Tài liệu Do an TT hoan chinh pdf

Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP


TP.Hồ Chí Minh – 2009
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 1 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
Lời nói đầu
Truyền hình cáp (CATV) từ lâu đã không còn xa lạ đối với người dân ở các nước phát
triển trên thế giới. Thuật ngữ CATV xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1948 tại Mỹ khi thực
hiện thành công hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến và thuật ngữ CATV được hiểu là hệ
thống truyền hình cáp hữu tuyến (cable TV) một năm sau, cũng tại Mỹ hệ thống truyền hình
Anten cộng đồng (Community Antena Television-TV) cung cấp dòch vụ cho thuê bao bằng
đường truyền vô tuyến đã được lắp đặt thành công. Từ đó thuật ngữ CATV được dùng để chỉ
chung cho các hệ thống truyền hình cáp vô tuyến và hữu tuyến.
Những năm gần đây, do nhu cầu thưởng thức các chương trình truyền hình chất lượng
cao, nội dung phong phú của con người ngày càng tăng, cùng với sự tiến bộ vượt bậc trong
khoa học công nghệ, các mạng truyền hình cáp đặc biệt là truyền hình cáp hữu tuyến đã có
những bước phát triển mạnh mẽ. Giờ đây truyền hình cáp không chỉ cung cấp các chương
trình truyền hình chất lượng cao mà còn cung cấp các dòch vụ truyền số liệu, truy nhập
Internet tốc độ cao và các dòch vụ tương tác.
Cùng với sự đi lên của công nghệ truyền hình trên thế giới, truyền hình Việt nam
cũng có những bước phát triển. Một số dòch vụ truyền hình mới đã xuất hiện như truyền hình
cáp vô tuyến MMDS và truyền hình qua vệ tinh đã phần nào thoả mãn nhu cầu xem truyền
hình nhiều kênh của người dân. Các chương trình do MMDS cung cấp khá phong phú và hấp
dẫn, tuy nhiên MMDS cũng gặp một số hạn chế lớn về vấn đề phủ sóng, chất lượng tín hiệu
và khả năng cung cấp dòch vụ. Truyền hình qua vệ tinh cũng gặp một số vấn đề. Hiện nay

việt nam đã có vệ tinh VINASAT1 cung cấp các dòch vu ïcho thuê băng tần vệ tinh. Truyền
hình quốc tế, truyền hình lưu động, truyền hình vệ tinh DTH, truyền hình cápVSAT, kênh
thuê riêng vvv, tuy nhiên đăng ký dòch vụ phức tạp, chi phí thuê bao cao. Vì nhũng lý do này
mà số người xem truyền hình qua vệ tinh ở Việt nam rất ít.
Vì vậy, để có thể đáp ứng một cách tốt nhất nhu cầu xem truyền hình của người dân,
chỉ có thể là xây dựng một mạng truyền hình cáp hữu tuyến dẫn thẳng sợi cáp tín hiệu từ
trung tâm chương trình đến các hộ dân. Nhờ đó, người dân có thể xem các chương trình có
chất lượng cao mà không cần phải nâng cao các cột anten để thu tín hiệu, sẽ không còn hình
ảnh các dàn anten lộn xộn, cao thấp trên các nóc nhà, mỹ quan đô thò sẽ đưộc cải thiện.
Hiện nay, truyền hình cáp hữu tuyến là giải pháp cung cấp các dòch vụ truyền hình tại
hầu hết các nước phát triển. Có khả năng cung cấp nhiều chương trình và dòch vụ, chất lượng
tín hiệu tốt và đặc biệt là giá thuê bao hợp lý, nên truyền hình cáp hữu tuyến được phát triển
hết sức rộng rãi. Có thể nói, trong tương lai, truyền hình cáp hữu tuyến sẽ phát triển mạnh
mẽ ở Việt nam và phát triển truyền hình cáp tại các thành phố lớn là tất yếu. Trong các giải
pháp đưa ra, mạng truyền hình cáp hữu tuyến sử dụng công nghệ HFC – Hybrid Fiber
Coaxial (kết hợp cáp quang và cáp đồng trục) là giải pháp phù hợp nhất trong thời điểm
hiện tại. Mạng HFC đã được triển khai tại Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh thu được
những thành công ban đầu.
Cùng với sự phát triển này, đề tài tốt nghiệp “Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp”
trình bày những nội dung cơ bản nhất các công nghệ sử dụng trong mạng truyền hình cáp
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 2 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
hữu tuyến kể từ kiến trúc mạng hoàn toàn cáp đồng trục cũng như hướng phát triển tương lai
với kiến trúc mạng HFC băng rộng sử dụng ghép kênh theo bước sóng mật độ cao (DWDM).
Cụ thể nội dung được trình bày theo các phần sau:
Phần I: Tổng Quan Về Truyền Hình
- Trình bày các vấn đề cơ sở của kỹ thuật truyền hình cũng như truyền hình cáp. Phần
này điểm qua các chuẩn tín hiệu truyền hình màu phổ biến như PAL, SECAM, NTSC,
các thuật toán nén hình và tiếng MPEG, các kỹ thuật điều chế số được ứng dụng trong

các hệ thống truyền hình số.
Phần II: Truyền Hình Cáp
- Trình bày tổng quan về truyền hình cáp hữu tuyến, vò trí của chúng trong mạng viễn
thông cũng như xu hướng phát triển,
Đề tài này được thực hiện với mong muốn tìm hiểu về hệ thống mạng truyền hình cáp – đặc
biệt là truyền hình cáp hữu tuyến với công nghệ HFC, một vấn đề còn khá mới mẽ ở Việt
nam. Do kiến thức còn nhiều hạn chế, nội dung đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót,
em rất mang nhận được sự quan tâm góp ý để nội dung ngày càng hoàn thiện hơn.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới GS Nguyễn Khuyến đã hướng dẫn tận tình để em hoàn
thành đề tài tốt nghiệp này.
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 3 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
MỤC LỤC
I MỞ ĐẦU
1.1 Tín hiệu Truyền Hình toàn phần
1.2 Tín hiệu truyền hình đen trắng
1.3 tín hiệu hình
1.4 vấn đề quyét trong truyền hình
1.5. Đồng bộ trong truyền hình
II. CÁC TIÊU CHUẨN TÍN HIỆU MÀU TƯƠNG T
2.1 Hệ truyền hình màu NTSC
2.2 Hệ truyền hình màu PAL
2.3 Hệ truyền hình màu SECAM
2.4 Số hoá tín hiệu video
2.5 Số hóa tín hiệu video tổng hợp
2.5 Số hoá tín hiệu video thành phần
III KỸ THUẬT NÉN ẢNH SỐ
3.1 Giới thiệu chung về MPEG
3.2 Các cấu trúc ảnh

3.3 Tiêu chuẩn MPEG-2
IV KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU
4.1 Phương pháp điều chế PSK
4.2 Điều chế biên độ vuông góc QAM
4.3 Phương pháp điều chế VSB
V. BĂNG TẦN + CẤU TRÚC KÊNH TRUYỀN HÌNH
VI. ĐẶC ĐIỂM THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH
VII. CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA MÁY THU HÌNH
7.1 Đồng bộ sóng mang
7.2 Đồng bộ tín hiệu
7.3 Dải tấn số làm việc – kênh sóng
7.4 Độ nhạy
7.5 Độ chọn lọc
7.5 Độ chọn lọc
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 4 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
7.6 Dải thông
PHẦN II: TRUYỀN HÌNH CÁP
I. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP VÀ SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT
1.1 Giới Thiệu Hệ Thống Truyền Hình Cáp
1.2 Sơ Đồ Khối Tổng Quát Hệ Thống Truyền Hình Cáp
II.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
2.1 Lòch sử phát triển
2.2 Cấu trúc hệ thống thông tin quang
2.2.1 Thiết bò đầu cuối ( phía phát )
2.2.2 Bộ lặp đường dây
2.2.3 Thiết bò đầu cuối ( phía thu )
2.3 Những ưu, nhược điểm của hệ thống cáp sợi quang
2.3.1 Những ưu điểm

2.3.2 Những nhược điểm
2.4 Xu hướng phát triển của hệ thống truyền dẫn cáp sợi quang
2.4.1 Sử dụng kỹ thuật phân kênh theo bước sóng (WDM)
2.4.2 Các hệ thống truyền dẫn Coherent và sử dụng kỹ thuật phân kênh theo tần số
(FDM)
1.5 Những ứng dụng của hệ thống thông tin quang
III MẠNG PHÂN PHỐI TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN
3.1 Mạng toàn cáp đồng trục
3.2 Mạng kết hơp cáp quang và cáp đồng trục (HFC – Hybrid Fiber/Coaxial)
3.2.1 Khái niệm
3.2.2 Hoạt động của mạng
3.2.3 Ưu điểm của mạng HFC
3.3 Mạng có cấu trúc kết hợp cáp quang và cáp xoắn đồng
3.4 Mạng toàn cáp quang
IV. XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP
4.1 Vò trí các mạng truyền hình cáp và xu hướng phát triển
4.2 Tình hình phát triển truyền hình cáp trên thế giới và khu vực
4.3 Các công nghệ truy nhập cạnh tranh
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 5 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
4.3.1 ADSL
4.3.2 Fiber-In-The-Loop
4.3.3 Vệ tinh quảng bá trực tiếp DBS (Direct Broadcast Satellite)
4.3.4 Hệ thống truyền hình cáp MMDS (Multichannel Multipiont Distribution Service)
V. TRUYỀN DẪN TÍN HIỆU TRÊN MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP
5.1 Truyền dẫn tín hiệu tương tự
5.2 Truyền dẫn tín hiệu số
VI. CÁC THIẾT BỊ MẠNG VÀ CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG TỚI MẠNG
TRUYỀN HÌNH CÁP

6.1 Hệ Thống Cáp Đồng Trục
6.1.1 Cáp đồng trục
6.1.2 Các bộ khuếch đại RF
6.1.3 Bộ chia và rẽ tín hiệu
6.2 Hệ thống cáp quang
6.2.1 Cáp sợi quang
6.2.2 Nguồn quang trong mạng HFC
6.2.3 Các bộ thu quang trong mạng HFC
6.2.4 Khuếch đại quang sợi EDFA
6.3 Modem QAM số RF
6.4 Thiết bò đầu cuối thuê bao
6.4.1 Set-top-box (STB)
6.4.2 Modem cáp
6.5 Chuẩn truyền số liệu trong mạng truyền hình cáp
6.5.1 Giao thức truyền thông DOCSIS
6.5.2 Chuẩn DBV-RCC
6.6 Các mạng truy nhập quang EDFA WDM đa kênh video AM/QAM
6.6.1 Kiến trúc và tính năng các mạng quang đa kenh video AM-VSB/QAM
6.6.2 Các vấn đề đối với mạng HFC hiện tại
6.6.3 Kiến trúc mạng truy nhập DWDM phần đường xuống
6.6.4 Kiến trúc đường lên mạng truy nhập DWDM
6.6.5 Truyền tải số đường lên
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 6 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
6.7 Méo phi tuyến: CSO, CTB, XMOD
6.8 nh hưởng của nhiễu do các tần số radio gây ra
Kết luận
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 7 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04

Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH
I. MỞ ĐẦU:
• Hệ thống truyền hình là một tập hợp các thiết bò cần thiết để đảm bảo quá trình phát
và thu các tin tức trông thấy.Truyền hình được dùng vào nhiều mục đích khác
nhau.Tùy theo mục đích của truyền hình mà xác đònh chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống
cho phù hợp.Yêu cầu chung là ảnh nhận được trên màn máy thu hình phải phản ảnh
trung thực vật cần truyền đi.Nhưng chất lượng ảnh càng cao,thì thiết bò của hệ thống
truyền hình càng phức tạp, cồng kềnh, đắt tiền. Do đó, khi thiết kế các hệ thống
truyền hình phải dung hòa chỉ tiêu về chất lượng ảnh, về kích thước, về kinh tế…
vv.Song, dù với bất kỳ hệ thống truyền hình nào, cũng phải có sơ đồ khối tổng quát
như hình 1.1
• nh của vật cần truyền đi qua hệ thống quang học của máy quay (camera) hội tụ trên
catốt quang điện của bộ chuyển đổi ảnh –tín hiệu.Ở bộ chuyển đổi này, ảnh quang
được chuyển đổi thành tín hiệu điện, tức là chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành
năng lượng điện, gọi tắt là bộ chuyển đổi ảnh –tín hiệu.
• Hình ảnh là tin tức cần truyền đi.Tín hiệu điện mang tin tức về hình ảnh, nên gọi là tín
hiệu hình hay tín hiệu video.Quá trình chuyển đổi ảnh quang thành tín hiệu điện là
quá trình phân tích ảnh.Dụng cụ chủ yếu để thực hiện sự chuyển đổi này là phần tử
biến đổi quang điện, hay còn gọi là ống phát hình.
• Tín hiệu hình được khuếch đại, gia công rồi truyền đi theo kênh thông tin (hữu tuyến
hoặc vô tuyến) sang phía thu.Ở phía thu, tín hiệu hình được khuếch đại lên đến mức
cần thiết rồi đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu – ảnh.Bộ chuyển đổi này có tác dụng
ngược lại với bộ chuyển đổi ở phía phát, nó chuyển đổi tín hiệu hình nhận được thành
ảnh quang (chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng). Quá trình
chuyển đổi tín hiệu thành ảnh quang là quá trình tổng hợp ảnh, hay khôi phục
ảnh.Dụng cụ để thực hiện sự chuyển đổi này là phần tử biến đổi quang – điện, còn
gọi là ống thu hình.
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 8 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04

Bộ chuyển
đổi
ảnhquang –
tín hiệudien
ddien
Bộ khuếch
đại và gia
công tín
hiệu
Kênh
thông
tin
Bộ
khuếch
đại tín
hiệu
Bộ chuyển
đổi tín
hiệudien –
quangảnh
Bộ tạo
xung đồng
bộ
Bộ tách
xung đồng
bộ
Hình
ảnh
A’
cảnh

vật A
Ống
kính
Hình 1-1: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
• Quá trình chuyển đổi tín hiệu – ảnh phải hòan tòan đồng bộ và đồøng pha với quá trình
chuyển đổi ảnh – tín hiệu, thì mới khôi phục được ảnh quang đã truyền đi. Để thực
hiện được sự đồng bộ và đồng pha, trong hệ thống truyền hình phải dùng một bộ tạo
xung đồng bộ.Xung đồng bộ được đưa đến bộ chuyển đổi ảnh – tín hiệu để khống chế
quá trình phân tích ảnh, đồng thời đưa đến bộ khuếch đại và gia công tín hiệu hình để
cộng với tín hiệu hình rồi truyền sang phía thu, tín hiệu hình đã cộng thêm xung đồng
bộ gọi là tín hiệu truyền hình.Ở phía thu, xung đồng bộ tách ra khỏi tín hiệu hình, và
để khống chế quá trình tổng hợp ảnh (khôi phục ảnh)
1.1 TÍN HIỆU VÔ TUYẾN TRUYỀN HÌNH TOÀN PHẦN :
- Tín hiện vô tuyến truyền hình toàn phần bao gồm :
+ Tín hiệu toàn phần :
+ Tín hiệu tiếng : Các tiêu chuẩn của tín hiệu tiếng giống như ở phát hình. Do đó trong phần
này ta chỉ xét về các thông số của tín hiệu hình. Như đã biết hiện nay trên thế giới có ba hệ truyền
hình màu cơ bản .
1- NTSC
2- PAL
3- SECAM
Các hệ màu này được kết hợp với hệ đen trắng màu từ đó có các hệ mang tên khác nhau. Ở
Việt Nam hiện nay đang phát hệ PAL - D/k (các chỉ tiêu về hệ màu PAL kết hợp với hệ đen trắng
OIRT). Nên ta xét và khảo sát các tiêu chuẩn kỹ thuật, các thông số của tín hiệu hình toàn phần là tín
hiệu chuẩn của hệ PAL-D.
1.1.1 TÍN HIỆU MÀU TOÀN PHẦN CỦA HỆ PAL - D
- Tín hiệu màu toàn phần được tạo hình bởi tín hiệu chói E
y
, tín hiệu màu E

m
, xung đồng bộ
màu E
sm
, xung xóa tổng hợp E
x
và xung tổng hợp E
s
.
Biểu thức biểu thò là :
E
mt
= E
y
+ E
m
+ E
sm
+ E
x
+ E
s
Trong đó :
E
mt
: Tín hiệu màu toàn phần
E
y
: 0.3 E
R

+ 0.59E + 0.11E. (tín hiệu chói)
E
R
: Tín hiệu màu đỏ cơ bản.
E
G
: Tín hiệu màu lục cơ bản.
E
B
: Tín hiệu màu xanh (lam) cơ bản.
E
m
= m
1
(E
B
- E
y
) sin wt ± m
1
(E
R
- E
y
) cos wt (tín hiệu màu).
m
1
, m
2
: hệ số điều chế biên độ màu.

F
m
: là tần số sóng mang màu
E
sm
: đồng bộ màu
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 9 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
E
x
: xung xóa tổng hợp.
E
s
: xóa tổng hợp các kênh truyền hệ PAL
D
là 6.5 MH
Z
1.2. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÍN HIỆU MÀU TOÀN PHẦN
1.2.1> Màu cơ bản của máy thu hình
Để đònh nghóa tần số màu toàn phần cần xác đònh các màu cơ bản bằng tọa độ 3 màu cơ bản
MKO đó là :
Màu đỏ (R) X = 0.67 Y = 0.33
Màu xanh lục (G) X = 0.27 Y = 0.08
1.2.2> Tín hiệu màu cơ bản
Tín hiệu màu cơ bản E
r
, E
G
, E

B
tương ứng với các màu của phần thu (R, G, B) cho sửa phi tuyến
của đèn hình máy thu.
1.2.3> Ánh sáng trắng
Khi truyền các tín hiệu màu cơ bản, ánh sáng trắng so sánh thu nhập được có cùng giá trò
giống nhau E
R
=E
G
=E
B
tọa độ của ánh sáng trắng là X
C
=0.310; Y=0.316
1.2.4> Tín hiệu chói :
Tín hiệu chói được tạo bởi tổng hợp tuyến tính các tín hiệu màu cơ bản sau khi sửa phi tuyến
đó là :
E
Y
= 0.03E
R
+ 0.5E
G
= 0.11E
B
1.2.5> Tín hiệu ở dạng hiệu (tín hiệu sắc)
Tín hiệu (E
R
- E
Y

), (E
B
- E
Y
) được tạo thành từ các tín hiệu màu cơ bản sau khi đã sửa phi tuyến
và cả tín hiệu chói. Hai tín hiệu (E
r
- E
Y
) được truyền đồng thời trên mỗi dòng nhưng thành phần (E
r
-
E
Y
) được truyền ngược pha nhau 180
o
kế tiếp theo hàng.
1.2.6> Tần số sóng mang màu
Tần số sóng mang màu cho truyền hiệu là :
F
m
= 4.43361875 MH
z
± 5H
z

1.2.7> Tín hiệu sóng mang màu
Tín hiệu sóng mang màu được cấu tạo từ hai phần màu hiệu (E
R
- E

Y
), (E
B
- E
Y
) đã được điều
chế sóng mang hình có tần số là f
m
= 4.43361875 MH
Z

1.2.8> Xung đồng bộ màu
Xung đồng bộ màu tạo pha chuẩn cho tín hiệu mang màu và đồng thời xác đònh sự đồng bộ của
chuyển mạch điện tử thành tín hiệu (E
R
- E
Y
).
Xung đồng bộ là vai sau của xung hóa dòng (hình 1 - 2 ) có khởi điểm bắt đầu của xung đồng
bộ là ; (5,6 + 1) M
s
. Thời gian kéo dài của xung đồng bộ dòng là 2.26M
s
. Tương ứng với (10 + 1) chu
kỳ dao động của sóng mang màu. Biên bộ xung đồng bộ màu 0.3V
p-p
± 0,03V
p-p
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 10 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04

Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
Xung đồng bộ màu không có trong xung bằng sau và đồng bộ mặt. Các hiệu của biên độ E
gm
ở
các dòng nối tiếp nhau không vượt quá ± 5% biên độ cao nhất.
Hình 1.2 : Tín hiệu đồng bộ màu hệ PAL.
1.2.9> Độ rộng của kênh truyền - đặc tuyến của kênh truyền
Dải tần phục vụ cho truyền tín hiệu vô tuyến truyền hình màu toàn phần gọi là kênh (channel).
Độ rộng kênh ở các hệ khác nhau sẽ không giống nhau. Độ rộng kênh hệ PAL
D
là8 MH
Z
Hình 1.3 : Đặc tuyến tần số kênh truyền hình hệ PAL
D
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 11 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
A là bắt đầu kênh
B là kết thúc kênh.
F = AB = 8 MH
Z
F = 8 MH
Z
C là phần dốc lên của chặn biên dưới C = 0.5 MH
Z
D là phần dư của dải biên dưới D = 0.75 MH
Z
E là dải tần truyền tín hiệu hình E = 6 MH
Z
G là phần dốc xuống của dải tần G = 0.5 MH

Z
H là dải để truyền sóng H = 0.25 MH
Z
F = C + D + E + G + H = 0.5 + 0.75 + 6 + 0.5 + 0.25 = 8 MH
Z
f
h
: tần số sóng mang hình
f
h
= A + C + D = A + 1.25 MH
Z

f
t
: tần số sóng mang tiếng
f
t
= B = H = B - 1.25 MH
Z
i : khoảng cách giữa sóng mang hình và mang tiếng
i = F - (C + D + H ) = 8 - (0.5 + 0,75 + 0.25)
i = 8 - 1.5 = 6.5 MH
Z
f
m
: tần số sóng mang màu f = 4.43 MH
Z

m

1
(E
R
- E
Y
) cos ωt: đặc tuyến tính hiệu mang màu đỏ đã được điều chế
m (E - E)sin ωt : đặc tuyến tín hiệu mang màu xanh lam đã được điều chế.
Cả hai đặc tuyến này đều nằm trong phổ tần của kênh đen trắng và như thế thực hiện được kết
hợp giữa truyền hình đen trắng và truyền hình màu...
1.3 GIỚI THIỆU DẢI KÊNH TRONG TRUYỀN HÌNH
Trong truyền hình kênh phát được sử dụng và chia thành các dải kênh từ thấp đến cao .
1.3.1> Dải thấp VHF Dải I từ (48 - 66) MH
Z
Kênh 4 - 5 băng I, II Dải II từ (76 - 100) MH
Z
Kênh 6 - 12 băng III Dải III từ (176 - 230) MH
Z
1.3.2> Dải cao
Kênh 13 - 60 băng IV, V
Tùy theo từng hệ truyền hình màu mà người ta chia ra các băng tần khác nhau với tần số kênh
truyền khác nhau.
1.4. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÍN HIỆU TRONG TRUYỀN HÌNH
1.4.1> Truyền hình đen trắng
Trong truyền hình đen trắng tín hiệu hình bao gồm 4 thành phần
1.4.2> Tín hiệu hình (video)
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 12 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
Tín hiệu này đánh giá mức độ chói của tùy thuộc vào mức độ chói của ảnh đen trắng mà ta có
tín hiệu video.

1.4.3> Tín hiệu tiếng (audio)
Bao gồm các thành phần của tín hiệu âm thanh đã điều tần mà được lồng ào trong dải tần của
video.
1.4.4> Các loại xung đồng bộ
+ Xung đồng bộ dòng : Bao gồm các xung vuông dùng để đồng bộ các dòng quét bên thu với
bên phát.
+ Xung đồng bộ mặt : cũng bao gồm các xung vuông dùng để đồng bộ các mặt quét giữa bên
thu và bên phát, điểm khác nhau giữa xung đồng bộ mặt và đồng bộ dòng là tần số.
1.4.5> Các loại xung xóa
+ Xung xóa dòng : là những xung không dùng để xóa các tia điện tử quét ngược, dùng quét
trong thời gian không có ảnh .
+ Xung quét mặt : là những xung không dùng để xóa các tia quét ngược phần mành trong thời
gian chuyển từ mành này sang mành khác.
Như vậy trong tín hiệu hình toàn phần chưa đầy đủ các thông tin giúp phía thu thu được chính
xác và đồng bộ với phía phát. Ta có thể minh hóa tín hiệu hình toàn phần đen trắng như sau :
Hình 1.4 : Tín hiệu hình toàn phần
1.5 > Truyền hình màu
Tín hiệu màu toàn phần được đặc trưng bởi các thông sú sau :
1.5.1> Tín hiệu hình video còn gọi là tín hiệu chói (E
Y
)
E
Y
= 0.3E
R
+ 0.59E
G
+ 0.11E
B
Tín hiệu này hoàn toàn giống tín hiệu hình (video) ở phần tín hiệu đen trắng có dải tần số từ (0

- 6.5) MH
Z
, với hệ PAL
D
(OIRT)
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 13 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
1.5.2> Tín hiệu tiếng (audio)
Về thành phần tín hiệu tiếng trong truyền hình màu tương tự như trong truyền hình đen trắng.
1.5.3> Các loại xung đồng bộ bao gồm :
+ Xung đồng bộ dùng.
+ Xung đồng bộ mặt.
+ Xung đồng bộ màu (burst màu) xung này bao hàm dãy xung hình sin có tần số sóng mang
màu có tác dụng giúp cho việc tách tín hiệu màu được chính xác đúng thời điểm.
1.5.4> Tín hiệu màu C
Đây là tín hiệu màu đã được chọn (E
R
- E
y
) tùy theo từng hệ mà tín hiệu này được chọn và
điều chees với tỷ lệ và phương thức truyền khác. Tín hiệu sắc này được tách ra khỏi sáng mang và
nhập chung với E
y
qua các ma trận tạo ra các màu cơ bản là E
G
, E
R
, E
B

giúp việc tái tạo lại màu sắc ở
đèn hình màu.
Ta có thể minh họa dạng tín hiệu hình màu như sau
Hình 1.5 : Tín hiệu màu toàn phần
II Các tiêu chuẩn tín hiệu màu tương tự
2.1 Hệ truyền hình màu NTSC (National Television System Committee)
Hệ NTSC là hệ truyền hình màu ra đời từ năm 1953, là hệ truyền hình màu tiêu chuẩn
được dùng tại Bắc Mỹ, Nhật Bản và một số nước khác. Trong hệ NTSC thay vì truyền 3 tín
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 14 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
hiệu màu cơ bản R,G,B (Red, Green, Blue) người ta truyền tín hiệu chói Y và hai tín hiệu
hiệu màu I,Q. Trong đó:
Y = 0,299R + 0,5876G + 0,114B
I =- 0,268(B-Y) + 0,735(R-Y)
Q = 0,413 (B-Y) + 0,4(R-Y)
Tín hiệu I được truyền với dải thông 1,2 MHz và Q với dải thông 0,5 MHz. Cả hai được
điều chế vuông gốc với tần số sóng mang bằng:
( )
2
.12
H
CS
f
nf
+=
Trong đó: n-số nguyên dương, f
H
- tần số dòng, f
sc

-tần số sóng mang phụ. Với f
sc
bằng nột số
lẻ lần nửa tần số dòng, phổ của tín hiệu hiệu màu sau điều chế sẽ xen kẽ với phổ của tín
hiệu chói. Thông tin về màu sắc của ảnh cần truyền được truyền trong cùng dải phổ của tín
hiệu truyền hình đen trắng.
Để tránh can nhiễu vào tín hiệu chói, hiệu giữa trung tần tiếng và sóng mang màu cũng
phải bằng một số lẻ lần nửa tần số dòng. Nói một cách khác, trung tần tiếng (theo tiêu
chuẩn FCC bằng 4,5 MHz) phải bằng một số nguyên lần tần số dòng:
F
tt
=4.5 MHz = n.f
H
Vì vậy, với hệ NTSC tiêu chuẩn ( z=525 dòng) chọn n=286 sẽ thoả mãn điều kiện trên, ta
có:
• Tần số dòng:
( )
HzNTSCf
H
264,15734286105,4
6
≈×=
• Tần số mặt:
HzZff
HV
94,592
=×=
• Từ đó ta có:
( )( )
MHzfnf

HCS
58,3212 ≈+=
Với hệ NTSC 625 dòng, chọn n=283 ta có f
H
=15625 Hz và f
V
=50Hz, cho nên:
( )( )
MHzfnf
HCS
43,4212
≈+=
2.2 Hệ truyền hình màu PAL (Phase Alternative Line)
Hệ PAL là hệ truyền hình màu được CHLB Đức nghiên cứu và được xem là hệ tiêu
chuẩn từ năm 1966. Trong hệ PAL các tín hiệu thành phần được truyền bao gồm: tín hiệu
chói Y, hai tín hiệu hiệu hiệu màu U và V. trong đó:
U = 0,493(B-Y) = - 0,147R - 0,2939G + 0,437B
V = 0,877(R-Y) = 0,615R – 0,515G – 0,100B
Hai tín hiệu màu U,V có độ rộng dải tần bằng nhau và bằng 1,3 MHz.
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 15 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
Để khắc phục hiện tượng sai pha trong hệ NTSC, ở hệ PAL tín hiệu V được đổi pha theo
từng dòng. Thay vì sai pha dẫn đến sai sắc mầu như hệ NTSC, ở hệ PAL sai pha chỉ dẫn đến
sai bão hoà màu.
Tần số sóng mnag phụ trong hệ PAL bằng:
( )
22
.12
V

H
CS
ff
nf
++=
Trong đó: n là một số nguyên
- Tần số sóng mang phụ phải ở miền tần số cao của phổ tần tín hiệu chói.
- Thuận tiện cho việc biến đổi tín hiệu của hệ PAL thành tín hiệu của hệ NTSC, và
ngược lại
- Dễ thực hiện chia tần để tạo ra các tần số fH, 2fH, fv nhằm làm cho chúng có mối liên
hệ mật thiết với nhau
 Với những yêu cầu trên, ở hệ PAL 625 dòng, chọn n=284, f
H
=15625Hz, f
v
=
50Hz, tần số sóng mang phụ f
sc
=4.43 MHz
2.3 Hệ truyền hình màu SECAM (Sequentiel Couleur A Memoire).
SECAM là hệ truyền hình màu ra đời vào năm 1959. các tín hiệu thành phần của hệ
SECAM bao gồm: Y,DR, DB. Trong đó:
D
R
= -1.9(R-Y)
D
B
= 1.5(B-Y)
Hai tín hiệu hiệu này có độ rộng dải tần bằng nhau và bằng 1.3 MHz.
Hai tín hiệu hiệu màu D

R
, D
B
được điều chế tần số với:
f
OR
= 282.f
H
= 4406250 Hz
f
OB
= 272.f
H
= 4250000 Hz
Hệ SECAM lần lượt truyền tín hiệu màu D
R
, D
B
để tránh nhiễu giao thoa giữa chúng
trên đường truyền
2.4 Số hoá tín hiệu video
Tín hiệu truyền hình màu có hai dạng là: tín hiệu video màu tổng hợp và tín hiệu video
màu thành phần. Tín hiệu video thành phần là các tín hiệu RGB hay tín hiệu(Y, R-Y, B-Y).
Tín hiệu video tổng hợp có đặc điểm là tất cả các thông tin về tính màu được biểu diễn bằng
một tín hiệu. Video tổng hợp được xử lý, lưu trữ và truyền dẫn dưới dạng một tín hiệu duy
nhất. Tín hiệu tổng hợp ứng dụng cho các hệ truyền hình quảng bá truyền thống, còn tín
hiệu thành phần ứng dụng trong truyền hình số. Số hoá tín hiệu video là chuyển đổi tín hiệu
video tương tự sang dạng số.
2.5 Số hóa tín hiệu video tổng hợp
Thực chất là sự chuyển đổi tín hiệu video tương tự tổng hợp sang video số. Sơ đồ khối

của quá trình chuyển đổi như hình vẽ:
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 16 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Hệ Thống Mạng Truyền Hình Cáp GVHD: GS Nguyễn Khuyến
Hình 2-1 Số hoá tín hiệu màu tổng hợp
Tính hiệu video tương tự ïđược lấy mẫu(rời rạc hoá) với tần số lấy mẫu bằng 4 lần tần
số sóng mang màu (4f
sc
). Đối với tiêu chuẩn PAL: f
SA
=17,734475 MHz, đối với tiêu chuẩn
NTSC: f
SA
= 14,318 MHz. Nếu lượng tử hoá 10 bit thì tốc độ kênh truyền hệ PAL bằng
177,344 Mbit/s, tốc độ kênh truyền hệ NTSC bằng 143,182 Mbit/s.
2.6 Số hoá tín hiệu video thành phần
Là sự chuyển đổi từ tín hiệu video tương tự thành phần sang số, và được qui đònh theo
tiêu chuẩn quốc tế CCIR 601 (hoặc ITU (R)-601). Tín hiệu video số thành phần còn quen
gọi là tiêu chuẩn D-1 hoặc tiêu chuẩn 4:2:2.
Hình vẽ 2.2 minh hoạ quá trình chuyển đổi từ tín hiệu video tương tự sang tín hiệu
video thành phần. Đối với tiêu chuẩn này tín hiệu chói được lấy mẫu với tần số 13,5 MHz,
hai tín hiệu màu được lấy mẫu với tần số 6,75 MHz. Mỗi được lượng tử hoá bởi 8/10 bit, cho
ta tốc độ bit 216/270 Mbit/s.
Tỷ số S/N được tính theo công thức:
( )
Bw
q
C
SA
VV

V
f
f
ndB
N
S
−
−++=
lg20
2
log108,1002,6
Trong đó: V
q
= 0,8174 V (giá trò trung bình tín hiệu video)
V
W
-V
B
= 0,7 V (hiệu điện áp biến đổi tín hiệu video)
Đối với lượng tử hoá 10 bit: S/N = 70,53 dB
Đối với lượng tử hoá 8 bit: S/N = 58,3 dB
SVTH Cao Tiến Nhữ Trang 17 Trường ĐHBK Hà Nội
Lớp PTH 04
Lọc thông
thấp
Lấy
mẫu
Lượng
tử
Mã

hoá
Đồng
bộ
Tín hiệu
hình tổng
hợp
Tín hiệu
tổng hợp
số