Môn: Kỹ thuật phát thanh truy ền hình. Nhóm 12 : Lê Anh Tu ấ n Phạm Văn Tứ. Nguy ễn Vũ Trường.
Đề tài: Tìm hi ể ểu v ề Truy ền hình s ố vệ tinh. Giảng viên: Ths. Nguy ễn Thị Thu Nga.
Nội dung: I.
Khái niệm. 1. Truy ền hình s ố vệ tinh là gì? 2. Ưu nhược điểm.
II.
C ấ u trúc hệ th ống truy ền hình s ố vệ tinh, các k ỹ thuật được sử dụng trong THVT: 1. Trạm phát mặt đấ t 2. Vệ tinh. 3. Trạm thu tín hi ệu vệ tinh. 4. Kỹ thuật truy ền d ẫn sử dụng trong TH-VT 1. DVB-S 2. DVB-S2
III.
Truy ền hình s ố vệ tinh ở Việt Nam
IV.
K ế t luận.
Nội dung: I.
Khái niệm. 1. Truy ền hình s ố vệ tinh là gì? 2. Ưu nhược điểm.
II.
C ấ u trúc hệ th ống truy ền hình s ố vệ tinh, các k ỹ thuật được sử dụng trong THVT: 1. Trạm phát mặt đấ t 2. Vệ tinh. 3. Trạm thu tín hi ệu vệ tinh. 4. Kỹ thuật truy ền d ẫn sử dụng trong TH-VT 1. DVB-S 2. DVB-S2
III.
Truy ền hình s ố vệ tinh ở Việt Nam
IV.
K ế t luận.
I.
Khái niệm ền hình s ố v 1. Truy v ệ tinh là gì?
Truy ền hình s ố vệ tinh là một hệ th ống cung c ấp các chương trình truyền hình sử dụng tín hiệu truy ền từ vệ tinh. Các tín tín hiệu được nhận thông qua một ăng-ten parabol phản xạ ngoài trời và một bộ chuy ển đổi kh ối có m ức nhi ễ ễu th ấ p (Low-noise block Converter: LNB). Một máy thu vệ tinh gi ải mã các chương trình truyề n hình mong mu ốn để xem trên TV. Truy ền hình vệ tinh cung c ấ p một loạt các kênh và d ịch vụ, đặc biệt là khu vực địa lý mà không có truy ền hình mặt đấ t hay truy ền hình cáp. Các tín hiệụ được phát sóng trưc tiế p qua vệ tinh có th ể là tín hi ệu tương tự cũ, hoặc các tín hiệu kỹ thuật s ố mới hơn, cả hai đều đòi hỏ i thi ế ế t bị thu tương thích. Tín hi ệu kỹ thuật s ố bao g ồm truy ền hình độ nét cao (HDTV). M ột s ố kênh truy ền hình mi ễ ễn phí, còn lại nhi ề ều kênh khác m ấ t phí đòi hỏi thuê bao.
ền hình s ố v 2. Ưu, nhược điể m của truy v ệ tinh.
II.
C ấ u trúc hệ th ố ng ng truy ền hình s ố v vệ tinh, các k ỹ thuật được sử dụng trong THVT: Các trạm phát sóng truy ền hình – Direct Broadcast Satellte (DBS) Các trạm DBS làm nhi ệm vụ nhận tín hiệu Video/Audio từ các ngu ồn chương trình
khác nhau như: Stadio, internet , vệ tinh c ấp quang, cáp… tín hiệu sau đó được s ố qua hệ th ống mã hóa qu ản lí khách hàng hóa, mã hóa, nén ghép kênh, điề u ch ế qua r ồi được phát lên v ệ tinh với t ần s ố đường uplink. Vệ tinh: Nh ận tín hiệu từ trạm phát khu ếch đại r ồi chuy ến đế n cho các thuê bao với t ần s ố đường downlink. Tại nhà các thuê bao g ồm Anten ch ảo để thu tín hiệu vệ tinh và thi ế ế t bị giải mã tín hiệu vệ tinh (set-top box) Anten và b ộ giải mã được n ối với nhau bởi cáp đồng trục RG-6
Sơ đồ kh ối hệ th ống:
1. Trạm phát mặt đấ t:
Tín hiệu A/V từ studio được chuy ển đổi sang tín hiệu s ố, mã hóa và nén MPEG-2,
thường dùng chu ẩn MP@ML. Đây là tiêu chuẩn th ống nh ấ t trong việc truy ền d ẫn phát sóng tín hiệu video s ố qua vệ tinh có độ phân giải tiêu chu ẩn (SDTV). Đối với tiêu chu ẩn ti ế ng MPEG có các d ạng thức môn, stereo, Join stereo, dual mono. M ỗi chương trình A/V sau nén có v ận t ốc trung bình khoảng 4Mbps. Sau đó các tín hiệ u A/V qua các b ộ Scrambler (xáo tr ộn mật mã tín hiệu) của hệ th ống truy nhập có điề u kiện CA (Conditional Access) theo các yêu c ầu v ề quản lí thuê bao và chương trình cung cấ p cho thuê bao. Tín hi ệu sau khóa mã được ghép kênh để tạp thành dòng truy ền tải đa chương trình (10-20 chương trình) Tín hiệu sau ghép kênh đượ c qua các b ộ mã hóa kênh truy ền Reed Solomon(RS) Bộ sửa sai FEC, tương ứ ng với t ốc độ khoảng 52 Mbps (n ếu ghép 10 chương trình) sau
đó đế n kh ối điều ch ế sử dụng kỹ thuật điều ch ế QPSK ở t ần s ố trung t ần 70MHz tạo sóng trung t ần có dải thông khoảng 33.8 MHz. Ti ếp theo đế n bộ dich t ần lên dải C hoặc
Ku, khu ếch đại công su ất đưa lên hệ th ống anten phát lên v ệ tinh. Anten phát thường có
đường kính r ấ t rộng từ 9-12m. Đường kính càng rộng thì độ chính xác đế n vệ tinh càng cao. Và tăng công suấ t nhận tại vệ tinh. Anten phát ch ỉ hướng đế n vệ tinh xác định và phát trong khoảng t ần s ố xác định. Sơ đồ kh ối hệ th ống:
2. Vệ tinh (satellite)
Vệ tinh có ch ứa các trạm đáp phát chuyển ti ế p tín hiệu (transponder): nhận tín hiệu phát r từ trạm mặt đấ t sau dó d ịch d ần khu ếch đại r ồi phát trở lại trái đấ t. Do vệ tinh ở
độ cao r ấ t lớn so với trái đấ t (khoảng 36000km trên qu ỹ đạo địa tĩnh) nên tầ m bao phủ của nó là r ấ t lớn (t ối đa lên tới 1/3 trái đấ t). Tuy nhiên trong truy ền hình vệ tinh một vệ tinh thông thường có diện phủ sóng trong 1 ph ần châu lục hay 1 ph ần qu ốc gia nào đó và có th ể thay đổi được vùng bao phủ (beam sóng).
3. Trạm thu tín hi ệu vệ tinh (Downlink station)
Có nhi ều dạng trạm thu khác nhau tùy theo m ục đích sử dụng:
Trạm thu dùng cho truy ền hình cáp
Trạm phát lại truy ền hình mặt đấ t
DTH (Direct to home) k ế t n ối trưc tiế p tới hộ gia đình
MATV dùng cho các khách s ạn hay toàn chung cư
…
Các trạm thu này có thông s ố kỹ thuật gi ống nhau. Chỉ khác nhau v ề ch ất lượng (đường kính anten, loại đầu thu chuyên dụng hay dân dụng) và s ố lượng thi ế t bị thu. (s ố kênh c ần thu của các trạm phát l ại) tùy thuộc mục đích của từng loại trạm thu. Một trạm thu bao g ồm các thành ph ần:
Thi ế t bị bên ngoài (Outdoor)
Anten parabol (chảo): là anten dùng để thu tín hiệu các chương trình truyề n hình vệ tinh, kích thước từ 0,6m-6m tùy lo ại
LNB (Low Noise Block): là b ộ khu ếch đại tạp nhi ễu th ấ p g ắn trên anten parabol nh ằm tăng công suấ t tín hiệu thu được từ anten.
Cơ cấu điều khi ển chảo (Positioner) quay theo góc ng ẩng và phương vị. Cơ cấu điều khi ển góc quay phân cực (Polarotor) Thi ế t bị bên trong (Indoor) Mạch điện điề u khi ển góc quay c ủa Polarotor va Positioner Bộ giải mã đa phương tiệ n- IRD (Integrate Recever Decoder) hay còn g ọi là Set-top Box (STB) ngoài ch ức năng là thiế t bị thu và gi ải mã tín hi ệu truy ền hình chuy ển sang tín hi ệu AV hay RF mà tivi thông thườ ng có th ế xem được. Nó còn có ch ức năng nhận diện đúng thuê bao, giải mã các chương trình thuê bao hay dịch vụ thuê bao đã đăng kí. Điều này thườ ng thực hiện thông qua Smart card (thẻ thông minh). Thi ế t bị này trông như một thẻ tín dụng hay điện thoại. Nó được dùng như mộ t vật chứng v ề quy ền giải mã các tín hi ệu mà thuê bao đã đăng k{.
Các dịch vụ truy ền phát tín hi ệu:
4. Kỹ thuật sử dụng trong THVT:
Kỷ nguyên truy ền d ẫn thông tin b ằng vệ tinh thực sự có hiệu quả vào những năm 80. Khi đó, truyề n d ẫn qua vệ tinh đã tiế t kiệm băng thông và giá thành khi sử dụng các ki ểu điều ch ế QPSK và BPSK. Nh ững năm 90, công nghệ phát quảng bá qua v ệ tinh đã phát triển rộng rãi sau khi ETSI công b ố chu ẩn DVB-S đầu tiên, k ế t hợp điều ch ế QPSK v ới mã sửa l ỗi hướng truy ền trong và ngoài (Viterbi và Reed-Solomon). Cuộc cách m ạng v ề mã sửa l ỗi k ế t hợp với các c ấu hình điều ch ế mới và một loạt các đặc tính mới là n ền tảng làm nên tiêu chu ẩn DVB-S2. Đây là tiêu chu ẩn mới nh ấ t trong các tiêu chu ẩn của ETSI v ề truy ền d ẫn thông tin vệ tinh. Ki ểu điều ch ế này cũng đã khép lại con đườ ng tiệm cận giới hạn v ề mặt lý thuy ế t (giới hạn shannon). DVB-S2 với hiệu su ấ t sử dụng băng thông tăng từ 30% đế n 131% so v ới DVB-S
đang được kz vọng sẽ đem lại hiệu quả to lớn khi được ứng dụng, với khả năng truyền d ẫn đồng thời nhi ều dịch vụ có t ốc độ lớn như truyền hình có độ phân giải cao HDTV, Internet t ốc độ cao, truy ền s ố liệu và các ứng dụng
chuyên nghiệp… trên cùng một bộ phát đáp của vệ tinh mà h ệ th ống DVB-S
trước đó khó có thể thực hiện được. a)
Chu ẩ n DVB-S
Ra đời năm 1994 đượ c sử dụng ph ổ bi ến để truy ền tín hiệu truy ền hình quảng bá vệ tinh. Đường truy ền vệ tinh ngoài nh ững ưu điểm còn t ồn tại một s ố nhược điểm là cự ly thông tin l ớn, còn ch ịu nhi ều ảnh hưởng của nhi ễu và tạp âm… bản thân dòng truy ền tải MPEG-2 không có ch ức năng sửa l ỗi, ch ống nhi ễu đường truy ền do vậy không th ể truy ền trực ti ế p dòng truy ền tải.. Tiêu chu ẩn DVB-S được thi ế t k ế trên cơ sở gia tăng khả năng chống nhi ễu cho dòng truy ền tải MPEG-2. Theo DVB-S quá trình xử lí tín hiệu vệ tinh g ồm các bước sau: - Thích nghi đầu vào và phân tích năng lượng. - Mã hóa ngoài sử dụng Reed- Solomon RS (204, 188) - Xáo trộn bit làm tăng khả năng chống l ỗi cụm. - Mã hóa trong s ử dụng mã xo ắn với các tỉ lệ mã khác nhau. - Lọc băng gốc và điề u ch ế QPSK.
Sơ đồ hệ th ống:
Các thông s ố cơ bản hệ th ống truy ền hình s ố vệ tinh DVB-S:
Thông s ố
Stt
Yêu c ầu
1
Hệ th ống truy ền hình s ố vệ tinh
2
Dải t ần s ố
3
Hệ s ố α
0.35
5
Phương thức điều ch ế s ố
QPSK
6
Tỷ lệ mã sửa sai (FEC)
b) Chu ẩ n DVB-S2
Sơ đồ kh ối
DVB-S 11/12Ghz
1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
Đây là tiêu chuẩn truy ền hình s ố vệ tinh thứ 2 được ETSI phê duy ệt 3/2005. Đây là tiêu chu ẩn mới nh ấ t trong hệ th ống tiêu chu ẩn DVB cho các ứng dụng vệ tinh băng rộng. Cuộc cách mạng v ề mã sửa lỗi k ế t hợp với c ấu hình điều ch ế mới và một loạt các đặc tính mới là n ền tảng tạo nên tiêu chu ẩn DVB-S2.
Các thông s ố cơ bản của hệ th ống truy ền hình s ố vệ tinh DVB-S2:
Thông s ố
Stt 1
Yêu c ầu
Hệ th ống truy ền hình s ố vệ
DVB-S2
tinh 2
Dải t ần s ố
3
Ki ểu mã hóa và điều ch ế
4
Hệ s ố α
5
Phương thức điều ch ế s ố
6
Tỷ lệ mã sửa sai (FEC)
11/12Ghz CCM 0.35, 0.25, 0.20 QPSK
8PSK
16APSK
32APSK
1/2, 3/5,
3/5, 2/3,
2/3, 3/4,
3/4, 4/5,
2/3, 3/4,
3/4, 5/6,
4/5, 5/6,
5/6, 8/9,
4/5, 5/6,
8/9, 9/10
8/9, 9/10
9/10
8/9, 9/10 7
III.
Khung FEC
64 800 (bits)
Truy ền hình s ố vệ tinh ở Việt Nam. Tại Việt Nam, truy ền hình s ố qua vệ tinh chính thức được Đài truyề n hình Việt Nam ứng dụng từ năm 1998 để truy ền d ẫn các chương trình truyền hình đế n các trạm phát lại trên phạm vi toàn qu ốc và đế n 2002 b ắt đầu tri ển khai phát sóng truy ền hình s ố vệ tinh dạng thức DTH trên băng tầ n Ku vừa cung c ấ p dịch vụ truy ền hình trực ti ế p vừa làm chức năng truyền d ẫn. Theo th ống kê, năm 2005 số lượng thuê bao truy ền hình trả ti ền của Việt Nam khoảng 2,1 tri ệu, nhưng đến năm 2010, con số này đã lên đế n trên 4,2 tri ệu thuê bao. Từ khi vệ tinh VINASAT-1 được phóng lên quỹ đạo tháng 4/2008, truy ền hình s ố vệ tinh đã có những bướ c phát tri ển vượt bậc cả v ề s ố lượng các nhà cung c ấ p dịch vụ, s ố lượng thuê bao và c ả s ố lượng kênh phát thanh, truy ền hình. Tháng 1/2010, T ổng Công ty VTC ra m ắt dịch vụ DTH v ới gói kênh HDTV đầ u tiên phát sóng qua vệ tinh VINASAT-1. Ngày 16/2/2009 Th ủ tướng Chính phủ ban hành Quy ết định 22/2009/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch truy ền d ẫn phát sóng phát thanh truy ền hình đến năm 2020
với định hướng thực hiện thành công l ộ trình chuy ển đổi công ngh ệ từ kỹ thuật
tương tự sang kỹ thuật s ố vào thời điểm cu ối năm 2020. Đế n thời điểm hiện nay, truy ền hình s ố vệ tinh tiêu chu ẩn DVB-S/S2 được ứng dụng ph ổ bi ế n tại Việt Nam, h ầu h ết các đài PTTH lớn, các doanh nghiệp cung c ấ p dịch vụ truy ền d ẫn phát sóng đều đã và đang ứng dụng để cung c ấ p dịch vụ và tiêu chu ẩn DVB-S/S2 đã được đưa vào định hướ ng phát tri ển công nghệ nêu trong Quy hoạch truy ền d ẫn phát sóng phát thanh, truy ền hình đến năm 2020. Có thể điểm qua một s ố đơn vị đang ứng dụng rộng rãi tiêu chu ẩn DVB-S/S2 như sau: T ổng Công ty truy ền thông đa phương tiện phát sóng DVB-S2 trên vệ tinh VINASAT-1 và ASIASAT-5 cung c ấ p các gói dịch vụ nội dung SDTV và HDTV t ừ tháng 1/2010; Liên doanh VSTV v ới Đài THVN phát sóng DVB-S trên vệ tinh VINASAT-1 cung c ấ p các dịch vụ nội dung SD và đang triể n khai ti ế p hệ th ống phát sóng DVB-
S2 để ra m ắt gói nội dung HDTV; Công ty c ổ ph ần Nghe nhìn Toàn c ầu đã có giấy phép và đã cung cấ p dịch vụ nội dung SDTV và HDTV trên v ệ tinh NSS-6 ứng dụng tiêu chu ẩn DVB-S2 trong thời gian s ắp tới. Ngoài ra, một s ố Đài PTTH như Đài TH thành phố HCM, Đài Tiế ng nói Nhân Dân TP HCM, Đài PTTH Hải Phòng... đã có giai đoạ n thử nghiệm thành công phát sóng truy ền hình s ố qua vệ tinh và s ẽ tri ển khai phát sóng ổn định chính thức trong tương lai gần, phù hợp định hướng Quy hoạch. Nhìn chung, bước đầu tri ển khai Quy hoạch, công tác qu ản l{ Nhà nước v ề truy ền d ẫn phát sóng phát thanh, truy ền hình đã có những ti ế n bộ đáng kể khi Quy hoạch truy ền d ẫn phát sóng phát thanh, truy ền hình được Thủ tướng Chính phủ ban hành với những định hướng rõ ràng v ề tiêu chu ẩn công nghệ. Trước đây, vớ i truy ền hình tương tự mặt đấ t, hệ th ống các tiêu chu ẩn kỹ thuật đã được xây dựng khá đầy đủ từ ph ần phát, truy ền d ẫn đế n ph ần thu, điều này giúp truy ền hình tương tự tại Việt Nam phát tri ển nhanh chóng trong giai đoạn trước năm 2000 và truy ền hình tương tự đã phủ sóng x ấ p xỉ 97% dân cư trên cả nước.
