Chương 1:TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH 1.Truyền hình là gì? Truyền hình là một hệ thống viễn thông mà trong đó các ảnh nhất thời của các đối tượng tĩnh hoặc chuyển động được chuyển đi. Các thông tin hình ảnh được biến thành tín hiệu điện thông qua quá trình quét ống camera thực hiện. Sau đó tín hiệu được truyền qua một đường truyền dẫn và thông tin gốc được tái tạo lại thành hình ảnh đơn sắc hoặc ảnh màu trên ống đèn hình sau khi thiết lập đồng bộ với phía phát. Hình được chia thành nhiều ô nhỏ, hay điểm hình (pixel).
Một đầu đọc (camera) đọc từng điểm một theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới; quá trình chuyển đổi tin tức của từng điểm hình thành ra những mức điện áp gọi là tín hiệu hình hay video. Nếu video là các mức điện áp thay đổi liên tục theo thời gian, ta gọi là các video tương tự hay “analog”. Nếu video là các chuỗi tin tức về “có” hay “không có” điện áp, ta gọi là các video số hay “digital”. Video sau đó được truyền đến khán giả bằng một trong 3 cách: bằng cáp (truyền hình cáp), bằng các máy phát dưới mặt đất (truyền hình mặt đất) hay các máy phát đặt trên vệ tinh (truyền hình vệ tinh).
Xu thế sau này có vẻ thiên về truyền hình cáp và truyền hình vệ tinh, còn truyền hình mặt đất tỏ ra hạn chế vì bị vướng các nhà cao tầng và các đòi núi.Đặc điểm của các phương thức truyền dẫn truyền hình 1.Truyền hình vô tuyến Hyper cable Tiền thân của Hyper cable là truyền hình vi ba.Truyền hình vi ba không có công năng phát sóng quảng bá mà chỉ được sử dụng vào công tác truyền dẫn, thường trong 2 trường hợp chính: Chuyển tiếp sóng truyền hình tầm xa điểm đối điểm (từ một điểm đến một điểm cách xa, chỉ một luồng, không phát rộng rãi trong không gian). Truyền dẫn tín hiệu truyền hình trực tiếp từ hiện trường về trung tâm truyền hình. SVTH: HỒ THANH TÀI Trang 1 Đề tài: NGHIÊN CỨU VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ VỆ TINH -VINASAT1 Đặc điểm của Hyper cable: Hyper cable sử dụng tần số phát sóng đến máy thu y hệt tần số phát xuống (down link) cùa truyền hình vệ tinh băng Ku là 10,7GHz – 12,5GHz. Do đó, sóng Hyper cable là sóng truyền thẳng và chỉ có thể thu xem được với sóng truyền thẳng mà thôi.
Bán kính phủ sóng của một trạm phát Hyper cable có thể tính bằng công thức Trong đó: d: là cự ly tầm nhìn thẳng (tính bằng km) hph: là chiều cao tháp anten phát (tính bằng m) hth: là chiều cao anten thu (tính bằng m) *Như vậy một trạm phát Hyper cable có anten phát đặt cao khoảng 100m chỉ có thể phủ trong bán kính khoảng 50 km. Để phủ sóng một khu vực rộng lớn hơn, người ta phải dùng đến nhiều trạm phát. Hình 1- Sơ đồ chuyển tiếp Hyper cable để mở rộng phạm vi phủ sóng SVTH: HỒ THANH TÀI Trang 2 Đề tài: NGHIÊN CỨU VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ VỆ TINH -VINASAT1 Ưu điểm của Hyper cable : Có thể phủ sóng đến hàng trăm km. Đây là ưu điểm hay nhất của kĩ thuật truyền hình HYPER CABLE.
Chất lượng phủ sóng tuyệt đối đảm bảo .Điểm thu ở cách xa đài phát hàng trăm km, hay ở cạnh đài phát thì chất lượng đều như nhau. Không tốn nhiều năng lượng điện (dùng máy phát công suất nhỏ vài watt). Máy phát có thể tự hoạt động bằng nguồn điện ắc quy nạp từ năng lượng mặt trời. Một máy phát HYPER CABLE có thể phát được 16 chương trình truyền hình.Tiết kiệm được tần số sử dụng.
Anten thu, phát thì nhỏ gọn và đơn giản. Nhược điểm của Hyper cable: Nhược điểm lớn nhất của HYPER CABLE là chỉ cho phép thu sóng truyền thẳng. Khả năng gián đoạn việc thu sóng truyền hình (khi trời mưa lớn) cao hơn so với các công nghệ khác(>2% một năm).Nếu trên đường truyền tín hiệu ở 1 điểm nào mưa (tại điểm thu không bị mưa) chương trình vẫn bị gián đoạn,do đường truyền tín hiệu bị nước làm suy giảm tín hiệu. Nếu tín hiệu qua nhiều trạm tiếp chuyển thì khả năng gián đoạn chương trình sẽ còn cao hơn nữa.Truyền hình cáp dây dẫn CATV Công nghệ truyền hình CATV ra đời đã giải quyết mâu thuẫn giữa việc gia tăng số kênh phát sóng với tình trạng cạn kiệt quỹ tân số và vấn đề can nhiễu.
Truyền hình cáp dây dẫn CATV gồm 2 yếu tố: truyền hình trả tiền và cung cấp tín hiệu qua dây dẫn. Những kênh truyền hình mới phát qua dây dẫn không làm nhiễu sóng các kênh truyền hình đã có. Nhiều kênh truyền hình chỉ phát qua 1 dây dẫn đã được xây dựng và hoạt đông rất hiệu quả. SVTH: HỒ THANH TÀI Trang 3 Đề tài: NGHIÊN CỨU VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ VỆ TINH -VINASAT1 Ưu điểm của CATV: So với truyền hình phát sóng trong không gian, CATV có nhiều ưu điểm: Không bị ảnh hưởng bởi địa hình là ưu điểm phải kể đến trước tiên.
Người ta đã khai sinh ra CATV cũng chính từ khả năng này. CATV đặc biệt thích hợp cho đô thị nhiều nhà cao tầng, nơi không thể thu được sóng truyền hình phát từ các tháp anten vô tuyến. Không cần sử dụng anten. Thay vào đó là 1 đường dây dẫn nối vào nhà và một ổ cắm tín hiệu.Chỉ cần nối vào ổ cắm anten ở TV .Ở một hệ thống CATV hoàn hảo, chất lượng chương trình truyền hình là như nhau 24/24 giờ.Khả năng tăng số kênh lớn hơn nhiều so với truyền hình vô tuyến VHF-UHF.
Chất lượng hình ảnh hơn hẳn truyền hình phát sóng vô tuyến analog (không có tín hiệu phản xạ, cường độ tín hiệu tất cả các kênh tại điểm thu ở mức tối ưu ).Chúng ta đều biết rằng tín hiệu truyền hình chỉ cho hình ảnh tối ưu nếu nó không quá mạnh và cũng không quá yếu. Nếu tín hiệu truyền hình đến được TV quá yếu, hình ảnh trên TV sẽ bị hạt, âm thanh sôi…Nếu tín hiệu truyền hình đến TV quá mạnh, hình ảnh sẽ bị uốn éo, nhảy giật, xé ngang xé dọc, âm thanh ù. Nhược điểm của CATV (ANALOG): Bên cạnh nhũng ưu điểm vừa điểm qua, CATV có một số nhược điểm. Những nhược điểm này ngày càng làm chậm đi bước phát triển CATV.
Đó là: Việc triển khai CATV tốn rất nhiều chi phí đầu tư, công sức và thời gian. Để có một mạng CATV hoàn chỉnh cho một thành phố vài triệu dân, từ khi xây dựng đến khi hoàn tất có thể mất hàng chục năm. Mạng CATV chỉ thích hợp cho các thành phố nơi có mật độ dân cư cao, không thích hợp với đại đa số lãnh thổ (vùng đồng ruộng, rừng núi, dân cư thưa thớt). Mật độ dân cư càng thấp, chi phí triển khai CATV càng cao, vì dây dẫn, thiết bị khuếch đại…phải dùng nhiều, nhưng số người sử dụng lại không nhiều.
Từ đó, CATV tỏ ra bất lợi so với các công nghệ khác. Chất lượng hình ảnh của công nghệ CATV analog tuy cao, nhưng vẫn kém hơn so với công nghệ truyền hình số đang được sử dụng ở truyền hình vệ tinh. Ưu điểm đơn giản của CATV chỉ cần kết nối là có tín hiệu, trong nhiều trường hợp, lại là nhược điểm của công nghệ này. CATV rất dễ bị lấy “trộm” tín hiệu.
Chỉ cần kết nối đúng kỹ thuật vào đầu nối đến TV của một thuê bao, lắp thiết bị khuếch đại nếu cần thiết và chi phí ít ỏi cho bộ chia, là đã có thể hình thành một mạng cáp nối dài ngoài sự kiểm soát của công ty truyền hình cáp. SVTH: HỒ THANH TÀI Trang 4 Đề tài: NGHIÊN CỨU VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ VỆ TINH -VINASAT1 1.Truyền hình vệ tinh Làn sóng truyền hình là làn sóng truyền thẳng. sóng truyền thẳng không phát được xa, vì bị mặt cong trái đất cản lại. Để giải quyết hạn chế này, người ta thường ra cách đưa anten phát hình lên thật cao, đặt trên máy bay, kinh khí cầu…và giải pháp tối ưu là đặt trên vệ tinh địa tĩnh ở độ cao cách trái đất 36.
Tuỳ theo vĩ tuyến, kinh tuyến, anten sẽ có gốc ngẩng, góc phương vị khác nhau. Trên vệ tinh, có các máy phát truyền hình, với các anten thu và phát. Các trạm phát mặt đất phát sóng định hướng vệ tinh bằng anten parabol. Anten thu trên vệ tinh thu các tín hiệu gởi đến từ mặt đất và dẫn sang phần phát.
Máy phát sẽ đưa tín hiệu qua anten phát, phủ xuống một vùng rộng lớn dưới mặt đất. Những vệ tinh trước đây thường có vài bộ phát, mỗi bộ phát thu phát cho một chương trình truyền hình. Ngày nay, với kỹ thuật số, một vệ tinh có thể thu phát từ vài chục tới cả trăm kênh truyền hình.Vệ tinh truyền hình thường được đặc trưng bằng hai “cánh tay” là hai bản hình chử nhật xoè rộng lớn rất nhiều lần vệ tinh. Đó là các bản quang điện cung cấp cho các máy phát.
Các tấm quang điện được điều khiển sao cho luôn nhìn về mặt trời. Vệ tinh địa tĩnh còn làm nhiệm vụ khác như phát thanh, điện thoại, truyền dữ liệu… Với truyền hình vệ tinh, chúng ta có thể xem các sự kiện lớn trên khắp thế giới ngay khi đang diễn ra. Số lượng kênh truyền hình thu được tại các điểm trên mặt đất cũng nhờ truyền hình vệ tinh làm tăng cao. Chất lượng vượt trội của truyền hình vệ tinh: Truyền hình vệ tinh được coi là một cuộc cách mạng kỹ thuật truyền hình.
Cho đến nay, chưa có bước nhảy vọt nào trong kỹ thuật truyền hình có thể so sánh được với truyền hình vệ tinh và sau hơn 3 thập kỷ sử dụng, người ta chưa nghĩ tới được một giải pháp nào hơn có thể thay thế nó. Hình ảnh truyền hình vệ tinh không có bóng ma:vì sóng được truyền thẳng từ trên trời cao xuống, không có tình trạng phản dội bởi chướng ngại vật như đối với sóng truyền hình mặt đất VHF – UHF. Đây là một ưu điểm rất lớn, vì bóng ma thường làm người xem truyền hình rất khó chịu và là một trong những khuyết điểm lớn nhất của truyền hình UHF – VHF. Các kênh truyền hình vệ tinh sẽ không bị hạt: nếu lắp đặt anten đúng kỹ thuật, chất lượng tín hiệu các kênh tương đương nhau Hình ảnh truyền hình vệ tinh không bao giờ bị uốn éo, sậm đen do tín hiệu quá mạnh như đối với sóng VHF, UHF thông thường.
SVTH: HỒ THANH TÀI Trang 5 Đề tài: NGHIÊN CỨU VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ VỆ TINH -VINASAT1 Các kênh truyền hình vệ tinh có độ nét rất cao, màu sắc trung thực: ngay cả với các kênh analog, đặc biệt là những kênh phát từ các vệ tinh mới phóng.