HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

32
HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP Tổng quan: Tín hiệu truyền hình quảng bá là một trong những tín hiệu phức tạp nhất được sử dụng trong truyền thông thương mại. Tín hiệu bao gồm một sự kết hợp của kỹ thuật điều chế biên độ, tần số, pha tất cả đều ở kênh 6MHz vớI quá trình phát đơn biên. Truyền hình cáp xuất trong công nghiệp vào đầu thập niên 60. Những mạng ban đầu được lắp đặt sử dụng một cấu trúc cây cơ bản mà trong đó tất cả các tín hiệu được bắt nguồn từ vị trí đầu cuốI và được phân phốI đến những ngườI đăng ký riêng lẻ qua một chuỗI của những cây chính, nhánh và nhánh nhỏ như trong hình 14.1. Mạng topo này cần những bộ khuếch đạI tương tự để nâng mức tín hiệu đến những mức chấp nhận được dựa trên vùng dịch vụ bao phủ. Tuy nhiên tất cả những lợI ích của việc giảI quyết những vấn đề độI lợI hay tổn hao được bù đắp bởI nhiễu và méo được quy cho những mạch khuếch đại. Những mạch khuếc đạI tương tự như được chú ý trong bất cứ cuộc thảo luận truyền thông nào đều không thể loạI trừ hết nhiễu.

Transcript of HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Page 1: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Tổng quan:• Tín hiệu truyền hình quảng bá là một trong những tín hiệu phức tạp

nhất được sử dụng trong truyền thông thương mại. Tín hiệu bao gồm một sự kết hợp của kỹ thuật điều chế biên độ, tần số, pha tất cả đều ở kênh 6MHz vớI quá trình phát đơn biên.

• Truyền hình cáp xuất trong công nghiệp vào đầu thập niên 60. Những mạng ban đầu được lắp đặt sử dụng một cấu trúc cây cơ bản mà trong đó tất cả các tín hiệu được bắt nguồn từ vị trí đầu cuốI và được phân phốI đến những ngườI đăng ký riêng lẻ qua một chuỗI của những cây chính, nhánh và nhánh nhỏ như trong hình 14.1. Mạng topo này cần những bộ khuếch đạI tương tự để nâng mức tín hiệu đến những mức chấp nhận được dựa trên vùng dịch vụ bao phủ. Tuy nhiên tất cả những lợI ích của việc giảI quyết những vấn đề độI lợI hay tổn hao được bù đắp bởI nhiễu và méo được quy cho những mạch khuếch đại. Những mạch khuếc đạI tương tự như được chú ý trong bất cứ cuộc thảo luận truyền thông nào đều không thể loạI trừ hết nhiễu.

Page 2: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP
Page 3: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Vào đầu năm 1988, những công ty truyền hình anten công đồng (CATV-Community Antenna Television) khám phá ra rằng cáp fiberoptic có thể dùng như là phương tiện của việc cảI tiến cơ sở hạ tầng cáp cả về chất lượng và dung lượng. Sự triển khai ban đầu sử dụng một Backbone Fiber-Based phủ trên bề mặt của những mạng cây đã tồn tạI để đặt được:

• CảI tiến hiệu suất.• Những vần đề của tầng khuếch đại.• Tăng độ tin cậy.• Chia những hệ thống thành nhỏ hơn.• Làm cho thuận tiện việc lập trình mục tiêu.• CảI tiến hoạt động ngược dòng.

Page 4: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Những mạng Hybrid Fiber Coaxial này đưa fiber đền gần vớI cổng cùa khách hàng. Chúng vẫn sử dụng cấu trúc cây qui ước mà tách ra tạI “dặm cuốI” từ nút của ngườI đăng ký. Không may thay những mạch khuếch đạI vẫn được đặt một cách vô ích, những tầng khuếch đạI thường dài hơn cần thiết và những số đếm tích cực mỗI dặm có thể cao hơn nhu cầu.

• MỗI nhân tố làm này tăng giá trị đầu tư ban đầu mà không cảI tiến độ tin cậy của mạng hay giảm giá thành hoạt động diễn ra. Qua thập kỷ qua, những mạng CATV đã chuyển từ cấu trúc cây sang FBB và đến nền tảng HFC hiện tại. Việc so sánh số lượng nút trong suốt quá trình tiến triển thì ngành kinh doanh đã giảm số nút dịch vụ từ 5000 đến 20000 nhà mỗI nút đến còn khoảng 500 nhà. Việc thay đổI trong 10 năm đã minh họa sự phát triển mau lẹ trong cấu trúc kỹ thuật hay giá thành.

• Nhiều nhà cung cấp CATV tin răng một sự cân bằng giữa giá thành và dung lượng dịch vụ ở 500 nhà mỗI nút là có thể chấp nhận được. Tuy nhiên nều bung nổ tỷ lệ ngườI đăng ký thì một nền tảng của công ty CATV phảI dễ dàng điều chỉnh được đến ít nút hơn. Trong quan niệm giá thành đầu tư ban đầu của một hệ thống nâng cấp hay xây dựng lạI thì những điều hành viên phảI luôn tính toán đến một hệ thống mà sẽ cảI tiến độ tin cậy vớI ngườI dùng cuốI trong khi giảm giá thành ban đầu và giá thành hoạt đông hiện tại.

Page 5: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Trong quá khứ, công nghệ CATV đều được thiết kế giống nhau; việc thiết kế bắt đầu tạI đầu đầu hay tạI nút vị trí, phần cáp đồng trục của hệ thông được duy trì một cái nhìn như nhau và cảm giác của cây và nhánh. Điều này luôn có nghĩa lạc quan trong thiết kế qua những phương pháp thử nghiệm và lỗI của những tầng thiết bị để tiến đến tất cả vùng của hệ thống. Phương pháp qui ước thiết kế này được dựa trên những kỹ thuật thiết lế đã được chứng minh mà được phát triển trước tiên đến phạm vi thiết kế những sản phẩm sẵn có ngày nay.

• Sự tiến đến cáp fiber kết hợp vớI những sản phẩm khuếch đạI mớI và nhu cầu tính đến những khả năng của dịch vụ trong tương lai (như là truy xuất Internet và dữ liệu) và giá thành tốI ưu là việc đưa đến bắt buộc bên cạnh sự phát triển của những phương pháp thiết kế thay đổi.

Page 6: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Việc phát truyền hình cáp:• Những tín hiệu truyền được phát vào không khí ở Mỹ đã

được phát ở những kênh 6MHz mà được cung cấp đến các đài truyền hình bởI Ủy ban truyền thông liên bang (FCC-Federal Communications Commission). FCC qui định vị trí, công suất và tần số sử dụng bởI những trạm truyền hình để bảo đảm rằng những trạm mà sử dụng kênh tương tự nhau là cách nhau dủ xa để chúng không gây nhiễu đến những kênh khác trong bất cứ khu vực nào mà trong đó họ được nhận. Nhưng việc ngăn ngừa nhiễu cũng phụ thuộc vào hai trạm không sử dụng những kênh liền kề trong một khu vực như nhau vớI một lý do nhạy cảm hơn. Trong không khí chiều dài tín hiệu phát giảm sút mau lẹ vớI khoảng cách từ máy phát và khi đó kết quả là tín hiệu từ máy phát gần có thể là độ lớn lớn hơn nhiều so với là từ máy phát xa.

Page 7: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Vì những máy phát không thể bao gồm những tín hiệu hoàn hảo trong phạm vi băng thông được thiết kế và vì những máy nhận không thể phân biệt hoàn toàn giữa những tín hiệu của những kênh liền kề, tín hiệu gần mạnh có thể can nhiễu đến tín hiệu xa yếu. Điều này được biết đến như là vấn đề gần-xa và kết quả là thực tế luôn không sử dụng những kênh liền kề trong một khu vực.

• Những tín hiệu truyền hình được cung cấp qua những mạng truyền hình cáp cổ điển là được gửI qua đường như nhau khi chúng qua không khí: bằng cách chia phổ cáp thành những kênh 6MHz của băng thông và việc điều chế mỗI tín hiệu truyền hình vào một kênh. Nhưng những hệ thống cáp này có thể mang lạI nhiều kênh hơn truyền hình quảng bá vớI hai lý do.

• Thứ nhất, vấn đề gần-xa của truyền hình quảng bá không là vấn đề của những hệ thống cáp vì những kênh có thể được phát ở mức công suất như nhau qua mạng, cho phép những kênh liền kề được dùng trên cáp.

Page 8: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Những hệ thống cáp không bị hạn chế băng thông mà được thiết kế bởI FCC cho truyền hình quảng bá; một cáp có thể mang được nhiều kênh như cơ sở hạ tầng cho phép mà trong những hệ thống modem có thể là hàng trăm kênh hay nhiều hơn nữa.

• Vì việc phát hay mã hóa của những tín hiệu truyền hình tương tự được thực hiện theo kiểu như nhau cho truyền hình quảng bá thì việc nhận những tín hiệu này là không phức tạp. Nhưng một tivi mà không được thiết kế một cách rõ ràng để nhận cáp sẽ cần một bộ nhận bên ngoài vì phạm vi tần số rộng được sử dụng trong những hệ thống cáp và đôi khi vì bộ nhận của tivi không thể phân biệt đúng giữa những kênh liền kề. Bộ nhận ngoài này truyền lạI một kênh được chọn đến tivi mà tivi có thể nhận. Tuy nhiên những tivi hiện đạI thường có thể dò được trực tiếp của những kênh cáp.

Page 9: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Cơ sở hạ tầng cáp:• Cáp đồng trục và kỹ thuật khuếch đạI dảI rộng minh họa

những khả năng chủ yếu của những mạng cáp. Những chúng ta cũng cần phảI hiểu những hệ thống cáp thực sự được xây dựng như thế nào và những thành phần khác nhu là cáp quang khi điều này được giớI thiệu cho cả sự kiềm chế kỹ thuật và kinh tế trong việc sử dụng cáp để cung cấp những ứng dụng truyền thông khác. Mặc dù những hệ thống cáp ở Mỹ được xây dựng độc lập bởI những công ty cáp khác nhau và nhà cung cấp thiết bị khác nhau nhưng cơ sở hạ tầng là như nhau mà chúng ta có thể bàn về những hệ thống cáp trong giớI hạn chung. Cái chúng ta cần hiểu kà vấn đề của kỹ thuật được sử dụng để miêu tả những phần khác nhau của mạng.

Page 10: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• CATV luôn được xem là hệ thống phát một chiều được thiết kế để phân phốI truyền hình và những gói giảI trí đến thị trường dân cư. Khi phát triển những cấu trúc qua quốc gia, kinh doanh CATV giống như những chức năng tiện ích khác trở nên đôc quyền. Ngành công nghệ thích được tự do để cung cấp những sản phẩm và dịch vụ để phục vụ cộng đồng địa phương. Như là một tiện ích thì những công ty CATV được chấp nhận độc quyền. có một ít nhu cầu được đặt trong những hệ thống cáp vì những nhà cung cấp phân phốI một số lượng kênh đủ đến những ngườI tiêu dùng trên cơ sở sử dụng kỹ thuật cáp đồng trục. Việc hoạt động sử dụng một kênh 6 MHz mà sau đó được lọc để ngăn chặn những tín hiệu chồng lên nhau từ nhiễu vớI những kênh truyền hình khác như trong hình 14.2. Những bộ lọc kênh sau đó được hạn chế dung lượng còn khoảng 4.2 đến 4.5 MHz để mang tín hiệu truyền hình. Điều này đủ để cung cấp những tín hiệu quảng bá CATV chất lượng đến những khách hàng miễn phí.

Page 11: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP
Page 12: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Trong trường hợp mà hoạt động ra ngoài dung lượng thì tồn tạI một kỹ thuật mớI để cung cấp 3-4 kênh truyền hình trong dung lượng 6 MHz của một kênh CATV đơn thông qua việc sử dụng việc nén chuẩn 2-3 MPEG (Moving Picture Experts Group). VớI việc tăng 3-4 lần trong dung lượng mang kênh trên một cáp thì những hoạt động phảI thỏa mãn điều này. Điều này đặc biệt đúng khi chuẩn MPEG mớI cho phép tăng dung lượng mà không cần hoạt động CATV để đào những fiber mớI hà những cáp đồng trục thông qua vùng lân cận.

• Khi cáp được chuyển thành những kỹ thuật 6MHz hiện tạI vớI bộ lọc thông dảI cho phép dung lượng 4.5MHz thì những sóng mang sử dụng những dung lượng dảI biên cho những hoạt động khác:

• Những dảI lọc bảo vệ có thể ngăn chặn 2 kênh khỏI can nhiễu vớI kênh khác.

• Thanh màu đen nằm ngang trên cùng của màn hình TV khoảng cách dọc luôn bao gồm những tín hiệu thử được sử dụng bởI hệ thống quảng bá vớI hoạt động trực tuyến kiểm tra cái mà sẽ không nhiễu vớI những chương trình qui ước.

• Thông tin audio trong một kênh truyền hình là sóng mang điều chế tần số ở 4.5 MHz trên sóng mang trực quan tạI 1/8 công suất của chính nó.

Page 13: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP
Page 14: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Hệ thống phân phối truyền hình cáp:• Lúc ban đầu những hệ thống phân phốI cáp truyền hình

được thiết lập để phục vụ những cộng đồng mà những cư dân trong đó không thể nhận chương trình qua không khí vì nhiễu địa lý. Những điều kiện khí quyển và sự giảm âm là chủ yếu trong việc phân phốI những tín hiệu trên không. Khoảng cách từ những máy phát cũng là nhân tố then chốt như có lẽ bị hạn chế bởI những vật thể điều tiết. Khi một khu vực không thể nhận tín hiệu vớI bất cứ lý do gì thì việc phân phốI hợp lý của một cáp đến những khu vực được làm theo chiều hướng kinh doanh khôn ngoan. Bất chấp lý do, CATV được dùng để cung cấp những hệ thống TV thương mạI mà những khách hàng là:

• Bên cạnh một cái núi.• Ngoài vùng phủ sóng của anten trực tiếp Omni.• Nằm ngoài phạm vi vùng công suất thu được của một

nhà cung cấp chính

Page 15: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Vấn đề thật sự là sự độc quyền mà đã được thiết lập để cung cấp một động cơ cho những công ty cáp để làm những việc đầu tư lớn và và cố gắng phục vụ ngườI tiêu dùng.

• Thuật ngữ CATV đã được mở rộng để định nghĩa bất cứ vùng nào vớI sự tiếp nhận của chương trình phát dù không có sẵn anten tiếp nhận của dân cư tốt. những ngườI đăng ký những hệ thống này nhìn chung phảI trả phí hàng tháng cho dịch vụ mà luôn bao gồm việc lựa chọn kênh được tăng lên, và chuơng trình bắt đầu tạI chỗ. Những dịch vụ mớI hơn liên tục được xem lạI và được giớI thiệu vớI những thay đổI trong kỹ thuật và sự thay đổI qui định.

Page 16: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Mức tín hiệu:• Hệ thống cáp cần những thông số nào đó để hoạt động

chính xác. Đầu tiên được phân phốI qua một việc phân phốI sóng microwave và những cáp đồng trục, những hệ thống này dướI sự kiểm soát ổn định và thay đổi. Thông qua hệ thống CATV công suất được phân phốI dướI dạng:

• Những sóng mang TV và FM.• Những tín hiệu kiểm tra.• Công suất DC.• Nhiễu.• Những mức được chỉ rõ phảI được duy trì tạI mỗI điểm

trong một hệ thống bảo đảm hoạt động tốt. Những mức tín hiệu ở những tần số khác nhau là rất quan trọng. Ở đây chúng đã được đo như thế nào: truyền hình cáp sử dụng kỹ thuật FDM trên cáp đồng trục nhưng trình bày trong hình 14.4.

Page 17: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP
Page 18: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Việc chia tần số này cho phép nhà cung cấp những kênh đa thành phần khác nhau trên một hệ thống sóng mang tương tự đơn và cung cấp những dạng khác nhau của ngành giảI trí sẵn có trên cáp. Tất cả các nhả cung cấp không như nhau nhưng nhiều đề nghị hơn chỉ là TV và giảI trí. Một vài nhà cung cấp cung cấp dịch vụ âm nhạc stereo chất lượng cao. Những nhà cung cấp khác cung cấp thông tin như Dow Jones hay Reuters trong những dảI tần bảo vệ mà đi dọc theo cáp. Nếu ngườI dùng cuốI có một bộ nhận đặc biệt thì dữ liệu là sẵn có. Nếu không thì dữ liệu là không có sẵn trong bộ đặc biệt. Thực tế dữ liệu truyền dọc trong cáp nhưng thích hợp trong thanh nằm ngang trong cùng màn hình. Những dịch vụ giá trị thêm vào này là một máy tạo ra lợI nhuận thêm vào cho công ty cáp. Sự thuận tiện cho ngườI dùng cuốI là những gì điều khiển trường hợp kinh doanh. Hầu hết những ngườI dùng mà không nhận được chương trình qua không khí (truyền hình công cộng) hầu như chắc chắn có vấn đề vể việc nhận sóng vô tuyến qua không khí.

Page 19: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Trở kháng đặc tính của cáp phân phốI là 75. Trở kháng này là lượng điện trở mà những tín hiệu cáp “thấy” từ dây dẫn trung tâm đến lớp ngoài của cáp tạI tần số phát. Trở kháng này chi phốI tất cả điện áp và dòng điện tín hiệu trong cáp theo định luật Ohm. Hầu hết những những kích thước của hệ thống CATV bao hàm một sự khác nhau vể công suất tín hiệu vì mỗI lần thay đổI công suất được đo và được tính. Decibel giảI quyết những khó khăn trong hình dạng công suất của hệ thống.

Page 20: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Tín hiệu video số trong những hệ thống truyền hình cáp:

• Dịch vụ số là một kỹ thuật mà cho phép những hệ thống cáp để phân phối vô số những dịch vụ nổi bật. Hiệu suất quang phổ cao, trở kháng mạnh mẽ với nhiễu và tính linh hoạt khác thường cho phép việc cài đặt của những dịch vụ số như là:

• Video theo yêu cầu.• Những dịch vụ truyền thông cá nhân của ngành điện

thoại.• Việc truyền tải dữ liệu thương mại.• Hình 14.5 là đại diện cho một sự hoạt động cáp

đa dịch vụ mà có lẽ sẽ là sóng của tương lai với những toán tử.

Page 21: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP
Page 22: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Được chỉ trong hình dạng này là việc tiến tới cáp cơ bản đến dân cư. Những nhà cung cấp CATV đã có sự thay đổi trong cấu trúc cơ bản từ một hệ thống cáp một chiều đến hệ thống cáp hai chiều sử dụng một FBB. TạI hub cố định tiến lên router thì cáp bị giớI hạn và thiết bị HFC phân phốI cáp đến các cổng giao diện. Ở nhà hay ở văn phòng hệ thống cáp cung cấp những nhu cầu về điện thoạI, giảI trí và dữ liệu tốc độ cao của ngườI dùng cuối. Điều hành viên cáp cung cấp giao diện mạng và vớI những mong muốn mớI của dịch vụ giá trị cao và đang tin cậy hơn.

• Khi những công ty điện thoại, và những công ty cáp cạnh tranh để phân phốI những dịch vụ số, thì một sự khác biệt chủ yếu là chất lượng và độ tin cậy cảu dịch vụ. Việc đạt được gần đây và hoạt động kết hợp cho thấy sự liên kết giữa IEC và CATV đưa đến những điều kiện của lợI ích đến cửa khách hàng. Bảo đảm chất lượng dịch vụ cần kiểm tra những tín hiệu được điều chế số. Những dịch vụ số sẽ cách mạng hóa phương pháp những ngườI tiêu dùng xem những nhà cung cấp dịch vụ CATV. Như trong một hệ thống truyền hình cáp tương tự, việc đo công suất và nhiễu yếu tố cần thiết để duy trì những dịch vụ truyền hình cáp số. Mặc dù những ảnh hưởng là khác nhau từ sự suy hao trên tín hiệu truyền hình tương tự, bộ khuếch đạI nén nhiễu sai sẽ làm giảm những tín hiệu số.

Page 23: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Dạng của một tín hiệu video số:

• Trong CATV tất cả những dạng điều chế số chỉ rõ những bit dữ liệu tương ứng như thế nào với sóng mang pha và sóng mang biên độ và sự chuyển tiếp như thế nào giữa những bit. Những dạng điều chế số thường kết hợp với những hệ thống cáp là 16 VSB, điều chế biên dộ nén vuông góc (QAM-Quadrature Amplitude Modulation) 64, đáp ứng cục bộ vuông góc (QPR-Quadrature partial respond), điều chế dịch pha vuông góc bù đắp (OQPSK-Offset Quadrature Phase Shift Keying). Tuy nhiên có nhiều cuộc thảo luận về QAM 256 với sự bổ sung tương lai của những dịch vụ truyền thông dải rộng. Bất chấp những kỹ thuật, những dạng này dùng chung những đặc điểm trong những vùng thời gian và tần số, làm cho những nhu cầu phổ biến với việc đo công suất và sự giao thoa. Những dịch vụ audio số cáp thường được phân phát đến đầu đầu bằng cách sử dụng dạng OQPSK.

Page 24: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Đặc trưng chủ yếu của điều chế số:

• Trong vùng tần số, việc điều chế số tạo ra một nhiễu giống như phổ mà băng thông tùy thuộc vào tỷ lệ ký tự, mã hóa và lọc nhiễu được sử dụng. Phổ của QAM 64 không được lọc là 4.167M ký tự mỗi giây. Điều này tạo ra một luồng dữ liệu số 25Mbps. Băng thông của kênh QAM 64 đã được lọc là khoảng 4.2MHz. Chú ý rằng băng tín hiệu video số dải rộng nhạy cảm với giao thoa ảo qua băng thông kênh vào, làm cho việc điều khiển của việc phát số và tương tự tiến đến tới hạn. Bộ lọc ký tự thích hợp tránh được giao thoa từ một kênh số vào những kênh video liền kề. QAM 64 sử dụng 6 bit và tạo ra kỹ thuật mà được thảo luận ở đây. Với 4.167M ký tự mỗi giây và 6 bit trên mỗi ký tự thì kết quả đem lại là 4.167x6 bit = 25Mbps.

Page 25: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

Giới thiệu giải pháp DTV:• Ngày 1 tháng 11 năm 1998 đánh dấu sự bắt đầu một thờI

đạI mớI trong công nghệ quảng bá. Sau 10 năm phát triển của những tiêu chuẩn và R&D, cuộc cách mạng truyền hình số (DTV) bước vào giai đọan thực hiện. Những đài truyền hình vẫn ăn khớp để xây dựng những tiện nghi DTV của họ. Những đài truyền hình thực sự hoàn tất việc thực hiện trong 10 thành phố lớn nhất trong 3 ngày. Khoảng 13176 ngườI tiên phong có được bộ DTV vớI giá 7000$ một cái. Những đài truyền hình đã thực hiện tiêu chuẩn dựa trên những hệ thống HDTV số đã được phát triển bởI Grand Alliance. Ủy ban những hệ thống truyền hình tiên tiến (ATSC-Advanced Television Systems Committee) đã chuẩn hóa những đặc điểm kỹ thuật này. Nó bao gồm 3 hệ thống phụ:

• Nguồn mã hóa và nén.• Dịch vụ đa thành phần và truyền tải.• Phát tần số vo tuyến.

Page 26: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Mặc dù điều này đã đạt được một số thành công nhưng phảI làm nhiều hơn vớI nó. Vi dụ những anten của DTV được đưa lên trước của việc thảo luận và mọI ngườI nhận thấy rằng DTV là tất cả hay không vấn đề gì. Truyền hình tương tự sẽ mất dần từ sự bóp méo, khoảng cách điều kiện khí quyển và những vấn đề khác. Nếu một ngườI sử dụng có vấn đề vớI việc nhận thì một anten mớI là cần thiết. Nếu không có đủ bit để làm nó thành bộ thì hình ảnh cũng sẽ đứng lạI hay biến mất tất cả.

• Những nhà cung cấp truyền hình cáp có thể khắc phục vấn đề này vớI cáp của nó miễn là những bộ nhận được dò thích hợp. Điều này có thể dẫn đến nhiều khách hàng hơn đến vớI hoạt động CATV vớI nhu cầu DTV và HDTV của họ. Những mạng chính sẽ phát một vài chương trình bằng cách sử dụng những kênh DTV. Những công ty cáp không được ủy quyền để mang những chuơng trình DTV. Những nếu họ chọn để làm như vậy thì vấn đề là giảI quyết cái gì họ sẽ đem lạI và phân phốI DTV. DTV sử dụng một tín hiệu 8-VSB vì vậy QAM được sử dụng bởI một số hệ thống có thể có khó khăn qua 8-VSB. Những việc không tương hợp sẽ tồn tạI vớI một thờI gian ngắn.

Page 27: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Mã nguồn và nén đề cập đến việc giảm nhỏ tỷ lệ bit của video và audio. Lớp nén biến đổI những mẫu video và audio thô thành một luồng bit được mã hóa mà có thể được giảI mã bằng bộ nhận để tạo lạI hình ảnh và âm thanh. Việc nén video tuân theo tiêu chuẩn video MPEG-2 tạI một tỷ lệ dữ liệu bình thường khoảng 18.9Mbps. Việc nén audio Dolby AC-3 được dùng trong tiêu chuẩn ATSC DTV để cung cấp âm thanh quanh kênh 5.1 tạI một tỷ lệ bình thường là 384Kbps.

• Dịch vụ đa thành phần và lớp truyền tảI dựa trên tiêu chuẩn những hệ thống MPEG-2 cung cấp cho sự phân động lực của video, audio và dữ liệu hỗ trợ. Nó tận dụng một cấu trúc lớp vớI những ký hiệu để cung cấp những đặc điểm hoạt động linh hoạt. Sự linh hoạt của lớp đa thành phần và lớp truyền tảI đã cung cấp những phương tiện cho những dịch vụ SDTV. Những hoạt động cáp có thể gửI một kênh đơn của chương trình HDTV hay sử dụng một giảI pháp SDTV thấp hơn và tách kênh ra những chương trình truyển đồng thờI, bao gồm những việc phát dữ liệu. Tất cả cái này tùy thuộc vào dạng tín hình ảnh số mà đài phát sử dụng và trạm chỉ định những bit như thế nào trong tỷ lệ truyền dữ liệu của kênh. Hiện tạI tỷ lệ dữ liệu của một kênh 6 MHz là 19.4 Mbps.

Page 28: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Tính linh hoạt của những đặc điểm kỹ thuật của hệ thống ATSC có thể cho phép một đài phát trộn những luồng khác nhau của mật độ dữ liệu cao và thấp và phát chúng đồng thời. Một ví dụ của việc này là sử dụng 8 Mbps vớI một sự kiện thể thao và có 3 chưong trình tỷ lệ thấp ở 3.8 Mbps. Ở cùng một thờI điểm tất cả 4 chương trình sẽ rất không giống nhau để sử dụng tất cả băng thông được chỉ định vì vậy một kỹ thuật TDM có thể sử dụng những bit còn lạI để phát dữ liệu.

Page 29: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP
Page 30: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Lớp phát điều chế một luồng bit nốI tiếp vàp tín hiệu mà có thể được phát qua một kênh truyền hình 6 MHz. Hệ thống phát dựa vào kỹ thuật điều chế trellis-coded, 8-level VSB cho truyền hình mặt đất.

• Những hệ thống mã hóa chuẩn cơ bản ATSC là một trong những yếu tố trong việc thực hiện DTV. Những hệ thống mã hóa sẽ được dùng trong dây chuyền phát toàn bộ. Tuy nhiên, không phảI một bộ mã hóa trong dây chuyền phát DTV phảI là tiêu chuẩn ATSC cơ bản. Nó phảI được chú ý mà FCC chi chuẩn hóa tín hiệu phát mặt đất. Những hoạt động cáp là không cần thiết để thích ứng vớI chuẩn này. Thêm vào đó để mã hóa nguồn, nén, đa hợp thí mộ hệ thống mã hóa cung cấp những hệ thống chuẩn cơ bản về những dịch vụ thông tin, chương trình hướng dẫn, dữ liệu và sự tương tác vớI tín hiệu video và audio.

Page 31: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Tiêu chuẩn ATSC DTV như là MPEG-2 miêu tả cú pháp luồng bit. Những tiêu chuẩn minh họa những mô hình giảI mã và nén. Tuy nhiên những thông số mã hóa thì không được minh họa bởI những tiêu chuẩn. Do đó việc mã hóa và thực thi những hệ thống là để lạI cho những nhà thiết kế mã hóa. Do đó việc là đúng theo tiêu chuẩn là không bảo đảm hoạt động mã hóa.

• Trong một hệ thống 750 MHz chuẩn bao gồm một băng thông về 5-40 MHz và một băng tớI 52-750 MHz những dịch vụ phát xuôi dòng xảy ra ở băng thông 52-550 MHz. 200 MHz còn lạI được dự trữ cho những dịch vụ số.

• Những dịch vụ phát tương tự của hệ thống gồm có những dịch vụ không đuợc mã hóa tương tự, những dịch vụ mã hóa tương tự và những dịch vụ pay-per-view tương tự. Những dịch vụ phát số bao gồm chuơng trình audio số vớI chuơng trình video nén số được mã hóa.

• Nhiều dịch vụ khác như là tương tác video, những modem cáp và điện thoạI HFC cấu thành những dịch vụ tương tác.

Page 32: HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP

• Thiết bị modem cáp tận dụng hệ thống RF hai chiều vớI điều chế QAM 64 trong hướng xuôi dòng và điều chế QSK trong hướng ngược dòng. Tỷ lệ dữ liệu vớI đường xuôi dòng và ngược dòng là 27 Mbps và 1.7Mbps tương ứng.

• Việc sử dụng thông tin băng thông hệ thống được trình bày trước đó, băng thông sẵn có trong hướng xuôi dòng là 698 MHz. Cả những dịch vụ tương tác và quảng bá đều sử dụng băng thông này. Băng thông sẵn có của hướng ngược dòng bị hạn chế đến 35 MHz giả sử băng thông toàn bộ là 5-40 MHz thì sử dụng được.

• Việc chuyển đổI chiến lược cho mạng phảI được lập kế hoạch cẩn thậng. Việc lựa chọn cấu trúc là chủ yếu của quá trình lập kế hoạch. Lưu lượng kiểm soát chi tiết sẽ nghiên cứu về những dịch vụ này khi chúng được đề cập đầu tiên trong mạng là chủ yếu.

• Những hoạt động CATV hiện tạI là trong ánh đèn sân khấu và sẽ còn lạI đó vớI một vài thờI gian để đến. Tầm quan trọng của việc truy xuất vào cổng, việc bỏ qui định, và trình kết hợp trong công nghệ này được đẩy tớI những hoạt động CATV vào một trong những chỗ của kỹ thuật. Chúng lựa chọn để điều chỉnh việc phổ biến mớI tím thấy bởI những ngườI mớI vớI việc truy xuất dựa vào những hoạt động cáp riêng biệt qua vùng hay quốc gia.