kỹ thuật của DVB-T2
1.3.1 Lớp vật lý
Mơ hình lớp vật lý của DVB-T2 được trình bày trong hình 1.2. Đầu vào hệ thống
bao gồm một hoặc nhiều dòng truyền tải MPEG-TS hoặc dòng GS (Generic Stream).
Đầu ra của lớp vật lý tín hiệu cao tần RF. Tín hiệu đầu ra cũng có thể được chia thành
hai đường để cung cấp cho anten thứ 2, thường là một máy phát khác.

5


Hình 1.2: Lớp vật lý

Việc xử lý dịng dữ liệu vào và FEC phải được lựa chọn sao cho có khả năng
tương thích với cơ chế sử dụng trong DVB-S2. Điều đó có nghĩa, DVB-T2 phải có
cùng cấu trúc Baseband-Frame, Baseband-Header, gói “0” (Null packet) LDPC/BCH
FEC và đồng bộ dịng dữ liệu như DVB-S2.
Các thông số COFDM của DVB-T2 cũng được mở rộng so với DVB-T, trong
đó bao gồm:
- FFT: 1K, 2K, 4K, 8K, 16K, 32K
- Khoảng bảo vệ: 1/128, 1/32, 1/16, 1/8, 19/128, 1/4
- Pilot phân tán: 8 biến thể khác nhau phù hợp với các khoảng bảo vệ khác nhau
- Pilot liên tục: tương tự như DVB-T, tuy nhiên tối ưu hơn
- Tráo: bao gồm tráo bit, tráo tế bào, tráo thời gian và tráo tần số
Việc có một khoảng lựa chọn rộng hơn các thông số COFDM cùng với mã sửa
sai mạnh hơn, cho phép DVB-T2 đạt được dung lượng cao hơn DVB-T gần 50% đối
với mạng đa tần MFN và thậm chí cịn lớn hơn đối với mạng SFN. DVB-T2 cịn có
một số tính chất mới góp phần cải thiện chất lượng hệ thống.
- Cấu trúc khung (Frame Structure), trong đó có chứa symbol nhận diện đặc biệt
được sử dụng để quét kênh (Channel Scanning) và nhận biết tín hiệu nhanh hơn.

- Chịm sao xoay, nhằm tạo nên tính đa dạng trong điều chế tín hiệu, hỗ trợ việc thu
tín hiệu có tỷ lệ mã sửa sai lớn.
- Các giải pháp kỹ thuật đặc biệt nhằm giảm tỷ số giữa mức công đỉnh và mức công
suất trung bình của tín hiệu phát.
- Tùy chọn đối với khả năng mở rộng khung dữ liệu trong tương lai (Future
Extension Frame).
1.3.2 Cấu hình mạng
1.3.2.1 Ống lớp vật lý (Physical Layer Pipes)
Đòi hỏi của thị trường đối với độ tin cậy của các dịch vụ và sự cần thiết phải có các
loại dịng dữ liệu khác nhau đã dẫn tới khái niệm “ống” lớp vật lý hồn tồn trong suốt
có khả năng truyền tải dữ liệu độc lập với cấu trúc và các thông số PLP khác nhau. Cả
dung lượng và độ tin cậy đều có khả năng điều chỉnh cho phù hợp với từng nhà cung
cấp nội dung/dịch vụ, tùy thuộc vào loại đầu thu, mơi trường.
DVB-T2 cịn cho phép “gán” các giá trị: đồ thị chòm sao, tỷ lệ mã và tráo thời gian
cho từng PLP, ngoài ra cịn “dạng thức hóa” nội dung theo cùng một cấu trúc khung
“baseband frame” như được áp dụng trong DVB-S2.

6


Đặc biệt, một nhóm dịch vụ có thể cùng chia sẻ một thơng tin chung, ví dụ bảng
PSI/SI hoặc CA. Để tránh phải truyền “đúp” các thông tin này đối với từng PLP, DVBT2 có chứa “PLP chung” được chia sẻ bởi một nhóm PLP. Như vậy, máy thu phải giả
mã 2 PLP tại cùng một thời điểm khi đã thu một dịch vụ: PLP dữ liệu và PLP chung đi
kèm. Hai mode đầu vào, do đó được định nghĩa: đầu vào mode A sử dụng duy nhất cho
một PLP và đầu vào mode B sử dụng nhiều PLP.
- Đầu vào mode A
Đầu vào mode A là mode đơn giản nhất. Ở đây chỉ có duy nhất một PLP được sử
dụng, truyền tải duy nhất một dòng dữ liệu. Hệ quả độ tin cậy của các nội dung thông
tin giống nhau như đối với DVB-T
- Đầu vào mode B

Đầu vào mode B là mode tiên tiến được sử dụng cho nhiều PLP. Ngoài độ tin cậy
cao đối với các dịch vụ nhất định, mode B còn cho phép khoảng tráo thời gian dài hơn
và tiết kiệm năng lượng hơn đối với đầu thu.
1.3.2.2 Băng tần phụ (1.7 MHz và 10 MHz)
Để đáp ứng các dịch vụ chuyên dụng, ví dụ truyền tín hiệu từ camera về một studio
lưu động, DVB-T2 còn bao gồm tùy chọn băng tần 10 MHz. Các máy thu dân dụng
không hỗ trợ băng tần này. DVB-T2 còn sử dụng cả băng tần 1.712 MHz cho các dịch
vụ thu di động (trong băng III và băng L).
1.3.2.3 Các mode sóng mang mở rộng (đối với 8K, 16K, 32K)
Do phần đỉnh xung vuông trong đồ thị phổ công suất suy giảm nhanh hơn so với kích
thước FFT lớn. Điểm ngồi cùng của phổ tín hiệu OFDM có thể trải rộng hơn, điều này
cũng đồng nghĩa với việc nhiều sóng mang phụ trên một symbol được sử dụng để truyền
tải dữ liệu. Độ lợi (gain) đạt được ở giữa 1.4% (8 Kmode) và 2.1% (32 Kmode).
1.3.2.4 MISO dựa trên Alamouti (trên trục tần số)
Do DVB-T hỗ trợ mạng đơn tần (SFN), sự hiện diện của tín hiệu có cường độ mạnh
tương tự nhau từ hai máy phát có thể tạo nên điểm “lõm” (deep notches). Để khắc phục
hiện tượng này, máy phát địi hỏi phải có cơng suất cao hơn. DVB-T2 có tùy chọn sử
dụng kỹ thuật Alamouti (mã hóa khơng thời gian): với một cặp máy phát như hình 1.3.

Hình 1.3: Mơ hình MISO.

Alamouti là một ví dụ của MISO (Multiple Input, Single Output), trong đó mỗi
điểm của đồ thị chòm sao được truyền bởi một máy, còn máy phát thứ 2 truyền phiên
7


bản có chỉnh sửa một chút của từng cặp của chòm sao với thứ tự ngược lại trên trục tần
số.
1.3.2.5 Symbol khởi đầu (P1 và P2)
Những symbol đầu tiên của khung DVB-T2 ở lớp vật lý là các symbol khởi đầu

(preamble symbol). Các symbol này truyền một số lượng hạn chế các thơng tin báo hiệu
bằng phương thức truyền có độ tin cậy. Với khoảng bảo vệ ở cả hai đầu, symbol P1
mang 7 bit thơng tin (bao gồm kích thước FFT của symbol dữ liệu). Các symbol P2, số
lượng được cố định cho mỗi kích thước FFT, cung cấp thông tin báo hiệu lớp 1 kể cả
tĩnh, động và khả năng cấu trúc.
Các bit đầu tiên của thông tin báo hiệu (L1 – Pre-signalling) có phương thức điều
chế và mã hóa cố định, các bit cịn lại (L1 – Post-signalling) tỷ lệ mã được xác định là
1/2 nhưng phương thức điều chế có thể được lựa chọn giữa QPSK, 16 QAM và 64
QAM. Symbol P2 nói chung, cịn chứa dữ liệu PLP chung và/hoặc PLP dữ liệu.
1.3.2.6 Mẫu hình tín hiệu Pilot (Pilot Pattern)
Pilot phân tán (Scattered Pilots) được xác định từ trước cả về biên độ và pha, và
được “cấy” vào tín hiệu với khoảng cách đều nhau trên cả hai trục thời gian và tần số.
Pilot phân tán được sử dụng để đánh giá sự thay đổi trên đường truyền. Hình 1.4 mơ tả
mẫu hình Pilot phân tán đối với DVB-T và DVB-T2.

Hình 1.4: Mẫu hình Pilot phân tán đối với DVB-T (trái) và DVB-T2 (phải).

Trong DVB-T áp dụng mẫu hình tĩnh (static pattern) độc lập với kích thước FFT
và khoảng bảo vệ, DVB-T2 tiếp cận một cách linh hoạt hơn, bằng cách định nghĩa 8
mẫu hình khác nhau để có thể lựa chọn, tùy thuộc vào kích thước FFT và khoảng bảo
vệ đối với mỗi đường truyền riêng biệt.
Pilot phân tán cho phép giảm thiểu độ “vượt mức” (overhead) từ 4 – 8% khi sử
dụng mẫu hình PP3 và khoảng bảo vệ 1/8. Đối với Pilot liên tục, tỷ lệ phần trăm của
DVB-T2 phụ thuộc vào kích thước FFT và đạt khoảng từ 0.7 – 2.5% đối với 8K, 16K
và 32K.
1.3.2.7 Tráo bit, tế bào, thời gian và tần số
Mục đích của tráo là trải nội dung thông tin trên miền thời gian hoặc tần số sao
cho kể cả nhiễu đột biến lẫn pha đinh đều khơng có khả năng xóa đi một chuỗi bit dài
của dòng dữ liệu gốc. Tráo còn được thiết kế sao cho các bit thông tin được truyền tải
bởi một điểm xác định trên đồ thị chịm sao khơng tương ứng với chuỗi bit liên tục

trong dòng dữ liệu gốc.
Tráo thời gian cung cấp thêm khả năng chống lại các ảnh hưởng như nhiễu xung
trong các chu kỳ thời gian và các ảnh hưởng trong vùng tần số giới hạn của tín hiệu.

8


Nhằm nâng cao độ tin cậy trong quá trình truyền sóng, truyền hình số mặt đất
DVB-T2 khơng chỉ sử dụng tráo bit, tráo symbol DVB-T mà còn sử dụng kỹ thuật
tráo tế bào (Cell Interleaving CI) và tráo thời gian (Time Interleaving TI).
1.3.2.8 Kỹ thuật giảm thiểu tỷ số công suất đỉnh/cơng suất trung bình (Peak
- to - Average Power Ratio – PAPR)
PAPR trong hệ thống OFDM cao có thể làm giảm hiệu suất bộ khuếch đại công
suất RF. Cả hai kỹ thuật làm giảm PAPR được sử dụng trong hệ thống DVBT2: mở
rộng chịm sao tích cực (Active Constellation – ACE) và hạn chế âm sắc (Tone
Reservation – TR).
Kỹ thuật ACE làm giảm PAPR bằng mở rộng các điểm ngồi của đồ thị chịm sao
trên miền tần số, cịn TR làm giảm PAPR bằng cách trực tiếp loại bỏ các giá trị đỉnh
của tín hiệu trên miền thời gian.
Hai kỹ thuật bổ sung cho nhau, ACE hiệu quả hơn TR ở mức điều chế thấp còn
TR hiệu quả hơn ACE ở mức điều chế cao. Hai kỹ thuật này khơng loại trừ nhau và có
khả năng sử dụng đồng thời. Tuy nhiên ACE không được sử dụng với chuẩn xoay.
1.3.2.9 16K, 32K FFT và tỷ lệ khoảng bảo vệ
Tăng kích thước FFT đồng nghĩa với việc làm hẹp khoảng cách giữa các sóng
mang và làm tăng chu kỳ symbol. Việc này, một mặt làm tăng can nhiễu giữa các
symbol và làm giảm giới hạn tần số cho phép đối với hiệu ứng Doppler. Mặt khác,
chu kỳ symbol dài hơn, cũng có nghĩa là tỷ lệ khoảng bảo vệ nhỏ hơn đối với cùng giá
trị tuyệt đối của khoảng bảo vệ trên trục thời gian. Tỷ lệ khoảng bảo vệ bằng 1/128
trong DVB-T2, cho phép 32K sử dụng khoảng bảo vệ có cùng giá trị tuyệt đối như 8K
1/32 như hình 1.5:

Hình 1.5: Khoảng bảo vệ (GI) đối với 8K 1/32 và 32K 1/128 [11].

1.3.2.10 Cấu trúc khung tín hiệu DVB-T2
Một phần quan trọng của hệ thống DVB-T2 là siêu khung. Trong siêu khung (Super
Frame) chứa những khung - T2 và phần mở rộng dành cho tương lai (FEF: FutureExtension Frame).
Số lượng tối đa của khung T2 trong một siêu khung là 255 khung và độ dài lớn nhất
của nó là 250 ms, cũng như vậy, độ dài lớn nhất của một phần mở rộng (FEF) được
chứa trong siêu khung là 250 ms. Như vậy, những khung - T2 được chứa trong một siêu
khung có thể có độ dài khác nhau tùy thuộc vào phần mở rộng (FEF) gắn sau nó.
Khung - T2 được chia ra thành các Symbol OFDM, mỗi khung - T2 đều bắt
9


đầu với một Symbol P1, tương tự như vậy đối với phần mở rộng FEF. Khoảng thời
gian giữa 2 Symbol P1 này là 250 ms (hình 1.6).

Hình1.6: Cấu trúc khung DVB-T2.

Mục đích các khung T2 này là mang tín hiệu PLPs và tín hiệu L1 kèm theo đó là
các dịch vụ DVB-T2.
Mục đích của phần mở rộng FEF là khả năng kết hợp linh hoạt các dịch vụ đã đưa
ra trong chuẩn DVB-T2 hiện tại và phiên bản cho tương lai, các phần mở rộng này có
thể mang dữ liệu hoặc khơng mang dữ liệu, theo đó khối thu để nhận tín hiệu DVB-T2
cũng phải có khả năng dị và xử lý chính xác các phần FEF này để tránh trường hợp các
khung T2 bị xáo trộn trong khi nhận được tại bất kỳ thời gian nào.
1.3.2.11 Chuẩn nén MPEG-4
Nếu như ở DVB-T sử dụng chuẩn nén video MPEG-2, thì ở DVB-T2 lại sử dụng
chuẩn nén video MPEG-4.
MPEG-4 khác hẳn so với MPEG-2. MPEG-2 mã hóa một dịng video ngay cả khi

nó chứa đồ họa và văn bản chồng lấn. MPEG-4 phân tách đồ họa, văn bản chồng lấn
thành các dịng riêng rẽ và sau đó chúng được hợp lại ở phía bộ giải mã.
Chuẩn MPEG-4 khắc phục được hạn chế này và là một chuẩn động dễ thay đổi.
Với MPEG-4, các đối tượng khác nhau trong một khung hình có thể được mơ tar, mã
hóa và truyền đi một cách riêng biệt đến bộ giải mã trong các dòng cơ bản ES
(Elementary Stream) khác nhau. Cũng như xác định, tách và xử lý riêng các đối tượng
(như nhạc nền, âm thanh xa gần, đồ vật, đối tượng ảnh video như con người hay động
vật, nền khung hình…), nên người sử dụng có thể loại bỏ riêng từng đối tượng khỏi
khn hình. Sự tổ hợp lại thành khung hình chỉ được thực hiện sau khi giải mã các đối
tượng này .
Đặc điểm chính của MPEG-4 là mã hóa video và audio với tốc độ bit rất thấp.
Thực tế tiêu chuẩn đưa ra với 3 dãy tốc độ bit:

10


- Dưới 64 Kbps
- 64 Kbps đến 384 Kbps
- 384 kbps đến 4 Mbps
Đặc điểm quan trọng của chuẩn nén MPEG-4 là cho phép khơi phục lỗi tại phía
thu, vì vậy chuẩn nén này đặc biệt thích hợp đối với môi trường dễ xảy ra lỗi như
truyền dữ liệu qua các thiết bị cầm tay. Những profile và level khác trong MPEG-4
cho phép sử dụng tốc độ bit lên đến 38.4 Mbps và việc xử lý chất lượng studio cần các
profile và level lên đến 1.2 Gbps.
Ba đặc tính rất quan trọng của MPEG-4 là:
- Nhiều object có thể được mã hóa với các kỹ thuật khác nhau và kết hợp lại ở bộ
giải mã.
- Các object có thể là các cảnh có được từ camera hay tự tạo như text.
- Các thơng tin trong luồng bit có thể hiển thị nhiều dạng khác nhau từ cùng một
luồng bit (tùy theo lựa chọn người xem chẳng hạn như ngôn ngữ).

MPEG-4 cho khả năng mã hóa video và audio hơn hẳn MPEG-2 cũng như khả
năng khôi phục lỗi. Tuy nhiên, sức mạnh thật sự của MPEG-4 là các ứng dụng mới
mà có thể xây dựng dựa vào việc mã hóa độc lập các object cho hiệu suất mã cao hơn,
và việc tách riêng các object cho phép tương tác các object với nhau đặc biệt là các
chương trình giáo dục và các trò chơi. Và cũng do khả năng tách biệt các object cận
cảnh quan trọng nhưng giảm ảnh phóng xuống tốc độ thấp hơn nếu hệ thống sử dụng
có băng thông bị hạn chế hoặc thiếu tài nguyên (bộ nhớ, tốc độ tính).
MPEG-4 gồm có hai loại MPEG-4 Profile và MPEG-4 AVC hay còn gọi là chuẩn
nén H.264 và H.264 đang được ứng dụng trong chuẩn DVB-T2.
1. MPEG-4 profile
Chuẩn MPEG-4 bao gồm nhiều tính năng ưu việt khác nhau, khơng phải bất kỳ
ứng dụng nào cũng đòi hỏi tất cả các tính năng của MPEG-4. Để sử dụng cơng cụ
MPEG-4 một cách hiệu quả nhất, mỗi thiết bị chuẩn MPEG-4 sẽ chỉ được trang bị một
số tính năng phù hợp với một phạm vi ứng dụng nhất định và để tạo điều kiện cho
người sử dụng.
2. MPEG-4 AVC/H.246
MPEG-4 là chuẩn quốc tế đầu tiên dành cho mã hóa các đối tượng (object) video.
Với độ linh động và hiệu quả do mã hóa từng đối tượng video, MPEG-4 đạt yêu cầu
ứng dụng cho các dịch vụ nội dung video có tính tương tác và các dịch vụ truyền thông
video trực tiếp hay lưu trữ. Trong MPEG-4, khung ảnh của một đối tượng video (hay
còn gọi là mặt phẳng đối tượng video) được mã hóa riêng lẻ. sự cách ly các đối tượng
video như vậy mang đến độ mềm dẻo hơn cho việc thực hiện mã hóa thích nghi làm
tăng hiệu quả nén tín hiệu. Mặc dù tập trung vào những ứng dụng tốc độ bit thấp nhưng
MPEG-4 cũng bao gồm cả studio chất lượng cao và HDTV.
Tuy nhiên MPEG-4 cũng có một số nhược điểm là bộ giải mã phải có khả năng giải
mã hết tất cả các luồng bit mà nõ hỗ trợ và có khả năng kết hợp. Do đó, phần cứng của
bộ giải mã MPEG-4 phức tạp hơn so với bộ giải mã MPEG-2. Và ngày nay thì càng có
nhiều bộ mã thực hiện giải mã bằng phần mềm nhưng bộ giải mã bằng phần mềm có
thể bị hạn chế về khả năng linh hoạt.
11

1.3.2.12 Cơng suất RF hoặc IF (sóng mang)
Cơng suất sóng mang hay cịn gọi chính xác là cơng suất RF hoặc IF: là tổng cơng
suất của tín hiệu điều chế RF hoặc IF được đo tương đương hoặc cảm biến cống suất
nhiệt trong điều kiện khơng có bất kỳ tín hiệu nào khác kể cả nhiễu.
𝑓𝑆
𝐵𝑊𝑂𝐶𝐶(𝑄𝐴𝑀) = 𝑓𝐶 ± (1 + 𝛼) +
2
Trong đó:
𝑓𝐶 : tần số sóng mang
Fs: tốc độ ký tự điều chế
α: với hệ số roll-off của bộ lọc
Cơng suất RF/IF là tồn bộ cơng suất nằm trong băng thơng hình chữ nhật này và
nó khơng phụ thuộc vào đặc tính của bộ lọc.
Đối với hệ thống COFDM, băng thơng tín hiệu được định nghĩa khác với cách định
nghĩa trên bởi vì nó sử dụng kỹ thuật điều chế khác, mặc dù về lý thuyết là rất giống
nhau.
Khi thời gian quan sát tiến đến vơ hạn thì tỷ số này tiến đến xác suất lỗi bit. Trong
thực tế, thời gian quan sát không phải là vô hạn nên tỷ số lỗi bit chỉ gần bằng với xác
suất lỗi bit. Tỷ số BER nhỏ, tức là số bit lỗi trên tổng số bit được truyền là nhỏ, do vậy
chất lượng dịch vụ là tốt. Ngược lại, BER lớn thì chất lượng dịch vụ sẽ kém. Khi các
tham số phát và truyền dẫn như nhau thì BER phụ thuộc vào kiểu điều chế.
1.3.3 Hiệu quả của việc sử dụng kỹ thuật chòm sao quay, chèn thời gian và
tần số
Một trong số các kỹ thuật mới được sử dụng trong DVB-T2 là chòm sao quay
(Rotated Constellation ) và trễ Q (Q-delay). Sau khi đã định vị, chòm sao được xoay
một góc trên mặt phẳng I-Q như mơ tả trên hình 1.7.

Hình 1.7: Chịm sao 16 QAM quay.

Các thành phần I và Q được tách bởi quá trình tráo sao cho chúng được truyền trên
miền tần số và thời gian khác nhau. Nếu có một thành phần bị hủy hoại trên kênh truyền,
thành phần cịn lại có thể được sử dụng để tái tạo lại thông tin. Kỹ thuật này tránh được
mất mát trên kênh Gauss và tạo được độ lợi 0.7 dB trên kênh có pha đinh
Các chịm sao quay cung cấp khả năng chống lại sự suy hao của các cell dữ liệu
một cách đáng kể bằng cách đảm bảo việc mất thông tin từ một kênh thành phần có thể
được khơi phục từ một kênh thành phần khác. Điều này đạt được bằng ánh xạ (mapping)
12


dữ liệu QAM chuẩn (trục x, y) đến phép quay trong mặt phẳng I-Q, từ đó mỗi trục trên
mặt phẳng mới (u1, u2) tải đầy đủ thông tin. Các thành phần I và Q được gủi ở những
thời điểm khác nhau trên các cell khác nhau để đảm bảo khôi phục được thông tin khi
xảy ra lỗi.
1.3.4 Điều chế và mã sửa sai trong DVB-T2
Trong khi DVB-T sử dụng mã sửa sai trong và ngoài là mã cuốn và mã R-S
(Convolution and Reed-Solomon Codes), DVB-T2 và DVB-S2 sử dụng LDPC/BCH.
Các mã này cho phép khả năng bảo vệ tốt hơn, truyền nhiều dữ liệu hơn trên cùng một
kênh thông tin.
Trong hệ thống DVB-T, phương thức điều chế cao nhất là 64 QAM cho phép truyền
tải 6 bit/symbol/sóng mang (có nghĩa là 6 bit/tế bào OFDM). Ở DVB-T2, phương thức
điều chế 256 QAM (hình 1.9) cho phép tăng lên 8 bit/tế bào OFDM, tăng 33% hiệu xuất
sử dụng phổ và dung lượng dữ liệu đối với một tỷ lệ mã cho trước.

Hình 1.8: Đồ thị chịm sao 256 QAM.

Thơng thường, tăng dung lượng dữ liệu thường đòi hỏi một tỷ số cơng suất sóng
mang trên tạp nhiễu cao hơn (4 hoặc 5 dB, tùy thuộc vào kênh truyền và tỷ lệ mã sửa
sai), bởi lẽ khoảng cách Euclide giữa hai điểm cạnh nhau trên đồ thị chòm sao chỉ bằng

khoảng 1/2 so với 64 QAM và do vậy đầu thu sẽ nhạy cảm hơn đối với tạp nhiễu. Tuy
nhiên mã LDPC tốt hơn nhiều so với mã cuốn (Convolution Code) và nếu chọn tỷ lệ
mã mạnh hơn một chút cho 256 QAM so với tỷ lệ mã sử dụng trong 64 QAM của DVBT, tỷ số cơng suất sóng mang trên tạp nhiễu C/N sẽ không thay đổi trong khi vẫn đạt
được một độ tăng trưởng tốc độ bit đáng kể. 256 QAM do vậy sẽ là một sự lựa chọn
đầy hứa hẹn trên thực tế.
CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG DVB-T2 TẠI VIỆT NAM
2.1 Khả năng ứng dụng DVB-T2 tại Việt Nam
Tiêu chuẩn DVB-T2 ra đời cho phép những người làm truyền hình Việt Nam có
nhiều lựa chọn hơn trong việc xây dụng hệ thống truyền hình kỹ thuật số hiện đại.
Truyền hình số quảng bá mặt đất đã phát triển rộng khắp các tỉnh thành trong cả nước
và ngày càng có nhiều nhà cung cấp dịch vụ truyền hình số quảng bá với số lượng
chương trình ngày một tăng. Với những ràng buộc về giới hạn băng tần, mơi trường
truyền hình mặt đất cần có một hệ thống truyền dẫn mới hiệu quả hơn để dáp ứng các
yêu cầu truyền hình tương lai và hỗ trợ triển khai các dịch vụ truyền hình mới. Sự phát
13


triển của DVB-T2 đã minh chứng cho sự tin tưởng vào cơng nghệ quảng bá trên mơi
trường truyền hình mặt đất.
Việc phát triển tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất thế hệ thứ hai đã đáp ứng được
yêu cầu thực tế. Đó là sự gia tăng dung lượng băng thơng giúp cung cấp cho người xem
các dịch vụ truyền hình mới. DVB-T2 hỗ trợ cơ hội cho các nhà quảng bá triển khai
một chuỗi các dịch vụ HDTV trên môi trường DTT, hỗ trợ các dịch vụ truyền hình trong
tương lai. Các dịch vụ thế hệ kế tiếp như 3DTV có thể hưởng lợi từ việc gia tăng dung
lượng sẵn có của DVB-T2.
Việc thay thế tiêu chuẩn DVB-T bởi tiêu DVB-T2 cần có một khoảng thời gian
“quá độ” trong quá trình chuyển dổi. Tiêu chuẩn DVB-T và DVB-T2 sẽ cung tồn tại
trong nhiều năm, mỗi tiêu chuẩn sẽ hỗ trợ cho người xem các loại hình dịch vụ khác
nhau.
Hiện nay, Việt Nam đã thành công trong việc ứng dụng truyền hình số mặt đất theo

tiêu chuẩn DVB-T2, cơng nghệ truyền hình tiên tiến nhất thế giới trong truyền dẫn và
phủ sóng truyền hình trên cả nước.
2.2 Triển khai DVB-T2 tại Việt Nam
Tại Việt Nam, Cơng ty cổ phần nghe nhìn tồn cầu AVG đang triển khai phát sóng
truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T2 với mạng đơn tần. Đài truyền hình Việt
Nam cũng đã quyết định sử dụng tiêu chuẩn DVB-T2 và đã phát sóng chính thức tại Hà
Nội và TP Hồ Chí Minh từ đầu năm 2013. Công ty VTC, là doanh nghiệp đang sử dụng
tiêu chuẩn DVB-T cũng có kế hoạch triển khai phát sóng truyền hình số tiêu chuẩn
DVB-T2 và dần chuyển đổi hồn tồn sang cơng nghệ DVB-T2.
2.2.1 Truyền hình An Viên (AVG)
Truyền hình An Viên là đơn vị đầu tiên cung cấp truyền hình kỹ thuật số nói chung
và kỹ thuật số mặt đất nói riêng và cũng là đơn vị đầu tiên ở Việt Nam triển khai mạng
truyền dẫn phát sóng truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn DVB-T2 áp dụng cho công
nghệ mạng đơn tần SFN đảm bảo tiết kiệm tài nguyên tần số. Các tham số phát sóng
của truyền hình An Viên được thể hiện như bảng 2.1.
Bảng 2.1: Các tham số phát sóng của truyền hình An Viên .
Thơng số

Giá trị

Tiêu chuẩn phát sóng

DVB-T2

Băng thơng (MHz)

7.61

Tiêu chuẩn nén

MPEG-4

Kích thước FFT

32K

Kiểu điều chế

64 QAM

Tỷ lệ mã FEC

3/4
14


Khoảng bảo vệ

19/256

Mẫu PP

PP4

Chế độ thu

- Khu vực nội thành Hà Nội: có thể thu sóng băng anten
của AVG hoặc loại tương đương, lắp đặt trong nhà
- Các khu vực khác trong vùng phủ sóng: thu bằng
anten của AVG hoặc loại tương đương, lắp đặt ngòai trời,

chiều cao khoảng 5m
- Các khu vực biên của vùng phủ sóng: thu bằng anten
của AVG hoặc loại tương đương, lắp đặt ngoài trời, chiều
cao khoảng 10m

2.2.2 Truyền hình Kỹ thuật số VTC
VTC đã phát sóng trun hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T2 tại Đà Nẵng từ tháng
9/2013 và sẽ phát sóng DVB-T2 tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh vào đầu năm 2014. Đây
là một bước đi trong kế hoạch tổng thể của VTC đầu tư và nâng cấp mạng phát sóng
truyền dẫn số mặt đất hiện nay lên cơng nghệ DVB-T2 đảm bảo đúng tiến độ số hóa
phát truyền dẫn tồn quốc theo Đề án số hóa phát sóng, truyền dẫn truyền hình số mặt
đất theo tiêu chuẩn DVB-t2 đã được Chính phủ phê duyệt.
Hiện nay trong 3 đơn vị có giấy phép thiết lập hạ tầng mạng truyền hình số phủ
sóng tồn quốc là VTV, VTC, AVG thì VTC vẫn là đơn vị tiên phong và có phạm vi
phủ sóng số rộng nhất. VTC đã phủ sóng trên 47 tỉnh, thành phố với gần 30 kênh chương
trình khơng thu phí phục vụ nhiệm vụ chính trị, thơng tin tun truyền thiết yếu của
Trung ương và địa phương, phục vụ hơn 4 triệu hộ dân. Trong thời gian tới, VTC sẽ
triển khai nâng cấp mạng truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T lên hệ thống truyền
dẫn, phát sóng số mặt đất theo cơng nghệ DVB-T2 đảm bảo phủ sóng tồn quốc.
2.2.3 Đài truyền hình Việt Nam VTV
Tính đến đầu năm 2014, Đài Truyền hình Việt Nam VTV đã phát sóng số chuẩn
DVB-T2 trên kênh tần số 25 tại TP Hồ Chí Minh, 51 tại Hà Nội, 43 tại Đà Nẵng, 43 tại
Hải Phòng và 45 tại Cần Thơ. Sau đó, VTV sẽ triển khai số hóa tiếp tục đến các tỉnh
thuộc các khu vực khác để tiến tới số hóa tồn quốc vào năm 2020. Các tham số phát
sóng của Đài truyền hình Việt Nam được thể hiện trong bảng 2.2
Bảng 2.2: Các tham số phát sóng của Đài truyền hình Việt Nam .
Thơng số

Giá trị

Tiêu chuẩn phát sóng

DVB-T2

Tiêu chuẩn nén

MPEG-4

Kích thước FFT

16K

Điều chế

64 QAM
15


Tỷ lệ FEC

3/4

Khoảng bảo vệ

1/16

Mẫu PP

PP4

Chế độ thu

Thu ngoài trời, có thể thu trong nhà tại một số địa
điểm khi sử dụng anten có khuếch đại

KẾT LUẬN
Truyền hình số mặt đất theo tiêu chuẩn Châu Âu DVB-T2 là tiêu chuẩn đang được sử
dụng rộng rãi trên thế giới. Tiêu chuẩn này sử dụng chuẩn nén tín hiệu MPEG-4, kỹ
thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao mã hóa COFDM và các đặc tính kỹ
thuật ưu việt. Việc phát triển tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DVB-T2 đã đáp ứng
được nhu cầu thực tế. Đó là sự gia tăng dung lượng băng thông giúp cung cấp cho người
xem các dịch vụ truyền hình mới.
Từ những đặc tính ưu việt của DVB-T2 có thể thấy, sự sẵn sàng của chuẩn DVB-T2
mang đến các cơ hội mới cho môi trường truyền hình số mặt đất. Các nhà quảng bá và
các nhà cung cấp dịch vụ khác có thể quan tâm hỗ trợ các dịch vụ mới trên DTT mà
trước đó khó triển khai do hạn chế về dung lượng băng thông trong các băng tần VHF
và UHF.

16