Các phương pháp truyền dẫn trong kỹ thuật truyền hình

621.384 TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: CÁC PHƢƠNG PHÁP TRUYỀN DẪN TRONG KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH Giáo viên hƣớng dẫn : PGS TS LƢU TIẾN HƢNG Sinh viên thực : NGUYỄN HỮU HÓA Lớp : 50K1 - ĐTVT Mã số sinh viên : 0951080286 NGHỆ AN - 01/2014 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập trƣờng Đại Học Vinh, em đƣợc dạy bảo hƣớng dẫn thầy cô, mà đặc biệt thầy cô khoa Điện tử viễn thông đƣợc thầy cô giúp em dần trang bị kỹ học tập nhƣ kỹ mà kỹ sƣ điện tử viễn thơng cần có Điều giúp em nhiều sống kỹ làm việc sau Và em xin tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo PGS TS Lƣu Tiến Hƣng ngƣời theo sát, dạy tận tình, nhắc nhở em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Vì hiểu biết kinh nghiệm thực tế nhiều hạn chế nên đồ án em tránh khỏi sai sót Mong đóng góp thầy, bạn để em hồn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Nghệ An, tháng năm 2014 Sinh viên thực Nguyễn Hữu Hóa i TĨM TẮT ĐỒ ÁN Chúng tơi nghiên cứu truyền dẫn hữu truyến truyền dẫn vô tuyến nhằm tìm hiểu phát triển, cấu tạo, đặc điểm mơi trƣờng truyền dẫn truyền hình Đối với truyền dẫn hữu tuyến chúng tơi phân tích môi trƣờng truyền dẫn cáp quang, cáp xoắn đôi, cáp đồng trục Đối với truyền dẫn vô tuyến chúng tơi phân tích mơi trƣờng truyền dẫn vệ tinh hệ thống vi ba Các ƣu điểm hạn chế môi trƣờng truyền dẫn đƣợc phân tích đồ án Đồ án trình bày sơ lƣợc truyền hình đen trắng, truyền hình màu dạng tín hiệu truyền hình, tín hiệu số tƣơng tự Các cơng nghệ truyền hình nhƣ xu hƣớng phát triển giới nƣớc ta đề cập đồ án này, truyền hình cáp, truyền hình giao thức internet, truyền hình số qua vệ tinh, truyền hình số mặt đất Trong cơng nghệ truyền hình, chúng tơi phân tích đặc trƣng, ƣu điểm nhƣ hạn chế cơng nghệ SUMMARY We have studied the bounded media and boundless media to understand the development, structure and characteristics of the transmission medium of television For bounded media we analyze the transmission mediums are fiber optic cable, twisted pair cable, coaxial cable For boundless media we analyze the transmission mediums are satellite and microwave system The advantages and limitations of each transmission medium has been analyzed in the topic Topic has outlined the black and white TV, color TV and difference of television signals, such as analog and digital signals The current television technology as well as trends in the world and in our country mentioned in this work, there is cable TV, internet protocol TV, Satellite television, digital terrestrial television In every TV technologies, we analyzed the characteristics, advantages and limitations of that technology ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ĐỒ ÁN ii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH VẼ vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU xii CHƢƠNG TRUYỀN DẪN TRONG TRUYỀN HÌNH 1.1 Cáp quang 1.1.1 Cấu tạo 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Sự truyền dẫn ánh sáng sợi quang 1.1.4 Ƣu hạn chế cáp quang 1.1.5 Một số loại cáp quang có thị trƣờng 10 1.2 Cáp xoắn đôi 13 1.2.1 Cấu tạo 13 1.2.2 Phân loại 14 1.2.4 Một ví dụ cáp xoắn đôi thông dụng 16 1.3 Cáp đồng trục 17 1.3.1 Cấu tạo 18 1.3.2 Đặc điểm 18 1.3.3 Phân loại 19 1.3.4 Ƣu hạn chế cáp đồng trục 20 1.3.5 Một ví dụ cáp đồng trục thơng dụng 20 1.4 Khái niệm thông tin vô tuyến 21 1.5 Vệ tinh 22 1.5.1 Một số vệ tinh Việt Nam 23 1.5.2 Cấu trúc nguyên lý thông tin vệ tinh 24 1.5.3 Các khái niệm thông tin vệ tinh 25 1.5.4 Phân loại quỹ đạo vệ tinh 26 iii 1.5.5 Phân chia dải tần thông tin vệ tinh 29 1.5.6 Ƣu hạn chế thông tin liên lạc qua vệ tinh 30 1.6 Vi ba 33 1.6.1 Khái niệm thông tin vi ba 33 1.6.2 Đặc điểm ứng dụng hệ thống vi ba số 34 1.6.3 Phân loại hệ thống vi ba số 35 1.6.4 Các mạng vi ba số 35 1.6.5 Các tiêu kỹ thuật vi ba số 37 1.6.6 Ƣu hạn chế hệ thống vi ba số 40 Kết luận chƣơng 42 CHƢƠNG TÍN HIỆU TRONG TUYỀN HÌNH 43 2.1 Vài nét phát triển truyền hình 43 2.2 Truyền hình đen trắng 46 2.2.1 Phƣơng pháp truyền hình ảnh 46 2.2.2 Các hệ truyền hình đen trắng 47 2.2.3 Tín hiệu truyền hình đen trắng 48 2.3 Truyền hình màu 48 2.3.1 Lý thuyết ba màu 48 2.3.2 Sự trộn màu 49 2.3.3 Sơ đồ khối hệ thống truyền hình màu 50 2.3.4 Sự tái tạo lại hình ảnh màu 51 2.3.5 Tín hiệu truyền hình màu 52 2.4 Truyền hình tƣơng tự 57 2.4.1 Đặc điểm truyền hình tƣơng tự 58 2.4.2 Ƣu điểm hạn chế truyền hình tƣơng tự 59 2.5 Truyền hình số 59 2.5.1 Đặc điểm truyền hình số 63 2.5.2 Ƣu hạn chế truyền hình số 64 Kết luận chƣơng 65 CHƢƠNG CÁC CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH HIỆN CĨ 66 3.1 Truyền hình cáp 66 iv 3.1.1 Truyền hình cáp vơ tuyến 67 3.1.2 Truyền hình cáp hữu tuyến 68 3.2 Truyền hình giao thức internet (IPTV) 69 3.2.1 Đặc điểm 69 3.2.2 Phƣơng thức phát truyền tín hiệu IPTV 70 3.3 Truyền hình số qua vệ tinh 72 3.3.1 Sơ đồ hệ thống truyền hình phát qua vệ tinh 72 3.3.2 Đặc điểm thông tin vệ tinh 74 3.4 Truyền hình số mặt đất 75 3.4.1 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống phát truyền hình số mặt đất 75 3.4.2 Sơ đồ hệ thống thu truyền hình số mặt đất 76 3.4.3 Ƣu điểm truyền hình số mặt đất 77 3.4.4 Hạn chế truyền hình số mặt đất 77 3.4.5 Các loại truyền hình số mặt đất 78 3.5 Xu hƣớng chuyển đổi công nghệ tuyền hình 81 3.5.1 Xu hƣớng chuyển đổi truyền hình giới 81 3.5.2 Xu hƣớng phát triển truyền hình Việt Nam 83 Kết luận chƣơng 87 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật cáp quang treo phi kim loại 11 Bảng 1.2 Màu sắc số dây cáp xoắn đôi 14 Bảng 1.3 Quy định băng tần thông tin vệ tinh 30 Bảng 1.4 Kết thực nghiệm suy hao nƣớc - khí hậu theo tần số sóng vơ tuyến Alcatel 40 Bảng 2.1 Màu bƣớc sóng tƣơng ứng 49 Bảng 3.1 Tốc độ liệu truyền hình số di động 79 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cấu tạo cáp quang Hình 1.2 Đặc tính ánh sáng Hình 1.3 Đặc tính suy hao theo bƣớc sóng sợi dẫn quang chế suy hao Hình 1.4 Sự phân bố trƣờng điện vài mode bậc thấp sợi dẫn quang Hình 1.5 Trƣờng mode đoạn sợi bi uốn cong Hình 1.6 Vỏ chịu nén giảm vi uốn cong lực bên Hình 1.7 Cấu tạo cáp xoắn đơi 14 Hình 1.8 Cáp xoắn đơi có vỏ bọc STP 14 Hình 1.9 Cáp xoắn đơi khơng có vỏ bọc UTP 15 Hình 1.10 Cáp xoắn đơi UTP cat 5e 17 Hình 1.11 Cấu tạo cáp đồng trục 18 Hình 1.12 Cáp đồng trục mỏng 19 Hình 1.13 Cáp đồng trục dày 20 Hình 1.14 Cáp đồng trục RG6 21 Hình 1.15 Sơ đồ khối hệ thống vơ tuyến 22 Hình 1.16 Sơ đồ đƣờng thông tin vệ tinh 25 Hình 1.17 Vệ tinh quỹ đạo thấp 26 Hình 1.18 Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh 28 Hình 1.19 Sự suy giảm sóng vơ tuyến không gian 30 Hình 1.20 Mơ hình hệ thống vi ba số 34 Hình 1.21 Hệ thống vi ba số điểm nối điểm 36 Hình 1.22 Hệ thống vi ba số điểm nối nhiều điểm 37 Hình 2.1 Cách quét xen kẽ kỹ thuật truyền hình 47 Hình 2.2 Sự trộn màu chiếu đồng thời ba màu đỏ, lục, lam có cƣờng độ lên chắn 50 Hình 2.3 Sơ đồ tổng quát hệ thống phát 50 Hình 2.4 Phổ tín hiệu truyền hình màu 51 vii Hình 2.5 Sơ đồ khối tổng quát máy thu hình 51 Hình 2.6 Nguyên lý tái tạo ảnh màu 52 Hình 2.7 Sơ đồ khối ma trận G-Y 53 Hình 2.8 Dải tần cảu tín hiệu màu tổng hợp 54 Hình 2.9 Dải phổ tín hiệu màu tổng hợp theo phƣơng pháp xen tần 55 Hình 2.10 Phổ tín hiệu truyền hình màu 56 Hình 2.11 Tín hiệu tƣơng tự 57 Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý bên phát hệ thống truyền hình tƣơng tự 57 Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý bên thu hệ thống thu hình tƣơng tự 58 Hình 2.14 Sơ đồ cấu trúc tổng quát hệ thống truyền hình số 60 Hình 3.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền hình cáp 66 Hình 3.2 Mơ hình phát quảng bá 71 Hình 3.3 Mơ hình phát điểm theo u cầu 71 Hình 3.4 Sơ đồ tổng thể trạm thu phát qua vệ tinh 72 Hình 3.5 Sơ đồ hệ thống phát truyền hình số qua vệ tinh theo khuyến nghị ITU-R 73 Hình 3.6 Sơ đồ khối phần thu hệ thống truyền hình số qua vệ tinh 74 Hình 3.7 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình số mặt đất 75 Hình 3.8 Sơ đồ khối hệ thống phát truyền hình số mặt đất theo khuyến nghị ITU-R 76 Hình 3.9 Sơ đồ khối hệ thống thu truyền hình số mặt đất theo khuyến nghị ITU-R 76 viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt LED Light-Emitting Diode Điốt phát quang WDM Wavelength Division Ghép kênh theo bƣớc sóng Multiplexing Laser Light Amplification Khuếch đại ánh by Stimulated Emission sáng phát xạ kích thích of Radiation LAN Local Area Network Mạng máy tính cục UTP Unshielded Twisted Pair Khơng có vỏ bọc STP Shielded Twisted Pair Có vỏ bọc EMI Electromagnetic Interference Nhiễu điện từ NA Numerical Aperture Khẩu độ số WAN Wide Area Networks Mạng diện rộng 10 LEO Low Earth Orbits Quỹ đạo tầm thấp 11 MEO Medium Earth Orbits Quỹ đạo tầm trung 12 GEO Geostationary Orbits Quỹ đạo địa tĩnh 13 TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian 14 QPSK Quadrature Phase Shift Keying Điều chế pha cầu phƣơng 15 PSK Phase Shift Keying Điều chế số theo pha tín hiệu 16 QAM Quadrature Amplitude Điều biến biên độ vng góc Modulation 17 SECAM Sequential coueur Af Nesmoire Hệ truyền hình màu pháp 18 NTSC Nation television standard Ủy ban viễn thông truyền hình committee quốc gia Phase Definition Television Hệ truyền hình màu PAL (pha 19 PAL thay đổi theo dịng quét) 20 HDTV High Definition Television Truyền hình độ nét cao 21 VHF Very High Frequency Tần số cao ix - Có khả thơng tin quảng bá Một vệ tinh có khả phủ sóng 1/3 trái đất, nên cần vệ tinh có khả phủ sóng tồn cầu - Có khả băng rộng Các lặp vệ tinh thƣờng thiết bị băng rộng, độ rộng băng tần lặp khoảng 36÷ 50Mbitps - Ít chịu ảnh hƣởng điều kiện địa hình mặt đất mơi trƣờng truyền dẫn cao so với bề mặt trái đất 3.4 Truyền hình số mặt đất Truyền hình số mặt đất hệ thống truyền hình vơ truyến sử dụng sóng mặt đất đƣợc số hóa làm mơi trƣờng truyền dẫn, không sử dụng vệ tinh vào trình truyền dẫn tổng đài đến ngƣời sử dụng Cấu trúc hệ thống truyền hình số mặt đất đƣợc thể nhƣ hình 3.7 Hệ thống phát Kênh truyền Hệ thống thu Hình 3.7 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình số mặt đất 3.4.1 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống phát truyền hình số mặt đất Sơ đồ hệ thống phát truyền hình số mặt đất đƣợc trình bày theo hình 3.8 - Khối mã hóa nguồn (Source coding): khối nén tín hiệu video audio nhằm loại bỏ thông tin dƣ thừa Để đƣa đến khối ghép kênh, thƣờng theo tiêu chuẩn MPEG-2 - Khối ghép kênh (Multiplexing): Ghép kênh tín hiệu video audio nén liệu, thông tin đặc tả hay nhiều chƣơng trình truyền hình Để tạo thành dịng truyền tải MPEG -2 - Khối mã hóa kênh truyền điều chế (Channel coding & Modulation): Mã hóa sửa lồi đƣờng truyền điều chế để truyền dẫn tín hiệu Sau tín hiệu đƣợc đổi tần từ IF đến RF khuếch đại công suất anten 75 Hình 3.8 Sơ đồ khối hệ thống phát truyền hình số mặt đất theo khuyến nghị ITU-R [2] Hình 3.9 Sơ đồ khối hệ thống thu truyền hình số mặt đất theo khuyến nghị ITU-R [2] 3.4.2 Sơ đồ hệ thống thu truyền hình số mặt đất Sơ đồ hệ thống thu truyền hình số mặt đất đƣợc trình bày nhƣ hình 3.9 sơ đồ có: - Hệ thống thu RF: thu tín hiệu qua anten thu sau hạ tần, giải điều chế, loại bỏ mã sữa lỗi - Phân kênh dịch vụ truyền dẫn: tín hiệu qua mạng truyền tải sau đƣợc phân thành loại tín hiệu nhƣ video, audio, liệu phụ 76 - Hệ thống xử lý tín hiệu video, audio: giải nén giải mã tín hiệu video audio, xử lý tín hiệu khác - Kênh truyền sóng vơ tuyến 3.4.3 Ưu điểm truyền hình số mặt đất - Có khả phát lổi sửa sai - Tính đa dạng linh hoạt q trình xử lý tín hiệu (hệ số nén lớn so với truyền hình tƣơng tự) - Có thể cung cấp nhiều loại hình dịch vụ, nhiều chƣơng trình khác cho th bao - Khóa mã dễ dàng cho số kênh truyền hình trả tiền - Tính tƣơng tác hai chiều (th bao chủ động chƣơng trình, cung cấp nhiều khả khác cho thuê bao) - Tiết kiệm lƣợng, với cơng suất, kênh phát diện tích phủ sóng rộng truyền hình tƣơng tự Bởi tỷ số S/N truyền hình số yêu cầu khoảng 10 điều biên thu đƣợc mà khơng có lổi, truyền hình tƣơng tự muốn thu tốt cần phải có S/N lớn 30dB - Hồn tồn có khả hịa nhập vào mang tốc độ cao - Ngoài số tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất cịn cho phép thu di động thực phân cấp chất lƣợng chƣơng trình (có thể phát đồng thời truyền hình có độ phân giải cao HDTV với chƣơng trình truyền hình có độ phân giải tiêu chuẩn SDTV nhờ tính phân cấp truyền dẫn) - Cả mạng phát hình dùng kênh tần số, mạng đơn tần SFN (Single Frequency Network), nhƣ tiết kiệm đƣợc tài nguyên tần số 3.4.4 Hạn chế truyền hình số mặt đất - Chất lƣợng đƣờng truyền giảm tƣợng phản xạ nhiều đƣờng (multipath) bề mặt đất hay tòa nhà cao tầng - Truyền dẫn tín hiệu mơi trƣờng tạp âm cao ngƣời tạo - Giao thoa hệ thống truyền hình tƣơng tự số phân bố tần số dày băng tần phân bố cho truyền hình mặt đất - Có ba tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất -VSB phát triển ATSC (Mỹ), DVB-T phát triển tổ chức DVB (Châu Âu) ISDB-T Nhật Bản 77 3.4.5 Các loại truyền hình số mặt đất 3.4.5.1 Đặc điểm truyền hình số mặt đất tiêu chuẩn DVB-T Tiêu chuẩn DVB-T đƣợc nƣớc châu Âu tiến hình thử nghiệm phát sóng đƣợc cơng nhận tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất vào tháng năm 1997 tổ chức ETSI (European Telecommunication Standards Institure) Tiêu chuẩn DVT sử dụng phƣơng pháp điều chế COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ghép kênh tín hiệu trực giao theo tần số có mã hóa Thực chất COFDM kỹ thuật ghép kênh theo tần số trực giao (OFDM) kết hợp với kỹ thuật mã hóa kênh truyền (Channel coding) Tiêu chuẩn DVB có chế độ khác chế độ 2k 8k-OFDM Chế độ 2k mode có 1705 sóng mang Chế độ 8k mode có 6817 sóng mang Trong chế độ mode truyền tải đƣợc tối đa cấp độ khác khâu truyền dẫn dòng truyền tải MPEG -2 Đối với chế độ khơng có phân cấp chƣơng trình khơng có ƣu tiên khâu truyền dẫn có vùng có cƣờng độ trƣờng đạt giá trị lớn mức ngƣỡng thu đƣợc giá trị Với máy phát hoạt động chế độ có phân cấp mức ngƣỡng khác Ƣu tiên khâu truyền dẫn ƣu tiên phần mã hóa kênh ƣu tiên phần điều chế Chế độ phân cấp điều chế thực đƣợc điều chế 16 QAM hay 64 QAM Mức ngƣỡng “1” cho phép thu đƣợc tồn chƣơng trình chƣơng trình ƣu tiên không ƣu tiên Mức ngƣỡng “2” cho phép thu đƣợc chƣơng trình ƣu tiên Tín hiệu vào: Dòng truyền tải MPEG -2 Tốc độ liệu vào: 4,98÷31,67 Mbit/s Mã khối: RS 204/188 Tỷ Lệ mã FEC: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 Điều chế không phân cấp: a = Điều chế sóng mang: QPSK, 16 QAM, 64 QAM Khoảng bảo vệ: 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 Độ rộng kênh RF: 6, 7, 8MHZ 78 3.4.5.2 Truyền hình di động DVB - H DVB-H hệ thống truyền dẫn quảng bá cho datagram Các datagram datagram IP datagram khác, chứa liệu liên quan với dịch vụ multimedia, dịch vụ nạp file, dịch vụ khác Mục đích DVB-H cung cấp phƣơng thức hiệu để mang liệu multimedia qua mạng quảng bá mặt đất số đến thiết bị handheld Các đặc trƣng chủ yếu liên quan với tính hiệu cần đƣợc xem xét hạn chế nguồn cung cấp điều kiện truyền dịng truyền khác tính di động thiết bị thu Để thực mục đích đề ra, DVB-H bổ sung thêm số giải pháp kỹ thuật vào tiêu chuẩn DVB-T, bao gồm: Time-slicing để tiết kiệm nguồn hỗ trợ cho chuyển vùng trơn tru; MPE - FEC cho tính mạnh khỏe mơi trƣờng truyền dẫn bổ sung thêm tính di động, hỗ trợ cho tính di động; mode 4K tăng cƣờng tính di động tính mềm dẻo thiết kế mạng; báo hiệu DVB-H để giúp máy thu DVB-H dễ hoạt động chức DVB sử dụng mã hóa nguồn cho DVB-H H.264/MPEG-4 AVC với level thông số tƣơng ứng cho bảng dƣới Dự kiến dịch vụ DVB- H khởi đầu dùng máy thu mức B (điện thoại di động UMTS thiết bị số cá nhân (Personal Digital Assistant- PDA)), sau mở rộng sang máy thu dạng A B Ví dụ ta dùng 1/4 thông lƣợng kênh DVB-T nhƣ Đức dùng (dung lƣợng tổng cộng 15 Mb/s) cho DVB-H có 3.7 Mb/s cho DVB-H, đủ cho truyền tải DVB-H video stream 15 stereo audio signal với mã FEC mạnh bổ sung Bảng 3.1 Tốc độ liệu truyền hình số di động Dạng máy H.264/ Độ phân gải Tốc độ thu DVB AVC- level Video cực đại A QCIF (180*144) 128 kb/s UMTS Telephon B 1.2 CIF(360*288) 384 kb/s UMTS Telephone PDA C CIF(360*288) Mb/s B SDTV(720*576) 10Mb/s Máy thu hình E HDTV(1920*1080) 20Mb/s Máy thu hình STT 79 Ứng dụng mẫu Máy thu bỏ túi (Pocket Receiver) 3.4.5.3 Các chuẩn truyền hình số mặt đất khác - Truyền hình số mặt đất ATSC (Advanced Television System Commitee): Chuẩn truyền hình số mặt đất ATSC đƣợc nghiên cứu đƣa vào thử nghiệm vào đầu năm 1990 Mỹ Đến tháng 11/1995 tiêu chuẩn truyền hình số mặt đất ATSC đƣợc thơng qua đến 12/1996 ủy ban FCC ban hành thức chuẩn truyền hình số DTV Mỹ Hệ thống ATSC Mỹ sử dụng kỹ thuật điều chế “điều biên cụt” Phƣơng pháp điều biên cụt 8VSB (Vestigal Side Band) bị khuyết tật vốn có khơng có khả cho thu di động, không khắc phục tƣợng phản xạ không thiết lập đƣợc mạng đơn tần nhƣ giải pháp hệ ISDB-T DVB-T - Truyền hình số mặt đẩt ISDB-T (Integraded Service Digital BroadcastingTerrestrial): Tiêu chuẩn truyền hình số đƣợc tạo hiệp hội công nghiệp điện tử thƣơng mại (AIRB) đƣợc hội đồng công nghệ viễn thơng trực thuộc bƣu viễn thơng (MPT) thông qua nhƣ dự thảo tiêu chuẩn cuối Nhật Bản - Hệ ISDB-T Nhật Bản có điểm tƣơng đồng mặt kỹ thuật v ới DVB- T sử dụng COFDM Hai hệ (ISDB-T DVB-T) cho khả thu di động, khắc phục tƣợng phản xạ, thiết lập mạng đơn tần Tuy nhiên, ISDB-T có ba điểm khác biệt so với DVB-T Một là, sử dụng ghép xen thời gian, DVB-T không sử dụng kỹ thuật Đƣợc chứng minh Brazil, ghép xen thời gian cho phép tăng khả chống nhiễu xung Tuy nhiên, lại làm tăng giá thành phải tăng độ phức tạp máy thu làm tăng thời gian trễ Ngoài ra, điều làm tăng giá vận hành trạm phát phải đồng với không tần số mà độ dịch thời gian Dù điểm lại số lợi ích mặt kỹ thuật nhƣng DVB-T định không chọn giải pháp kỹ thuật ghép xen thời gian lý thƣơng mại Sở dĩ nhƣ DVB-T đánh giá giải pháp không cần thiết, ảnh hƣởng nhiễu xung khắc phục đƣợc thông qua giải MPEG-2 Và tiết kiệm đƣợc nhiều chi phí cho đầu thu, cho mạng phân phối cho công tác vận hành Hai là, phân đoạn (vùng) tần số cho dịch vụ khác Trong ISDB-T, ngƣời ta dành 10 khoảng tần số cho dịch vụ hình ảnh khoảng cho dịch vụ âm 80 Việc phân chia làm tăng giá thành phần cứng phần mềm, máy thu phải làm việc với khoảng tần số khác Việc phân đoạn tần số làm sai nguyên tắc kênh truyền số kênh băng rộng dịch vụ đƣợc đặt mức khác Nếu chia kênh thành đoạn tần số khác cho dịch vụ khác nhau, đoạn tần số bị ảnh hƣởng, tồn dịch vụ nằm đoạn bị Đó lý nhà thiết kề DVB-T không sử dụng kỹ thuật Có phƣơng pháp khác đạt đƣợc cách phân chia dịch vụ sử dụng phƣơng pháp điều chế phân cấp nhƣ đƣợc thực DVB-T ISDB-T Ba là, ISDB-T khơng tƣơng thích với hệ phát số qua vệ tinh DVB-S phát số qua cáp DVB-C Vì vậy, nhiều nƣớc khơng quan tâm sử dụng hệ ISDB-T Nhật 3.5 Xu hƣớng chuyển đổi công nghệ tuyền hình 3.5.1 Xu hướng chuyển đổi truyền hình giới Truyền hình bắt đầu xuất từ năm 1875 - 1877, nguyên tắc truyền nhận tín hiệu đƣợc hình thành - Philo T Farnsworth (cùng cộng sự) sáng chế bóng bán dẫn năm 1927 - Vladimir Kosma Zworykin đƣợc xem cha đẻ vô tuyến đại ông công bố kết nghiên cứu máy thu hình năm 1929 - Năm 1927: lần chƣơng trình truyền hình NewYork Washington (Mỹ) đƣợc dàn dựng phát sóng với quy mơ lớn, mở đầu giai đoạn phát triển - Những năm 1940, tivi đen trắng, hình nhỏ đời - Hầu hết chƣơng trình đƣợc truyền hình trực tiếp quay thành phim chiếu lên ti vi - Năm 1949: ti vi màu đời - Năm 1955: điều khiển từ xa xuất - Thời kỳ đầu, ti vi đắt, nhƣng đến năm 1956, ti vi bắt đầu phổ biến với số đông dân chúng - Từ 1964: doanh thu từ quảng cáo truyền hình đạt mức cao - Năm 1976: truyền hình cáp (cable) bắt đầu phát triển 81 - Năm 2004: lớn mạnh truyền hình kỹ thuật số - Năm 2005: Tivi hình phẳng - Các chƣơng trình thu hút khán giả lứa tuổi 18-34 đƣợc nhà quảng cáo đánh giá cao ƣu tiên phát truyền hình - Những thể loại thu hút khán giả nay: phim truyền hình, trị chơi truyền hình (game show), trị chuyện truyền hình (talk show), tin tức, truyền hình thực tế (reality show), điểm báo Truyền hình tƣơng lai: - Số lƣợng kênh truyền hình ngày nhiều - Truyền hình tƣơng tác, truyền hình thực tế - Tivi di động (phục vụ khán giả ăn trƣa, đƣờng làm, xếp hàng) - Truyền hình Internet: tự lựa chọn xếp lịch xem truyền hình cho riêng Xu truyền hình giới truyền hình kỹ số Sau trình phát triển truyền hình số nƣớc giới:  Tại mỹ Chiếc ti vi thƣơng mại thành công bắt đầu xuất showroom Mỹ vào đầu năm 1950, Nỗ lực phát triển ti vi màu xuất từ đầu năm 1950 đƣợc hãng RCA giới thiệu năm 1954 Nhƣng phải đến năm 1960 việc bán ti vi màu bắt đầu sinh lợi Sức mạnh ti vi việc phát trực tiếp bƣớc lịch sử nhà du hành Mỹ Neil Amstrong mặt trăng, ngày 20/1/1969 Tới năm 1974 ti vi màu trở thành biểu tƣợng cho gia đình giàu có Mỹ Năm 1959, hãng Philco đƣa vào thị trƣờng ti vi có hình rộng inch thu sóng radio.Các tín hiệu truyền hình kỹ thuật số truyền tải hình ảnh lên đến 1.080 dịng Đó chặng đƣờng dài kể từ ngày có ti vi đầu tiên, phát minh John Logie Baird năm 1926 Nó sử dụng 30 dịng để tạo nên hình ảnh thơ Năm 1980, ngành truyền hình Mỹ mạng lƣới thống trị, khán giả nƣớc châu Âu châu Á bị giới hạn lựa chọn chƣơng trình 82 Ngày 17 tháng năm 2009, đài truyền hình Mỹ phát sóng tín hiệu số hố, kết thúc hoạt động hệ thống truyền hình đƣợc sử dụng Hoa Kỳ suốt 55 năm qua 12/6/2009 Mỹ phát sóng truyền hình digital tồn quốc  Tại Nhật Bản - Năm 1972 Nhật Bản bắt đầu sản xuất thử nghiệm chƣơng trình HDTV - Năm 2000 Nhật Bản phát sóng chƣơng trình HDTV - Ngày 24/7/2011 Nhật Bản chấm dứt phát sóng analog tồn quốc  Hàn Quốc - Ngày 31/12/2012 Hàn Quốc hồn thành số hóa truyền hình phạm vi toàn quốc  Tại Anh - Tháng 6-2010 Anh quốc ngƣng phát sóng analog 3.5.2 Xu hướng phát triển truyền hình Việt Nam Cùng với phát triển truyền hình giới chuyển đổi truyền hình tƣơng tự sang truyền hình số trình tất yếu với tiến khoa học kỹ thuật, đem lại tiện ích nhiều hơn, trải nghiệm tốt cho ngƣời dùng Hiện có nhiều cơng nghệ truyền hình số nhƣ truyền hình số mặt đất, truyền hình số vệ tinh, cáp, IPTV … Căn theo Quyết định số 22/2009/QĐ-TTg ngày 16 tháng 02 năm 2009 Thủ tƣớng phủ phê duyệt Quy hoạch truyền dẫn, phát sóng phát thanh, truyền hình đến năm 2020 Kế hoạch triển khai: a Nhóm địa phƣơng thực kế hoạch số hóa Các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ƣơng đƣợc phân chia thành bốn nhóm sau đây, để thực kế hoạch số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất sở trình độ phát triển kinh tế - xã hội, điều kiện truyền sóng vơ tuyến điện khả phân bố tần số địa phƣơng  Nhóm I: Hà Nội (cũ), thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phịng, Đà Nẵng, Cần Thơ 83  Nhóm II: Hà Nội (mở rộng), Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hải Dƣơng, Hƣng Yên, Quảng Ninh, Thái Nguyên, Thái Bình, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Bắc Giang, Phú Thọ, Khánh Hịa, Bình Thuận, Ninh Thuận, Bình Dƣơng, Đồng Nai, Bà Rịa -Vững Tàu, Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Đồng Tháp, An Giang, Hậu Giang  Nhóm III: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú n, Lâm Đồng, Bình Phƣớc, Tây Ninh, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liệu, Cà Mau, Kiêng Giang  Nhóm IV: Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Cạn, Tuyên Quang, Lào Cai, n Bái, Điện Biên, Lai Châu, Sơn La, Hịa Bình, Kon Tum, Gia Lai, Đắk Nông b Kế hoạch số hóa Việt Nam  Giai đoạn I - Từ năm 2012 đến 2015, doanh nghiệp cung cấp dịch vụ truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tồn quốc khu vực có trách nhiệm triển khai hoàn thành việc xây dựng sở hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất thành phố thuộc nhóm I để chuyển tải kênh chƣơng tình phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin tuyên truyền thiết yếu đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng địa bàn - Căn vào tình hình triển khai hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình, đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng thực việc phát sóng song song kênh chƣơng trình truyền hình phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin tun truyền thiết yếu hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất truyền hình tƣơng tự mặt đất thành phố thuộc nhóm I - Trƣớc ngày 31 tháng 12 năm 2015, đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng kết thúc việc phát sóng tất kênh chƣơng trình truyền hình hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình tƣơng tự mặt đất để chuyển hồn tồn sang phát sóng hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất thành phố thuộc nhóm I - Các đài truyền hình trung ƣơng có giải pháp phù hợp để tiếp túc phủ sóng kênh chƣơng trình tƣơng tự, phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin tun truyền 84 thiết yếu tỉnh, thành phố lân cận với thành phố thuộc nhóm I bị ảnh hƣởng việc ngừng phát sóng truyền hình tƣơng tự thành phố  Giai đoạn II - Từ năm 2013 đến năm 2016, doanh nghiệp cung cấp dịch vụ truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tồn quốc khu vực có trách nhiệm triển khai hồn thành việc xây dựng hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh thuộc nhóm II để chuyển tải kênh chƣơng trình phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin tun truyền thiết yếu đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng địa bàn - Căn vào tình hình triển khai hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình, đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng thực việc phát sóng song song kênh chƣơng trình truyền hình phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin tun truyền thiết yếu hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất truyền hình tƣơng tự mặt đất tỉnh, thành phố thuộc nhóm II - Trƣớc ngày 31 tháng 12 năm 2016, đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng kết thúc việc phát sóng tất cẩ kênh chƣơng trình truyền hình hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình tƣơng tự mặt đất để chuyển hồn tồn sang phát sóng hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh, thành phố thuộc nhóm II - Các đài truyền hình trung ƣơng có giải pháp phù hợp để tiếp tục phủ sóng kênh chƣơng trình truyền hình tƣơng tự, phục vụ nhiệm vụ trị, thông tin tuyên truyền thiết yếu tỉnh lân cận với tỉnh thuộc nhóm II bị ảnh hƣởng việc ngừng phát sóng truyền hình tƣơng tự tỉnh  Giai đoạn III - Từ năm 2015 đến năm 2018, doanh nghiệp cung cấp dịch vụ truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tồn quốc khu vực có trách nhiệm triển khai hoàn thành xây dựng hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh thuộc nhóm III để chuyển tải chƣơng trình phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin tun truyền thiết yếu đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng địa bàn - Căn vào tình hình triển khai hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình, đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng thực việc phát sóng song song 85 kênh chƣơng trình truyền hình phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin truyên truyền thiết yếu hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh thuộc nhóm III - Trƣớc ngày 31 tháng 12 năm 2018, đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng kết thúc việc phát sóng tất cẩ kênh chƣơng trình truyền hình hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình tƣơng tự mặt đất để chuyển hồn tồn sang phát sóng hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh, thành phố thuộc nhóm III Các đài truyền hình trung ƣơng có giải pháp phù hợp để tiếp tục phủ sóng kênh chƣơng trình truyền hình tƣơng tự, phục vụ nhiệm vụ trị, thông tin tuyên truyền thiết yếu tỉnh lân cận với tỉnh thuộc nhóm III bị ảnh hƣởng việc ngừng phát sóng truyền hình tƣơng tự tỉnh  Giai đoạn IV - Từ năm 2017 đến năm 2020, doanh nghiệp cung cấp dịch vụ truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tồn quốc khu vực có trách nhiệm triển khai hoàn thành xây dựng hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh thuộc nhóm IV để chuyển tải chƣơng trình phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin tun truyền thiết yếu đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng địa bàn - Căn vào tình hình triển khai hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình, đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng thực việc phát sóng song song kênh chƣơng trình truyền hình phục vụ nhiệm vụ trị, thơng tin truyên truyền thiết yếu hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh thuộc nhóm IV - Trƣớc ngày 31 tháng 12 năm 2018, đài truyền hình trung ƣơng địa phƣơng kết thúc việc phát sóng tất cẩ kênh chƣơng trình truyền hình hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình tƣơng tự mặt đất để chuyển hồn tồn sang phát sóng hạ tầng truyền dẫn, phát sóng truyền hình số mặt đất tỉnh, thành phố thuộc nhóm IV (trích định số 22/2009/QĐ-TTg ngày 16 tháng 02 năm 2009) 86 Kết luận chƣơng Trong chƣơng 3, chúng tơi nêu số cơng nghệ truyền hình có, đặc điểm, ƣu hạn chế cơng nghệ truyền hình Xu hƣớng chuyển đổi cơng nghệ truyền hình tƣơng tự sang truyền hình số số nƣớc tiên tiến thê giới kế hoạch chuyển đổi cơng nghệ truyền hình Việt Nam 87 KẾT LUẬN Thực việc nghiên cứu, tìm hiểu phƣơng pháp truyền dẫn kỹ thuật truyền hình thu đƣợc kết sau: Đã tìm hiểu phân tích đƣợc mơi trƣờng truyền dẫn truyền hình Mơi trƣờng truyền dẫn truyền hình gồm có truyền dẫn hữu tuyến: cáp quang, cáp xoắn đôi, cáp đồng trục Truyền dẫn vô tuyến: vệ tinh hệ thống vi ba Đã tìm hiểu cách đầy đủ tín hiệu kỹ thuật truyền hình nhƣ truyền hình đen trắng, truyền hình màu tín hiệu truyền hình tƣơng tự, truyền hình số Đã phân tích thống kê đƣợc cơng nghệ truyền hình có Tìm hiểu đƣợc thực trạng cơng nghệ sử dụng truyền hình số nƣớc giới 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, Bài giảng hệ thống viễn thông, Trƣờng Đại học Vinh, 2013 [2] Cao Thành Nghĩa, Bài giảng truyền hình, Trƣờng Đại học Vinh, 2013 [3] Đào Khắc An, Vật liệu linh kiện bán dẫn quang điện tử thông tin quang, Nhà xuất Đại học quốc gia Hà nội, 2003 [4] Nguyễn Trung Tuấn, Bài giảng thông tin vệ tinh, Học viện kỹ thuật quân sự, 2012 [5] Nguyễn Hải Quang, Luận án Tìm hiểu loại cáp sử dụng phổ biến viễn thông, Trƣờng đại học thành đô, 2013 [6] Nguyễn Văn Đức, Vũ Văn Yêm, Đào Ngọc Chiến, Nguyễn Quốc Khƣơng, Nguyễn Trung kiên, Thông tin vô tuyến, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 2007 [7] Đỗ Hồng Tiến, Dƣơng Thanh Phƣơng; Truyền hình kỹ thuật số, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà nội 2004 [8] Hồng Ứng Huyền, Kỹ thuật thơng tin quang, Tổng cục bƣu điện, 1993 [9] Mai Văn Bảng, Máy phát hình, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà nội 1994 Trang web [10] http://idoc.vn/tai-lieu/truyen-tin-iptv-la-gi.html Ngày đăng nhập lần cuối ngày 30/12/2013 [11] http://vi.wikipedia.org/wiki/Vinasat-1 Ngày đăng nhập cuối 22/11/2013 [12] http://vi.wikipedia.org/wiki/Vinasat-2 Ngày đăng nhập cuối 22/11/2013 [13] http://vi.wikipedia.org/wiki/Truyền Hình Ngày đăng nhập lần cuối 20/12/2013 [14] http://vi.wikipedia.org/wiki/ Đài truyền hình Việt Nam Ngày đăng nhập cuối 20/12/2013 [15] http://www.thongtincongnghe.com/article/23397 Ngày đăng nhập cuối 13/12/2013 [16] http://vi.wikipedia.org/wiki/vệ tinh Ngày đăng nhập cuối 06/1/2014 [17] http://blog.sieuthithietbiso.vn/tin-tuc/toan-tap-ve-cap-utp-va-stp-dung-lap-datcamera.html Ngày đăng nhập cuối 06/1/2014 [18] http://www.vyv.com.vn/vi/home.htmlNgày đăng nhập cuối 20/11/2013 [19] http://forum.gamevn.com/showthread.php720044-cable-mang-cable-mang-capmang-amp-cable-utp-cat-5E Ngày đăng nhập cuối 14/1/2014 [20] http://www.qdtek.vn/sanpham/162/cap-quang-treo-phi-kim-loai Ngày đăng nhập cuối 15/12/2013 [21] http://pacificvietnam.com.vn/day-cap-dong-truc-rg6-unisat 2spct237994.html Ngày đăng nhập cuối 15/12/2013 89 ... cứu truyền dẫn hữu truyến truyền dẫn vô tuyến nhằm tìm hiểu phát triển, cấu tạo, đặc điểm mơi trƣờng truyền dẫn truyền hình Đối với truyền dẫn hữu tuyến chúng tơi phân tích mơi trƣờng truyền dẫn. .. phát triển truyền hình 43 2.2 Truyền hình đen trắng 46 2.2.1 Phƣơng pháp truyền hình ảnh 46 2.2.2 Các hệ truyền hình đen trắng 47 2.2.3 Tín hiệu truyền hình đen... chƣơng này, chúng tơi giới thiệu cơng nghệ truyền hình xu hƣớng chuyển đổi phƣơng thức truyền dẫn tín hiệu truyền hình xiii CHƢƠNG TRUYỀN DẪN TRONG TRUYỀN HÌNH Trong chƣơng này, chúng tơi giới thiệu