Báo cáo Truyền hình số full

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM

HÍ MINH

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO HỆ THỐNG VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI: TRUYỀN HÌNH SỐ
GVHD: THS. Hide
Nhóm 8
Lớp: DV14


TP. HCM, THÁNG 12/ 2017

Họ Và Tên

Lớp

MSSV

Hồ Quốc Trọng

DV14

1451030146

Huỳnh Thanh Nam

DV14

1451030112

Nguyễn Hồng Giao

DV14

1451030098

Lê Văn Tùng

DT14

1451030141

Phan Hoàng Thạch

DT14

1451030137

DANH SÁCH THÀNH VIÊN


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN
................................................................................................................................................................

................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................
................................................................................ ...............................................................................
............................................................................. ..................................................................................
..........................................................................

TP.HCM, Ngày

Tháng

Ký tên

năm 2017

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
ATSC
C/N
CD
COFDM

DiBEG

Tiếng Anh đầy đủ
Advanced Television System
Commitee
Carrier/Noise
Compact Disk
Coding Othogonality Fequency
Dvision Mltiplexing
Digital Broadcasting Expert Group

DVB

Digital Video Broadcasting

DVBC/S/T

Digital Video Broadcasting-Cable /
Satellite / Terrestrial

EDTV

Enhanced Definition Television

FEC

Forward Error Correction

Tiếng Việt
Hội đồng về hệ thống
truyền hình cải biên
Sóng mang/tạp âm

CD
Ma hóa ghép kênh theo
tần số trực giao
Nhóm chuyên gia truyền
hình số
Truyền hình số
Truyền hình số qua cáp /
vệ tinh / phát sóng trên
mặt đất
Truyền hình độ phân
giải mở rộng
Sửa lỗi tiến (thuận)
Truyền hình độ phân
giải cao
Truyền hình số các dịch
vụ tích hợp

HDTV

High Definitiom Televisiom

ISDB

Integrated Services Digital
Broadcasing

LDTV

Low Definitiom Television

MPEG

Moving Pictures Experts Group

Truyền hình độ phân
giải thấp
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

NTSC

Điều chế biên độ vuông
góc M trạng thái

National Television System Committee Hội đồng hệ thống
truyền hình quốc gia Mỹ

OFDM

Othogonality Fequency Dvision
Mltiplexing

PAL

Phase Alternating Line

QAM

Quadrature Amplitude Modulation

QPSK

Quadrature Phase Shift Keying

RF
SDTV
SFN
SMPTE
VOD

Radio Frequence
Standard Definition Television
Single Frequence Network
Society of Motion Picture and
Television Engineers
Video On Demand

Ghép kênh phân chia
theo tần số trực giao
Pha luân phiên theo
dòng
Điều chế biên độ vuông
góc
Khóa dịch pha vuông
góc
Cao tần
Truyền hình độ phân
giải tiêu chuẩn
Mạng đơn tần
Hiệp hội ảnh động và kỹ
sư truyền hình
Truyền hình theo yêu
cầu


8.1.

TỔNG QUAN

8.1.1. TRUYỀN HÌNH
8.1.1.1.

Khái niệm:

Truyền hình là một công nghệ thuộc lĩnh vực điện tử viễn thông, nó bao gồm tập hợp nhiều
thiết bị điện tử. Có khả năng thu nhận tín hiệu sóng vô tuyến cũng như truyền dẫn các tìn hiệu điện
mang hình ảnh và âm thanh được mã hóa, được phát dưới dạng sóng vô tuyến hoặc thông qua hệ

thống cáp quang, hoặc cáp đồng trục.
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 và
điện tử học. Nhưng trải qua nhiều giai đoạn phát triển và hoàn thiện, chiếc Tivi ngày nay lại được
hình 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 thống
Tivi cơ điện tử đầu tiên, nó bao gồm đã quay và chuyển đổi hình ảnh thành các chấm
điểm.



Năm 1911: Hai nhà khoa học người Nga là Boris Rosing và học trò Vladimir Kosma
Zwongrykin 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 phát
triển 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 xuất
hiện những chiếc tivi thương mại như EMI- Marconi và Baird với hai hệ thống tín
hiệu 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, vào thời
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 cơ
học và truyền hình điện tử nhằm đáp ứng nhu cầu giải trí của con người ngày càng tốt
hơn 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 1936
trong khuôn khổ thế vận hội Olympic Berlin, sóng truyền hình đã được phát sóng tại 2 địa điểm là
Berlin và Leipzing và đây là lần đầu tiên, con người được theo dõi những trận thi đấu diễn ra trong
khuôn 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 là

ngày 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 quan
trong trong đời sống của nhân sự kiện ngày 20/1/1969 khi nhà du hành vũ trụ người mỹ Neil
Amstrong cùng phi thuyền Apollo loại, công nghệ này đã mang đến cho con người những trải
nghiệm vô cùng thú vị trong đời sống tinh thần. Và truyền hình đã ghi lại dấu ấn vàng son của minh
trong một sự kiện trong đại của thế giới, đó chính là 11 đặt những bước chân đầu tiên lên mặt
Trăng, khoảng khắc lịch sử ấy đã đi vào trái tim hàng triệu con người trên khắp nước Mỹ và thế
giới thông qua hệ thống truyền hình.
Việt Nam:
Do điều kiện khó khăn của một nước trải qua chiến tranh, truyền hình ở Việt Nam ra đời
muộn và có nhiều điểm khác nhau giữa 2 miền Nam – Bắc.


Ở miền Bắc, ngày 7/9/1970, chương trình truyền hình thử nghiệm đầu tiên của nước
Việt Nam dân chủ cộng hoà được phát sóng. Chương trình này do Đài tiếng nói Việt
Nam thực hiện.



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, có
nhiệm vụ làm phim thời sự tài liệu truyền hình gửi ra nước ngoài nhờ đài truyền hình
các nước XHCN phát trên sóng của họ để tuyên truyền đối ngoại, đồng thời hướng
dẫn và hợp tác với các đoàn làm phim vô tuyến truyền hình nước ngoài đến quay
phim ở Việt Nam.



Ở miền Nam, cuối những 1950 đã có hoạt động truyền hình (phóng viên truyền hình

của 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, phát
sóng 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: đài
truyền hình của quân đội Mỹ (kênh 7) và đài truyền hình Sài Gòn (kênh 9). Ở miền
Nam 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 và
Cộng 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 thuật
Việt Nam.



Tháng 5.1971, Hội đồng Chính phủ thành lập Ban Vô tuyến truyền hình Việt Nam

trên cơ sở sáp nhập Ban biên tập truyền hình của Đài Tiếng nói Việt Nam và Xưởng
phim vô tuyến truyền hình Việt Nam.



Ở miền Bắc, sau chương trình truyền hình thử nghiệm đầu tiên được tổ chức trong
phòng thu nhạc lớn của Đài tiếng nói Việt Nam tại trụ sở 58 Quán Sứ năm 1970, vào
tối 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 thay
nhau đọc trực tiếp, chương trình ca nhạc 30 phút dùng phương pháp playback; chương
trình phim truyện, phim tài liệu được chiếu lên tường, dùng camera điện tử thu lại và
phát lên sóng qua máy phát.



Sau khi hiệp định Paris được ký kết, các chương trình của đài THVN lại được tiếp tục
phát 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 (24-41976), Thể dục thể thao (26.5.1976), Kinh tế (9.5.1976). Tới khi chuyển về trung tâm
truyền hình Giảng Võ, từ 16/6/1976 mới phát chính thức hàng ngày.



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 truyền
hình màu vào các sáng chủ nhật. Từ giữa năm 1980, khi Đài Hoa sen đi vào hoạt
động, chương trình phát sóng của Đài truyền hình Trung ương xen kẽ lúc có màu, lúc
không 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 SECAM
3b 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 xã
hội 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 các
nước 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 lịch
Tân Mùi (đầu năm 1991) bắt đầu truyền chính thức bằng cách phủ sóng qua vệ sinh
chương 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. Đây
được xem là bước ngoặt mở ra 1 giai đoạn phát triển đa dạng và phong phú về quy mô
của Đài truyền hình Việt Nam. Vì từ đó đến nay, hệ thống kênh, chương trình và các
dịch 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 thì
các 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, 5
đài truyền hình khu vực của VTV (Huế, Đà Nẵng, Cần thơ, Phú Yên, Sơn La) và 64
đài phát thanh - truyền hình địa phương.



Ngoài ra, trừ tỉnh Lai Châu, tất cả các tỉnh thành trong cả nước đều có hệ thống truyền
hình 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 TV
truyền 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 số
S/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 trong
khi khai thác…

Nhược điểm:


Độ rộng băng tần của thiết bị và hệ thống truyền lớn hơn nhiều so với tín hiệu tương

tự.



Việc kiểm tra chất lượng tín hiệu số ở mỗi điểm trở nên khó khăn hơn.



Chi phí cao.

8.1.2.3. Ứng dụng và dịch vụ truyền hình số


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 Terrestrial Television
– DTT).




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



Truyền hình số vệ tinh: Truyền hình số vệ tinh là một hệ thống cung cấp các chương
trình 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 các
thuê 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 qua
mạng cáp), là chuẩn của các tập đoàn DVB Châu Âu. Hệ thống truyền các luồng âm thanh và hình
ảnh kỹ thuật số nén theo chuẩn MPEG-2 hoặc MPEG-4 qua mạng cáp bằng cách sử dụng điều chế
QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Chuẩn này được công bố đầu tiên bởi ETSI (European
Telecommunications Standards Institute) năm 1994 và sau đó trở thành hệ thống truyền tải được sử
dụng rộng rãi nhất cho truyền hình cáp kỹ thuật số ở Châu Âu. Nó được triển khai trên toàn thế giới
trong các hệ thống khác nhau, từ mạng truyền hình cáp (CATV – Cable television) xuống những hệ
thống 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 của
Châu 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 04/2010
mới được công bố các đặc điểm kỹ thuật. DVB-C2 sử dụng điều chế và các kỹ thuật mã hóa cho
phép sử dụng có hiệu quả cao đối với những mạng cáp sử dụng công nghệ cũ đang gặp giới hạn
băng thông chiều quảng bá xuống khách hàng (downstream). Bằng cách sử dụng các kỹ thuật mã
hóa và điều chế, nó cung cấp hiệu suất phổ cao hơn 30% trong cùng điều kiện triển khai DVB-C
như ngày nay. Sau khi tín hiệu tương tự (analog) được tắt thì khả năng chiều quảng bá xuống khách
hàng 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), giúp

nhà 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 nhiều
nguồn khác nhau, Các tín hiệu được máy thu thu nhận sẽ được đưa qua khối nén và mã hóa tại đây
tín hiệu sẽ được chuyển đổi hoàn tòan thành tín hiệu số, Tín hiệu này sau đó sẽ được đưa qua bộ
điều chế số để điều chế tín hiệu số thành một tín hiệu hoàn chỉnh, Sau đó tín hiệu này sẽ được ghép
kênh và phát đi trên sợi cáp quang đến node quang, Từ node quang tín hiệu được khuếch đại và đưa
đến thuê bao, tại thuê bao của truyền hình cáp số sẽ có một hệ thống truy cập có điều kiện. Tiến bộ
của 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 của
mạng HFC và được gọi là HFC số, HFC là công nghệ cáp quang lai ghép, sử dụng cấu hình mạng
dùng 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 thay
đổi 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 hiện
một cách lý tưởng các dịch vụ thông tin cho thế hệ mới. HFC thỏa mãn các yêu cầu về tăng khả
năng mở rộng và thực hiện các dịch vụ phụ mà không cần thay đổi cơ sở hạ tầng.

Thu tín hiệu

Nén và mã hóa

Điều chế

Node quang

Hub/Switch

Headend (nơi quản lý mạng)

Amplifier

Thiết bị nhận

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 vực
rộng lớn.



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, sử
dụng 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 có
sẵn 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 bằng
cách sử dụng các card rời gắn trên các rack cắm.
Đặc điểm:


Các tín hiệu sau khi thu được sẽ được xử lí và truyền tín hiệu số trên một băng tần cơ
sở ( ASI).




Yêu cầu đặc trưng của tín hiệu là: linh động, đơn giản, năng lượng thấp và vận hành

một cách độc lập.



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 động
backup 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 đường
truyền.
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.



Hai ngỏ ra ASI.



Hoàn toàn được chế tạo bởi ROSA.

PROCESSING ( xữ lý tín hiệu)

Tín hiệu sau khi thu được sẽ được đưa qua khối PROCESSING để xử lý. Gồm các khối:
Decrambling, Routing, Remuxing, Processing, Scrambling.

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 việc
truyền.

CARD Indus MKII Transport Stream Descrambler:
Ngày nay hầu hết các chương trình đều được mã hóa sử dụng chương trình truy cập hệ thống
DVB. Trong nhiều trường hợp các chương trình cần được phân loại để cho việc xử lý được nhanh

hơn.
Indus MKII hoàn toàn dựa trên tiêu chuẩn DVB chẳng hạn như giao diện chung cho các ứng
dụng của CA và ASI để tương thích với nhiều thiết bị khác. Ngoài ra với giao diện chung thì Indus
cho phép vận hành giao diện CA với các thành phần được lựa chọn một cách dễ dàng, đồng thời
cũng không cần sản xuất hàng loạt các phiên bản khác nhau mà chỉ cần thay thế Module CI và thẻ
thông 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 là
ASI.
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 mà
điểm 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 kết
nối 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 bằng
Remote 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 đơn
giản.



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 về
chương 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.
Tương thích với mạng:


PDH/SDH/SONET DS3/E3.



ATM.



Địa chỉ IP - Kỹ thuật nén MPEG.



Audio/Video + SDI.

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 có
yêu 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
Khái niệm:
Mạng phân phối tín hiệu là môi trường truyền dẫn tín hiệu từ trung tâm mạng đến các thuê
bao.
Mục đích:
Nhận tín hiệu phát ra từ các thiết bị trung tâm, điều chế, khuếch đại, cấp nguồn và phân phối
tín hiệu hình đến tận thiết bị của thuê bao.

8.2.3.3. Thiết bị thuê bao
Gồm:
Các bộ chia tín hiệu, các đầu thu tín hiệu truyền hình (Set-top-box) và các cáp dẫn…
Nhiệm vụ:
Thu tín hiệu và đưa đến TV để thuê bao sử dụng các dịch vụ của mạng: Chương trình TV,
truy nhập Internet, truyền dữ liệu…

Hình 8.2.7. Các 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 chuyển
đổi từ tương tự sang kỹ thuật số (analog-to-digital). Phương thức này sẽ cho hình ảnh sắc nét, có
chiều sâu, loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nhiễu và bóng ma (ghost free) vốn là nhược điểm của
truyền hình analog thông thường (truyền hình quảng bá của VTV, truyền hình cáp,…)loại bỏ ảnh
hưởng của các tia sóng phản xạ, không bị ảnh hưởng nhiễu phát ra do máy vi tính, mô tơ điện, sấm
sét…
Ưu điểm:


Có thể thu sóng truyền hình số DTT theo nhiều kiểu khác nhau: có thể thu sóng theo
kiểu cố định, xách tay hoặc cả khi di chuyển trên các phương tiện công cộng.



Để sử dụng được truyền hình số mặt đất này, người dùng chỉ cần có một chiếc đầu thu
cùng một chiếc angten thu sóng là được vô cùng gọn nhẹ và đơn giản.



Bộ thiết bị này vô cùng nhỏ gọn, dễ lắp đặt và di chuyển sang các khu vực, vị trí khác
theo nhu cầu của bạn.



Chất lượng tín hiệu thu sóng từ truyền hình số mặt đất luôn ổn định, không bị ảnh
hưởng khi thời tiết thay đổi như: mưa bão, gió to.

Nhược điểm:
Do chỉ thực hiện thu sóng được ở những khu vực đã xây dựng và có trạm phát sóng mặt đất
nên phạm vi lắp đặt truyền hình số mặt đất cũng bị giới hạn
Cấu trúc hệ thống:


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 Châu Âu.



Tiêu chuẩn ISDB-T (Intergrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial): Tiêu
chuẩn 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 dữ
liệu quốc tế 188 byte Mpeg – 2. Các chỉ tiêu kỹ thuật cụ thể được quy định bởi ATSC. ATSC cho
phép 36 chuẩn Video từ HDTV đến các dạng thức Video tiêu chuẩn SDTV khác với các phương
thức 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 các
mạng 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 truyền
hình 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 khoảng
2.5 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 pilot
đồng bộ từng đoạn dữ liệu, tốc độ kí hiệu ( Symbol Rate) cho cả 2 đều bằng 10.76 Mb/s. Nó có giới
hạn tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) là 14.9 DB và tốc độ dữ liệu bằng 19.3 Mb/s. Thực chất trong
quá 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.