Báo cáo Truyền hình số full

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 8.1. TỔNG QUAN 8.1.1. truyền hình 8.1.1.1. Khái niệm: 8.1.1.2. Lịch sử phát triển: 8.1.2. Truyền hình số 8.1.2.1. Khái niệm 8.1.2.2 Đặc điểm 8.1.2.3. Ứng dụng và dịch vụ truyền hình số 8.1.2.4. Phương thức truyền dẫn 8.2. TRUYỀN HÌNH SỐ QUA CÁP 8.2.1. Khái niệm 8.2.2.Đặc điểm 8.2.2.1. Sơ đồ khối của hệ thống 8.2.2.2. Ưu và nhược điểm 8.2.3. Hệ thống mạng HFC 8.2.3.1 Hệ thống thiết bị trung tâm Headen 8.2.3.2. Mạng phân phối tín hiệu 8.2.3.3. Thiết bị thuê bao 8.3. TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT 8.3.1. Khái niệm: 8.3.2. Các tiêu chuẩn của của truyền hình số mặt đất 8.3.2.1. Tiêu chuẩn ATSC (ATSC: Advanced Television System Committee) 8.3.2.2. Tiêu chuẩn DVBT (digital video broadcastingterrestrial) 8.3.2.3. Tiêu chuẩn ISDBT (intergrated services digital broadcastingterrestrial) 8.3.2.4. Kết luận 8.4. TRUYỀN HÌNH SỐ QUA VỆ TINH 8.4.1. Tổng quan về truyền hình số qua vệ tinh 8.4.2 Cấu trúc hệ thống truyền hình số qua cáp 8.4.2.1 Trạm phát mặt đất 8.4.2.2 Vệ tinh (Satellte) 8.4.2.3. Trạm thu tín hiệu vệ tinh (Downlink Station) 8.4.2.4 Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số qua vệ tinh 8.4.3. Tiêu chuẩn trong truyền hình số vệ tinh 8.4.3.1. Tiêu chuẩn DVBS 8.4.3.2. Tiêu chuẩn DVBS2 8.5. TRUYỀN HÌNH SỐ INTERNET 8.5.1. KHÁI NIỆM IPTV 8.5.2. CẤU TRÚC MẠNG IPTV 8.5.2.1. Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV 8.5.2.2. Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV 8.5.3. VẤN ĐỀ PHÂN PHỐI IP 8.5.2.3. IP Unicast 8.5.2.4. IP Broadcast 8.5.2.5. IP Multicast 8.5.2.6. So sánh các phương thức phân phối IPTV 8.5.3. CÁC CÔNG NGHỆ CHO IPTV 8.5.3.1. Vấn đề sử lý nội dung 8.5.3.2. VoD và Video server 8.5.3.3. Các hệ thống hỗ trợ hoạt động

TRƯỜ HÍ MINH

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO HỆ THỐNG VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI: TRUYỀN HÌNH SỐ

GVHD: THS Hide Nhóm 8

Lớp: DV14

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

TP.HCM, Ngày Tháng năm 2017

Ký tên

Mục Lục

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 6

8.1 TỔNG QUAN 8

8.1.1 truyền hình 8

8.1.1.1 Khái niệm: 8

8.1.1.2 Lịch sử phát triển: 8

8.1.2 Truyền hình số 11

8.1.2.1 Khái niệm 11

8.1.2.2 Đặc điểm 11

8.1.2.3 Ứng dụng và dịch vụ truyền hình số 12

8.1.2.4 Phương thức truyền dẫn 12

8.2 TRUYỀN HÌNH SỐ QUA CÁP 14

8.2.1 Khái niệm 14

8.2.2.Đặc điểm 14

8.2.2.1 Sơ đồ khối của hệ thống 14

8.2.2.2 Ưu và nhược điểm 15

8.2.3 Hệ thống mạng HFC 16

8.2.3.1 Hệ thống thiết bị trung tâm Headen 16

8.2.3.2 Mạng phân phối tín hiệu 21

8.2.3.3 Thiết bị thuê bao 22

8.3 TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT 23

8.3.1 Khái niệm: 23

8.3.2 Các tiêu chuẩn của của truyền hình số mặt đất 24

8.3.2.1 Tiêu chuẩn ATSC (ATSC: Advanced Television System Committee) 24

8.3.2.2 Tiêu chuẩn DVB-T (digital video broadcasting-terrestrial) 26

8.3.2.3 Tiêu chuẩn ISDB-T (intergrated services digital broadcasting-terrestrial) 28

8.3.2.4 Kết luận 30

8.4 TRUYỀN HÌNH SỐ QUA VỆ TINH 31

8.4.1 Tổng quan về truyền hình số qua vệ tinh 31

8.4.2 Cấu trúc hệ thống truyền hình số qua cáp 32

8.4.2.1 Trạm phát mặt đất 33

8.4.2.2 Vệ tinh (Satellte) 33

8.4.2.3 Trạm thu tín hiệu vệ tinh (Downlink Station) 34

8.4.2.4 Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số qua vệ tinh 35

8.4.3 Tiêu chuẩn trong truyền hình số vệ tinh 35

8.4.3.1 Tiêu chuẩn DVB-S 35

8.4.3.2 Tiêu chuẩn DVB-S2 43

8.5 TRUYỀN HÌNH SỐ INTERNET 54

8.5.1 KHÁI NIỆM IPTV 54

8.5.2 CẤU TRÚC MẠNG IPTV 55

8.5.2.1 Cơ sở hạ tầng của mạng IPTV 55

8.5.2.2 Cấu trúc chức năng cho dịch vụ IPTV 56

8.5.3 VẤN ĐỀ PHÂN PHỐI IP 58

8.5.2.3 IP Unicast 59

8.5.2.4 IP Broadcast 60

8.5.2.5 IP Multicast 60

8.5.2.6 So sánh các phương thức phân phối IPTV 61

8.5.3 CÁC CÔNG NGHỆ CHO IPTV 62

8.5.3.1 Vấn đề sử lý nội dung 62

8.5.3.2 VoD và Video server 63

8.5.3.3 Các hệ thống hỗ trợ hoạt động 64

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Tiếng Anh đầy đủ Tiếng Việt

ATSC Advanced Television System

Commitee

Hội đồng về hệ thống truyền hình cải biên

C/N Carrier/Noise Sóng mang/tạp âm

DiBEG Digital Broadcasting Expert Group

Nhóm chuyên gia truyền hình số

DVB Digital Video Broadcasting Truyền hình số

EDTV Enhanced Definition Television

Truyền hình độ phân giải mở rộng

FEC Forward Error Correction Sửa lỗi tiến (thuận)

HDTV High Definitiom Televisiom Truyền hình độ phân

Nhóm chuyên gia nghiên cứu về ảnh động

M-PSK M-ary Phase Shift Keying

Khóa dịch pha M trạng thái

M-QAM M-ary Quadrature Amplitude

Modulation

Điều chế biên độ vuông góc M trạng thái

NTSC National Television System Hội đồng hệ thống

truyền hình quốc gia Mỹ

góc QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha vuông

góc

RF Radio Frequence Cao tần

SDTV Standard Definition Television Truyền hình độ phân

giải tiêu chuẩn SFN Single Frequence Network Mạng đơn tần

SMPTE Society of Motion Picture and

Television Engineers

Hiệp hội ảnh động và kỹ

sư truyền hình VOD Video On Demand Truyền hình theo yêu

cầu

8.1.1.2 Lịch sử phát triển:

Thế Giới:

Trong giai đoạn thai nghén đầu tiên truyền hình được phát triển trên cả hai hướng cơ học vàđiện tử học Nhưng trải qua nhiều giai đoạn phát triển và hoàn thiện, chiếc Tivi ngày nay lại đượchình thành trên nền tảng điện tử

Những cột mốc đáng nhớ:

 Năm 1885: Paul Gottlied Nipkow, một sinh viên người Đức đã sáng tạo ra hệ thốngTivi cơ điện tử đầu tiên, nó bao gồm đã quay và chuyển đổi hình ảnh thành các chấmđiểm

 Năm 1911: Hai nhà khoa học người Nga là Boris Rosing và học trò Vladimir KosmaZwongrykin chế tạo thành công chiếc tivi sử dụng bộ phân hình gương để phát hình

 Năm 1920:Hai nhà khoa học Charles Francis Jenkins người Mỹ và John Logie Baird

đã tạo ra mẫu tivi hoàn chỉnh đầu tiên của nhân loại

 Năm 1927: Một nhà khoa học trẻ người Mỹ có tên Philo Taylor Farnsworth, đã pháttriển thành ống tia cực âm, một phát minh quan trọng trong việc phát tín hiệu điện tử

 Năm 1930: Được xem là năm bắt đầu cho kỷ nguyên của truyền hình với việc xuấthiện những chiếc tivi thương mại như EMI- Marconi và Baird với hai hệ thống tínhiệu 240 dòng quét và 405 dòng quét

 2/11/1936: Ngày phát sóng đầu tiên của kỷ nguyên truyền hình được ghi nhận tại

cung điện Alexandra ở thủ đô London, chương trình do hãng tin BBC phát sóng, vàothời điểm này được ghi nhận có khoảng 500 chiếc tivi bắt sóng chương trình này

 Sau khi hình thành và phát triển của truyền hình thô sơ đơn giản như: truyền hình cơhọc và truyền hình điện tử nhằm đáp ứng nhu cầu giải trí của con người ngày càng tốthơn nên các nhà khoa học đã chế tạo ra những truyền hình thông minh hơn như:truyền hình màu , truyền hình kỹ thuật số, truyền hình thông minh, truyền hình 3D,truyền hình cáp…

Buổi phát sóng đầu tiên của kỷ nguyên truyền hình được ghi nhận vào tháng 8 năm 1936trong khuôn khổ thế vận hội Olympic Berlin, sóng truyền hình đã được phát sóng tại 2 địa điểm làBerlin và Leipzing và đây là lần đầu tiên, con người được theo dõi những trận thi đấu diễn ra trongkhuôn khổ của đại hội Olympic

Hình 8.1.1 Mẫu Tivi thương mại đầu tiên của Thế giới

Nhưng trong lịch sử của truyền hình thế giới, ngày phát sóng đầu tiên được ghi nhận lại làngày 2/11/1936 tại cung điện Alexandra ở thủ đô London, chương trình do hãng tin BBC phát sóng,vào thời điểm này được ghi nhận có khoảng 500 chiếc tivi bắt sóng chương trình này

Vào những năm 60 của thế kỷ 20, truyền hình đã trở thành một phương tiện giải trí quantrong trong đời sống của nhân sự kiện ngày 20/1/1969 khi nhà du hành vũ trụ người mỹ NeilAmstrong cùng phi thuyền Apollo loại, công nghệ này đã mang đến cho con người những trảinghiệm vô cùng thú vị trong đời sống tinh thần Và truyền hình đã ghi lại dấu ấn vàng son của minhtrong một sự kiện trong đại của thế giới, đó chính là 11 đặt những bước chân đầu tiên lên mặtTrăng, khoảng khắc lịch sử ấy đã đi vào trái tim hàng triệu con người trên khắp nước Mỹ và thếgiới thông qua hệ thống truyền hình

 Trước đó, ngày 4/1/1968, Tổng cục thông tin (trực thuộc Chính Phủ) thành lập

"Xưởng phim vô tuyến truyền hình Việt Nam" Đây là một xưởng phim nhựa 16 ly, cónhiệm vụ làm phim thời sự tài liệu truyền hình gửi ra nước ngoài nhờ đài truyền hìnhcác nước XHCN phát trên sóng của họ để tuyên truyền đối ngoại, đồng thời hướngdẫn và hợp tác với các đoàn làm phim vô tuyến truyền hình nước ngoài đến quayphim ở Việt Nam

 Ở miền Nam, cuối những 1950 đã có hoạt động truyền hình (phóng viên truyền hìnhcủa các đài Mỹ xuất hiện để đưa tin về quân đội Mỹ ở miền Nam

 Giữa năm 1966, miền Nam đã có truyền hình nhờ người Mỹ

 Đài truyền hình Sài Gòn (của chế độ Việt Nam Cộng Hòa), thành lập năm 1965, phátsóng đầu tiên ngày 7 tháng 2 năm 1966 và lần cuối cùng ngày 29 tháng 4 năm 1975.Thời điểm đó tại Sài Gòn có hai đài truyền hình sát cạnh nhau ngay khu trung tâm: đàitruyền hình của quân đội Mỹ (kênh 7) và đài truyền hình Sài Gòn (kênh 9) Ở miềnNam trước 1975, có tất cả năm đài truyền hình (Sài Gòn, Cần Thơ, Huế, Nha Trang,Qui Nhơn).

 Trước năm 1970, nhiều đoàn cán bộ phát thanh Việt Nam đã được cử sang Cuba vàCộng hòa Dân chủ Đức để học tập về truyền hình

 Những thiết bị sản xuất và phát sóng ban đầu của truyền hình ở miền Bắc được nhập

từ Hungary và Cộng hòa dân chủ Đức cùng với sự tìm tòi cải tiến của đội ngũ kỹ thuậtViệt Nam

 Tháng 5.1971, Hội đồng Chính phủ thành lập Ban Vô tuyến truyền hình Việt Namtrên cơ sở sáp nhập Ban biên tập truyền hình của Đài Tiếng nói Việt Nam và Xưởngphim vô tuyến truyền hình Việt Nam

 Ở miền Bắc, sau chương trình truyền hình thử nghiệm đầu tiên được tổ chức trongphòng thu nhạc lớn của Đài tiếng nói Việt Nam tại trụ sở 58 Quán Sứ năm 1970, vàotối 30 tết Tân Hợi (27/1/1971), chương trình truyền hình đầu tiên ra mắt khán giả thủ

đô gồm 30 phút thời sự trong nước và quốc tế do các phát thanh viên nam nữ thaynhau đọc trực tiếp, chương trình ca nhạc 30 phút dùng phương pháp playback; chươngtrình phim truyện, phim tài liệu được chiếu lên tường, dùng camera điện tử thu lại vàphát lên sóng qua máy phát

 Sau khi hiệp định Paris được ký kết, các chương trình của đài THVN lại được tiếp tụcphát sóng Các chương trình của đài lần lượt được ra mắt như: Vì an ninh Tổ quốc(27.1.1973) (Buổi phát sóng đầu tiên của chương trình này là tối 16-8-1972), Câu lạc

bộ nghệ thuật (21.2.1976) Văn hoá xã hội (21.3.1976) Quân đội nhân dân 1976), Thể dục thể thao (26.5.1976), Kinh tế (9.5.1976) Tới khi chuyển về trung tâmtruyền hình Giảng Võ, từ 16/6/1976 mới phát chính thức hàng ngày

(24-4- Năm 1976, Đài truyền hình thành phố Hồ Chí Minh đã thử nghiệm phát hình màu.Một năm sau, 1977, Đài truyền hình Trung ương cũng bắt đầu phát thử nghiệm truyềnhình màu vào các sáng chủ nhật Từ giữa năm 1980, khi Đài Hoa sen đi vào hoạtđộng, chương trình phát sóng của Đài truyền hình Trung ương xen kẽ lúc có màu, lúckhông do sử dụng nhiều chương trình màu thu từ Đài Hoa sen

 Ngày 1/8/1986, Đài truyền hình Trung ương chuyển hẳn sang phát màu hệ SECAM3b bằng các thiết bị chuyên dùng, từ bỏ hoàn toàn truyền hình đen trắng Sở dĩ chúng

ta chọn hệ màu SECAM 3b vì đây là hệ màu được Liên Xô và phần lớn các nước xãhội chủ nghĩa sử dụng

 Bắt đầu từ ngày 1/1/1991, hệ truyền hình màu của Đài truyền hình Việt Nam chuyển

từ hệ SECAM 3b sang phát bằng hệ PAL/D/K Đây là sự thay đổi vì mục tiêu phát

triển của ngành trong những năm sau đó và thúc đẩy các mối quan hệ hợp tác với cácnước trong khu vực và trên thế giới.

 Ngày 30/1/1991, Chính phủ ra quyết định số 26/CP giao cho Tổng cục bưu điện thuê

vệ tinh Intesputnik truyền dẫn tín hiệu phát thanh truyền hình năm 1991 Tết âm lịchTân Mùi (đầu năm 1991) bắt đầu truyền chính thức bằng cách phủ sóng qua vệ sinhchương trình truyền hình quốc gia cho các đài địa phương

 Ngày 1.01.1990, Đài truyền hình Việt Nam chính thức tách kênh VTV1, VTV2 Đâyđược xem là bước ngoặt mở ra 1 giai đoạn phát triển đa dạng và phong phú về quy môcủa Đài truyền hình Việt Nam Vì từ đó đến nay, hệ thống kênh, chương trình và cácdịch vụ của truyền hình Việt Nam liên tục hoàn thiện và phát triển

 Từ đầu những năm 1990, nhiều địa phương như Đà Nẵng, Hải Phòng, Quảng Ninh,Nghệ An… lần lượt có máy phát hình công suất 1kW hoặc 100 W, 200W

 Đặc biệt là từ khi Đài truyền hình Việt Nam sử dụng vệ tinh để phủ sóng toàn quốc thìcác đài truyền hình các tỉnh, thành phố đã có một bước tăng trưởng về số lượng

 Đến nay, trong hệ thống truyền hình Việt Nam có 2 Đài truyền hình cấp quốc gia, 5đài truyền hình khu vực của VTV (Huế, Đà Nẵng, Cần thơ, Phú Yên, Sơn La) và 64đài phát thanh - truyền hình địa phương

 Ngoài ra, trừ tỉnh Lai Châu, tất cả các tỉnh thành trong cả nước đều có hệ thống truyềnhình cáp hữu tuyến CATV

8.1.2 Truyền hình số

8.1.2.1 Khái niệm

Truyền hình số (Digital TV) là truyền hình mà tín hiệu hình ảnh và âm thanh được truyền dẫn

và phát song dưới dạng dữ liệu số đã được xử lý, không giống như các tín hiệu tương tự mà các TVtruyền thống sử dụng

8.1.2.2 Đặc điểm

Cách thức hoạt động:

Hình 8.1.2 Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình số

Ưu điểm:

 Nhỏ gọn, dễ lắp đặt và di chuyển

 Có thể tiến hảnh rất nhiều quá trình xử lý trong trung tâm truyền hình (studio) mà tỉ sốS/N không giảm

 Thuận lợi cho quá trình ghi đọc

 Dễ sử dụng thiết bị tự động kiểm tra và điều khiển bằng máy tính

 Khả năng truyền trên cự ly lớn: tính chống nhiễu cao

 Các thiết bị số làm việc ổn định, dễ dàng và không cần điều chỉnh các thiết bị trongkhi khai thác…

 Chơi game trên mạng với nhiều người

 Video theo yêu cầu ( VOD – Video on demand )

 Dịch vụ thanh toán tiền từ xa

 Truyền thanh, truyền hình đa phương tiện

 Các dịch vụ thương mại điện tử

 Tương tác trực tuyến với các kênh truyền hình

 Truy cập internet…



8.1.2.4 Phương thức truyền dẫn

Gồm 3 phương thức truyền dẫn chính là:

 Truyền hình số qua cáp: Là hệ thống truyền các luồng âm thanh và hình ảnh kỹ thuật

số nén theo chuẩn MPEG-4 qua mạng cáp bằng cách sử dụng điều chế QAM(Quadrature Amplitude Modulation)

 Truyền hình số mặt đất: Truyền hình kỹ thuật số mặt đất (Digital TerrestrialTelevision – DTT)

 IPTV thường được cung cấp cùng với dịch vụ VoD và cũng có thể cung cấp cungvới các dịch vụ Internet là công nghệ chuyển đổi từ tương tự sang kỹ thuật số (analog-to-digital)

 Truyền hình số vệ tinh: Truyền hình số vệ tinh là một hệ thống cung cấp các chươngtrình truyền hình sử dụng tín hiệu truyền từ vệ tinh.

 Truyền hình số Internet: hệ thống ở đó các dịch vụ truyền hình số cung cấp tới cácthuê bao sử dụng giao thức IP trên kết nối băng rộngkhác như truy cập Web và VoIP

8.2 TRUYỀN HÌNH SỐ QUA CÁP

8.2.1 KHÁI NIỆM

DVB-C được viết tắt bởi Digital Video Broadcasting – Cable (truyền hình kỹ thuật số quamạng cáp), là chuẩn của các tập đoàn DVB Châu Âu Hệ thống truyền các luồng âm thanh và hìnhảnh kỹ thuật số nén theo chuẩn MPEG-2 hoặc MPEG-4 qua mạng cáp bằng cách sử dụng điều chếQAM (Quadrature Amplitude Modulation) Chuẩn này được công bố đầu tiên bởi ETSI (EuropeanTelecommunications Standards Institute) năm 1994 và sau đó trở thành hệ thống truyền tải được sửdụng rộng rãi nhất cho truyền hình cáp kỹ thuật số ở Châu Âu Nó được triển khai trên toàn thế giớitrong các hệ thống khác nhau, từ mạng truyền hình cáp (CATV – Cable television) xuống những hệthống nhỏ hơn là truyền hình dùng ăng-ten bắt sóng vệ tinh để truyền ra mạng lưới cáp (SMATV –Satellite Master Antenna Television) DVB-C cũng tích hợp chuẩn truyền dữ liệu qua mạng cáp củaChâu Âu (DOCSIS – Data Over Cable Service Interface Specification)

Tháng 02/2008, DVB-C2 được công bố là chuẩn mới và phát triển tiếp đến tháng 04/2010mới được công bố các đặc điểm kỹ thuật DVB-C2 sử dụng điều chế và các kỹ thuật mã hóa chophép sử dụng có hiệu quả cao đối với những mạng cáp sử dụng công nghệ cũ đang gặp giới hạnbăng thông chiều quảng bá xuống khách hàng (downstream) Bằng cách sử dụng các kỹ thuật mãhóa và điều chế, nó cung cấp hiệu suất phổ cao hơn 30% trong cùng điều kiện triển khai DVB-Cnhư ngày nay Sau khi tín hiệu tương tự (analog) được tắt thì khả năng chiều quảng bá xuống kháchhàng sẽ tăng hơn 60% DVB-C2 ban đầu sẽ được sử dụng cho việc cung cấp các dịch vụ mới, như

là Truyền hình theo yêu cầu (VOD – Video On Demand) và truyền hình độ nét cao (HDTV), giúpnhà khai thác duy trì khả năng cạnh tranh và cũng để đáp ứng các yêu cầu truyền lại

8.2.2.ĐẶC ĐIỂM

8.2.2.1 Sơ đồ khối của hệ thống

Nguyên lý họat động của hệ thống:

Theo sơ đồ tổng quát của hệ thống truyền hình cáp số thì tín hiệu được phát đi tại trung tâm

và đi đến thuê bao sẽ là tín hiệu số, Tại trung tâm của hệ thống tín hiệu sẽ được thu nhận từ nhiềunguồn khác nhau, Các tín hiệu được máy thu thu nhận sẽ được đưa qua khối nén và mã hóa tại đâytín hiệu sẽ được chuyển đổi hoàn tòan thành tín hiệu số, Tín hiệu này sau đó sẽ được đưa qua bộđiều chế số để điều chế tín hiệu số thành một tín hiệu hoàn chỉnh, Sau đó tín hiệu này sẽ được ghépkênh và phát đi trên sợi cáp quang đến node quang, Từ node quang tín hiệu được khuếch đại và đưađến thuê bao, tại thuê bao của truyền hình cáp số sẽ có một hệ thống truy cập có điều kiện Tiến bộcủa truyền hình cáp số là có thể kết nối giữa máy tính với máy thu hình và hộp giải mã Set-top box

số và có khả năng truyền trong Internet Mạng họat động của hệ thống trên đều dựa trên cơ sở củamạng HFC và được gọi là HFC số, HFC là công nghệ cáp quang lai ghép, sử dụng cấu hình mạngdùng cáp quang và cáp đồng trục, được sử dụng để phân phối lại các dịch vụ băng rộng Các dịch

vụ băng rộng này bao gồm: điện thọai, đa phương tiện tương tác, truy cập Iternet tốc độ cao, VOD(Video-on demand –video theo yêu cầu) và học từ xa Các lọai dịch vụ cung cấp cho thuê bao thayđổi giữa các công ty cáp Nhiều công ty truyền hình cáp chính ở Châu Âu, Mỹ và Châu Mỹ La

Tinh, Đông Nam Á đã sử dụng HFC số, Các mạng sử dụng công nghệ HFC có đặc trưng: thực hiệnmột cách lý tưởng các dịch vụ thông tin cho thế hệ mới HFC thỏa mãn các yêu cầu về tăng khảnăng mở rộng và thực hiện các dịch vụ phụ mà không cần thay đổi cơ sở hạ tầng.

Hình 8.2.1 Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình số qua cáp

8.2.2.2 Ưu và nhược điểm

Ưu điểm:

 Cung cấp số lượng kênh lớn

 Tránh sự xâm nhập của nhiễu

 Giảm thiểu ảnh hưởng của thời tiết lên chất lượng tín hiệu

 Không bị ảnh hưởng bởi địa hình

 Không sử dụng anten => tạo mỹ quan cho thành phố

 Tích hợp các dịch vụ cộng thêm: internet, video on demand…

Nhược điểm:

 Tốn rất nhiều chi phí, thời gian và công sức

 Chỉ phù hợp với những khu đông dân cư do vậy không thể triển khai cho một khu vựcrộng lớn

Headend (nơi quản lý mạng) Hub/Switch

Node quang

 Bị giới hạn khoảng cách vì dung cáp nối trực tiếp, không di chuyển xa được.

8.2.3 HỆ THỐNG MẠNG HFC

Mạng HFC (Hybrid Fiber/ Coaxial Network) là mạng lai giữa cáp quang và cáp đồng trục, sửdụng đồng thời cáp quang và cáp đồng trục để truyền và phân phối tín hiệu

Gồm 3 phần chính:

 Hệ thống thiết bị trung tâm(headen)

 Mạng phân phối tín hiệu

 Thiết bị thuê bao

8.2.3.1 Hệ thống thiết bị trung tâm Headen

Headend là trung tâm thu và phát tín hiệu Từ đây tín hiệu sẽ được thu nhận và qua quá trình

sử lý sau đó sẽ được phát đi

Do sử dụng công nghệ mạng HFC nên hệ thống Headend số vẫn dựa trên cơ sở hạ tầng đã cósẵn chỉ cần đầu tư thêm trang thiết bị để xử lý tín hiệu

Sơ đồ hệ thống Headen Digital:

SIGNAL ACQUISITION (tín hiệu thu)

Tín hiệu thu ở đây rất đa dạng,các tín hiệu thu gồm: tín hiệu vệ tinh, truyền hình số mặt đất,mạng, các đài địa phương…tùy theo từng loại tín hiệu mà ta có các bộ giải điều chế khác nhau bằngcách sử dụng các card rời gắn trên các rack cắm

 Chất lượng hiển thị của tín hiệu: cần xử lý tín hiệu một cách đầy đủ và chính xác,tránh lan truyền tín hiệu bị trục trặc

 Yếu tố dự phòng: có tầm quan trọng đối với các tín hiệu thu được và nó sẽ tự độngbackup dữ liệu khi bộ phận trước đó xảy ra sự cố

Thu tín hiệu từ vệ tinh (card TITAN)

Hình 8.2.2 Sơ đồ thu tín hiệu từ vệ tinh

Tín hiệu thu từ vệ tinh sẽ được đưa qua bộ giải điều chế QBSK với ngỏ ra là tín hiệu ASI

Đặc điểm:

 Tốc độ dữ liệu từ 1 đến 45 Mbaud

 Có thể lựa chọn chế độ tự động hay là thủ công các thông số cần điều chế

 Hai ngỏ ra ASI với tốc độ lên đến 90 Mbps

 Chức năng hiển thị được cải tiến như: SNR, mức ngỏ vào, BER, không sửa được lỗi

Thu tín hiệu truyền hình số mặt đất (card ATLAT II)

Hình 8.2.3 Sơ đồ thu tín hiệu truyền hình số mặt đất

Tín hiệu thu được được đưa qua bộ giải điều chế C-OFDM

Đặc điểm:

 Hổ trợ FFT kích thước 2K và 8K

 Có thể chọn được băng thông 7 MHz hoặc 8MHz

 Được hỗ trợ băng tần UHF và VHF

 Hai ngõ ra ASI với tốc độ lên đến 31.7 Mbps.

 Chế độ hiển thị được cải tiến (MER)

 Giao diện sử dụng đơn giản

Tương thích với mạng ATM/SDH/SONET

Hình 8.2.4 Sơ đồ quan hệ khối giải điều chế, khối mạng và khối xử lý

Bộ phận này có chức năng là chuyển tín hiệu E3/DS3 sang ASI và truyền trên 1 đườngtruyền

Đặc điểm:

 Hỗ trợ tín hiệu DS3 hoặc tín hiệu E3 hoặc không cần khung fram

 Tuân theo chuẩn ITU-T G703 và G832/G751

 Hai ngỏ ra ASI để dự phòng

 Ngỏ ra định dạng 204 gói tin, không cần FEC

 Màn hình LCD ở phía trước để điểu khiển trạng thái thông tin cho chính xác

Thu tín hiệu các đài địa phương (card SPECTRA)

Hình 8.2.5 Sơ đồ khối thu tín hiệu các đài địa phương

Tín hiệu sẽ được anten Yagi thu nhận và được đưa qua bộ giải điều chế QAM ( điều chế pha)

Đặc điểm:

 Tần số RF ở ngỏ vào từ 45 đến 860 MHz

 Có thể chọn lựa chế độ tự động hay bằng thủ công các thông số cần điều chế

 Mở rộng chức năng hiển thị tín hiệu

DESCRAMING (phân loại tín hiệu)

Các tín hiệu sau khi vào khối này sẽ được giải mã để xử lý

Đặc điểm:

 Phục hồi tín hiệu chỉ xảy ra với tín hiệu là số

 Sự phục hồi dựa trên chuẩn mở: Cable- POD và DVB-CI

 Gắn liền với chuẩn ASI

 Có thể thay đổi hệ thống CA vì nó dễ và rẽ

 Vận hành một cách độc lập và bạn có thể xoá tín hiệu sau khi hoàn tất công việctruyền

CARD Indus MKII Transport Stream Descrambler:

Ngày nay hầu hết các chương trình đều được mã hóa sử dụng chương trình truy cập hệ thốngDVB Trong nhiều trường hợp các chương trình cần được phân loại để cho việc xử lý được nhanhhơn

Indus MKII hoàn toàn dựa trên tiêu chuẩn DVB chẳng hạn như giao diện chung cho các ứngdụng của CA và ASI để tương thích với nhiều thiết bị khác Ngoài ra với giao diện chung thì Induscho phép vận hành giao diện CA với các thành phần được lựa chọn một cách dễ dàng, đồng thờicũng không cần sản xuất hàng loạt các phiên bản khác nhau mà chỉ cần thay thế Module CI và thẻthông minh ( Smart Card) là đủ

Qua giao diện HTML thì ta có thể vận hành hệ thống một cách tổng quát với các mục có sẵn

và một trong những phần Descrambling đã được lựa chọn trước đó Sau khi xử lý xong thì ngỏ ra làASI

Indus MKII tương thích với Rack GALAXI và nhiều hệ thống Headend số khác

ROUTING (định tuyến)

Là hệ thống chuyển mạch thông minh được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nơi màđiểm nối điểm hay đa điểm nối đa điểm thì con đường dự phòng là rất cần thiết

Mục đích chính của phần này là chọn đường đi làm sao khi tín hiệu truyền đi trên đường này

bị mất còn có đường khác thay thế thì được gọi là Redundance swiching

Phương pháp dự phòng được xem là khá quan trọng vì:

 Tất cả các thiết bị làm việc ở lớp transport nên nhiều chương trình có thể bị mất.

 Sự gián đoạn là nguyên nhân gay mất tín hiệu

 Mạng số thường cung cấp nhiều dịch vụ hơn như pay-per-view

Card Redus MKII:

Được tích hợp nhiều dạng chuẩn khác nhau để sử dụng cho nhiều ứng dụng chỉ với 1 card kếtnối thì Redus MKII như là một hệ thống khuếch đại nhỏ với 4 ngỏ ra

Nó rất phù hợp với Rack GALAXI và được trang bị với hệ thống quản lý điều khiển bằngRemote qua giao diện ROSA hoặc hệ thống giao diện Third-party sử dụng SNML Màn hình LSD

ở phía trước cho phép điều khiển một cách dễ dàng hơn

REMUXING (phân kênh)

Sự chọn lựa và trộn tín hiệu lại với nhau trong 1 luồng truyền

Dựa trên giao diện chuẩn:

 Sự thích hợp giữa các thiết bị với ASI

 Giao diện sử dụng để hiển thị và điều khiển là Web và SNMP - Quá trình xử lý đơngiản

 Phần mềm PSI/SI có thể thực hiện 1 cách tự động ở phía sau

 Chỉ cần 1 sai phạm nhỏ sẽ hoạt động sai

PROCESSING (xử lý)

 Xử lý PSI/SI xem như là 1 cách điều chỉnh của tín hiệu

 Thật sự PSI/Si rất phù hợp với đường TS ( Transport Stream)

 Đa số được thực hiện bởi khối Re-multiplexer

 Mặt khác PSI/SI giúp thông tin không bị gián đoạn vì mỗi 1 luồn TS chứa thông tin vềchương trình

SCRAMBLING (xáo trộn)

Hình 8.2.6 Bộ xáo trộn

Chương trình Scrambling xảy ra trong sự thiếu liên lạc với điều kiện truy cập hệ thống

Bộ xáo trộn dựa trên tiêu chuẩn mở:

 Nó cho phép nhiều thành phần CA trong hệ thống trộn lại với nhau giống như luồn

TS

 Giao tiếp với Asi

 Các thiết bị vận hành không tốt cũng giống như 1 bộ trộn đã được cài đặt sẵn

 Không có đĩa cứng và chỗ thông gió

 Chương trình xử lý được gắn vào chạy với thời gian thực OS

TRANSMISSION (Truyền tải tín hiệu)

Đưa tất cả các tín hiệu vào 1 chỗ truyền đi với mạng

Với các kỹ thuật điều chế: 64 & 256 QAM, 8VBS &C-OFDM, QBSK, 8PSK,16PSK

Tóm lại, Headend thực hiện các nhiệm vụ sau:

 Thu các chương trình từ các nguồn khác nhau

 Chuyển đổi từng kênh tới kênh tần số mong muốn, ngẫu nhiên hoá các kênh khi cóyêu cầu

 Kết hợp tất cả các tần số vào một kênh đơn

 Phát quảng bá kênh tổng hợp này xuống cho các thuê bao

8.2.3.2 Mạng phân phối tín hiệu

8.2.3.3 Thiết bị thuê bao

8.3 TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT

8.3.1 KHÁI NIỆM:

Truyền hình kỹ thuật số mặt đất (Digital Terrestrial Television – DTT) là công nghệ chuyểnđổi từ tương tự sang kỹ thuật số (analog-to-digital) Phương thức này sẽ cho hình ảnh sắc nét, cóchiều sâu, loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nhiễu và bóng ma (ghost free) vốn là nhược điểm củatruyền hình analog thông thường (truyền hình quảng bá của VTV, truyền hình cáp,…)loại bỏ ảnhhưởng của các tia sóng phản xạ, không bị ảnh hưởng nhiễu phát ra do máy vi tính, mô tơ điện, sấmsét…

Hình 8.3.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống

8.3.2 CÁC TIÊU CHUẨN CỦA CỦA TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT

Truyền hình số mặt đất có 3 tiêu chuẩn chính thức:

 Tiêu chuẩn ATSC (Advanced Television System Committee): Tiêu chuẩn của Mỹ

 Tiêu chuẩn DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial): Tiêu chuẩn của ChâuÂu

 Tiêu chuẩn ISDB-T (Intergrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial): Tiêuchuẩn của Nhật

8.3.2.1 Tiêu chuẩn ATSC (ATSC: Advanced Television System Committee)

Năm 1996 FCC đã chấp nhận tiêu chuẩn truyền hình số của Mỹ dựa trên tiêu chuẩn gói dữliệu quốc tế 188 byte Mpeg – 2 Các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể được quy định bởi ATSC ATSC chophép 36 chuẩn Video từ HDTV đến các dạng thức Video tiêu chuẩn SDTV khác với các phươngthức quét (xen kẽ, liên tục) và các tỷ lệ khuôn hình khác nhau

Đặc điểm:

 Hệ thống ATSC có cấu trúc dạng lớp, tương thích với mô hình OSI 7 lớp của cácmạng dữ liệu Mỗi lớp ATSC có thể tương thích với các ứng dụng khác cùng lớp.ATSC sử dụng dạng thức gói MPEG-2 cho các Video, Audio và dữ liệu phụ

 Chuẩn ATSC cung cấp cho cả 2 mức truyền hình phân giải cao (HDTV) và truyềnhình tiêu chuẩn (SDTV)

 Chuẩn ADSC sử dụng phương pháp điều chế VSB

Ưu điểm:

 Ngưỡng dưới cho phép của tỷ số S/N tốt hơn DVB-T 4dB(công suất nhỏ hơn khoảng2.5 lần)

 Dung lượng bit/kênh 6MHz lớn (19,3 Mb/s)

 Khả năng chống nhiễu đột biến tốt hơn DVB-T

Phương pháp điều chế VSB:

Phương pháp điều chế VSB gồm 2 loại chính: Một loại dành cho phát sóng mặt đất (8-VSB)

và một loại dành cho cáp tốc độ cao (16-VSB) Cả 2 đều sử dụng mã Reed-Solomon, tín hiệu pilotđồng bộ từng đoạn dữ liệu, tốc độ kí hiệu ( Symbol Rate) cho cả 2 đều bằng 10.76 Mb/s Nó có giớihạn tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) là 14.9 DB và tốc độ dữ liệu bằng 19.3 Mb/s Thực chất trongquá trình điều chế VSB là điều chế biên độ nhiễu mức, cho nên bộ khuếch đại công suất yêu cầu có

độ tuyến tính cao

Phương pháp điều chế VSB còn được gọi là phương pháp điều chế biên độ - biên độ tần dư.Đây là phương pháp điều chế tương tự.

RƯỢTPH A

GIẢI

MÃTRELLIS

GIẢI TRÁODỮ LIỆU

GIẢI SLOMON

MÃREED-GIẢI NGẪU NHIÊN

MÃ HOÁREED- SOLOMON

PHÁCH LÊNTẦN SỐ CAO

MÃ HOÁTRELLIS TRÁO DỮ

LIỆU

Tín hiệu khi qua máy phát sẽ được điều chế tín hiệu với sóng mang tần số cao để chuyển tínhiệu đi Máy thu sẽ nhận được tín hiệu này và sẽ giải mã tín hiệu để lấy được tín hiệu mong muốn.Tuy nhiên, việc điều chế thế này tín hiệu có khả năng bị nhiễu cao do nhiều yếu tố.

8.3.2.2 Tiêu chuẩn DVB-T (digital video broadcasting-terrestrial)

Chuẩn DVB-T được sử dụng ở châu âu, truyền tải tín hiệu Video số nên theo tiêu chuẩnMPEG-2 qua cáp , vệ tinh và sóng mặt đất

Chuẩn DVB-T có một số đặc điểm như sau:

 Mã hóa Audio tiêu chuẩn MPEG-2 lớp 2

 Mã hóa Video chuẩn MP@ ML

 Độ phân giải ảnh tối đa 720x576 điểm ảnh

 DVB-T là hệ thống truyền hình mặt đất với các độ rộng kênh 6, 7, 8 MHz sử dụng mãhóa sửa sai ghép đa tầng trực giao OFDM

Sơ đồ khối chức năng

Hình 8.3.4 Sơ đồ khối chức năng

Khối ghép kênh và mã hóa nguồn MPEG 2: Để đảm bảo cho việc truyền dẫn không có lỗi,dòng dữ liệu từ khối nén sẽ được ngẫu nhiên hóa Mục đích của quá trình này là phân tán năng

lượng trong phổ tín hiệu số và xác định số nhị phân thích hợp, đồng thời đâu cũng là quá trình phốihợp để ghép kênh truyền tải.

Khối mã ngoại và ghép xen ngoại (Outer encoder and interleaver): Dòng dữ liệu sau khi đượcngẫu nhiên hóa sẽ tiếp tục xử lí tại khối mã ngoại và ghép xen ngoại sở dĩ gọi ngoại vì việc xử lí ởđây là theo byte, còn mã nội và ghép xen nội được xử lí theo bit Bộ mã ngoại sẽ sử dụng mã Reed-Solomon để mã hóa dữ liệu đã được ngẫu nhiên hóa nhằm tạo ra các gói dữ liệu đã được bảo vệ lỗi.Việc ghép ngoại chính là ghép các byte với một chu kỳ ghép qui định trước, thường độ sâu ghép là1=12 Đây cũng là việc nhằm giảm tính phụ thuộc thống kê của lỗi

Khối mã nội: Đây là quá trình mã hóa tiếp theo nhưng sẽ chi tiết đển từng bit Thông số mãhóa ở đây là n/m

Khối ghép xen nội: Dữ liệu đến đây sẽ được tráo theo từng bit, thông tin sẽ rất khác so vớiban đầu Qúa trình này sẽ giảm nhiễu đến mức tối đa

Các khối điều chế tín hiệu: Đây là quá trình xử lí phức tạp nhất dữ liệu sau khi đã hoàn thành

mã sửa lỗi sẽ được ánh xạ lên chòm sao điều chế và sau khi thêm các pilot đồng bộ, các dữ liệu sẽđược đưa lên sóng mang Và tất nhiên sẽ có nhiều sóng mang Việc chèn thêm các khoảng bảo vệcũng sẽ được thực hiện nhằm tối ưu hóa tính ưu việt của truyền hình số

Khối D/A: Thực ra đây không phải là quá trình biến đổi digital/analog thông thường, mà nó làquá trình hoàn chỉnh hàng ngàn sóng mang để đảm bảo việc phát tín hiệu lên anten

Ưu điểm:

 Khả năng thu di động

 Khả năng chống lại phản xạ nhiều đường

 Mạng đơn tần và phủ sóng lõm (Single Frequency Network- SFN)

 Nhiều khả năng lựa chọn các thông số cho phù hợp với điều kiệncủa mỗi nước

Phương pháp mã hóa sửa sai ghép đa tầng trực giao OFDM

 Tại máy thu: tín hiệu trực tiếp+ tín hiệu phản xạ

 Nếu chu kỳ 1 symbol nhỏ hơn thời gian trễ giữa tín hiệu trực tiếp & phản xạ => Máythu bị can nhiễu trầm trọng

 Tăng chu kỳ symbol => Can nhiễu xảy ra trong khoảng thời gian khoảng đầu chu kỳ,máy thu không bị can nhiễu=> đây là cơ sở cho thiết kế OFDM

 Khoảng bảo vệ được chèn vào thời gian đầu mỗi symbol: tránh can nhiễu do phản xạnhiều đường

 Mỗi đoạn dữ liệu có 3 symbol đồng bộ

 Các tín hiệu pilot (không được điều chế) luôn có cùng pha & biên độ được quy địnhtrước

 Khoảng bảo vệ được chèn vào thời gian đầu mỗi symbol: tránh can nhiễu do phản xạnhiều đường.

 Mỗi đoạn dữ liệu có 3 symbol đồng bộ

 Các tín hiệu pilot (không được điều chế) luôn có cùng pha & biên độ được quy địnhtrước

Sơ đồ nguyên lí của OFDM

Hình 8.3.5 Sơ đồ nguyên lí OFDM

OFDM phù hợp với điều kiện truyền sóng nhiều đường, thậm chí ngay cả khi có độ trể lớngiữa các tín hiệu thu được chính điều này đã dẫn đến khái niệm mạng đơn tần (SFN), nơi có nhiều

máy phát cùng gởi tín hiệu giống nhau trên cùng tần số, mà thực tế đây chính là “ hiệu ứng nhiều

đường nhân tạo’’ OFDM cũng giải quyết được vấn đề nhiễu đồng kênh dải hẹp.

8.3.2.3 Tiêu chuẩn ISDB-T (intergrated services digital broadcasting-terrestrial)

ISDB – T sử dụng kỹ thuật ghép kênh đoạn dải tần BTS (Band Segmened) – OFDM và chophép sử dụng các phương thức điều chế tín hiệu số khác nhau đối với từng đoạn dữ liệu như QPSK,DQPSK, 16 QAM hoặc 64 QAM.

ISDB-T sử dụng tiêu chuẩn mã hoá MPEG-2 trong quá trình nén và ghép kênh Hệ thống sửdụng phương pháp ghép đa tần trực giao OFDM cho phép truyền đa chương trình phức tạp với cácđiều kiện thu khác nhau, truyền dẫn phân cấp, thu di động v.v có thể sử dụng cho các kênh truyền

6, 7 và 8MHz

Độ rộng băng tần (MHz) 7,433 7,431 7,426

Khoảng cách sóng mang 5,291 2,645 1,322(Khz)

Kiểu điều chế sóng mang QPSK, 16QAM, 64QAM, DQPSK

Số biểu trưng trong một 204

khung

Khoảng thời gian tích cực 189 378 765

trong một biểu trưng (S)

1/32 5,90625 11,8125 23,625

Mã hoá nội Mã hóa cuộn (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)

Mã hoá ngoại Mã Reed Solomon (204, 188)

Bảng mô tả thông số truyền dẫn ISDB-T

Bảng 8.3.1 Bảng mô tả thông số truyền dẫn ISDB-T

Ưu điểm:

 Phần lớn những điểm ưu việt của DVB-T

 Tính mềm dẻo của hệ thống

8.3.2.4 Kết luận

Bảng so sánh các tính chất của hệ thống truyền hình số

Tính chất được xem xét ATSC DVB-T ISDB-T

Khả năng chịu lỗi Không Có Có

Thu trong nhà Kém Rất tốt Rất tốt

Tiếng Bồ Đào Nha Không Đã dùng Chưa biết

Hiệu quả sử dụng phổ Kém Rất tôt Rất tốt

Số lượng máy thu (triệu máy) 0.05 2 Chưa biết

Độ ổn định về kĩ thuật Kém Rất cao Chưa biết

Khả năng mở rộng Không Rất cao Chưa biết

Các nước sắp chấp nhận -2 + ?

Thị phần trên toàn thế giới 10% < 50% Chưa biết

Ưu thê về thương mại Kém Rất cao Chưa biết

Rủi ro khi triển khai Rất cao Thấp Rất cao

Số nước chấp nhận 4 Hơn 50 Chưa biết

Bảng 8.3.2 So sánh các tính chất của hệ thống truyền hình số mặt đất.

Do điều kiện kinh tế khó khăn nên nước ta không thể thử nghiệm hết tất cả các tiêu chuẩntrên để chọn tiêu chuẩn phù hợp Nhưng dựa trên cơ sở lý thuyết và kết quả thử nghiệm của nhiềunước khác, chúng ta đã chọn chuẩn truyền hình số là DVB-T

Và đến năm 2020 nước ta sẽ chuyển đổi toàn bộ truyền hình analog sang truyền hình số mặtđất DVB-T và cụ thể là DVB-T2

8.4 TRUYỀN HÌNH SỐ QUA VỆ TINH

8.4.1 TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ QUA VỆ TINH

Truyền hình vệ tinh là một hệ thống cung cấp chương trình truyền hình sử dụng tín hiệu sốphát sóng từ vệ tinh chuyển tiếp truyền thông Các tín hiệu được nhận thông qua một ăng-tenparabol ngoài trời thường được gọi là chảo thu truyền hình vệ tinh và một khối downconverter độnhiễu thấp (LNB) Một máy thu vệ tinh sau đó giải mã chương trình truyền hình mong muốn đểxem trên TV Người nhận có thể lắp một hộp set-top bên ngoài, hoặc tích hợp sẵn trong bộ chỉnh

TV Truyền hình vệ tinh cung cấp một loạt các kênh và dịch vụ, đặc biệt là các khu vực địa lý màkhông nhân được tín hiệu truyền hình mặt đất hoặc truyền hình cáp

Truyền hình số qua vệ tinh phát triển vào năm 1995 nhưng vào thời điểm đó chỉ chiếm mộtthị phần nhỏ Đến cuối năm 1998 chỉ có 0.3% hộ gia đình thu tín hiệu truyền hình số vệ tinh DTH.Đến nay số hộ gia đình sử dụng truyền hình số qua vệ tinh đã phát triển tại hầu hết các nước trênthế giới Chỉ tính đến cuối năm 2004 riêng khu vực Châu Á đã có trên 25 triệu hộ gia đình sử dụngtruyền hình số qua vệ tinh Dịch vụ DTH sử d ụng công nghệ truyền dẫn số nên đảm bảo chấtlượng tín hiệu hình ảnh cũng như âm thanh, có thể truyền dẫn được nhiều chương trình truyền haymột chương trình truyền hình có độ phân giải cao HDTV (HDTV-High Definition Television) và

độ phân giải tiêu chuẩn (SDTV-Standard Definition Television) trên một bộ phát đáp, hệ thống âmthanh Stereo hay âm thanh lập thể AC-3 Ngoài ra hệ thống truyền hình số còn tương thích vớinhiều loại dịch vụ khác như truyền dữ liệu, internet, truyền hình tương tác

Truyền hình qua vệ tinh là một phương pháp phủ sóng có hiệu quả so với các phương phápkhác Trong hệ thống truyền hình mặt đất, để phủ sóng toàn bộ lãnh thổ sẽ cần đến rất nhiều trạmphát truyền hình mặt đất với chất lượng tín hiệu không đồng đều, nhất là với địa hình nhiều đồinúi như nước ta Truyền hình qua vệ tinh có những ưu điểm mà các hệ thống phát sóng truyền hìnhkhác như truyền hình cáp hay truyền hình mặt đất không thể có được như: vùng phủ sóng rộng,không phụ thuộc vào địa hình đồi núi, để phủ sóng cả lãnh thổ Việt Nam chỉ cần một trạm phát lên

vệ tinh, những trạm mặt đất đặt trong vùng phủ sóng đều thu được tín hiệu trực tiếp từ vệ tinh Một

số ưu điểm nữa là chất lượng tín hiệu ổn định, dung lượng đường truyền lớn, cường độ trường tạiđiểm thu ổn định truyền hình qua vệ tinh đã được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu Với những ưuđiểm này, việc sử dụng truyền hình số vệ tinh đã tạo ra nhiều dịch vụ truyền phát tín hiệu:

Hình 8.4.1 Các dịch vụ truyền phát tín hiệu truyền hình số

 Truyền hình trực tiếp từ vệ tinh tới các hộ gia đình (DTH): Cung cấp các kênh truyềnhình mà người xem có thể thu trực tiếp chương trình truyền hình từ vệ tinh bằnganten thu có đường kính từ 60cm đến 90cm

 Truyền dẫn tín hiệu đến các trạm phát lại mặt đất: Phương thức này đang được ápdụng hiệu quả t ại Đài THVN đểđưa tín hiệu các chương trình VTV1, VTV2, VTV3,VTV5 đến khoảng hơn 100 trạm phát lại mặt đất của THVN tại các tỉnh thành phố vàhàng ngàn máy phát lại công suất nhỏ khác tại các huyện, xã trong cả nước

 Truyền hình độ phân giải cao (HDTV): Cung cấp các kênh truyền hình có độ phângiải cao HDTV trên độ rộng băng tần của 1 bộ phát đáp mà hệ thống tương tự khôngthể thực hiện được

 Truyền dẫn tín hiệu truyền hình lưu động (SNG): Truyền tin nhanh từ hiện trường vềstudio, truyền hình trực tiếp các chương trình ca nhạc, thể thao, các sự kiện chính trị,văn hóa, …

 Internet: Cung cấp đường truyền số liệu tốc độ cao từ nhà cung cấp dịch vụđến cácthuê bao dịch vụ …

 Cung cấp dịch vụ truyền hình đến các tòa nhà lớn, khu chung cư (SMATV-SatelliteMaster Antenna Television)

 Cung cấp tín hiệu truyền hình đến các đầu cuối dịch vụ truyền hình cáp Cable Television) để đưa đến các thuê bao truyền hình cáp

(CATV-Do đặc điểm của truyền dẫn tín hiệu qua vệ tinh có đặc điểm là truyền dẫn trong tầm nhìnthẳng, hệ số định hướng của anten lớn, tín hiệu ít bị ảnh hưởng của phản xạ nhiều đường Tuynhiên do công suất trên vệ tinh là hữu hạn, đồng thời cự ly thông tin lớn, suy giảm đường truyềnlớn, dễ bị ảnh hưởng của mưa nhất là băng tần Ku vì vậy tỷ số C/N của đường truyền không cao sovới các phương pháp truyền dẫn khác, ví dụ như truyền hình cáp hay truyền hình số mặt đất Chính

vì những lý do đó mà hiệu suất sử dụng băng thông không cao so với các phương pháp truyền dẫnkhác

8.4.2 Cấu trúc hệ thống truyền hình số qua cáp

Một hệ thống truyền hình số qua vệ tinh gồm 3 phần chính:

 Các trạm phát truyền hinh- Direct Broadcast Satellte (DBS): các trạm DBS làm nhiệm

vụ nhận tín hiệu Video/Audio từ các nguồn chương trình khác nhau như: stadio,internet, vệ tinh, cáp quang,… tín hiệu sau đó được số hóa, mã hóa, nén ghép kênh,điều chế qua hệ thống mã hóa quản lí khách hàng rồi được phát lên vệ tinh theo tần sốđường uplink

 Vệ tinh: nhận tín hiệu từ trạm phát khuếch đại rồi chuyển đến các thuê bao theo tần sốđường downlink

 Trạm thu tín hiệu vệ tinh: tại nhà các thuê bao có anten chảo để thu tín hiệu vệ tinh vàthiết bị giải mã tín hiệu vệ tinh (set-top box) Anten và bộ giải mã được nối với nhaubởi cáp đồng trục RG-6

Tín hiệu sau khi ghép kênh được cho qua các bộ mã hóa kênh truyền Reed Solomon (RS), bộsửa sai FEC, tương ứng tốc độ khoảng 52 Mbps (nếu ghép 10 chương trình) sau đó đến khối điềuchế sử dụng kỹ thuật điều chế QPSK ở tần số trung tần 70 MHz tạo sóng trung tần có dải thôngkhoảng 33.8 MHz Tiếp theo đến bộ dịch tần lên dải C hoặc Ku, khuếch đại công suất đưa lên hệthống anten phát lên vệ tinh Anten phát thường có đường kính rất rộng từ 9-12m Đường kính càngrộng thì độ chính xác đến vệ tinh càng cao và tăng công suất nhận tại vệ tinh Anten phát chỉ hướngđến vệ tinh xác định và phát trong khoảng tần số xác định.