- NGÔ TRí THắNG TRUYỀN HèNH DI ĐỘNG VỚI CễNG NGHỆ T-DMB luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngành: điện tử – viễn thông NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. - PHẠM NGỌC NAM Hà nội - 2012 Lời cam đoan Tụi xin cam đoan luận văn “Truyền hỡnh di động với cụng nghệ T-DMB” là cụng trỡnh nghiờn cứu của riờng tụi, khụng sao chộp của bất kỳ ai. - Phương phỏp nghiờn cứu 3 Chương 1: Tổng quan về cỏc cụng nghệ truyền hỡnh di động 4 1.1. - Tổng quan về cỏc cụng nghệ cung cấp truyền hỡnh di động 4 1.1.1. - Cỏc cụng nghệ truyền hỡnh di động sử dụng nền tảng 3G 4 1.1.2. - Truyền hỡnh di động sử dụng cỏc mạng truyền hỡnh quảng bỏ mặt đất 6 1.1.3. - Truyền hỡnh di động sử dụng phỏt thanh vệ tinh 9 1.1.4. - Truyền hỡnh di động sử dụng cỏc cụng nghệ khỏc như Wimax hay Wibro 9 1.2. - Truyền hỡnh di động sử dụng nền tảng mạng 3G 9 1.2.1. - Truyền hỡnh di động dựng MBMS 9 1.2.2. - Truyền hỡnh di động sử dụng 3G HSDPA 10 1.2.3. - Một số nhà khai thỏc truyền hỡnh di động trờn 3G 10 1.3. - Truyền hỡnh di động sử dụng video số quảng bỏ (DVB) 11 1.3.1. - DVB-T Truyền hỡnh số quảng bỏ mặt đất 12 1.3.2. - DVB-T cho cỏc ứng dụng di động 13 1.3.3. - DVB-H cung cấp truyền hỡnh di động 13 1.4. - Truyền hỡnh di động sử dụng DMB 14 1.4.1. - Dịch vụ phỏt thanh số quảng bỏ 14 1.4.2. - Dịch vụ DMB 16 1.5. - Dịch vụ truyền hỡnh di động Media FLO 18 1.5.1. - Cỏc cụng nghệ thực hiện dịch vụ MediaFLO 20 1.6. - Dịch vụ DAB-IP cho truyền hỡnh di động 20 1.7.Truyền hỡnh di động sử dụng dịch vụ ISDB-T 21 1.8. - Truyền hỡnh di động cung cấp qua cụng nghệ Wimax 22 Kết luận chương 1 22 Chương 2: Cụng nghệ quảng bỏ đa phương tiện số mặt đất T-DMB 24 2.1. - Tổng quan về cụng nghệ DMB 25 2.3. - Cỏc dịch vụ DAB và DMB 27 2.3.1. - Dịch vụ truyền hỡnh số DMB 28 2.3.2. - Dịch vụ phỏt thanh số DAB 28 2.3.3. - Cỏc dịch vụ dữ liệu 29 2.3.4. - Cỏc dịch vụ tương tỏc 30 2.4. - Sử dụng cấu trỳc DAB cho dịch vụ DMB 31 2.4.1. - Mó húa cỏc nội dung tương tỏc của dịch vụ video DMB 50 2.5.4. - Đồng bộ và hợp nhất của dịch vụ video DMB 53 2.6. - Cỏc dịch vụ T-DMB và khả năng tương tỏc với cỏc mạng khỏc trờn nền T-DMB 73 3.2.1. - Một số nội dung điển hỡnh cho truyền hỡnh di động 74 3.2.2. - Dịch vụ dữ liệu tương tỏc 74 3.2.3. - Dịch vụ thụng tin giao thụng và du lịch (TTI) 76 3.3. - Cỏc dịch vụ tiờn tiến của T-DMB: cỏc dịch vụ trong tương lai 76 3.3.1. - Dịch vụ truyền hỡnh ba chiều trờn T-DMB 76 3.3.2. - Dịch vụ EPG dựa trờn dọng núi 76 3.3.3. - Dịch vụ Web quảng bỏ cho điện thoại 76 3.4. - Cụng nghệ T-DMB tiờn tiến 78 3.5. - Mụ hỡnh hợp tỏc cung cấp nội dung 79 3.6. - Hệ thống truy nhập cú điều kiện 80 Kết luận chương 3 84 Chương 4: Triển khai cụng nghệ T-DMB trờn thế giới và thử nghiệm tại Việt Nam 85 4.1. - Triển khai thử nghiệm cụng nghệ T-DMB tại VTV 86 4.2.1. - Cỏc thiết bị thử nghiệm 87 4.2.3. - Thiết bị đầu cuối T-DMB 89 4.3. - Đỏnh giỏ thử nghiệm cụng nghệ T-DMB của VTV 91 4.5. - Đỏnh giỏ khả năng triển khai về mặt kỹ thuật của cụng nghệ T-DMB 93 Kết luận chương 4 94 KẾT LUẬN 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ASI Asynchronous Serial Interface Tớn hiệu nối tiếp bất đồng bộ ATSC Advance Television Systems Committee Ủy ban cỏc hệ thống truyền hỡnh tiờn tiến AVC Advance Video Coding Mó húa video tiờn tiến OFDM Orthogonal FDM Ghộp kờnh phõn chia theo tần số trực giao COFDM Coded OFDM Ghộp kờnh phõn chia theo tần số trực giao cú mó húa sửa lỗi DAB Digital Audio Broadcasting Phỏt thanh quảng bỏ kĩ thuật số DMB Digital Multimedia Broadcasting Phỏt quảng bỏ đa phương tiện số T-DMB Terrestrial- DMB Phỏt quảng bỏ đa phương tiện số mặt đất DRM Digital rights management Quản lý bản quyền kỹ thuật số DTH Direct to home Tới tận nhà DTTB Digital terrestrial broadcasting Phỏt quảng bỏ mặt đất số của Nhật Bản DVB Digital Video Broadcasting Phỏt quảng bỏ video số DVB-CBMS DVB-Convergence of Broadcast and Mobile Services Hội tụ cỏc dịch vụ quảng bỏ và di động DVB DVB-H DVB-Handheld DVB cho thiết bị cầm tay DVB-T DVB-Terrestrial DVB phỏt mặt đất ESG Electronic service guide Hướng dẫn dịch vụ điện tử ETSI European Telecommunication Standards Institute Viện tiờu chuẩn Chõu Âu FDM Frequency Division Multiplexing Ghộp kờnh phõn chia theo tần số FEC Forward Error Correction Sửa lỗi chuyển tiếp FLUTE FLUTE Ứng dụng truyền file được dựng trong cỏc mạng đơn hướng GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt H.264 Tiờu chuẩn nộn video của ITU HSDPA High-speed downlinhk packet Access Truy cập gúi đường xuống tốc độ cao ICI Inter Carrier Interference Nhiễu giữa cỏc súng mang IMT2000 The ITU’s framework for 3G Services Cơ cấu của ITU cho cỏc dịch vụ 3G IPDC IP Datacasting Quảng bỏ IP IPE IP Encapsulator Đúng gúi IP IPsec IP security Bảo mật IP ISDB-T Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial Tớch hợp dịch vụ số phỏt quảng bỏ mặt đất ISI Inter Symbol Interference Nhiễu giữa cỏc kớ hiệu điều chế ITU International Telecommunication Union Hiệp hội viễn thụng quốc tế LTE Long-term evolution Phỏt triển dài hạn MBMS Multimedia Broadcasting and Multicasting Services Dịch vụ phỏt quảng bỏ và đa hướng đa phương tiện MediaFLO MediaFLO Cụng nghệ quảng bỏ đa phương tiện của Qualcomm MPE Multi-Protocol Encapsulation Đúng gúi đa giao thức MPEG Motion Picture Expert Group Nhúm chuyờn gia về hỡnh ảnh động NOC National Ops Center Trung tõm điều hành quốc gia QPSK Quadrature phase shift keying Điều chế khúa dịch pha vuụng gúcQCIF Quater common interface format Định dạng giao diện màn hỡnh 1/4 (176x120 NTSC và 176x144 PAL)S-DMB Stallite-DMB Chế độ phỏt DMB vệ tinh RS Reed-Solomon code Mó Reed-Solomon DANH MỤC CÁC HèNH VẼ HèNH VẼ NỘI DUNG TRANGHỡnh 1.1 Cỏc cụng nghệ truyền hỡnh di động 4 Hỡnh 1.2 Truyền dẫn quảng bỏ và đơn hướng trong truyền hỡnh di động 5 Hỡnh 1.3 Phõn đoạn cung cấp dịch vụ cung cấp truyền hỡnh di động trờn 3G 11 Hỡnh 1.4 Truyền hỡnh mặt đất 12 Hỡnh 1.5 Hệ thống truyền dẫn DVB-H 13 Hỡnh 1.6 Hệ thống DAB Eureka 147 14 Hỡnh 1.7 Hệ thống truyền dẫn T-DMB 16 Hỡnh 1.8 Dịch vụ S-DMB ở Hàn Quốc 17 Hỡnh 1.9 Mạng Media FLO 19 Hỡnh 1.10 DAB-IP cho truyền hỡnh di động 20 Hỡnh 1.11 Dịch vụ ISDB-T Nhật Bản 21 Hỡnh 2.1 Mạng đơn tần (A) và mạng đa tần (B) 26 Hỡnh 2.2 Cỏc biến thể của S-DMB 27 Hỡnh 2.3 Tổng thể cỏc dịch vụ và thành phần dịch vụ DAB/DMB 28 Hỡnh 2.4 Kết hợp cỏc mạng DMB và GSM/UMTS để cung cấp cỏc dịch vụ tương tỏc 30 Hỡnh 2.5 Cấu trỳc khung của DAB 32 Hỡnh 2.6 Sự phỏt triển của dịch vụ DMB trờn nền cấu trỳc khung DAB 33 Hỡnh 2.7 Hệ thống DMB 34 Hỡnh 2.8 Cỏc súng mang T-DMB trong băng 6Mhz 34 Hỡnh 2.9 Cỏc phõn đoạn truyền tải truyền hỡnh di động T-DMB 35 Hỡnh 2.10 Mó húa nguồn, đồng bộ và ghộp kờnh cho dịch vụ video DMB 36 Hỡnh 2.11 Chu trỡnh đặc trưng cỏc khung I, B, P 40 HèNH VẼ NỘI DUNG TRANGHỡnh 2.12 MPEG-4AVC cú thể phõn chia thành phần chúi của từng MacroBlock theo nhiều cỏch để tối ưu húa việc bự chuyển động 42 Hỡnh 2.13 So sỏnh với phương thức của AAC 47 Hỡnh 2.14 Phương phỏp phõn chia bit 48 Hỡnh 2.15 Cấu trỳc khung của dũng bit BSAC 48 Hỡnh 2.16 Cỏc chế độ SBA 49 Hỡnh 2.17 Hiệu suất của BSAC 49 Hỡnh 2.18 Phương phỏp MPEG-4 BIFS 52 Hỡnh 2.19 Cỏc dịch vụ BIFS trong T-DMB 53 Hỡnh 2.20 Chuỗi truyền dẫn DAB/DMB 54 Hỡnh 2.21 Cỏc thiết bị cho truyền hỡnh di động T-DMB 54 Hỡnh 2.22 Mó húa xoắn và giải xoắn 55 Hỡnh 2.23 Sơ đồ khối đầu thu DAB 56 Hỡnh 2.24 Mó húa ngoài và chốn xoắn 57 Hỡnh 2.25 Gúi dữ liệu đầu vào 57 Hỡnh 2.26 Gúi đó được bảo vệ lỗi 58 Hỡnh 2.27 Cấu trỳc khung truyền dẫn DAB/DMB 58 Hỡnh 2.28 Tổng quỏt ghộp kờnh của DAB 59 Hỡnh 2.29 Mó húa xoắn trong ghộp kờnh 60 Hỡnh 2.30 Hiện tượng đa đường 62 Hỡnh 2.31 Ghộp kờnh phõn chia theo tần số trực giao 64 Hỡnh 2.32 Khoảng thời gian bảo vệ 64 Hỡnh 2.33 Đồng bộ cho DAB 65 Hỡnh 2.34 Điều chế DPQSK 66 Hỡnh 2.35 QPSK timing diagram 67 HèNH VẼ NỘI DUNG TRANGHỡnh 2.36 DPQSK timing diagram 67 Hỡnh 2.37 Chốn tần số 68 Hỡnh 3.1 Cỏc lựa chọn nội dung di động 74 Hỡnh 3.2 Mụ hỡnh cung cấp dịch vụ TTI 75 Hỡnh 3.3 Sơ đồ khối cấu hỡnh của dịch vụ BWS 77 Hỡnh 3.4 Cụng nghệ T-DMB tiờn tiến 78 Hỡnh 3.5 Cấu trỳc của T-DMB MATE 78 Hỡnh 3.6 Mụ hỡnh lợi nhuận của cỏc nhà khai thức truyền hỡnh di động 80 Hỡnh 3.7 Mụ hỡnh hệ thống truy cập điều kiện 82 Hỡnh 3.8 Cấu trỳc của hệ thống DRM trong T-DMB 83 Hỡnh 4.1 Sơ đồ khối thử nghiệm T-DMB tại Hà Nội 86 Hỡnh 4.2 Thiết bị và anten T-DMB đang được thử nghiệm 87 Hỡnh 4.3 Thiết bị KME-10 (Mó húa) 87 Hỡnh 4.4 Thiết bị ghộp kờnh D-VAUDAX 89 Hỡnh 4.5 Thiết bị DAB-Mod-3000 của Cụng ty UBS 89 Hỡnh 4.6 Cỏc thiết bị đầu cuối của T-DMB 90 Hỡnh 4.7 Cấp phỏt 4 khối T-DMB ở kờnh 10 theo tiờu chuẩn Chõu Âu 91 Hỡnh 4.8 Cấp phỏt 4 khối T-DMB ở kờnh 10 theo tiờu chuẩn Hàn Quốc 91 Hỡnh 4.9 Vựng phủ súng ngoài trời 92 Hỡnh 4.10 Vựng phủ súng trong nhà 92 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU BẢNG BIỂU NỘI DUNG TRANGBảng 1-1 So sỏnh cỏc cụng nghệ truyền hỡnh di động phỏt quảng bỏ mặt đất 8 Bảng 1-2 Cỏc mode truyền dẫn DAB 15 Bảng 1-3 Mó húa õm thanh và hỡnh ảnh cho cụng nghệ DAB và DMB 15 Bảng 1-4 So sỏnh cỏc cụng nghệ dịch vụ truyền hỡnh di động 23 Bảng 2-1 Cỏc đặc điểm nổi bật của T-DMB 35 Bảng 2-2 Đặc trưng cỏc mode truyền tải DMB 65 Bảng 3-1 Cỏc dịch vụ TTI hai chiều 76 Bảng 4-1 Cỏc nước triển khai dịch vụ T-BMB 85 1 MỞ ĐẦU 1. - Lí DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày nay dịch vụ truyền hỡnh di động đó khỏ phổ biến trờn thế giới kể cả ở Việt Nam. - Dịch vụ cho phộp cỏc thiết bị cầm tay bao gồm điện thoại di động, mỏy chơi game, thiết bị gắn trờn ụ tụ, thiết bị điện tử cỏ nhõn… cú thể xem truyền hỡnh kể cả khi di chuyển. - Cựng với sự phỏt triển của cụng nghệ thụng tin, viễn thụng và truyền hỡnh đó cú nhiều giải phỏp dựa trờn nhiều nền tảng để cung cấp dịch vụ truyền hỡnh di động như truyền hỡnh di động trờn mạng 3G, cụng nghệ DVB-H, cụng nghệ T-DMB. - Thời gian gần đõy, bờn cạnh việc phỏt triển hệ thống truyền hỡnh số mặt đất, tổng cụng ty VTC cũng đó triển khai thử nghiệm dịch vụ truyền hỡnh di động với thiết bị thu truyền hỡnh số bằng cụng nghệ DVB-H được tớch hợp trờn điện thoại di động. - Cụng ty thụng tin di động S-Fone cũng cung cấp dịch vụ truyền hỡnh di động bằng cụng nghệ 3G CDMA2000. - Cụng nghệ truyền hỡnh di động T-DMB của Hàn Quốc đó được Đài truyền hỡnh Việt Nam phỏt thử nghiệm. - Như vậy vấn đề đặt ra đối với cỏc nhà khai thỏc quảng bỏ và di động là cụng nghệ nào sẽ là cụng nghệ hiệu quả và thành cụng với dịch vụ truyền hỡnh di động. - Cụng nghệ truyền hỡnh di động trờn mạng 3G cú ưu điểm là cú thể cung cấp với diện phủ súng lớn, tương tỏc người dựng tốt do sử dụng kết nối hai chiều. - Tuy nhiờn nú cũng bộc lộ cỏc yếu điểm như dịch vụ chiếm nhiều băng thụng dẫn đến khả năng đỏp ứng cho tập người dựng lớn bị hạn chế, chi phớ đầu tư lớn,… Cụng nghệ truyền hỡnh số cho thiết bị bị cầm tay DVB-H cú ưu điểm là sử dụng được trờn cơ sở nõng cấp tài nguyờn sẵn cú của truyền hỡnh số mặt đất, chi phớ đầu từ thấp, cú thể cung cấp dịch vụ mà khụng bị hạn chế số lượng người dựng do sử dụng phương thức quảng bỏ, thiết bị đầu cuối tiết kiệm năng lượng dẫn đến tăng thời gian sử dụng dịch vụ,… Bờn cạnh đú nú cũng cú những nhược điểm như khụng cú luồng tương tỏc phản hồi nờn thường sử dụng cỏc luồng truyền thụng khỏc như 3G, GPRS, Wifi. - 2 Cụng nghệ truyền quảng bỏ đa phương tiện T-DMB phỏt triển mạnh ở Hàn Quốc do cú sự đồng thuận của cỏc nhà sản xuất đầu cuối nờn số thiết bị hỗ trợ cụng nghệ này ở Hàn Quốc là tương đối lớn. - Cụng nghệ T-DMB sử dụng phổ tần VHF băng III hoặc L-Band với băng thụng 1.7Mbps, cung cấp dung lượng kờnh truyền 1.1Mbps, tương đương với 3 kờnh video, 1 kờnh audio và 1 kờnh dữ liệu. - T-DMB sử dụng băng thụng hẹp hơn (bằng 1/4 kờnh truyền hỡnh tương tự) và cung cấp số lượng kờnh video ớt, nờn rất phự hợp cho cỏc quốc gia đang bị cạn kiệt về tần số như Việt Nam và phự hợp cho cỏc nhà khai thỏc dịch vụ truyền hỡnh di động với quy mụ vừa và nhỏ, yờu cầu vựng phủ súng lớn, cụng suất phỏt thấp. - Với mong muốn đúng gúp phần nhỏ của trớ thức bản thõn cho sự phỏt triển đa dạng của cụng nghệ truyền hỡnh di động ở Việt Nam, được sự hướng dẫn tõm huyết của thầy giỏo TS. - Phạm Ngọc Nam, tỏc giả đó chọn đề tài “Truyền hỡnh di động với cụng nghệ T-DMB” để tập trung nghiờn cứu cụng nghệ T-DMB một cụng nghệ mới và đầy tiềm năng cho dịch vụ truyền hỡnh di động. - Mục đớch của đề tài Nghiờn cứu tổng quan cỏc cụng nghệ truyền hỡnh di động đó và đang triển khai trờn thế giới và những thử nghiệm tại Việt Nam, trong đú trọng tõm đi vào cụng nghệ T-DMB. - Để từ đú đưa ra những kết luận, đề xuất làm căn cứ thực tiễn cho cỏc nhà cung cấp dịch vụ truyền hỡnh và người sử dụng dịch vụ truyền hỡnh lựa chọn cụng nghệ để phỏt triển trong tương lai. - Đối tượng và phạm vi nghiờn cứu của đề tài Với mục đớch tỡm hiểu về cụng nghệ cho truyền hỡnh di động để từ đú đưa ra một nền tảng để phỏt triển cỏc dịch vụ gia tăng cho dịch vụ truyền hỡnh di động. - Luận văn tập trung vào việc giới thiệu tổng quan cỏc cụng nghệ tiờu biểu cho truyền hỡnh di động trong chương 1. - Từ đú đi vào nghiờn cứu cụng nghệ truyền hỡnh T-DMB trong chương 2. - Dựa trờn kết quả nghiờn cứu trờn, chương 3 đưa ra cỏc mở 3 rộng liờn quan đến T-DMB để làm nền tảng cho việc phỏt triển cỏc dịch vụ gia tăng. - Nghiờn cứu tỡm hiểu cụng nghệ quảng bỏ đa phương tiện T-DMB. - Tiến hành khảo sỏt cỏc thử nghiệm của cụng nghệ T-DMB trờn thế giới và tại Việt Nam để chứng minh lý thuyết, khẳng định tớnh khả thi và đi đến kết luận khỏch quan, chớnh xỏc. - 4 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC CễNG NGHỆ TRUYỀN HèNH DI ĐỘNG 1.1. - Tổng quan về cỏc cụng nghệ cung cấp dịch vụ truyền hỡnh di động [1] [11] Đó cú một số cụng nghệ được sử dụng để cung cấp cỏc dịch vụ truyền hỡnh di động hiện nay. - Chỳng ta cú thể phõn chia cỏc dịch vụ truyền hỡnh di động theo ba hướng chớnh đú là: theo cỏc mạng 3G, theo cỏc mạng truyền hỡnh quảng bỏ mặt đất và vệ tinh và cuối cựng là theo cỏc mạng khụng dõy băng rộng. - Tất cả cỏc cụng nghệ này vẫn đang khụng ngừng phỏt triển vỡ sự phỏt triển của cỏc dịch vụ truyền hỡnh di động mới đang ở giai đoạn đầu trong quỏ trỡnh phỏt triển. - Hỡnh 1.1: Cỏc cụng nghệ truyền hỡnh di động 1.1.1. - Cỏc dịch vụ truyền hỡnh di động sử dụng nền tảng mạng di động 3G Khi mạng phỏt triển lờn 3G, tốc độ dữ liệu gia tăng và cỏc giao thức để định nghĩa cho õm thanh và hỡnh ảnh được phỏt đi cũng được bổ sung. - Với tốc độ đú kết hợp với mó húa hiệu suất cao như MPEG-4 thỡ việc cung cấp dịch vụ video trở nờn rất khả thi. - Để cung cấp dịch vụ hỡnh ảnh đồng bộ xuyờn cỏc mạng và nhiều loại mỏy cầm tay nhỏ cú thể nhận được
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt