– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
TỔNG QUAN TÍN HIỆU DIGITAL
I/ Giới thiệu về truyền hình số:
Truyền hình số (Digital Television) là một phương pháp truyền hình
hoàn toàn mới,
Trên thế giới, các nhà điều hành cáp, vệ tinh, trên mặt đất đều đang
chuyển động đến môi trường số, Ở Châu Âu, truyền hình số đã được sử dụng
ở Anh (phát sóng truyền hình số 1999, Đức, Pháp, Ireland, Tây Ban Nha, Hà
Lan, Thụy Điển, Hầu hết các nhà phân tích công nhgiệp đều dự báo việc
chuyển dòch lên truyền hình số là một sự tiến hóa (evolution) hơn là một cuộc
cách mạng (revolution), nó làm thay đổi cách sống của hàng trăm triệu gia
đình trên thế giới, Các công ty cho rằng sự hội tụ giữa máy tính cá nhân, máy
thu hình (TV sets) và Internet đã bắt đầu và điều đó sẽ dẫn đến sự chuyển
hóa cực đại về máy tính, Đối với người tiêu dùng, kỷ nguyên mới về số sẽ
nâng cao việc xem truyền hình ngang với chất lượng chiếu phim, âm thanh
ngang với chất lượng CD cùng với hàng trăm kênh truyền hình mới và nhiều
dòch vụ mới, Truyền hình số cho thuê bao xem được nhiều chương trình
truyền hình với chất lượng cao nhất,
Đối với các nhà phát sóng truyền hình, việc chuyển dòch lên môi trường
số sẽ làm giảm việc sử dụng băng tần/kênh, làm tăng khả năng cung cấp các
Trang 1
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
ứng dụng Internet cho thuê bao và mở ra một lónh vực mới, các cơ hội mới về
thương mại, Nhiều dòch vụ mới trên cơ sở truyền hình số sẽ được hình thành:
• Truy cập Internet tại các tốc độ
• Chơi Game trên mạng với nhiều người
• Video theo yêu cầu VOD (video – on - demand)
• Cung cấp các dòng video và audio
• Dòch vụ thanh toán tiền từ nhà (home banking)
• Các dòch vụ thương mại điện tử
Trang 2
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
2/Đặc điểm truyền hình cáp Digital :
Sự tiến bộ của công nghệ truyền hình cáp số trong việc mã hóa hình
ảnh và âm thanh, sản xuất chương trình, lưu trữ và phát sóng đang làm thay
đổi một cách nhanh chóng những quan niệm truyền thống về phát thanh và
truyền hình, Trong kỹ thuật truyền hình cáp số, tín hiệu video và audio được
truyền chung trên một kênh, Thuê bao có thể lựa chọn và xem các chương
trình theo ý muốn, Ngày nay, mạng cáp phân phối thường là mạng đa dòch vụ
phức tạp điển hình là mạng HFC (Hybrid Fiber Coax) . Mạng HFC là sự kết
hợp tối ưu giữa cáp đồng trục và cáp quang, Mạng HFC là mạng băng rộng
tuyến tính cho phép truyền đồng thời nhiều tín hiệu cao tần RF (radio
frequency) , mỗi tín hiệu có băng tần khác nhau được ghép kênh theo tần số
FDM (Frequency Division Multiplexing) .
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng, việc cải tiến khả
năng truyền và cung cấp các dòch vụ trên cáp là quan trọng, Đã có nhiều đề
án cải tiến tập trung quan tâm đến việc truyền các kênh truyền hình số trên
cáp: Ở Châu Á và Nhật Bản có tiêu chuẩn ISDB (Integrated Services Digital
Broadcasting: phát số các dòch vụ tổng hợp) , Tiêu chuẩn này cho phép
truyền nhiều dòch vụ số như truyền hình nhiều kênh, Fax, Teletex, hình ảnh
tónh và các dữ liệu khác qua một kênh giống kênh của một chương trình
truyền hình tương tự, Ở Châu Âu nhóm nghiên cứu DVB (Digital Video
Broadcasting) đã đưa ra các tiêu chuẩn mô tả việc cung cấp các dòch vụ
truyền hình số trên cáp, Tiêu chuẩn do nhóm DVB rất được quan tâm và được
ứng dụng ở Châu Âu cũng như nhiều nơi trên thế giới, Thành công có ý nghóa
của dự án DVB là độ phân giải cao của hệ thống truyền hình trực tiếp đến tận
nhà, Dự án DVB là sự kết hợp hài hòa giữa các chuẩn của ETSI cho truyền
dẫn các dòch vụ đa phương tiện và đa chương trình qua các phương tiện quảng
bá như các vệ tinh, mạng truyền hình cáp CATV, hệ thống phân phối video từ
một điểm đến nhiều điểm MVDS (Multipoint Video Distribution) và các
2/Các phương pháp xử lý tín hiệu :
a/ Nén Video:
Tín hiệu video sau khi được số hóa 8bit có tốc độ 216Mbit/s
Để có thể truyền được trong một kênh truyền hình thông thường tín hiệu video
số cần phải được “nén” trong khi đó vẫn đảm bảo chất lượng hình ảnh .
Mặc dù tín hiệu video đã từng được nén từ những năm 1950 ,cùng với sự ra đời
của truyền hình màu ,ba tín hiệu thành phần màu R,G,B với bề rộng dải thông 15Mhz,
đã được nén trong một tín hiệu video màu hỗn hợp với bề rộng dải thông là 5Mhz .dải
thông được giảm 3 lần hay nói cách khác thì hệ số nén là 3:1
Hình 1.2a. : Nén Video tương tự
Trang 4
Camera Matrix
Điều
Chế
+
R(0÷5 MHz)
G(0÷5 MHz)
B(0÷5 MHz)
R(0÷5 MHz)
R-Y(0÷1,5
MHz)
B-Y(0÷1,5
MHz)
Tín hiệu Video
màu tổng hợp
(0÷5 MHz)
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Tín hiệu video như chúng ta đã biết có dải phổ từ 0Mhz đến 6Mhz , trong
nhiều trường hợp thì năng lượng phổ chủ yếu tập trung ở miền tần số thấp ,bởi lẽ
thành phần tần số cao chỉ xuất hiện ở tại đường viền của hình ảnh . như vậy đa số
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0
Trang 5
R
5MHz f
G
5MHz f
B
5MHz f
Video Y
C
5MHz f
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Hình 1.2b : Biến đổi Cosin rời rạc (DCT}
+ Chuẫn nén MPEG
Công nghệ nén MPEG là sự kết hợp giữa nén trong ảnh và nén liên ảnh
Tiêu chuẩn đầu tiên là MPEG-1 , mục tiêu là mã hóa tín hiệu audio và video
với tốc độ bit là 1,5Mbit/s.
Tiêu chuẫn thứ hai là MPEG-2 với những công cụ mã hóa khác nhau , nhằm
lưu trữ ảnh động vào đóa với dung lượng bit thấp.
Dòng bit MPEG có dạng như sau :
Seq Seq …. Seq
Seq(sequence) :Thông tin về chuỗi bit
Trong mỗi chuổi bit Seq gồm :
Seq
SC
Video
Params
Bitstream
Slice: thông tin về slice ảnh
Trong thành phần Slice gồm các thông tin:
o Vert pos : slice bắt đầu từ dòng nào
o Qscale: thông tin về bảng lượng tử
SSC
Vert
Pos
Qscale MB …. MB
Trang 6
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
o MB: thông tin về macroblock
Trong thành phần MB gồm các thông tin sau:
Addr Incr: số lượng MB được bỏ qua
Type: loại vectơ chuyển động dùng cho MB
Qscale : bảng lượng tử dùng cho MB
CBP:chỉ rõ block nào được mã hóa
Hình 1.2c : Cấu trúc ảnh Mpeg
B/ Nén Audio
Trong phần này được giới thiệu về hệ thống âm thanh Stereo 3\2
Addr
Incr
Type
Motion
Vector
Qscale CBP b0 …. b5
Trang 7
I B B P B B I
0 1 2 3 4 5 0 Ảnh Chuẩn
Dự đoán hai chiều
Nhóm ảnh (GOP)
Audio
Đóng gói
Inner
Interleaver
Giải mã
Audio
Mở gói PES Giải điều
chế RF
Đóng góiAudio vào
Audio ra
Dòng ES Dòng PES RF
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Sau đây ta đi vào sơ đồ khối mạch mã hóa audio lớp 1 và 2, sơ đồ khối mạch
giải mã audio lớp 1 và 2 , sơ đồ khối mạch mã hóa và giải mã Audio lớp 3.
Hình 1.2f : Sơ đồ khối mạch mã hóa audio lớp 1 và 2
theo chuẩn ISO/IEC 11172-3 (ISO/MPEG)
Tùy thuộc vào từng ứng dụng khác nhau, hệ thống mã hóa tín hiệu Audio có
ba lớp với mức độ phức tạp tăng dần. Đối với cả 3 lớp tín hiệu Audio đều được biến
đổi từ miền thời gian sang miền tần số bằng 32 băng lọc phụ.
Hình 1.2g : Sơ đồ khối mạch giải mã Audio lớp 1 và 2
Theo chuẩn ISO/IEC 11172-3 (ISO/MPEG)
Lớp 1,2 biểu thò tín hiệu audio đầu vào bằng 32 băng lọc phụ .những thông số
này được lượng tử hóa và mã hóa dưới sự khống chế của mô hình âm thanh.
Trang 9
Băng lọc
(32 băng phụ)
Lượng tử hóa
Tuyến tính
Đònh
dạng
Thông tin phụ
31
0
Tín hiệu
Audio
Stereo
Dữ liệu phụ
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Lớp 1 chỉ biến thể giản ước của phương pháp mã hóa MPEG-1 và được sử
dụng chủ yếu trong các ứng dụng dân dụng.
Lớp 2 thực hiện việc nén tín hiệu và thực hiện việc lượng tử hóa tinh hơn,ứng
dụng nhiều kể cả dân dụng lẩn chuyên dụng.
Hình 1.2h : Sơ đồ khối mạch giải mã audio lớp 3
Theo chuẩn ISO/IEC 11172-3 (ISO/MPEG)
Hình 1.2i : Sơ đồ khối mạch giải mã audio lớp 3
Theo chuẩn ISO/IEC 11172-3 (ISO/MPEG)
Lớp 3 là sự mã hóa các môđun hiệu quả nhất của hai loại mã ASPEC và
MUSICAM. Mỗi băng lọc phụ lại được chia nhỏ nhiều đường có độ phân giải cao
hơn. Ở lớp này nếu muốn hiệu quả nén cao phải dùng phương pháp lượng tử hóa phi
tuyến.
Trang 10
Băng lọc
(32 băng phụ)
DCT
Đònh
dạng
dòng bit
và mã
sữa sai
Biểu số FFT
Tăng
kênh và
phát hiện
lỗi, sữa
sai
DCT
Quá
trình
ngược
của
băng lọc
(32
băng
phụ)
Giải mã
Thông tin phụ
Tín hiệu
Audio
Stereo
31
0
Dữ liệu
audio
đã mã
hóa
Dữ liệu phụ
Giải
lượng tử
575
0
với chiều dài tùy ý và chỉ chứa những thông tin cần thiết để có thể khôi phục lại âm
thanh và hình ảnh ban đầu.
Hình 1.2j : Dòng cơ sở (ES)
Các bộ mã hóa đòi hỏi tín hiệu đầu vào theo chuẩn REC601 đối với Video, tuy
nhiên thiết bò mã hóa MPEG-2 trên thực tế thường bao gồm cả mạch số hóa tín hiệu
Video tương tự (biến đổi A/D). Tín hiệu Audio đầu vào phải theo chuẩn ES/EBU hoặc
mạch mã hóa phải bao gồm các bộ biến đổi A/D.
Trang 11
Mã hóa VideoDữ liệu Video
(REC.601)
Dòng cơ sở
Mã hóa VideoDữ liệu Audio
(AES/BEU)_
Dòng cơ sở
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Dòng cơ sở về cơ bản là tín hiệu gốc tại đầu racủa một bộ chuyển đổi ,mã hóa
và chứa những thông tin cần thiết để giúp bộ giải mã tái tạo lại hình ảnh và âm thanh
ban đầu
Dòng cơ sở đóng gói
Có thể truyền với tốc độ tin cậy cao, dòng dữ liệu cơ sở được chia thành các
gói nhỏ có kích thước phù hợp tạo nên dòng dữ liệu cơ sở đóng gói.
Hình 1.2k : Dòng cơ sở (PES)
Dòng cơ sở đóng gói được mang thông tin audio,video từ mạch nén được chia
thành nhiều gói
Dòng chương trình
Được thiết kế trong môi trường không có tạp nhiễu và nhầm một dòng chương
trình là kết quả của ghép kênh một vài dòng cơ sở dùng chung một xung nhòp, dòng
dữ liệu sao ghép kênh vẫn chứa dòng bit điều khiển bởi miêu tả chương trình:
Hình 1.2m : Ghép kênh dòng chương trình
+ Ghép kênh hệ thống
Dòng chương trình 2
Dòng chương trình 3
Dòng chương trình
n
Ghép kênh
mức hệ thống
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Hình 1.2n : Ghép kênh dòng chương trình
Một dòng chương trình được biểu thò bằng 1 số liệu trong bảng kết hợp chương
trình, như vậy nhận diện một chương trình cũng như nội dung chương trình được tiến
hành theo hai bước sau:
a/ Sử dụng bảng kết hợp trong dòng dữ liệu PID=0 để nhận diện PID của một dòng
dữ liệu có chứa bảng chương trình cần tìm.
b/ Xáx đònh PID của các dòng cơ sở và cấu thành chương trình.
Tại bộ tách kênh, các dòng dữ liệu tương ứng với chương trình cần tìm được
tách khỏi dòng dữ liệu chungf và đưa tới bộ giải mã.
3/ Tín hiệu Video số :
a/ Tín hiệu Video số tổng hợp :
Tín hiệu Video số tổng hợp thực chất là sự chuyển đổi tín hiệu video tương tự
tổng hợp sang video số.
Tín hiệu video tương tự được lấy mẫu (rời rạc hóa) với tần số lấy mẫu bằng 4
lần tần số sóng mang màu (4f
sc
) vào khoảng 17,72 MHz đối với tín hiệu PAL. Mỗi
mẫu tín hiệu được lượng tử hóa bởi 10 bit, cho ta một chuỗi số liệu 177 Mbit/s (trong
trường hợp 8 bit, chuỗi số liệu có tốc độ 142 Mbit/s).
Hình : Biến đổi A/D tín hiệu màu tổng hợp
Tín hiệu video số tổng hợp có ưu điểm về dãi tần. Nhưng tín hiệu video tổng
hợp số có những nhược điểm của tín hiệu tổng hợp tương tự như hiện tượng can nhiễu
chói màu. Tín hiệu tổng hợp cũng gây khó khăn trong việc xử lý, tạo kỹ xảo truyền
Không bò nhiễu ký sinh, không méo, tỉ số tín hiệu/ tạp âm cao/
Chuyển đổi tín hiệu đơn giản.
Có thể cài tín hiệu Audio trong chuỗi số liệu Video số.
Như vậy chỉ cần một sợi cáp có thể truyền cả tín hiệu audio và video. Khâu
thiết kế, lắp đặt và khai thác thiết bò, nhờ đó đơn giản và thuận tiện hơn nhiều.
Hình : Biến đổi A/D tín hiệu màu thành phần
Trang 14
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu
Đồng bộ
Lượng tử Mã hóa
Tín hiệu Video
thành phần
analog
Tín hiệu Video
thành phần
digital
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu Lượng tử Mã hóa
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu Lượng tử Mã hóa
E
B
– E
Y
E
R
Một tiêu chuẩn audio số ra đời với sự liên kết giữa hai Hiệp hội kỹ thuật audio
AES (Audio Engineering Society) và Hiệp hội truyền thanh truyền hình châu Âu EBU
(European Broadcasting Union) đã xây dựng nền tảng cho sự phát triển của thiết bò
ghi âm và các thiết tại studio, nơi tín hiệu được xử lý và phân phối hoàn toàn số.
Ngoài ra, nó hạn chế hiện tượng méo tín hiệu âm thanh trong hai quá trình biến đổi
tương tự – số và ngược lại, từ đó chất lượng của tín hiệu âm thanh được nâng cao rõ
rệt.
Thiết bò Audio số này, có đặc điểm tín hiệu vào và ra là tương tự, dùng thay thế
trực tiếp các thiết bò số và hoạt động trong môi trường tương tự. Tuy nhiên trong kỹ
thuật sản xuất và truyền dẫn có xu hướng sẽ tiến tới số hóa toàn phần, đó là toàn bộ
quá trình ghi, xử lý và truyền dẫn đều làm việc trong môi trường số. Cuối cùng, một
giao thức cho toàn bộ quá trình truyền dẫn, được chỉ rõ trong các tài liệu về tiêu
chuẩn AES/EBU, đã phát triển và được thừa nhận trong các thiết bò audio số từ phía
phát đến phía thu.
Hai lý do chính cho thấy xử lý tín hiệu âm thanh theo công nghệ số là thực sự cần thiết:
Chất lượng tái tạo của hệ thống audio số không phụ thuộc vào phương tiện mà
chỉ phụ thuộc vào chất lượng của quá trình chuyển đổi A/D và ngược lại.
Việc chuyển đổi audio sang số mở ra rất nhiều cơ hội mà tín hiệu analog không
đáp ứng được.
Các thông số kỹ thuật đặc trưng ảnh hưởng tới chất lượng tín hiệu
♦ Tỉ số tín hiệu trên tạp âm (S/N) là tỉ số giữa mức điện áp hữu ích trên mức điện
áp tạp âm đo bằng dB
Trang 15
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
♦ Dải động của kênh truyền dẫn cho biết tỉ lệ giữa mức điện áp ra cực đại và cực
tiểu mà không bò ảnh hưởng của tạp âm, biểu thi bằng dB. Giá trò cực đại phụ thuộc
vào khả năng điều chế hệ thống, còn giá trò cực tiểu phụ thuộc vào tạp âm của toàn
kênh.
lại để tạo nên một tiệu chuẩn duy nhất.
Năm 1995, Ủy ban Tư vấn ACATS đã chính thức trình lên tổ chức Fcc khuyến
cáo về tiêu chuẩn truyền hình độ phân giải cao số hóa (Digital HDTV) của Mỹ với
tên “The Grand Alliance”. Đó làkết quả của sự cạnh tranh và sau đó là sự tập trung
trí tuệ của 7 tổ chức, công ty lớn.
Năm 1996 FCC đã chấp nhận tiêu chuẩn truyền hình số DTV của Mỹ dực trên
tiêu chuẩn gói dữ liệu quốc tế 188 byte Mpeg-2. Các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể được quy
đònh bởi Ủy ban các dòch vụ truyền hình tiên tiến (ATSC – Advanced Television
System Committee).
Trang 17
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
ATSC cho phép 36 chuẩn Video từ HDTV (High Definition Television ) đến
các dạng thức Video tiêu chuẩn SDTV khác (Standard Definition Television) với các
phương thức quét (xen kẽ, liên tục) và các tỷ lệ khuôn hình khác nhau.
Tiêu chuẩn ATSC DTV được biết đến là một hệ thống dự đònh dùng để truyền
các tín hiệu video, audio, chất lượng cao và các dữ liệu khác trên một kênh đơn
6MHz. Hệ thống này có thể chia sẻ một cách đáng tin cậy khoảng 19Mbit/s trong một
kênh truyền hình mặt đất 6MHz và khoảng 38Mbit/s trong một kênh truyền hình cáp
6MHz.
Để thực hiện điều đó, tín hiệu video nguồn có thể mã hoá tới 5 lần để tốc độ
dòng bit tín hiệu truyền hình quy ước (NTSC) giảm xuống tới 50 lần hoặc cao hơn.
Nhằm thu nhỏ tốc độ dòng bit, kỹ thuật nén Video và Audio được sử dụng trong hệ
thống.
Sơ đồ khối của hệ thống DTV được minh họa hình dưới. Hệ thống gồm các khối:
Mã hoá và nén tín hiệu nguồn:
Cho phép hạn chế tốc độ bit (nén dữ liệu) phù hợp cho từng ứng dụng như các
dòng dữ liệu video số, audio số và dữ liệu phụ ( dữ liệu điều kiện và điều khiển truy
nhập, dữ liệu phục vụ)
Ghép kênh và truyền tải:
Các thông tin được chia nhỏ thành các gói dữ liệu, tương ứng sẽ có một phần tiêu
nguồn tín hiệu
Audio
Ghép kênh và truyền tải
Ghép
Kênh
Truyền Tải
Hệ thống thu-phát
Mã hoá
kênh
Điều chế
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DiBEG (Digital Broadcasting Expert Group
– Nhóm chuyên gia truyền hình số) của Nhật còn được gọi là tiêu chuẩn ISDB-T
(Integrated Service Didital Broadcasting – Terrestrial – Truyền hình số tích hợp dòch
vụ mặt đất ) hoặc ARIB ( Association of Radio Industries and Business – Hiệp hội các
doanh nghiệp và ngành công nghiệp vô tuyến ).
DiBEG sử dụng kỹ thuật ghép kênh đoạn dải tần BST-OFDM (Band
Segmented OFDM) và cho phép sử dụng các phương thức điều chế tín hiệu số khác
nhau đối với từng đoạn (Segment) dữ liệu như : QPSK, DQPSK, 16-QAM và 64-
QAM.
Tín hiệu truyền đi được tổ chức thành 13 khối (OFDM), mỗi khối có dải phổ
432 KHz với các tín hiệu chỉ thò và các thông số truyền dẫn như : loại điều chế, các
loại mã hiệu chỉnh lỗi được sử dụng trong từng khối…
Hình 2-2 : OFDM phân chia dải tần (Band Segmented OFDM)
ISDB-T cho phép hệ thống có dải phổ 5,6 MHz và 432 KHz. Trong môi trường
một kênh truyền hình 6 MHz có thể sử dụng ba loại máy thu :
+ 5,6 MHz với bộ giải điều chế OFDM và màn hình HDTV để thu loại mọi
hình dòch vụ.
+ 5,6 MHz với bộ giải điều chế OFDM để thu di động với màn hình tiêu
chuẩn (SDTV).
khi tất cả các máy phát phát các tín hiệu giống nhau ở cùng thời điểm và có thể phát
các tín hiệu lặp lại “nhân tạo” trong khu vực dòch vụ (trễ lên đến vài trăm µs). Để
khắc phục vấn đề này, các bộ tương thích kênh DVB-T được thiết kế dựa trên việc
điều chế đa sóng mang trực giao COFDM (Code Orthogonal Frequency Division
Multiplexing – Ghép kênh phân chia theo tần số đã được mã hoá).
Hình 2-3 : Tiêu chuẩn DVB-T
Có thể chia dòng bit truyền tới thành hàng ngàn sóng mang phụ tốc độ thấp,
trong ghép kênh FDM. Hệ thống có thể hoạt động ở hai mode chính : mode 2K cho
các mạng chuyển đổi ( tương ứng với 1705 sóng mang phụ trong dải thông 7,61 MHz
và khoảng thời gian symbol hiệu dụng T
u
= 224 µs) và mode 8K cho SFNs ( tương ứng
với 6817 sóng mang phụ trong dải thông 7,61 MHz và khoảng thời gian symbol hiệu
dụng T
u
= 86 µs).
Mỗi sóng mang được điều chế theo lược đồ am-QAM (4, 16 hay 32 QAM).
Điều chế COFDM bản chất làfading tần số chọn, khi mỗi sóng mang được điều chế ở
tốc độ bit trung bình ( tốc độ symbol vào khoảng 1 Kbaud hay 4 Kbaud tương ứng với
mode 2K hay 8K) và khoảng thời gian rất dài so với thời gian đáp ứng thay đổi kênh.
Do đó mỗi sóng mang phụ chiếm một dải tần hẹp trong đó đáp ứng tần số
kênh là phẳng cục bộ không mã viterbi với cụm lỗi tới từ các sóng mangkhông tin cậy
gần kề, làm suy giảm do nhiễu băng hẹp.
Mô tả Hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất :
Điều chế OFDM
Trang 21
Phân bố năng lượng
Reed- Solomon
Chèn mã Viterbi OFDM
2k , 8k
này có thể giảm từ 100 đến 200 lần. Với audio cũng như vậy, việc nén dựa trên
nguyên lý tai người khó phân biệt âm thanh trầm nhỏ so với âm thanh lớn khi chúng
có tần số lân can nhau và những bit thông tin trầm nhỏ này có thể bỏ đi và không
được sử dụng.
Mã hoá nguồn chỉ liên quan đến các đặc tính của nguồn. Phương tiện truyền phát
không ảnh hưởng gì đến mã hoá nguồn.
Mã hoá kênh :
Gói và đa hợp video, audio và các dữ liệu phụ vào một dòng dữ liệu, ở đây là
dòng truyền tải Mpeg -2.
Nhiệm vụ của mã hoá kênh là làm cho tín hiệu truyền dẫn phát sóng phù hợp với
kênh truyền. Trong truyền hình số mặt đất mã được sử dụng là mã Reed-Solomon.
Mã Reed-Solomon được sử dụng rộng rãi trong hệ thống thông tin ngày nay, do có
khả năng sửa lỗi rất cao.
Điều chế :
Điều chế tín hiệu phát sóng bằng dòng dữ liệu. Quá trình này bao gồm cả mã hóa
truyền dẫn, mã hóa kênh và các kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại các suy giảm
chất lượng do fadinh, tạp nhiễu v.v…
Trang 22
D/A
D/A
Giải mã
nguồn
Giải mã
nguồn
Mã hoá truyền dẫn
(kênh)
Giải Đa hợp/Sửa lỗi
Mã hoá truyền dẫn
(kênh)
Giải Đa hợp/Sửa lỗi
Splitter
MUX
Adaptation
Energy
Dispersal
Outer
Coder
Outer
Interleaver
Inner
Coder
Inner
Interleaver
MUX
Adaptation
Energy
Dispersal
Outer
Coder
Outer
Interleaver
Inner
Coder
Mapper Frame
Adapt
ation
OFDM D/A Front
End
Guard
Interval
3/ Outer Interleaver : Bộ hoán vò ngoài.
Bộ hoán vò ngoài này có chức năng có chức năng hoán vò byte cho các gói đã
được chống lỗi. Điều này tạo ra một cấu trúc dữ liệu hoán vi&
4/ Inner Coder : Bộ mã hóa trong.
Bộ mã hóa này thực hiện việc mã hóa tích chập (convolutonal code) tại mức
bit cung cấp các tỉ lệ mã từ 1/2 đến 7/8.
5/ Inner Interleaver : Bộ hoán vò trong.
Bộ hoán vò trong có chức năng xáo trộn dữ liệu trong tín hiệu đa sóng mang
trong miền tần số.
Và theo sau quá trình mã hóa kênh là quá trình ánh xạ bit cho điều chế OFDM
và dữ liệu sẽ được mang đi.
Trang 24
Mã
hóa
DVB
-T
Tiền
Sửa
Kỹ
thuật
số
Điều
chế
I/Q
HP1
HP2
LP1
LP2
Đầu vào ASI Exciter A
Mã
RF
RF
6xVH602
– Trang thơng tin Sinh viên ĐTVT, Đại học Vinh
Đây là máy phát hình NV 7250 có công suất trung bình (RMS) 2,5 KW (tương
đương khoảng 12 kw đỉnh), dùng 2 bộ điều chế số (Exciter A/B) với chuyển mạch tự
động (1 Exciter dự phòng, 1 Exciter hoạt động).
+ Phần khuếch đại công suất gồm 6 module khuếch đại giống nhau đấu song song
(VH 602), có thể thay đổi lẫn nhau. Module khuếch đại VH602 có cấu tạo phức tạp,
gồm nhiều lớp khuếch đại( mỗi lớp sử dụng nhiều bộ khuếch đại cơ bản giống nhau
dùng LDMOS và đấu song song. Cách đấu song song 6 bộ module khuếch đại công
suất này cho phép máy phát vẫn hoạt động liên tục khi có một hoặc vài module sự cố
( lưu ý là máy phát hình số thì không có phần trung tần và phần khuếch đại tiếng
riêng như máy phát hình tương tự).
+ Ngõ ra của khối khuếch đại công suất nối với khối lọc hài (harmonics filter),
khối lọc kênh (channel filter) và khối chống sét (lightning protection) trước khi đến
đầu vào cáp để lên anten phát. Máy phát VN7250 là thế hệ máy phát mới, sử dụng
làm mát máy bằng chất lỏng cho từng module khuếch đại công suất ( mỗi module
dùng nguồn điện riêng).
Bộ Exciter bao gồm nhiều module khác nhau:
Encoder cho DVB-T đối với tín hiệu video số đầu vào hoặc encoder cho tín
hiệu video tương tự đầu vào.
Bộ sửa lỗi tiến kỹ thuật số (Precorrector).
Bộ điều chế (Modulator)
Bộ điều khiển ( Controller)
Đơn vò điều khiển (Control unit),
Motherboard (mạch chinh).
Phần nguồn điện.
V. Sơ đồ khối thu tín hiệu :
a/ Sơ đồ khối máy thu :