Khái niệm truyền hình cáp dây dẫn gồm 2 yếu tố: là truyền hình trả tiền và cung cấp tín hiệu qua dây dẫn.

Truyền hình cáp dây dẫn, viết tắt là CATV, do cụm từ tiếng Anh Collective Antenna Television hay Community Antenna Television, đều có thể hiểu là anten tập thể, anten cộng đồng, anten chung. Tuy tiếng Anh vẫn còn cụm từ “antenna” dù đây là thuật ngữ chỉ truyền hình không anten, vì giai đoạn đầu CATV chỉ là phương thức nối dài kỹ thuật truyền hình phát sóng trong không gian, sử dụng anten phát và anten thu.

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CATV

Những buổi truyền hình đầu tiên trên thế giới đều “truyền” qua dây dẫn, có nghĩa là hình ảnh từ địa điểm này được đưa đến một địa điểm khác bằng dây cáp. Lúc đó, đầu thập niên 30 của thế kỷ XX, chưa thể truyền hình bằng sóng bức xạ ra không gian. Nhưng loại truyền hình bằng dây này chưa phải là công nghệ truyền hình cáp dây dẫn đang nói đến.

Truyền hình cáp dây dẫn có thể coi là được khai sinh vào cuối những năm 50 ở Hoa Kỳ. Trong quá trình xây dựng mạng truyền hình quảng bá phát sóng VHF, các nhà kỹ thuật truyền hình mỹ đã vấp phải một vấn đề khó giải quyết là vùng tối ở những khu vực có nhiều núi non. Giải pháp được tìm ra lúc đó là nền tảng của công nghệ CATV hiện đại: Thu sóng truyền hình tại một điểm thu tốt rồi dẫn tín hiệu đến vùng tối gần đó bằng dây dẫn và cũng trên những tần số dùng cho truyền hình.

Sau khi triển khai CATV để đáp ứng nhu cầu nói trên, người ta nhận thấy CATV có ưu điểm hết sức lớn lao là giải quyết được vấn đề mà truyền hình Hoa Kỳ vấp phải trên đường phát triển. Đó là mâu thuẫn giữa việc gia tăng kênh phát sóng với tình trạng cạn kiệt quỹ tần số và vấn đề can nhiễu. Những kênh truyền hình mới phát qua dây dẫn không làm nhiễu sóng các kênh truyền hình đã có và truyền hình dây dẫn đã là một vùng đất mới để xây dựng các đài truyền hình cỡ nhỏ với một số lượng khá lý tưởng. Từ đây, các nhà kỹ thuật truyền hình Mỹ đã làm được điều mà trước đây họ rất lúng túng.

Nhiều kênh truyền hình chỉ phát qua dây dẫn đã được xây dựng và hoạt động rất hiệu quả. Mạng dây dẫn không còn chỉ ở những vùng tối, mà nó dần dần mở rộng ra những vùng thu tốt sóng truyền hình. Và rồi người ta “khám phá” một công năng lợi hại của truyền hình dây dẫn: Truyền hình trả tiền! Từ đó CATV đồng nghĩa với truyền hình trả tiền.

Thập niên 70, công nghệ CATV đã phát triển ở nhiều quốc gia, đặc biệt là châu Âu và Bắc Mỹ. Mãnh đất màu mỡ để CATV phát triển không phải là những vùng tối khu vực núi non như ở Mỹ những năm trước, mà là những thành phố lớn đông đúc dân cư, nơi mà người ta dễ dàng thi công mạng cáp với giá thành thấp nhất và là thị trường thuê bao tiềm năng.

Ngày nay, truyền hình cáp dây dẫn không còn là một thứ xa xỉ phẩm của các nước công nghệ truyền hình phát triển. Mạng truyền hình dây dẫn là mạng không thể thiếu bên cạnh mạng điện và điện thoại ở các thành phố, thị trấn, thậm chí huyện lỵ, xóm làng. Từ năm 1993, mạng CATV đã được xây dựng ở TPHCM và không lâu sau đó ở Hà Nội. Từ năm 2003, Trung tâm Truyền hình Cáp Đài Truyền hình TPHCM đã triển khai mạng truyền hình cáp CATV ở TPHCM.

Hiện nay, nhiều địa phương ở Việt Nam đã có mạng CATV ( Hải Phòng, Nghệ An, Đà Nẵng, Qui Nhơn…).

Trong quá trình số hoá công nghệ truyền hình, tiêu chuẩn truyền hình số cho CATV đã được giới thiệu với tên gọi DVB-C vào giữa thập niên 90 và đã được khai thác thương mại.

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, dù là anten trong nhà. Thay vào đó là đường dây nối vào nhà và một ổ cắm tín hiệu. Chỉ cần nối với ổ cắm anten ở TV và ổ cấp tín hiệu là sẽ có hàng vài chục, thậm chí vài trăm chương trình truyền hình để xem. Hệ quả của ưu điểm này không chỉ là sự tiện lợi mà nó còn giá trị ở nhiều mặt. Trong thực tế, có nhiều nơi không thể lắp đặt anten do điều kiện kiến trúc, yêu cầu thẩm mỹ đô thị hoặc do điều kiện thời tiết (như ở Canada có những vùng băng giá gió rét, rất khó lắp đặt và bảo trì anten xương cá). CATV giúp khán giả vẫn có thể xem truyền hình trong những hoàn cảnh thu sóng truyền hình phức tạp nhất. Không có anten, cũng có nghĩa là, không có nhiều vấn đề phiền toái, như chống sét, bảo trì anten…

- Không bị ảnh hưởng bởi thời tiết: chịu sự tác động lớn của thời tiết là một trong những nhược điểm của truyền hình vô tuyến. Khi trời ẩm, không khí nhiều hơi nước, việc truyền sóng truyền hình VHF, UHF có phần thuận lợi hơn so với khi trời nắng ráo khô hanh. Thời điểm lúc trời vừa mưa xong là thời gian vàng để thu các đài truyền hình ở xa tín hiệu yếu: Hình ảnh rõ hơn, số kênh xem được nhiều lên hẳn…Ban đêm thu sóng được dễ hơn ban ngày, lúc trời sương gió thì thu sóng khó hơn những ngày quang đãng…

Ở vùng nhiệt đới như nước ta, áp lực thời tiết đối với việc xem chương trình truyền hình có thể nói nhẹ hơn nhiều so với những xứ lạnh, nơi mà băng tuyết tác động mạnh đến việc thu tín hiệu qua anten ngoài trời.

CATV đã giúp cho việc thu xem chương trình truyền hình thoát khỏi sự “quậy phá” của thời tiết. Ở một hệ thống CATV hoàn hảo, chất lượng chương trình truyền hình là như nhau 24/24 giờ, 7 ngày/tuần và 365 ngày/năm (tuy vậy, nếu thi công không hoàn hảo, tín hiệu truyền hình qua dây dẫn vẫn giảm sút nghiêm trọng trong khi trời mưa, vì có thể các tiếp điểm trong hệ thống dây không tiếp xúc tốt, hình ành thu được sẽ phủ hạt).

- Khả năng tăng số kênh sóng ở CATV lớn hơn nhiều so với truyền hình vô tuyến VHF-UHF. 12 kênh VHF và gần 50 kênh UHF đã là giới hạn cuối cùng cho việc phát sóng truyền hình vô tuyến mặt đất (analog). Tuy nhiên, trong thực tế, số kênh khai thác chỉ khoảng 1/3 số lượng trên. Để tránh nguy cơ can nhiễu, theo kỹ thuật trước đây, người ta không thể sử dụng những kênh sóng lân cận nhau tại cùng một địa điểm (thí dụ Đài Truyền hình TPHCM không thể phát trên 2 kênh kế tiếp nhau như 7, 8 mà phải cách quảng một kênh). Khi một kênh sóng đã sử dụng thì trong một bán kính nhất định không thể sử dụng kênh sóng đó, tuỳ thuộc vào địa hình, công suất phát, độ cao anten phát… (thí dụ Đài truyền hình TPHCM phát kênh 9 công suất 20kW từ tháp 120m thì trong điều kiện đồng bằng, không thể sử dụng kênh 9 trong bán kính 200km cách TPHCM). Thực tế cho thấy, tại khu vực đã sử dụng cạn kiệt quỹ tần số phát sóng truyền hình mặt đất như Nam bộ, số đài thu được tại những điểm trung tâm cũng khoảng 20 kênh. Trong giới hạn ít ỏi như vậy, việc nhiễu sóng cũng đã xảy ra, nói chi đến tình huống gia tăng hơn nữa số kênh sóng.

Từ thập niên 70, tại các nước công nghiệp phát triển ở châu Âu, Bắc Mỹ, đây là một vấn đề kỹ thuật lớn. Nhu cầu xem được nhiều kênh sóng của khán giả là nhu cầu tăng lên không ngừng và tần số phát hình đã trở thành đối tượng giành giật giữa các đài truyền hình. Cường độ của mâu thuẫn càng tăng trong điều kiện khoa học công nghệ truyền hình ngày càng phát triển, trang bị cho đài truyền hình đã trở nên rẻ tiền và phổ thông. Để có một đài truyền hình, vốn, thiết bị không còn là vấn đề, mà vấn đề có tần số phát hay không.

CATV và lối thoát của “bi kịch” kỹ thuật đó. Khán giả truyền hình Mỹ là những khán giả truyền hình đầu tiên trên thế giới lợi ích mà CATV đem lại đối với việc gia tăng kênh sóng. Những đường dây cáp ban đầu chỉ là phương tiện nối dài truyền hình phát sóng mặt đất VHF, UHF đã là “sân chơi” của các đài truyền hình địa phương, truyền hình tư nhân với qui mô nhỏ. Lý do để CATV có mặt ở những nơi vẫn thu tốt sóng truyền hình VHF, UHF chính là ưu điểm này. Khán giả cần có CATV để có thể xem thêm nhiều kênh. Khả năng tăng kênh của CATV được khai thác đến nỗi 60 kênh truyền hình VHF UHF của TV trở nên thiếu hụt và các hãng điện tử phải sản xuất thên loại TV có băng tần truyền hình cáp, bổ sung thêm dải tần số cho truyền hình qua dây dẫn (những tần số dùng riêng cho CATV không được sử dụng để phát sóng trong không gian cho truyền hình vì nó đã được sử dụng cho mục đích khác trong truyền sóng).

Tiêu chuẩn truyền hình số dây dẫn DVB-C được thiết kế cũng trên cơ sở khai thác thế mạnh tăng kênh của CATV. Truyền hình cáp qua dây dẫn có thể phục vụ hàng ngàn kênh truyền hình và nhiều chức năng tương tác.

- CATV có chất lượng hình ảnh hơn hẳn truyền hình phát sóng vô tuyến analog: 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. Trong điều kiện thu được nhiều đài lý tưởng nhất, sự khác biệt cường độ trường trước hết sẽ loại trừ một số kênh nếu dùng cùng một loại anten. Nếu dùng anten có độ lợi cao, tín hiệu những đài truyền hình có công suất lớn và ở gần sẽ mạnh quá, có thể đến mức không xem được. Nếu điều chỉnh sử dụng anten độ lợi thấp, thì tín hiệu thu được từ những đài xa, công suất phát thấp sẽ yếu đi, và có thể cũng không xem được. Cân đối tín hiệu các kênh sóng thu được ở mức độ tối ưu để có được chất lượng hình ảnh tốt nhất cho các kênh là một bài toán khó và rất nhiều trường hợp không thể giải được một cách trọn vẹn. Thường thì kỹ thuật viên phải “hy sinh” chất lượng một số kênh nếu muốn bảo đảm chất lượng tối ưu một số kênh hoặc muốn bảo đảm số kênh tối đa.

Vấn đề trên được giải quyết bằng CATV. Với một mạng dây dẫn hoàn chỉnh, người ta có thể đảm bảo cường độ tín hiệu tất cả các kênh tại điểm thu trong mức độ tối ưu cho TV, hình ảnh mọi kênh rõ đẹp hầu như đồng đều.

Tín hiệu truyền qua CATV đạt chất lượng cao còn vì nó không có tín hiệu phản xạ do sóng điện từ trên đường lan truyền gặp chướng ngại vật như ở truyền hình vô tuyến mặt đất analog. Xem truyền hình CATV, khán giả hầu như không bực mình vì hiện tượng bóng ma như ở truyền hình vô tuyến mặt đất analog (trừ một số trường hợp thu phát lại kênh truyền hình phát sóng mặt đất trong điều kiện khó khăn, khiến tín hiệu có bóng ma ngay tại trung tâm CATV). Ưu điểm này có ý nghĩa rất lớn trong bối cảnh sóng truyền hình thu ở trung tâm các thành phố lớn hầu như đều bị hiện tượng sóng phản xạ, gây bóng ma phá nát hình ảnh.

Ưu thế chất lượng hình ảnh của CATV còn là khả năng hạn chế nhiễu rất tốt khi tín hiệu truyền trong dây dẫn. So với truyền hình phát sóng vệ tinh mặt đất VHF – UHF, tỷ lệ và mức độ nhiễu xâm nhập được vào đùơng dây CATV là thấp hơn rất nhiều. Các nguồn phát sóng vô tuyến, tia lửa điện ở bugi, môtơ…không dễ vượt qua lớp vỏ bọc của cáp đồng trục của CATV để tạo nên những màng vân đen, hay những chấm trắng như truyền hình phát sóng vô tuyến mặt đất.

- CATV rất thuận lợi để khai thác truyền hình trả tiền.Ưu điểm này thể hiện ở những điểm đã được phân tích là đơn giản, rẻ tiền, nhiều kênh và chất lượng cao.

Các nhà kỹ thuật vẫn có thể khai thác truyền hình trả tiền qua sóng truyền hình vô tuyến mặt đất VHF-UHF bằng cách mã hoá tín hiệu analog và giải mã cho thuê bao bằng thiết bị giải mã đặt cạnh TV. Tuy nhiên, chi phí khai thác sẽ tăng, vì cần đến thiết bị giải mã với bộ thu sóng độc lập. Bên cạnh đó, nhà kinh doanh truyền hình trả tiền chỉ có thể bán được một số ít chương trình truyền hình, vì không còn tần số đề truyền kênh sóng (dẫn đến giá thuê bao cho mỗi kênh sẽ vọt lên). Ngoài ra, các chương trình được bán không thể có chất lượng tốt trong một số điều kiện phát sóng vô tuyến mặt đất (có thể bị bóng, bị hạt, bị nhiễu). Bảo trì hệ thống anten thu của khách hàng luôn ở mức hoàn hảo để đảm bảo chất lượng của các chương trình truyền hình cũng là một vấn đề khi khai thác. Trước đây, ở Mỹ và châu Âu, người ta chỉ có thể mã hoá để bán một phần chương trình truyền hình (vài giờ/ngày) do không có kênh sóng. Các chương trình bán theo kiểu này phải là chương trình hấp dẫn “đặc biệt”. Các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền theo phương thức phát sóng vô tuyến mặt đất phần lớn cũng chính là các đài truyền hình. Giá cao, sản phẩm nghèo nàn, khách hàng chắc chắn hạn chế.

Đối với CATV, việc khai thác truyền hình trả tiền sẽ đơn giản như bán điện, nước, điện thoại. Công ty truyền hình cáp câu dây tín hiệu vào nhà khán giả thuê bao và cắt đường dây đó nếu họ không thu được tiền. Do đó giá thành sẽ hạ. CATV có thể truyền rất nhiều kênh truyền hình chất lượng ổn định, đồng đều nên giá thành cho mỗi kênh hạ hơn nữa. Với CATV, nhà cung cấp dịch vụ không còn phải chính là đài truyền hình , mà chỉ là các công ty trung gian, mua đi bán lại các chương trình. Các công ty truyền hình cáp sẽ mua tín hiệu từ nhiều đài truyền hình và nhiều nguồn (vệ tinh, từ các đài phát mặt đất, từ băng đĩa hình), cũng có thề tự sản xuất , tập hợp lại , phát qua đường day dẫn.

Nếu như trong các thập niên 50,60 thế kỷ XX, mạng CATV được xây dựng chủ yếu do các ưu điểm đáp ứng việc truyền tín hiệu không phụ thuộc vào địa hình thời tiết, mối dài hệ thống truyền hình vô tuyến mặt đất, thì trong các thập niên gần đây, nhu cầu CATV phát sinh do ưu điểm thuận lợi để khai thác truyền hình trả tiền, chất lượng cao, số lượng kênh phong phú…

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 phat 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 cáng 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.
• Triển khai mạng CATV ở thành phố cũng có nhiều khó khăn, dây cáp chằng chịt sẽ làm mất mỹ quan thành phố (nếu đi nổi mà không đi ngầm dưới đất), việc bảo trì sửa chữa cũng rất phức tạp. Ở Mỹ, nơi CATV phát triển đầu tiên và mạnh hơn cả, người ta cũng phải lúng túng khi giải quyết vấn đề này. Thường có tình trạng nhiều công ty truyền hình cáp cùng muốn khai thác CATV ở một địa phương, nhưng vì khó khăn kể trên, thông thường chính quyền chỉ cho phép một đơn vị truyền hình cáp CATV hoạt động mà thôi. Do đó, việc đấu thầu rất căng thằng. Mạng cáp cũng không phải giăng mắc ở đâu cũng được, quá trình thi công phải qua rất nhiều va chạm, vướng mắc. Chi phí đầu tư càng trở nên nặng nề hơn.
• So với truyền hình cáp vô tuyến, CATV có phạm vi phục vụ hoạt động hẹp hơn, số lượng thuê bao giới hạn hơn, tốc độ phát triển thuê bao chậm hơn. Do vậy chi phí cho việc mua bản quyền truyền hình tính trên mỗi thuê bao sẽ lớn hơn. Nhược điểm này có thể làm CATV trở nên đắt đỏ hơn so với các phương tiện truyền hình cap vô tuyến (có khả năng lớn hơn trong mở rộng thuê bao). Trong khi đó, thuê bao càng nhiều, lợi nhuận công ty truyền hình cáp càng cao, giá thuê bao càng hạ. Ở Mỹ, nhiều hãng CATV đã lao đao vì nhược điểm này. Họ bị các công ty truyền hình vệ tinh lấy đi khá nhiều khán giả, vì với số lượng thuê bao đông hơn, các công ty truyền hình cáp vệ tinh sẵn sàng mua độc quyền phát sóng nhiều kênh truyền hình với giá rất cao. Từ đó, các chương trình CATV trở nên nghèo nàn và đắt tiền hơn so với truyền hình cap vệ tinh DTH.
• 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. Từ cuối thập niên 90, CATV analog dần dần mất đi ưu thế về chất lượng trước các công nghệ truyền hình vệ tinh kỹ thuật số. Khán giả truyền hình có thể dễ dàng nhận ra bằng mắt thường sự yếu kém chất lượng hình ảnh của CATV analog so với công nghệ số.
• 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. Công ty truyền hình cáp rất dễ bị thất thu vì nạn xem “trộm”. Đây là vấn đề thường xảy ra trong giai đoạn triển khai CATV ở các nước đang phát triển. Tại Trung Quốc, Thái lan, Campuchia…tín hiệu một thuê bao có thể cung cấp nối dài cho hàng trăm TV xem “chùa”. Chìo 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 mối dài ngoài sự kiểm soát của công ty truyền hình cáp. Chẳng hạn như trường hợp chúng tôi đã từng gặp ở Quảng Châu, Trung Quốc, một nhà tập thể dùng chung tín hiệu truyền hình cáp từ một thuê bao và mấy chục TV chỉ trả chung chi phí một thuê bao (tính ra chỉ hơn 20.000đ VN/tháng, mỗi TV chỉ trả chưa đến 500đ VN/tháng). Còn ở Phnômpênh, Campuchia, công ty truyền hình cáp thường xuyên phải nhờ đến công an để giải quyết tình trạng xem lậu, nhưng xem ra không hiệu quả. Tín hiệu bị câu ngoài kiểm soát không gây tổn hại như câu trộm điện, nên rất khó phát hiện. Hơn nữa, tín hiệu có thể lấy bất kỳ nơi đâu từ đường dây trong nhà, như câu điện thoại song song, thời gian thực hiện chỉ vài chục phút, thiết bị sử dụng rẻ tiền, có sẵn trên thị trường. Để đối phó, các công ty truyền hình cáp phải mã hoá tín hiệu. Như vậy sẽ tốn thêm cho mỗi thuê bao một bộ giải mã. Do đó, CATV không còn rẻ tiền và đơn giản nữa.

Do những nhược điểm trên, đến cuối thế kỷ trước, sự phát triển của CATV tại các nước công nghệ truyền hình phát triển (Bắc Mỹ, châu Âu) đã chậm lại. Ở Mỹ, Direct TV, một hãng truyền hình vệ tinh, đã vượt qua các hãng truyền hình CATV, đọat ngôi vị dẫn đầu số lượng thuê bao. Các công ty truyền hình vệ tinh châu Âu trở thành tập đoàn khổng lồ xuyên quốc gia, trong khi các hãng truyền hình CATV chỉ có vai trò khiêm tốn ở từng thành phố, thị trấn. Còn ở Thái Lan, một nước đang phát triển, CATV phút chốc trở nên lép vế trước DTH do Công ty UBC triển khai, thủ đô Bangkok nằm giữa một rừng chảo. Ở Hongkong, nơi đã có mạng CATV hoàn chỉnh, khán giả đã lại bắt đầu sử dụng phương tiện truyền hình vệ tinh nhỏ gọn. Ở Nga, mạng truyền hình vệ tinh DTH Bonum thắng lớn trong cuộc đua với CATV …