Đề tài Tìm hiểu công nghệ truyền hình cáp

TIỂU LUẬNGVHD : Nguyễn Văn AnSVTH : Nhóm 8 ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH CÁPTRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCMKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ1Thành viên nhóm07/20132PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁPPHẦN II : CƠ SỞ KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH CÁPPHẦN III : KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁPNỘI DUNGI. TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁPTổng quan về truyền hình cápVị trí và xu hướng phát triển Các công nghệ truy nhập cạnh tranh31. Tổng quan về truyền hình cápSơ đồ tổng quan truyền hình cáp Hệ thống trung tâm : cungcấp - quản lý mạng truyền hình cáp. Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp :là môi trường truyền dẫn tín hiệu từ trung tâm đến thuê bao. Với một mạng truyền hình cáp sử dụng công nghệ tương tự, thiết bị tại thuê bao có thể chỉ là một máy thu hình, thu tín hiệu từ mạng phân phối tín hiệu.07/20131. Tổng quan về truyền hình cáp4Bùng nổ nhu cầu truy nhập dữ liệu tốc độ cao trong các khu vực dân cư.Nhu cầu chuyển phát các dịch vụ số tương tác.Gia tăng cạnh tranh từ nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông và các nhà cung cấp dịch vụ DBS.2. Vị trí và xu hướng phát triểnVào giữa thập kỷ 1990 kiến trúc mạng HFC đã bắt đầu có hướng phát triển mới4Sự tiến bộ trong công nghệ sợi quang, đặc biệt là laser và bộ thu quang và quản lý mạng cáp.Những nhu cầu và áp lực của thị trường đã tác động tới các nhà điều hành cáp xem lại kiến trúc mạng HFC hiện tại và tiến tới mạng truy nhập CATV DWDM.2. Vị trí và xu hướng phát triển3. Các công nghệ truy nhập cạnh tranh Công nghệ ADSL (Asymetric Digital Subcriber Loop)07/2013Đặc điểm truyền tốc độ hai chiều không đối xứng của ADSL làm cho kỹ thuật này phù hợp với hầu hết các ứng dụng yêu cầu băng thông luồng xuống lớn hơn băng thông luồng lên. Fiber-In-The-Loop (FITL)Công nghệ truy nhập FITL thường dùng cáp quang theo kiến trúc hình sao (điểm-đa điểm), gồm một họ các kiến trúc như: Cáp quang tới tận node FTTNCáp quang tới tận hộ dân cư FTTCCáp quang tới tận hộ thuê bao FTTH3. Các công nghệ truy nhập cạnh tranhCấu hình hệ thống Fiber-in-the-loop3. Các công nghệ truy nhập cạnh tranh Dịch vụ phân phối đa điểm đa kênh (MMDS)Công nghệ truy nhập MMDS là một công nghệ không dây (wireless) khác được dựa trên các kênh Video tương tự và số quảng bá mặt đất.3. Các công nghệ truy nhập cạnh tranhMMDS sử dụng kiến trúc điểm-nối-đa điểm để phân phát các tín hiệu truyền hình và gần đây nhất là thông tin thoại/fax và dữ liệu.Cấu hình bao gồm:Khối phát vô tuyến MMDS đặt tại các tháp radio cùng với anten.Một anten của thuê bao.Một bộ hạ tần.Một thiết bị STB.3. Các công nghệ truy nhập cạnh tranhCấu hình mạng dịch vụ phân phối kênh đa điểm MMDS3. Các công nghệ truy nhập cạnh tranh161. Hệ thống máy phát truyền hình màuII. CƠ SỞ KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH CÁPA. Nguyên lý truyền hình màu16Hệ thống truyền hình màu được xây dựng dựa trên hệ thống truyền hình đen trắng và chỉ cần truyền thêm các tín hiệu màu.Tín hiệu chói (Y ): mang thông tin về hình ảnh đen trắng, tương thích với máy thu hình đen trắng và máy thu hình màu.Tín hiệu C là sóng mang phụ, mang thông tin về màu sắc.Tín hiệu FM là sóng mang điều tần của tín hiệu tiếng.Xung H.syn là xung đồng bộ dọc.Xung V.syn là xung đồng bộ ngang.1. Hệ thống máy phát truyền hình màu17Tất cả các màu sắc trong thực tế đều có thể tạo thành từ 3 thành phần màu cơ bản :Đỏ (Red) R  = 700nmLục (Green) G  = 456nmLam (Blue) B  435nm2. Các khái niệm cơ bản về màu sắc và tín hiệu màu.17Các đặc tính của màu sắc: Độ chói (Luminance) : Độ sáng của màuĐộ bão hòa màu (Saturation) : Độ đậm nhạt của màu Sắc màu (Hue) : Phân biệt các màu sắc khác nhauHệ thống máy phát truyền hình màu biến đổi 3 ảnh màu cơ bản thành ba tín hiệu điện mang thông tin màu cơ bản tương ứng ER, EG, EB 2. Các khái niệm cơ bản về màu sắc và tín hiệu màu.17Tùy theo màu sắc của điểm ảnh mà tín hiệu ra của các cảm biến R, G, B sẽ có độ lớn nhỏ khác nhau.Tín hiệu chói EY là thành phần tổng hợp từ R, G, B xác định theo công thức sau EY = 0,3 . ER + 0,59. EG + 0,11. EB2. Các khái niệm cơ bản về màu sắc và tín hiệu màu.172. Các khái niệm cơ bản về màu sắc và tín hiệu màu.ER - EY = 0,7ER - 0,59EG - 0,11EB :  0,7vEG - EY = -0,3ER + 0,41EG - 0,11EB :  0,41vEB - EY = -0,3ER + 0,59EG - 0,89EB :  0,41vĐể không gây nhiễu màu lên ảnh đen trắng,người ta không truyền đi các tín hiệu màu cơ bản mà truyền đi các tín hiệu màu (hiệu màu trừ hiệu chói). Vì các tín hiệu màu đều bằng không khi ảnh là đen trắng.172. Các khái niệm cơ bản về màu sắc và tín hiệu màu.Tín hiệu truyền hình màu truyền đi sẽ gồm tín hiệu EY và hai thành phần ER - EY và EB - EY là đủ. 172. Các khái niệm cơ bản về màu sắc và tín hiệu màu.Đến phía máy thu ta khôi phục lại tín hiệu bằng mạch ma trận G – Y theo biểu thức:Phổ của tín hiệu hình khi truyền ảnh động là phổ rời rạc. Tần số sóng mang phụ phải ở miền tần số cao và nhỏ hơn của phổ tần tín hiệu chói. Trong truyền hình thường chọn fS = 4,43MHz. (EG - EY) = - 0,51 (ER - EY) - 0,19 (EB - EY)172. Các khái niệm cơ bản về màu sắc và tín hiệu màu.Bộ tạo mã màu là thiết bị biến đổi các tín hiệu màu cơ bản ER, EG, EB thành tín hiệu màu. Có các hệ truyền hình màu:NTSC (National Televison System Committee ) PAL (Phase Alternative Line)SECAM (Sequentiel Couluer A Memoire ) 17B. Truyền hình số qua mạng cápVideo source coding and compressionVideoVideo source coding and compressionVideoServer muliplexTransportChannel codingModulationRF Physical interfaceTo cable channelSơ đồ hệ thống phát truyền hình số qua mạng cáp khuyến nghị của ITU-R1. Sơ đồ hệ thống phát truyền hình số qua mạng cáp17Sơ đồ hệ thống phát truyền hình số qua mạng cápSơ đồ hệ thống phát truyền hình số theo tiêu chuẩn DVB - C16III.KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP1.Kiến trúc mạng CATV truyền thốngLà truyền hình cáp hữu tuyến, một mạng cáp toàn đồng trục. Các chương trình thu được từ vệ tinh hoặc viba tại headend.161.Kiến trúc mạng CATV truyền thốngSơ đồ hệ thống mạng CATV 162. Kiến trúc mạng có cấu trúcMạng HFC : là mạng lai giữa cáp quang và cáp đồng trục, sử dụng đồng thời cáp quang và cáp đồng trục để truyền và phân phối tín hiệu. Việc truyền tín hiệu từ trung tâm đến các node quang là cáp quang, còn từ các node quang đến thuê bao là cáp đồng trục.2.1. Kiến trúc mạng HFC162.1. Kiến trúc mạng HFCMạng HFC bao gồm 3 mạng con (segment) gồm:162.1. Kiến trúc mạng HFCDải thông cực lớn, bước sóng quang (1310nm và 1550nm ), suy hao tín hiệu rất thấp, ít bị nhiễu điện từ, chống lão hoá và ăn mòn hoá học tốt.Cho phép truyền các tín hiệu có tần số lên đến hàng trăm Tetra Hezt.Độ ổn định và chất lượng phục vụ của mạng được nâng cao, tính kinh tế cao.Ưu điểm:162.1. Kiến trúc mạng HFCViệc triển khai mạng cáp hữu tuyến tốn rất nhiều chi phí, thời gian và công sức.Mạng cáp HFC chỉ phù hợp với những khu đông dân cư do vậy không thể triển khai cho một khu vực rộng lớn.Nhược điểm:162.2. Kiến trúc mạng HFPCMột mạng HFC chỉ sử dụng các thiết bị cao tần thụ động được gọi là mạng HFC thụ động - HFPC (Hybrid Fiber/Pasive Coaxia).Như vậy với kiến trúc HFPC không sử dụng bất cứ thiết bị tích cực nào nữa mà chỉ còn các bộ chia tín hiệu, các bộ ghép định hướng và các bộ trích tín hiệu thụ động.162.2. Kiến trúc mạng HFPC162.2. Kiến trúc mạng HFPCƯu điểm:Chất lượng tín hiệu được nâng cao.Sự cố của mạng sẽ giảm ,tăng độ ổn định và chất lượng phục vụ mạng.Các thiết bị thụ động đều có khả năng truyền tín hiệu theo 2 chiều.Giảm chi phí rất lớn cho việc cấp nguồn bảo dưỡng, thay thế và sửa chữa.Số lượng thuê bao tại một node quang sẽ giảm đi, dung lượng đường truyền cho tín hiệu tăng lên, cung cấp tốt các dịch vụ 2 chiều tốc độ cao cho thuê bao.162.2. Kiến trúc mạng HFPCNhược điểm:Do không sử dụng các bộ khuếch đại tín hiệu cao tần, tín hiệu suy hao trên cáp sẽ không được bù, dẫn đến hạn chế lớn bán kính phục vụ của mạng.Do không kéo cáp đồng trục đi xa, số lượng thuê bao có thể phục vụ bởi một node quang có thể giảm đi.162.3. Kết luậnƯu điểm của mạng này chính là nhược điểm của mạng kia. Tuỳ thuộc vào mô hình kinh tế, điều kiện địa lý để áp dụng loại mạng nào cho phù hợp.33. Các thành phần của hệ thống33. Các thành phần của hệ thống38GOOD BYE