Nghiên cứu công nghệ truyền hình 3d và khả năng ứng dụng tại đài truyền hình việt nam,luận văn thạc sỹ kỹ thuật điện tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - ĐÀM PHI HÙNG NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH 3D VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số: 60520203 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS.TRẦN XUÂN TRƢỜNG TP.HỒ CHÍ MINH, 2014 i TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC Họ tên học viên: ĐÀM PHI HÙNG Năm sinh: 1979 Cơ quan công tác: Trung tâm Kỹ thuật Truyền dẫn Phát sóng – Đài Truyền hình Việt Nam Khoá: K 20.1 Ngành: Kỹ thuật điện tử Cán hƣớng dẫn: TS.Trần Xuân Trƣờng Mã số: 60520203 Bộ môn: Kỹ thuật Điện tử Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu Cơng nghệ truyền hình 3D khả ứng dụng Đài Truyền hình Việt Nam” Mục đích nghiên cứu đề tài: - Nghiên cứu hình ảnh ba chiều (3DV) truyền hình ba chiều (3DTV), phƣơng pháp mã hóa hình ảnh ba chiều, phƣơng pháp truyền dẫn 3DTV - Xây dựng mơ hình phát sóng thử nghiệm truyền hình ba chiều Đài THVN thời gian tới Phƣơng pháp nghiên cứu kết đạt đƣợc: Đề tài nghiên cứu tổng quan truyền hình 3D, nguyên lý truyền hình 3D, cơng nghệ ghi hình, mã hóa truyền dẫn 3DTV, phần tử đầu cuối hệ thống 3DTV phát triển truyền hình 3D giới thời gian gần Đề tài đƣa phƣơng pháp thực tế phát triển 3DTV Qua đó, với việc phân tích thực trạng hệ thống phát sóng Đài THVN để đƣa phƣơng pháp ứng dụng phát sóng thử nghiệm truyền hình 3DTV Đài THVN Điểm bình qn mơn học: Điểm bảo vệ luận văn: Ngày tháng Xác nhận cán hƣớng dẫn: TS.Trần Xuân Trƣờng năm 2014 Học viên Đàm Phi Hùng Xác nhận Bộ môn: Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải ii MỤC LỤC Trang TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC i MỤC LỤC ii LỜI MỞ ĐẦU v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xi CHƢƠNG I - TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH 3D 1.1 Giới thiệu chƣơng 1.2 Tổng quan phát triển truyền hình chiều 1.3 Lịch sử phát triển dịch vụ 3DTV 1.4 Các vấn đề 10 1.4.1 Sự chấp nhận 3DTV thị trƣờng 10 1.4.2 Các hội thách thức 3DTV 14 1.5 Kết luận chƣơng 19 CHƢƠNG II - NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH 3D 20 2.1 Giới thiệu chƣơng 20 2.2 Hệ thống thị giác ngƣời .20 2.2.1 Các tín hiệu độ sâu/ dành cho hai mắt 25 2.2.2 Sự điều chỉnh 27 2.2.3 Thị sai .27 2.3 Các nguyên lý tạo ảnh lập thể 3D/3DTV .30 2.4 Phƣơng pháp tự lập thể 40 2.5 Kết luận chƣơng 43 CHƢƠNG III - CÁC KỸ THUẬT NỀN TẢNG TRONG 3DTV 44 3.1 Giới thiệu chƣơng 44 3.2 Các phƣơng pháp điều khiển (mastering) tín hiệu 3D 44 Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải iii 3.2.1 Điều khiển khung cho video lập thể thông thƣờng (CSV) .45 3.2.2 Nén không gian .46 3.2.3 Nén video lập thể thông thƣờng .49 3.3 Các phƣơng pháp tiên tiến khác .55 3.3.1 Video cộng thêm độ sâu (V+D) .58 3.3.2 Video đa cảnh cộng thêm độ sâu (MV+D) 62 3.3.3 Video phân lớp độ sâu(LDV) 64 3.4 Các phƣơng pháp trình diễn nén tín hiệu tƣơng lai gần 67 3.4.1 Các phƣơng pháp truyền dẫn 3DTV/3D 68 3.4.2 Khái quát phƣơng pháp truyền tải .68 3.5 DVB 84 3.6 DVB – H 92 3.7 Kết luận chƣơng 97 CHƢƠNG - KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG PHÁT SÓNG TRUYỀN HÌNH 3D TẠI ĐÀI THVN 98 4.1 Giới thiệu chƣơng 98 4.2 Hiện trạng hệ thống truyền dẫn phát sóng Đài THVN 98 4.2.1 Hệ thống truyền dẫn phát sóng qua vệ tinh 99 4.2.2 Hệ thống truyền dẫn phát sóng mặt đất 100 4.2.3 Hệ thống truyền hình cáp .102 4.2.4 Hệ thống máy phát số .103 4.3 Xây dựng mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV Đài THVN 104 4.3.1 Lựa chọn phƣơng pháp mã hóa đóng gói nội dung 3D .104 4.3.2 Phƣơng pháp đóng gói mã hóa tƣơng thích khung CSV phát sóng thử nghiệm Đài THVN 106 4.4 Các mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV 111 4.4.1 Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV qua vệ tinh 111 4.4.2 Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV hệ thống truyền hình cáp 114 Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải iv 4.4.3 Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV hệ thống máy phát số mặt đất ……………………………………………………………………………… 116 4.5 Đánh giá khả ứng dụng phát sóng truyền hình 3D đài THVN .118 4.6 Kết luận chƣơng 119 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 120 LỜI CẢM ƠN 123 LỜI CAM ĐOAN 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO 125 Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thơng Vận tải v LỜI MỞ ĐẦU Truyền hình chiều (3DTV) với trải nghiệm cho ngƣời xem trở thành sốt lĩnh vực giải trí thời gian vừa qua Nhiều phim với định dạng chiều thành cơng ngồi mong đợi, mở xu hƣớng phát triển ngành cơng nghiệp giải trí Truyền hình chiều trở thành dịch vụ truyền hình thƣơng mại Mỹ năm 2010 dịch vụ truyền hình chiều sớm đƣợc khai trƣơng nƣớc khác ESPN phát sóng chƣơng trình thể thao 3D giới với trận bóng đá World Cup 2010, với khoảng 85 kiện thể thao trực tiếp năm hoạt động Nhiều nhà sản xuất trình diễn hình hiển thị 3D triển lãm điện tử tiêu dùng gần nhƣ Samsung, LG, Sony, Sharp… Một số tiêu chuẩn liên minh thƣơng mại tích cực làm việc để hỗ trợ việc thƣơng mại hóa dịch vụ Các nội dung 3D đƣợc sáng tạo nhiều thời gian gần Với xu hƣớng phát triển mạnh mẽ truyền hình chiều giới nhu cầu thực tế Việt Nam, chọn đề tài: “ Nghiên cứu Cơng nghệ truyền hình 3D khả ứng dụng Đài Truyền hình Việt Nam” Đề tài nghiên cứu tổng quan truyền hình 3D, nguyên lý truyền hình 3D, cơng nghệ ghi hình, mã hóa truyền dẫn 3DTV, phần tử đầu cuối hệ thống 3DTV phát triển truyền hình 3D giới thời gian gần Mục đích đề tài đƣa phƣơng pháp thực tế phát triển 3DTV Qua đó, với việc phân tích thực trạng hệ thống phát sóng Đài THVN để đƣa phƣơng pháp ứng dụng phát sóng thử nghiệm truyền hình 3DTV Đài THVN Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu hình ảnh ba chiều (3DV) truyền hình ba chiều (3DTV), phƣơng pháp mã hóa hình ảnh ba chiều, phƣơng pháp truyền dẫn 3DTV Xây dựng mô hình phát sóng thử nghiệm truyền hình ba chiều Đài THVN thời gian tới Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải vi Đối tƣợng nghiên cứu: Nguyên lý hình ảnh ba chiều, truyền hình ba chiều Các phƣơng pháp mã hóa, truyền dẫn truyền hình ba chiều Thực trạng hệ thống truyền dẫn Đài THVN Phạm vi nghiên cứu: Ngồi vấn đề nghiên cứu khả ứng dụng phát sóng truyền hình ba chiều Đài THVN, đề tài nghiên cứu nguyên lý tạo ảnh lập thể 3D/3DTV nén video lập thể thông thƣờng (CSV), nghiên cứu phƣơng pháp mã hóa truyền dẫn tín hiệu 3D Phƣơng pháp nghiên cứu: Nghiên cứu dựa tài liệu nghiên cứu đƣợc cơng bố tạp chí - hội thảo ngồi nƣớc có liên quan đến lĩnh vực truyền hình số truyền hình ba chiều Nghiên cứu thực trạng hệ thống truyền dẫn Đài THVN để từ xây dựng mơ hình truyền dẫn 3DTV Đài THVN Kết cấu Luận văn gồm chƣơng nhƣ sau: CHƢƠNG I - TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH 3D CHƢƠNG II - NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH 3D CHƢƠNG III - CÁC KỸ THUẬT NỀN TẢNG TRONG 3DTV CHƢƠNG IV - KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG PHÁT SĨNG TRUYỀN HÌNH 3D TẠI ĐÀI THVN Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ Ý nghĩa 1080p định dạng video độ phân giải cao với độ phân giải 1920x1080 điểm ảnh, quét liên 1080p tục, có nghĩa khung video đƣợc truyền dẫn toàn dịng qt đơn Các cơng nghệ hiển thị số (LCD, plasma, DLP, LCoS…) thay ống tia điện tử thực Tốc độ việc quét liên tục, hiển thị 60 khung video làm tƣơi giây – thƣờng gọi tốc độ quét 60Hz Các 120-Hz HDTVvowis tốc độ tƣơi 120-Hz sử dụng trình xử lý video phức tạp để tăng gấp đôi tốc độ tiêu chuẩn tới 120fps cách chèn khung video phụ khung đen Tốc độ Tốc độ làm tƣơi giảm hiệu ứng chuyển động làm tƣơi nhanh bị mờ tốt tốc độ làm tƣời 120-Hz 240-Hz Quá trình làm tƣơi 240-Hz tạo chèn ba khung video cho vào khung gốc Advanced video AVC coding Mã hóa video cao cấp Consumer electronic CEA association Hiệp hội điện tử tiêu dùng Consumer electronic CES show Triển lãm điện tử tiêu dùng Computer-generated CGI CSV imagery Tạo ảnh máy tính Conventional stereo Là loại biểu thị video 3D đơn giản nhất, có video liệu điểm ảnh video mầu sắc đƣợc Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải viii thu nhận camera Hai chiều Một ảnh vật thể có hai 2D Dimensional chiều chiều rộng chiều cao, khơng có chiều sâu Một ảnh đơn với liệu thể khác 2D + Delta ảnh cảnh nhìn đƣợc mắt thứ hai với siêu liệu phụ khác Có xuất với chiều rộng, cao, 3D Dimensional sâu (ba chiều) Digital satellite news DSNG gathering Thu thập tin tức truyền hình vệ tinh số Giao diện hình ảnh số Đó dạng kết nối máy tính nhiều chân để vận chuyển tín hiệu DVI Digital Visual video độ phân giải cao từ nguồn video Interface thành phần (nhƣ cáp vệ tinh HD, đầu phát DVD) tới TV có khả hiển thị HD có đấu nối tƣơng thích Digital video DVB broadcast Hiệp hội truyền hình số Một cách thiết lập video ngƣời sử dụng chọn điểm nhìn họ; yêu FVV Free viewpoint video cầu định dạng video 3D cho phép hoàn trả cảnh nhìn đầu liên tục sơ lớn đầu khác phía giải mã Một xử lý 3D hiệu suất cao tích hợp toàn GPU Graphics Processing Unit HDMI High-Definition Multimedia Interface chức 3D (biến hình, chiếu sáng, thiết lập hoàn trả) Tƣơng tự nhƣ DVI (nhƣng sử dụng đấu nối nhỏ hơn) Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải ix HVS Human Visual System Hệ thống cảm nhận thông tin hình ảnh ngƣời International ITU telecommunication Tổ chức viễn thông quốc tế union Video phân lớp độ sâu Là định dạng thay LDV Layer Depth Video xuất phát từ MV+D Nó sử dụng video mầu liên kết với đồ độ sâu lớp LCD Liquid Crystal Display MPEG Motion Picture Màn hiển thị tinh thể lỏng, sử dụng để chế tạo hiển thị TV phẳng Nhóm chuyên gia ảnh động Experts Group MVC Multiview video Mã hóa video nhiều cảnh coding MV+D Multiview Video plus Là định dạng sử dụng tƣơng quan Depth (MV+D) cảnh để biểu thị video 3D, đƣợc sử dụng cho ứng dụng 3D tiên tiến Society of motion SMPTE picture and television Hiệp hội kỹ sƣ ảnh động truyền hình engineers V+D Video plus Depth Là biểu thị bao gồm tín hiệu video đồ độ sâu điểm ảnh Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thơng Vận tải 111  Mã hóa MPEG-4 AVC HD/SD 4:2:2/4:2:0 (tới High442 Profile Level  Hỗ trợ MPEG-4 AVC với độ xác 10 bit  Mã hóa MPEG-2 Video HD/SD 4:2:2/4:2:0 (tới MP@HL)  Tốc độ bit hình ảnh từ Mbps tới 80 Mbps  Là thành phần hệ thống phân phối tín hiệu 3D với đầu thu 4.1) Ericsson RX8200 công nghệ Simulsync 3D Ericsson  Độ trễ thấp 4.4 Các mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV 4.4.1 Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV qua vệ tinh Phát sóng qua vệ tinh dịch vụ 3DTV thực đƣợc cách sử dụng toàn băng tần HDTV cho kênh 3DTV đơn với phƣơng pháp đóng gói tín hiệu tƣơng thích khung 3D Với phƣơng pháp này, nhiều TV hộ gia đình điều chỉnh để thu đƣợc chƣơng trình khác 3DTV, HDTV, DTV gói dịch vụ vệ tinh Mơ hình tổng thể hệ thống truyền dẫn dịch vụ 3DTV với dịch vụ khác qua hệ thống phát sóng vệ tinh nhƣ sau: Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 112 Hình 4.5 - Mơ hình truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng hạ tầng truyền dẫn DTH Nhƣ nói, phát sóng thử nghiệm dịch vụ 3DTV hệ thống phát sóng qua vệ tinh băng C Ku – DTH Đài THVN dùng phƣơng pháp tƣơng thích khung 3D, đóng gói nội dung 3D vào kênh HDTV Trong đó, sử dụng 01 mã hóa HDTV để mã hóa nội dung 3DTV đƣợc đóng gói để mã hóa truyền dẫn kênh HDTV qua vệ tinh Mơ hình hệ thống phát sóng thử nghiệm dịch vụ 3DTV tƣơng thích khung qua vệ tinh Đài THVN nhƣ sau: Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thơng Vận tải 113 MƠ HÌNH PHƢƠNG THỨC PHỦ SÓNG THỬ NGHIỆM DỊCH VỤ 3DTV QUA VỆ TINH Vệ tinh Vệ tinh V A Encoder 2D MPEG V A Encoder 2D MPEG NGƢỜI XEM MUX V A Trạm phát sóng lên vệ tinh băng C, KU Encoder 2D MPEG STB 2D-3DTV Đóng gói mã hóa theo tiêu chuẩn MPEG Dữ liệu CVS 3DTV LCD Hình 4.6 - Mơ hình truyền dẫn dịch vụ 3DTV thử nghiệm hệ thống truyền dẫn vệ tinh băng C Ku Đài THVN Trong mơ hình này, đóng gói mã hóa tín hiệu HDTV theo tiêu chuẩn MPEG-4/H.264 đóng gói tín hiệu 3D CVS HD (với hai dịng tín hiệu video dành cho mắt trái mắt phải) vào khung HDTV sau mã hóa tín hiệu chƣơng trình HDTV theo tiêu chuẩn MPEG-4/ H.264 Đầu dòng truyền tải MPEG đƣợc ghép kênh với dịch vụ khác để đƣa vào phát sóng qua vệ tinh băng C Ku – DTH Tại phía thu, ngƣời xem dùng đầu thu vệ tinh giải mã tín hiệu HD chƣơng trình để thu đƣợc dòng truyền tải với hai dòng video dành cho mắt trái mắt phải để đƣa tới TV 3D hiển thị Ngƣời xem dùng kính chập hình để xem đƣợc hình ảnh 3D Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 114 4.4.2 Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV hệ thống truyền hình cáp Hệ thống truyền hình cáp truyền thống gặp khó khăn truyền dẫn gói (nhiều) kênh 3DTV, nhƣng với số lƣợng định kênh 3DTV (khoảng 20 30 kênh) hệ thống truyền hình cáp truyền thống truyền dẫn đƣợc cách phân bổ băng tần hợp lý Mơ hình tổng thể hệ thống truyền hình cáp phát sóng dịch vụ 3DTV đƣợc trình bày nhƣ “Hình 4.7” Hình 4.7 - Mơ hình truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng hạ tầng truyền hình cáp Hiện tại, Đài THVN triển khai hệ thống truyền hình cáp số theo tiêu chuẩn DVB-C với nhiều kênh SDTV, HDTV đƣợc phát sóng có chất lƣợng cao Với ƣu băng tần, việc sử dụng hệ thống cáp số để phát sóng thử nghiệm vài dịch Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 115 vụ 3DTV theo phƣơng pháp tƣơng thích khung, sử dụng thiết bị có sẵn đầu thu HDTV có khách hàng hồn tồn khả thi có khả mang lại dịch vụ nguồn thu Mơ hình hệ thống phát sóng dịch vụ 3DTV qua mạng truyền hình cáp số Đài THVN đƣợc trình bày nhƣ “Hình 4.8” MƠ HÌNH PHƢƠNG THỨC PHỦ SĨNG THỬ NGHIỆM DỊCH VỤ 3DTV QUA MẠNG TRUYỀN HÌNH CÁP V A Encoder 2D MPEG V A Encoder 2D MPEG NGƢỜI XEM MUX V A Cables System STB 2D-3DTV Encoder 2D MPEG 3DTV LCD Đóng gói mã hóa theo tiêu chuẩn MPEG Dữ liệu CVS Hình 4.8 - Mơ hình truyền dẫn dịch vụ 3DTV thử nghiệm mạng truyền hình cáp Đài THVN Trong mơ hình “Hình 4.8”, đóng gói mã hóa tín hiệu HDTV theo tiêu chuẩn MPEG-4/H.264 đóng gói tín hiệu 3D CVS HD (với hai dịng tín hiệu video dành cho mắt trái mắt phải) vào khung HDTV sau mã hóa tín hiệu chƣơng trình HDTV theo tiêu chuẩn MPEG-4/ H.264 Đầu dòng truyền tải MPEG đƣợc ghép kênh với dịch vụ khác để đƣa vào mạng truyền hình cáp số có sẵn Tại phía thu, ngƣời xem dùng đầu thu số giải mã tín hiệu chƣơng trình HD để thu đƣợc dịng truyền tải với hai dòng video dành cho mắt trái mắt phải để đƣa tới TV 3D hiển thị Ngƣời xem dùng kính chập hình để xem đƣợc hình ảnh 3D Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thơng Vận tải 116 4.4.3 Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV hệ thống máy phát số mặt đất Mơ hình tổng thể hệ thống hệ thống phát sóng dịch vụ 3DTV qua hệ thống máy phát sóng số mặt đất đƣợc trình bày nhƣ “Hình 4.9” Hình 4.9 - Mơ hình truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng hệ thống máy phát sóng số mặt đất Các máy phát sóng truyền hình số mặt đất theo chuẩn DVB-T2 Đài THVN phát sóng chƣơng trình Đài THVN Với việc sử dụng chuẩn DVB-T2, việc Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 117 sử dụng dung lƣợng kênh dƣ thừa dùng để phát sóng thử nghiệm dịch vụ 3DTV theo phƣơng pháp tƣơng thích khung cách sử dụng tồn băng tần HDTV hồn tồn khả thi Mơ hình hệ thống phát sóng thử nghiệm dịch vụ 3DTV qua máy phát số DVB-T2 Đài THVN đƣợc trình bày nhƣ “Hình 4.10” MƠ HÌNH PHƢƠNG THỨC PHỦ SĨNG THỬ NGHIỆM DỊCH VỤ 3DTV QUA MÁY PHÁT SỐ MẶT ĐẤT V A V A Encoder 2D MPEG NGƢỜI XEM Encoder 2D MPEG MUX V A Encoder 2D MPEG Đóng gói mã hóa theo tiêu chuẩn MPEG STB 2D-3DTV Máy phát sóng số DVB-T2 3DTV LCD Dữ liệu CVS Hình 4.10 - Mơ hình truyền dẫn dịch vụ 3DTV thử nghiệm sử dụng máy phát hình số mặt đất Đài THVN Trong mơ hình này, đóng gói mã hóa tín hiệu HDTV theo tiêu chuẩn MPEG-4/H.264 đóng gói tín hiệu 3D CVS HD (với hai dịng tín hiệu video dành cho mắt trái mắt phải) vào khung HDTV sau mã hóa tín hiệu chƣơng trình HDTV theo tiêu chuẩn MPEG-4/ H.264 Đầu dòng truyền tải MPEG đƣợc ghép kênh với dịch vụ khác nhƣ SDTV, HDTV…để đƣa vào máy phát hình mặt đất theo chuẩn DVB-T2 Tại phía thu, ngƣời xem dùng đầu thu số mặt đất giải mã tín hiệu chƣơng trình HD để thu đƣợc dịng truyền tải với hai dòng video dành cho mắt trái mắt phải để đƣa tới TV 3D hiển thị Ngƣời xem dùng kính chập hình để xem đƣợc hình ảnh 3D Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 118 4.5 Đánh giá khả ứng dụng phát sóng truyền hình 3D đài THVN Truyền hình chiều – 3DTV tạo sức hút lớn cho ngành công nghiệp giải trí cơng chúng với thành cơng ấn tƣợng, mong đợi phim điện ảnh đƣợc công chiếu năm gần Với thành cơng đó, với phát triển công nghệ, vận chuyển hiển thị nội dung 3D tới nhà thời điểm hoàn toàn khả thi đƣợc triển khai thử nghiệm nhiều nƣớc giới Trong năm qua, có nhiều nhà phát sóng quảng bá thơng báo triển khai kênh 3D nhiều nhà phát sóng dịch vụ khác có kế hoạch thực phát sóng chƣơng trình 3D tƣơng lai gần Việc phát sóng 3DTV đƣợc thực kiện thể thao lớn nhƣ Worlcup 2010, hay giải quần vợt Wimbledon 2012, kiện văn hóa lớn…Cùng với việc tăng cƣờng sản xuất nội dung 3D phim trƣờng, nhà sản xuất nội dung khác khả phát triển phát sóng dịch vụ truyền hình 3D tới nhà đƣợc mở rộng, triển khai thực tế Đáp ứng nhu cầu phát triển truyền hình 3D nhà phát sóng, nhà cung cấp nội dung khán giả; tổ chức chuẩn hóa, nhà sản xuất tích cực nghiên cứu để nhanh chóng đƣa đƣợc tiêu chuẩn công nghiệp sản phẩm 3DTV ngày tiện lợi cho ngƣời xem với mục đích quảng bá, phát triển 3DTV, đƣa nội dung 3DTV đến nhà qua phƣơng tiện phát sóng quảng bá Khơng nằm ngồi xu hƣớng phát triển cơng nghệ giới, năm qua Đài THVN đổi công nghệ, chuyển dần sang sản xuất, phát sóng chƣơng trình truyền hình theo cơng nghệ truyền hình số đại Hiện tại, việc sản xuất nội dung, phát sóng vệ tinh, mặt đất, cáp Đài THVN thực dần chuyển dịch hoàn toàn theo định dạng số Với phát triển nhanh chóng truyền hình 3D, nhu cầu ngày cao ngƣời dân việc thƣởng thức chƣơng trình truyền hình chất lƣợng cao, việc sớm nghiên cứu, đƣa vào phát sóng thử nghiệm dịch vụ truyền hình chất lƣợng cao 3DTV tƣơng thích với hệ thống phát Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thơng Vận tải 119 sóng truyền hình số hình thành, phù hợp với thiết bị thu xem có ngƣời dân việc làm tất yếu cần phải thực sớm 4.6 Kết luận chƣơng Trong chƣơng 4, Tơi trình bày hệ thống truyền dẫn phát sóng Đài THVN gồm: Truyền dẫn phát sóng qua vệ tinh, truyền dẫn phát sóng mặt đất, hệ thống truyền hình cáp hệ thống máy phát số Đồng thời chƣơng này, Tơi xây dựng mơ hình phát sóng thử nghiệm Đài THVN nhƣ: Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV qua vệ tinh, mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV hệ thống truyền hình cáp, mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV hệ thống máy phát số mặt đất Cuối đánh giá khả ứng dụng phát sóng truyền hình 3D Đài THVN Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 120 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Kết Luận Với sức hấp dẫn truyền hình 3D, việc triển khai thử nghiệm 3DTV đƣợc thực nhiều quốc gia với nhiều nhà cung cấp dịch vụ khác Các tổ chức chuẩn hóa cơng ty sản xuất thiết bị làm việc tích cực để đƣa chuẩn thiết bị, công nghệ thiết bị sản xuất, hiển thị 3DTV đáp ứng yêu cầu phát triển dịch vụ truyền dẫn, cung cấp nội dung 3D Với mong muốn truyền hình chiều sớm triển khai Việt Nam, đáp ứng nhu cầu giải trí ngƣời xem truyền hình Đề tài nghiên cứu cơng nghệ truyền hình 3D khả ứng dụng cơng nghệ Việt Nam, đề tài nghiên cứu tổng quan truyền hình 3D, nguyên lý truyền hình 3D, cơng nghệ ghi hình, mã hóa truyền dẫn 3DTV, phần tử đầu cuối hệ thống 3DTV phát triển truyền hình 3D giới thời gian gần Đề tài đƣa phƣơng pháp thực tế phát triển 3DTV Việt Nam Qua đó, với việc phân tích thực trạng hệ thống phát sóng Đài THVN để đƣa phƣơng pháp ứng dụng phát sóng thử nghiệm truyền hình 3DTV Đài THVN Đó việc triển khai, việc thử nghiệm phát sóng 3DTV Đài THVN nên lựa chọn phƣơng pháp đóng gói tín hiệu truyền hình ba chiều theo phƣơng pháp Video lập thể truyền thống (CSV) để sử dụng thiết bị mã hóa tín hiệu HDTV, đầu thu HDTV ti vi có khả hiển thị tín hiệu truyền hình ba chiều có thị trƣờng Để cung cấp cho ngƣời xem 3DTV nội dung ba chiều, video mầu không lập thể thông tin độ sâu liên kết với điểm ảnh phải đƣợc nén truyền dẫn qua hạ tầng quảng bá 2DTV cổ điển Để đảm bảo tƣơng thích ngƣợc với Set Top Box 2DTV tồn tại, video mầu 2D phải đƣợc mã hóa sử dụng chuẩn MPEG-2 MPEG-4 (phần hình ảnh) cơng cụ AVC dự án DVB châu Âu Việc truyền dẫn nội dung 3D đƣợc thử nghiệm Đài THVN đƣợc thực qua cáp (DVB-C), vệ tinh (DVB-S2) máy phát mặt đất (DVB-T2) Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 121 Tuy nhiên đề tài tập trung nghiên cứu công nghệ 3D lập thể, nghiên cứu phƣơng pháp xử lý, mã hóa, đóng gói tín hiệu 3D theo phƣơng pháp video lập thể truyền thống phát sóng nội dung 3D truyền thống Ngƣời xem phải dùng kính chuyên dụng để thƣởng thức nội dung 3D, gây cảm giác không thoải mái thƣởng thức nội dung 3D nhà Đề tài chƣa nghiên cứu kỹ thuật nén để giảm băng tần truyền dẫn cho định đạng video cộng thêm độ sâu (V+D), video đa cảnh cộng thêm độ sâu (MV+D) video phân lớp độ sâu (LDV) Đây định dạng tín hiệu 3D độ phân giải cao chiếm dung lƣợng tƣơng đối lớn Hƣớng phát triển đề tài Hƣớng phát triển đề tài nghiên cứu kỹ thuật nén hiệu cho định dạng tín hiệu 3D nhƣ video cộng thêm độ sâu (V+D), video đa cảnh cộng thêm độ sâu (MV+D), video phân lớp độ sâu (LDV) Khi đạt đƣợc hiệu suất nén cho định dạng tín hiệu giúp giảm băng tần truyền dẫn việc truyền dẫn tín hiệu 3D chất lƣợng cao thông qua hệ thống truyền dẫn tới ngƣời xem dễ dàng Một hƣớng phát triển đề tài nghiên cứu công nghệ 3D tự lập thể Công nghệ tự lập thể không yêu cầu ngƣời xem phải sử dụng thêm phụ kiện đặc biệt nào, việc cảm nhận 3D tự động, không yêu cầu kính lọc hay chập hình Vì làm cho ngƣời xem cảm thấy thoải mái cảm nhận nội dung 3D với chất lƣợng cao Tuy nhiên cơng nghệ địi hỏi q trình ghi hình, mã hóa, đóng gói, truyền dẫn phức tạp hơn, yêu cầu phải phát triển hình hiển thị tƣơng đối phức tạp kết cấu hạ tầng phải thay đổi nhiều Hiện tại, nhiều quốc gia, việc triển khai dịch vụ 3DTV, nhà phát sóng, vận hành mạng sử dụng chuẩn CSV (tƣơng thích khung 3D) để vận chuyển, truyền dẫn dịch vụ 3D kênh HDTV dùng thiết bị sản xuất, truyền dẫn, thu hiển thị có sẵn Các thiết bị dùng cho cơng nghệ 3DTV Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thơng Vận tải 122 tƣơng thích khung đƣợc nhiều nhà sản xuất đƣa thị trƣờng, với nhiều loại hình hiển thị 3DTV giúp cho khán giả nhanh chóng thƣởng thức phim 3D với trải nghiệm nhà giá chấp nhận đƣợc Trong thời gian tới, với phát triển công nghệ hoạt động tích cực ngành cơng nghiệp giải trí, tƣơng lai 3DTV phát triển với thiết bị, kỹ thuật nén, cơng nghệ thu hình, mã hóa, truyền dẫn hiển thị đáp ứng việc thƣởng thức nội dung 3D với chất lƣợng cao thuận tiện Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 123 LỜI CẢM ƠN Sau 06 tháng nghiên cứu thực Luận văn, đƣợc hƣớng dẫn tận tình Giáo viên hƣớng dẫn, hỗ trợ từ đồng nghiệp, thầy khoa Điện – Điện tử - Trƣờng Đại học Giao thơng vận tải tơi hồn thành đề tài : “ Nghiên cứu Cơng nghệ truyền hình 3D khả ứng dụng Đài Truyền hình Việt Nam” Tơi xin trân thành cảm ơn: - TS Trần Xuân Trƣờng – Giáo viên hƣớng dẫn, ngƣời tận tình giúp thực thành công đề tài - Các Thầy khoa Điện – Điện tử - Trƣờng đại học Giao thông Vận tải - Cơ quan bạn đồng nghiệp Đài THVN nơi công tác hỗ trợ đóng góp cho đề tài - Các bạn học lớp Cao học Kỹ thuật Điện tử K20, ngƣời chia sẻ động viên tơi q trình học tập trƣờng Cơng nghệ truyền hình 3D cơng nghệ Việt Nam Vì đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy, bạn cho ý kiến góp ý Trân trọng cảm ơn Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 124 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ nguyên tắc kết trình bày luận văn đƣợc thu thập đƣợc trình nghiên cứu trung thực chƣa đƣợc công bố trƣớc Tác giả Luận văn Đàm Phi Hùng Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đỗ Hoàng Tiến – Vũ Đức Lý (2001), Truyền hình số, NXB Khoa học kỹ thuật [2] Tạp chí khoa học kỹ thuật truyền hình – Trung tâm nghiên cứu ứng dụng khoa học kỹ thuật truyền hình – Đài THVN [3] Nguyễn Kim Sách – Truyền hình số có nén Multimedia, NXB khoa học kỹ thuật Tiếng Anh [4] ALBOVIK (2000), Image and Video processing, ACADEMIC PRESS, Canada [5] DVB (2011), Digital Video Broadcasting; Frame Compatible Plano – Stereoscopic 3DTV (DVB – 3DTV), DVB [6] DVB (2012), Digital Video Broadcasting (DVB); Frame Compatible Planostereoscopic 3DTV, ETSI [7] Daniel Minoli (2010), 3DTV Content capture, Encoding, and Transmission – Building the transport infrastructure for commercial services, A Jonh Wiley & Son, Inc, Publication [8] Ericsson (2011), Deploying 3DTV in 2011, Ericsson [9] Namho Hur, Gwangsoon Lee, Woongshik You, Jinhwan Lee, and Chunghyun Ahn (2004), An HDTV-Compatible 3DTV Broadcasting System, ETRI Journal, Volume 26, Number 2, April 2004 [10] Peiya Liu (1999), MPEG-4 A Multimedia Standard for the third Millenium part and 2, IEEE [11] ROB KOENEN (1997), MPEG-4 Overview, ISO/ IEC, Fribourg [12] Vetro, A.; Tourapis, A.M.; Muller, K.; Chen, T., (2011), 3D-TV Content storage and Transmission, Mutsubishi Electric Research Laboratories Đàm Phi Hùng – Lớp Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông Vận tải