CHƯƠNG I TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ VỆ TINH 1.1 Giới thiệu về truyền hình số vệ tinh Truyền hình màu với ba hệ: NTSC. PAL, SECAM xuất hiện vào những thập kỷ 50, 60 đã tạo nên một bước ngoặt lớn trong quá trình phát triển của công nghệ truyền hình. Trong những năm gần đây, công nghệ truyền hình đang chuyển sang một bước ngoặc mới – quá trình chuyển đổi từ công nghệ Tương tự sang Số. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng “Thời đại Video số, truyền hình số đã bắt đầu, công nghệ tương tự đã sắp hết vai trò lịch sử.
Truyền hình tương tự ngày càng đưa vào sự quên lãng, nhường đường cho truyền hình số. Công nghệ truyền hình đang trải nghiệm một sự thay đổi lớn lao – một sư thay đổi về chất!”. Thật vậy, thiết bị tương tự truyền thống như máy ghi hình, Camera, Mixer, bàn kỹ xảo. đã được gần như số hóa hoàn toàn.
Vài năm trước đây, thiết bị sử dụng công nghệ số mới chỉ là những “hòn đảo Số” nhỏ trong “ đại dương Tương tự” mênh mông. Ngày nay những “hòn đảo Số” nhỏ bé đó đã tự khẳng định mình và trở thành “châu lục Số” rộng lơn, nhanh chóng chiếm lĩnh môi trường công nghệ truyền hình. Trên thực tế, các nhà sản xuất đã giảm việc thiết kế các thiết bị truyền hình tương tự. Vì vậy thiết bị tương tự ngày càng vắng bóng trên thị trường.
Trong một tương lai không xa, các thiết bị sản xuất chương trình, các máy phát hình, các thiết bị video, Audio nói chung sẽ được thay thế bằng thiết bị số. Cùng không có gì quá, nếu ta gọi quá trình số hoá là một cuộc cách mạng vì công nghệ số sẽ làm thay đổi tận gốc cách suy nghĩ cách tiếp cận , phương thức sản xuất chương trình truyền hình, đó là chưa kể đến việc nâng cấp chất lượng tín hiệu, tính linh hoạt, và khả năng hội nhập vào môi trường thông tin chung như viễn thông, data, giám sát. sự hội nhập này tạo điều kiện không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế, kỹ thuật mà còn tạo cho ngành truyền hình những khả năng ứng dụng mới. 2 Với công nghệ số, tín hiệu Video trong các trung tâm truyền hình sẽ không còn xuất hiện trên màn hình hiện sóng với những thành phần quen thuộc “mức trắng”, “mức đen”.
Thế hệ kế tiếp, trong một vài năm tới sẽ chỉ còn biết đến tín hiệu truyền hình như những chuổi bits (bits stream) hoặc đồ thị mắt EyeDiagram). Tín hiệu Video thực sự trở thành những chuổi số liệu hoàn toàn tương thích và có khả năng truyền tải, xử lý trong mạng máy tính. Trong các Studio số, việc truyền và xử lý Video sẽ được thay thế bằng truyền và xử lý các luồng dữ liệu. Với sự phát triển của công nghệ thông tin ngày nay, truyền hình số trong tương lai sẽ làm thay đổi về căn bản dây chuyền công nghệ, phương thức sản xuất chương trình truyền hình.
Như vậy, truyền hình kỹ thuật số mở ra các khả năng nhiều kênh hơn, chất lượng âm thanh và hình ảnh tốt hơn cho người xem. Với các dòng truyền gửi dữ liệu giống như đối với truyền dữ liệu trên nền tảng internet hay IPTV, nó mở ra các cơ hội lựa chọn rộng rãi các sản phẩm và dịch vụ về các tiêu chuẩn truyền hình số chất lượng cao. Mỹ và Anh đã bắt đầu các dịch vụ thương mại vào cuối năm 1998 với các hệ thống khác nhau. Hiện nay có các tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số trên thế giới ATSC, DVB-T, DVB-S, ISDB-T.
Đầu năm 1999, các hệ thống ATSC và DVB được ITU chấp nhận làm tiêu chuẩn quốc tế về phát sóng truyền hình số mặt đất và vệ tinh.2 Hệ thống truyền hình qua vệ tinh Cùng với việc công bố các tiêu chuẩn phát số, hệ thống truyền hình, đặc biệt là truyền hình qua vệ tinh đang phát triển mạnh trên toàn thế giới. Phương thức truyền hình vệ tinh bảo đảm cho việc truyền hình ảnh và âm thanh ở những khoảng cách lớn. Đồng thời có thể phát đi các chương trình truyền hình trên phạm vi rộng của trái đất. Ưu điểm nổi bật của phương pháp thông tin vệ tinh so với các hệ thống thông tin khác như truyền hình mặt đất, truyền hình cáp, hệ thống chuyển tiếp viba là: 3 - Khả năng đa truy cập.
- Vùng phủ sóng rộng. - Ổn định chất lượng tốt và nâng cao khả năng thông tin băng rộng - Có thể ứng dụng cho thông tin di động. - Hiệu quả kinh tế cao ở những đường truyền thông tin có cự ly lớn, đặc biệt trong thông tin xuyên lục địa. Nước ta hiện nay năm trong vùng phủ sóng của khá nhiều vệ tinh truyền hình và đặc biệt là hiện nay chúng ta đã có vệ tinh vinasat1 của riêng mình.
Điều này khá thuận lợi cho việc phát triển hệ thống truyền hình vệ tinh so với hệ thống truyền hình mặt đất mà chúng ta đang sử dụng.3 Mối tương quan giữa các phương thức truyền dẫn phát sóng Như chúng ta đã biết, hiện nay có ba phương thức tách phát sóng và truyền dẫn chương trình truyền hình cùng tồn tại song song (hình 1.1): - Phát sóng mặt đất - Phát sóng vệ tinh trực tiếp - Truyền dẫn cáp – vi ba Ngoài ra còn có phương thức truyền dẫn qua mạng Internet hoặc IPTV. Do những đặc thù khác nhau về công nghệ, do những điều kiện khác nhau về địa lý, kinh tế - xã hội giữa các quốc gia nói chung và giữa các vùng nói riêng mà tỉ lệ người xem theo các phương thức trên đây cũng rất khác nhau. Khi chuyển đổi sang công nghệ số, mối tương quan giữa các phương thức truyền dẫn phát sóng trên sẽ thay đổi như thế nào? Để trả lời câu hỏi này, cần phải xét vai trò và vị trí của từng loại đối với người xem hiện tại cũng như trong tương lai.1: Mối tương quan các phương thức truyền sóng 1.1 Đặc điểm của các phương thức phát sóng hiện tại 1. Phát sóng vệ tinh Việc sử dụng vệ tinh cho hệ thống truyền hình cáp và hệ thống truyền hình quảng bá được bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ, và phát triển với tốc độ nhanh chóng.
Vai trò của vệ tinh hiện nay là không thể thiếu được trong cả việc truyền dẫn và phát sóng các chương trình truyền hình. Một hệ thống truyền hình qua vệ tinh có nhiều ưu điểm, trong đó nổi bật là: - Một đường truyền vệ tinh truyền từ môi trường không gian, có thể truyền đi các tín hiệu với khoảng cách rất xa, như vậy có thể đạt hiệu quả cao cho các đường truyền dài cũng như cho dịch vụ điểm – điểm. - Đường truyền vệ tinh không bị ảnh hưởng bởi điều kiện địa hình, địa vật, vì môi trường truyền dẫn ở rất cao so với bề mặt quả đất. Truyền hình vệ tinh có thể thực hiện qua đại dương, rừng rậm, núi cao cũng như ở các địa cực.
5 - Việc thiết lập một đường truyền qua vệ tinh được thực hiện trong thời gian ngắn, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc thu thập tin tức, một công việc đòi hỏi thời gian thiết lập nhanh chóng. - Vệ tinh cũng được sử dụng cho các hệ thống điểm – đa điểm. Với một vệ tinh, có thể đặt vô số trạm thu trên mặt đất, rất thuận lợi cho hệ thống CATV cũng như cho dịch vụ truyền hình trực tiếp đến từng gia đình DTH (Direct-To-Home). Ngoài ra truyền hình vệ tinh còn có khả năng phân phối chương trình với các hệ thống liên kết khác.
Trong truyền hình vệ tinh, điều quan trọng nhất được chú ý là số kênh vệ tinh được thiết lập dành cho các chương trình truyền hình. Các chương trình này có thể phục vụ cho hệ thống truyền hình cáp hay truyền hình quảng bá. Trong truyền hình vệ tinh quảng bá, một số kênh vệ tinh được dùng cho các chương trình cố định. Các chương trình này phát liên tục trong ngày.
Số kênh còn lại dành cho các dịch vụ như tin tức hay thể thao v.v… thực hiện phát chương trình trong một khoảng thời gian nào đó. Đối với địa bàn lãnh thổ toàn vùng núi, vùng sâu, vùng xa, giải pháp truyền hình số qua vệ tinh thực sự mang tính kinh tế cao. Phát sóng mặt đất Phát sóng mặt đất là phương thức có tính truyền thống đối với đông đảo người xem. Hiện nay ở Việt nam có đến 70% số lượng TV thu xem qua phát sóng mặt đất.
Có hai hình thức phát sóng mặt đất là truyền hình tương tự và truyền hình số mặt đất Vai trò của truyền hình tương tự mặt đất hiện nay chủ yếu là ở hàng triệu máy thu ở các vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa. Còn với truyền hình số mặt đất có những ưu nhược điểm riêng so với các phương thức truyền khác, các nhược điểm như: - Kênh bị giảm chất lượng do hiện tượng fading (phản xạ nhiều đường) gây nên bởi bề mặt của mặt đất ví dụ như do các tòa nhà cao tầng. 6 - Nhiễu tạp âm do con người tạo ra là cao. - Do phân bổ tần số khá dầy trong phổ tần đối với truyền hình, giao thoa giữa truyền hình tương tự và số là vấn đề cần phải xem xét.
Chính vì vậy đã có ý kiến cho rằng phát quảng bá truyền hình số mặt đất là không thực tế. Tuy nhiên, sự ra đời của các chuẩn truyền hình số mặt đất như DVB-T (Digital Video broadcasting – Terrestrial) của Châu Âu và ATSC (Advanced Television Systems Committee) của Mỹ đã khắc phục phần lớn các điểm bất lợi trên của truyền hình số mặt đất so với vệ tinh và cáp. Mặt khác phát sóng truyền hình số trên mặt đất có hiệu quả sử dụng tần phổ cao hơn và chất lượng tốt hơn so với phát sóng tương tự hiện tại: - Trên dải tần của một kênh truyền hình tương tự có thể phát một chương trình truyền hình độ phân tích cao HDTV (màn hình rộng, tỉ lệ 16:9) hoặc nhiều chương trình truyền hình có độ phân tích thấp hơn như: bốn chương trình độ phân tích tiểu chuẩn thông thường SDTV, hoặc bốn chương trình độ phân tích mở rộng EDTV, hoặc thậm chí tới 16 chương trình có độ phân tích hạn chế LDTV chất lượng tương đương VHS. - Trong phạm vi phủ sóng, chất lượng ổn định, khắc phục được các vấn đề phiền toái như hình ảnh có bóng, can nhiễu, tạp nhiễu, tạp âm… - Máy thu hình có thể được lắp đặt dễ dàng ở các vị trị trong nhà, có thể xách tay hoặc thu lưu động ngoài trời.
- Có dung lượng lớn chứa âm thanh (như âm thanh nhiều đường, lập thể, bình luận …) và các dữ liệu.