Ứng dụng và triển khai kỹ thuật truyền hình độ phân giải cao cho đài truyền hình thành phố hồ chí minh,luận văn thạc sỹ kỹ thuật điện tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRẦN THANH LAM ỨNG DỤNG VÀ TRIỂN KHAI T UẬT TRU CHO ĐÀI TRU N N ĐỘ PHÂN GIẢI CAO N HÌNH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN T ẠC SĨ THUẬT TP.Hồ Chí Minh, 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRẦN THANH LAM ỨNG DỤNG VÀ TRIỂN KHAI T UẬT TRU ỀN N ĐỘ PHÂN GIẢI CAO CHO ĐÀI TRU ỀN HÌNH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60520203 LUẬN VĂN T ẠC SĨ CÁN BỘ THUẬT ƯỚNG DẪN: TS VÕ TRƯỜNG SƠN TP.Hồ Chí Minh, 2014 i TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO ỌC Năm sinh: 1977 Họ tên học viên: Trần Thanh Lam Cơ quan công tác: Đài truyền hình Thành Phố Hồ Chí Minh Khố: 20.1 Chun ngành: Kỹ thuật Điện tử Cán hướng dẫn: TS V Tr Mã số: 60.52.70 S Bộ môn: Kỹ thuật Viễn thông Tê đề tài luậ vă : Ứng dụng triển khai kỹ thuật truyền hình độ phân giải cao cho Đài truyền hình Thành phố Hồ Chí Minh Mục đích - hiê cứu đề tài: Nghiên cứu vấn đề liên quan đến ỹ thuật truyền hình HDTV đặc biệt trình ày chu n vi o au io HDTV - Đề xuất giải pháp ứng dụng triển khai HDTV cho Đài truyền hình TP HC Ph pháp hiê cứu kết đạt đ ợc: Sử dụng phương pháp tổng hợp, phân tích kết hợp nghiên cứu lý thuyết sở dựa vào công bố tạp chí, hội thảo ngồi nước có liên quan đến lĩnh vực truyền hình HD tài liệu thực tế hai thác Đài truyền hình TP HC để giải vấn đề đưa luận văn đưa đề xuất trình ứng dụng triển khai truyền hình độ phân giải cao đài truyền hình TP.HCM Điểm bình qn mơn học: Điểm bảo vệ luận văn: Xác nhận cán h ớng dẫn Ngày 07 tháng 05 năm 2014 Học viên TS Võ Trường Sơn Xác nhận Bộ môn KTVT Trần Thanh Lam Trần Thanh Lam - Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải ii MỤC LỤC TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO ỌC i MỤC MỤC ii MỞ ĐẦU vii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xiii C ƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRU ỀN N SỐ 1.1 Giới thiệu .1 C hệ tru ề h h t ch s h h th t .1 h v phát triể c hệ tru ề h h số 1.3.1 Động lực đời truyền hình số 132 ch sử phát triển truyền hình số .3 3 Đặc điểm truyền hình số 1.4 Các tiêu chuẩn tru ề h h số 1.4.1 Những thách thức trình ASO .8 1.4.2 Khái niệm thông số PSI/SI 10 1.4.2.1 PSI 10 1.4.2.2 SI 10 1.4.3 Quá trình chuyển đổi từ tương tự sang số .11 S sá h u h ợc điể i a tru ề h h S v i a tru ề h h t t v tru ề h h số 12 So sánh ưu nhược điểm truyền hình tương tự truyền hình số 12 1.5.2 So sánh ưu nhược điểm truyền hình SD HD 14 1.6 Kết luậ ch I 15 C ƯƠNG II: CÁC CÔNG NG Ệ VÀ K THUẬT ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HDTV 16 2.1 Giới thiệu 16 Trần Thanh Lam - Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải iii Tiêu chuẩ tru ề h h khu : Độ phân giải ph pháp quét tỉ lệ h h điểm ảnh 16 2 Độ phân giải 16 2 Phương pháp quét .18 a Phương pháp quét x n ẽ “vi o loo ” 18 b Quét liên tục “film loo ” 19 c So sánh ỹ thuật quét x n ẻ quét liên tục 20 2.2.3 Tỷ lệ khn hình 20 Các chuẩn é vi au i tr 23 2.3.1 Tổng quan nén MPEG 24 1 ược sử đặc điểm 24 2.3.1.2 Cấu trúc luồng bít MPEG 25 2.3.2 Tiêu chu n nén MPEG-1 .26 Đặc điểm ản 26 2.3.2.2 Phần Phim ảnh âm nén MPEG-1 27 2.3.3 Tiêu chu n nén MPEG-2 .28 2.3.3.1 Các đặc điểm tiêu chu n MPEG-2 28 2.3.3.2 Ph m-cấp MPEG-2 30 2.3.3.3 Các loại dòng liệu MPEG – 31 2.3.4 Tiêu chu n nén MPEG-4 H264/AVC 34 2.3.5 Nén tín hiệu audio theo tiêu chu n MPEG-4 HDTV 37 2.3.5.1 Các profiles levels H.264/AVC 38 2.3.5.2 Kỹ thuật nén video H.264/AVC 38 2.3.6 Nén tín hiệu audio theo tiêu chu n MPEG 44 a Mơ hình tâm lý thính giác 44 b Sự che lấp tín hiệu audio 44 c Tiêu chu n nén audio MPEG 49 2.3.7 Đánh giá hiệu trình nén tín hiệu truyền hình số 50 2.4 Qui trình sản xuất HDTV 54 2.4.1 Tổng quan 54 2.4.1.1 Quá trình tiền kỳ hậu kỳ 55 Trần Thanh Lam - Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải iv 2.4.1.2 Vấn đề truyền dẫn phát sóng 57 2.4.1.3 Vấn đề lưu trữ, tái sử dụng 58 2.4.2 Sơ đồ hối nguyên lý hoạt động trình sản xuất chương trình HD phim trường 58 Sơ đồ hối tín hiệu phim trường 58 2: Nguyên lý hoạt động 61 2.5 Kết luậ ch II 62 C ƯƠNG III: CÁC P ƯƠNG T ỨC TRUYỀN DẪN HDTV 63 3.1 Giới thiệu 63 3.2 Truyền dẫn HDTV qua vệ tinh 64 3.2.1 Giới thiệu đặc điểm truyền dẫn qua vệ tinh 64 3.2.1.1 Giới thiệu 64 2 Đặc điểm 65 3.2.2 Nguyên lý truyền dẫn HDTV qua vệ tinh 66 3.2.2.1 Công nghệ DVB-S 66 3.2.2.2 Công nghệ DVB-S2 67 3.3 Truyền dẫn HDTV qua sóng mặt đất 69 3.3.1 Giới thiệu đặc điểm truyền dẫn HDTV qua sóng mặt đất 69 3.3.1.1 Giới thiệu 69 3 Đặc điểm truyền dẫn qua sóng mặt đất 69 3.3.2 Chu n DVB-T 70 3.3.3 Chu n DVB-T2 72 3.3.3.1 Mơ hình cấu trúc DVB-T2 72 3.3.3.2 Các thông số kỹ thuật ản DVB-T2 73 3.4 Ph thức truyền dẫn HDTV qua mạng truyền hình cáp 75 3.4.1 Giới thiệu đặc điểm 75 3.4.1.1 Giới thiệu 75 Đặc điểm truyền ẫn qua mạng cáp 76 3.4.2 Nguyên lý truyền dẫn HDTV qua mạng truyền hình cáp 77 3.5 Truyền dẫn HDTV qua mạng Internet ( IP-HDTV) 78 Trần Thanh Lam - Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thơng vận tải v 3.5.1 Mơ hình hệ thống 78 3.5.2 Các thành phần ản mạng IPTV 79 3.5.2.1 Thành phần ản mạng IPTV 79 3.5.2.2 Truyền hình theo yêu cầu VoD 81 Đầu thu Set-top box 82 3.6.1 Nguyên lý .82 Sơ đồ khối 83 3.7 Kết luậ ch III .84 C ƯƠNG IV: ỨNG DỤNG VÀ TRIỂN KHAI HDTV TẠI ĐÀI TRUYỀN HÌNH TP.HCM 85 4.1 Giới thiệu 85 4.2 Th c tế ứng dụng triển khai HDTV số đ i tru ền hình 85 4.2.1 HDTV Nhật Bản 85 4.2.2 HDTV Mỹ 86 4.2.3 HDTV châu Âu 87 4.2.4 HDTV Việt Nam 88 4.3 Th c trạ đ i tru ề h h Th h phố Chí Mi h 89 4.4 Các đề xuất trình triển khai HDTV Đ i tru ề h h TP.HCM 90 4.4.1 Tiêu chu n tín hiệu hình ảnh 90 4.4.1.1 Yêu cầu hình ảnh 90 4.4.1.2 Yêu cầu tín hiệu 91 4.4.1.3 Chuyển đổi đ nh dạng khn hình khoảng an tồn cho chữ 92 4.4.1.3.1 Chuyển đổi đ nh dạng khn hình 92 4.4.1.3.2 Khoảng an toàn cho chữ 97 4.4.1.4 Sử dụng tư liệu HD 97 4.4.2 Tiêu chu n tín hiệu âm 98 4.4.2.1 Yêu cầu tín hiệu âm 98 4.4.2.2 Tiêu chu n tín hiệu âm 98 4.4.3 Tiêu chu n File 101 Trần Thanh Lam - Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải vi 4.4.3.1Tiêu chu n File 101 4 Quy đ nh kết cấu chương trình 102 4 3 Quy đ nh vật lưu trữ 103 4.4.4 Tiêu chu n thiết b sản xuất chương trình 103 4.4.4.1 Yêu cầu thiết b tiền kỳ gọn nhẹ cho chương trình tin tức thời 103 4.4.4.2 Yêu cầu thiết b ghi hình gọn nhẹ cho chương trình khác 104 4.4.4.3 Yêu cầu thiết b studio xe truyền hình lưu động 105 4 4 Yêu cầu thiết phòng thu âm 106 4.4.5 Tiêu chu n thể loại chương trình 106 4.4.5.1 Tiêu chu n cho chương trình tin tức thời 106 4.4.5.2 Tiêu chu n cho chương trình giải trí, game-show, thể thao .109 4.4.5.3 Tiêu chu n cho chương trình văn nghệ 111 4.4.5.4 Tiêu chu n cho chương trình phim tài liệu hoa học 113 4 5 Tiêu chu n cho chương trình trail r quảng cáo 115 4 Tiêu chu n cho chương trình phim truyền hình 117 4 Tiêu chu n cho chương trình truyền hình trực tiếp 120 Đá h iá hiệu trình chuyể đổi SDTV sang HDTV Đ i tru ề h h TP CM 120 4.6 Kết luậ ch ẾT UẬN VÀ IV 121 ƯỚNG P ÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 123 LỜI CẢM ƠN 125 LỜI CAM ĐOAN 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 PHỤ LỤC 128 Trần Thanh Lam - Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải vii MỞ ĐẦU Khi đời sống vật chất người ân ngày nâng cao, yêu cầu chất lượng chương trình truyền hình, giải trí ngày lớn ĩnh vực phát truyền hình năm trở lại có ước tiến nhảy vọt Truyền hình analog, truyền hình cáp, truyền hình kỹ thuật số mặt đất, truyền hình vệ tinh DTH phát triển mạnh số lượng chất lượng, lan tỏa khắp tỉnh, thành phố HDTV (High-definition television) hệ thống truyền hình số quảng có độ phân giải cao cho hình ảnh đẹp, sắc nét, màu sắc đa ạng phong phú kết hợpvới hệ thống âm số trung thực đa ênh tạo d ch vụ có chất lượng trội so với hệ thống truyền hình truyền thống (PAL, NTSC, SECAM) Chu n truyền hình đưa đến cho người xem khơng cảm nhận chất lượng hình ảnh tốt với độ phân giải cao mà mang lại cảm giác ấn tượng vẻ đẹp độ chân thực độ sâu ích thước tồn hình ảnh Hơn nữa, với việc cung cấp tín hiệu âm vịng (surroun soun ) mang lại cho người xem cảm giác ngồi rạp chiếu phim Việc người dùng chuyển lên HDTV thay SDTV coi ước tiến đáng nhớ cho ngành công nghiệp điện tử gia dụng tương tự việc nhân loại chuyển từ tivi đ n trắng sang tivi màu trước S dụng HDTV hình rộng người xem khơng cịn nhìn thấy hình ảnh cân đối Màn hình khơng cịn tượng bóng ma, mờ nhiễu Với đặc tính ưu việt khẳng đ nh xu HDTV tất yếu thời gian ngắn tới phù hợp với xu phát triển xã hội tới Ultra HD để đáp ứng nhu cầu giải trí ngày cao người Đài truyền hình TP HC trình chuyển đổi từ SDTV sang HDTV với mục đích đáp ứng nhu cầu thưởng thức ngày cao người xem, Đài truyền hình TP.HCM khơng ngừng cải thiện mặt nội dung cách thể mà nâng cao chất lượng kỹ thuật (âm thanh, hình ảnh) chương trình truyền hình liên tục tăng thêm nhiều kênh truyền hình hệ thống HD thời gian tới Trần Thanh Lam - Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải viii Tác giả đ nh chọn đề tài: “Ứng dụng triển khai kỹ thuật truyề h h độ phân giải ca ch Đ i tru ền hình Thành phố Hồ Chí Minh” làm đề tài luận văn cao học cần thiết phù hợp với thực tế  Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu vấn đề liên quan đến ỹ thuật truyền hình HDTV đặc biệt trình ày chu n vi o au io HDTV - Đề xuất giải pháp ứng dụng triển khai HDTV cho Đài truyền hình TP HC  Đối t ợng nghiên cứu - Nghiên cứu chu n nén tín hiệu vi o au io - Nghiên cứu phương thức truyền dẫn HDTV - Nghiên cứu trình ứng dụng triển khai HDTV đài truyền hình TP.HCM  Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết cơng nghệ HDTV, tìm hiểu thơng số liên quan đến HDTV như: độ phân giải phương pháp qt tỷ lệ khn hình phương thức truyền dẫn HDTV Đưa đề xuất triển khai HDTV Đài truyền hình TP.HCM  Ph pháp hiê cứu Sử dụng phương pháp tổng hợp, phân tích kết hợp nghiên cứu lý thuyết sở dựa vào cơng bố tạp chí, hội thảo ngồi nước có liên quan đến lĩnh vực truyền hình HD tài liệu thực tế hai thác Đài truyền hình TP HC để giải vấn đề đưa luận văn đưa đề xuất trình ứng dụng triển khai truyền hình độ phân giải cao đài truyền hình TP.HCM  Kết cấu luậ vă : Chương 1: Tổng quan tr ền h nh Chương 2: K th ật tr ền h nh Chương 3: Các phương thức truyền dẫn HDTV Chương 4: Ứng dụng triển khai HDTV Đài truyền hình TP.HCM Do nội dung đề tài rộng khó, thời gian kiến thức có hạn nên luận văn hơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô bạn để luận văn hoàn thiện Trần Thanh Lam - Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 120 4.4.5.7 Tiêu chuẩn cho chương trình truyền hình trực tiếp Audio & Video Stream sử dụng dòng SDI Embbed định dạng 1920x1080i theo tiêu chuẩn SMPTE 292M Số kênh tiếng Embbeded kênh Stereo… 4.5 Đ n ệu c a trình chuyển ổi SDTV sang HDTV tạ Đ tru ền n TP HCM Nhu cầu xem truyền hình độ nét cao (HD) khán giả xem truyền hình ngày tăng xem xu truyền hình thời điểm Đây coi tiêu chí để khách hàng đánh giá ưu lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ truyền hình trả tiền đem lại chất lượng hình ảnh, âm cao Bất kể nhà đài muốn thu hút khách hàng sử dụng dịch vụ phải mang đến công nghệ tiên tiến dịch vụ tiện ích cho khách hàng Số liệu Cục Quản lý cạnh trạnh cho thấy lĩnh vực truyền hình cáp năm 2012, SCTV chiếm 40% thị trường Kế VTVCab với 30% HTVC 15% Như vậy, riêng đứa VTV SCTV VTVCab nắm tới 70% thị trường với tốc độ tăng trưởng thuê bao từ - 10%/năm Tháng 04/2014 Vietel cung cấp dịch vụ truyền hình cáp hấp dẫn FPT Telecom VNPT tham gia thị trường năm Ngoài số lượng ngày tăng đơn vị cung cấp dịch vụ truyền hình cáp chương trình khuyến mãi, giảm giá nhằm thu hút số lượng thuê bao, số lượng khán giả trở nên cấp thiết đóng vai trò sống đơn vị Là nhà đài chiếm thị phần lớn thị trường truyền hình nay, HTV hiểu rằng, đầu tư công nghệ đại lợi nên định hướng phát triển đơn vị vạch rõ kế hoạch nghiên cứu, phát triển, áp dụng công nghệ tiên tiến cung cấp dịch vụ truyền hình giai đoạn Có thể thấy suốt thời gian qua, đài truyền hình HTV nắm bắt xu thời đại ứng dụng công nghệ để trì thúc đẩy hoạt động kinh doanh Số lượng thiết bị máy quay với xe màu, hệ thống dựng, hệ thống phát sóng, hệ thống lưu trữ, phim trường HD đầu tư đáp ứng nhu cầu sản xuất tiền kỳ Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thơng vận tải 121 chương trình định dạng HDTV theo lộ trình phát sóng kênh sóng tiêu chuẩn HDTV quy hoạch đài truyền hình TP.HCM Quá trình ứng dụng triển khai HDTV làm tăng chi phí đầu tư thiết bị, phim trường, xe màu làm tăng chi phí thuê băng thơng, kênh truyền truyền dẫn chương trình HD (chương trình trực tiếp, cầu truyền hình ) Chi phí th băng thơng: - Chương trình SD: Băng thơng 2,5 Mbps - Chương trình HD: Băng thơng 4,5 Mbps - Giá thuê băng thông vệ tinh: 4,5 Mbps/1 phút 4,5 la Mỹ Ví dụ: Truyền dẫn chương trình trực tiếp 90 phút - Giá th băng thơng SD: 2,5 đô la x 90 phút = 225 đô la - Giá thuê băng thông HD: 4,5 đô la x 90 phút = 405 đô la - Chênh lệch thuê băng thông SD HD: 405-225 = 180 đô la Như giá thành tăng gần gấp truyền tín hiệu HDTV, trường hợp cầu truyền hình có nhiều điểm cầu cần phải truyền tín hiệu HD phải nhân lên với số lượng điểm cầu, ngồi để dự phịng phải truyền dẫn dự phịng 1+1 để đảm bảo tín hiệu liên tục, thông suốt 4.6 Kết luận n IV Các Đài Truyền hình cần phải đầu tư để trì, gia tăng lượng khán giả doanh thu họ, tận dụng lợi từ hội mà HD tạo Màn hình hiển thị HD ngày trở nên phổ biến với giá phải chăng, dần thay hình truyền thống, nguồn cung cấp nội dung HD kênh chương trình HD ngày nhiều, việc phát HD trở nên quen thuộc xuất tất hạ tầng truyền dẫn vệ tinh, số mặt đất, cáp, hạ tầng viễn thông Các nhân tố đảm bảo cho bước phát triển vững thành công HDTV dài hạn Trong lĩnh vực truyền hình trả tiền, nội dung xem yếu tố quan trọng định sống nhà đài Do đó, chạy đua nội dung nhà đài ngày mạnh mẽ Mỗi nhà đài, muốn tồn phát triển phải có hướng riêng cho mình, nội dung thông tin phải đặc sắc Không ngừng phát triển, đến HTV Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 122 đài truyền hình đứng đầu Việt Nam với lượng phủ sóng rộng khắp tồn quốc, với nhiều nội dung, chuyên kênh đặc sắc, đa dạng với việc trao đổi quyền kênh tiếng quốc tế, đáp ứng đầy đủ nhu cầu thông tin, giải trí đơng đảo khán giả lứa tuổi, ngành nghề Với xu hướng phát triển truyền hình toàn giới cho thấy HDTV có bước phát triển nhanh chóng, chương trình truyền hình độ phân giải cao HDTV với chất lượng hình ảnh âm ấn tượng ngày phổ biến, chuẩn phát sóng dựa tảng HDTV xuất UHDTV (Ultra High HDTV) bao gồm hai định dạng 4k 8k với độ phân giải gấp lần 16 lần so với độ phân giải HDTV (1920x1080) mang lại cho người xem trải nghiệm nghe nhìn Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 123 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Kết luận: Nội dung Luận văn nghiên cứu cơng nghệ truyền hình độ phân giải cao HDTV, kỹ thuật sử dụng HDTV đề xuất ứng dụng Đài truyền hình Thành phố Hồ Chí Minh Về phần lý thuyết, Luận văn trình bày cách tổng quan truyền hình số, nêu rõ trình chuyển đổi từ truyền hình tương tự sang truyền hình số, so sánh ưu nhược điểm truyền hình tương tự truyền số, truyền hình SD HD Tìm hiểu kỹ thuật sử dụng HDTV nén video, audio, nén MPEG, độ phân giải, phương pháp quét, tỉ lệ khuôn hình, điểm ảnh, quy trình sản xuất HDTV, phương thức truyền dẫn HDTV Về đề xuất ứng dụng Đài truyền hình Thành phố Hồ Chí Minh luận văn sâu nghiên cứu thực tế ứng dụng triển khai HDTV số đài truyền hình, thực trạng đài truyền hình TP.HCM, đề xuất vấn đề tiêu chuẩn tín hiệu hình ảnh, tiêu chuẩn tín hiệu âm thanh, thiết bị sản xuất chương trình, thể loại chương trình nhằm phục vụ cho trình chuyển đổi từ truyền hình SD sang HD Đài truyền hình TP.HCM Vấn đề phát triển lên truyền hình HDTV vơ khó phức tạp có nhiều tiêu chuẩn, nhiều phương pháp chuyển đổi tùy thuộc vào điều kiện đài truyền hình Mặc dù đạt nhiều kết nghiên cứu sâu xong kết mà luận văn đạt dừng lại phạm vi nghiên cứu lý thuyết H ớng phát triển c ề tài Với kết trên, Luận văn phát triển theo hướng sau: - Áp dụng kết nghiên cứu vào trình triển khai HDTV thực tế Đài truyền hình TP.HCM đồng thời nghiên cứu áp dụng cho Đài truyền hình khác trình chuyển đổi lên HDTV với tính chất đặc thù khác - Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng tiêu chuẩn công nghệ kỹ thuật truyền hình độ phân giải siêu cao UHDTV (Ultra High Definition Television) gồm hai định dạng video số 4k UHDTV 8k UHDTV, với cơng nghệ hình OLED để Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 124 áp dụng vào thực tế tương lai đài truyền hình nói chung Đài truyền hình TP.HCM nói riêng Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 125 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy khoa Điện – Điện Tử môn Kỹ Thuật Viễn Thông dạy cho em trình học tập, đặc biệt thầy Võ Trường Sơn tận tình hướng dẫn em hồn thành luận văn Bên cạnh nỗ lực thân lời khuyên, dẫn thầy dành cho em quý giá để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn bạn lớp khóa 20 hỗ trợ, giúp đỡ trình học tập, cám ơn bạn đồng ngiệp hỗ trợ tạo điều kiện để tìm hiểu ngun lý, cơng nghệ quy trình từ hiểu rõ thêm q trình triển khai thực tế Đài truyền hình TP.HCM Đồng thời, cám ơn đến thầy hội đồng với ý kiến đánh giá nhận xét giúp em hoàn luận văn Cuối em xin cám ơn gia đình bạn bè xung quanh bên em, giúp em vượt qua khó khăn, động viên em để có hồn thành chương trình học hồn thành luận văn TP.HCM, ngày 07 tháng 05 năm 2014 Học viên Trần Thanh Lam Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 126 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lắp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả Trần Thanh Lam Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Vũ Văn Cống (2011), Tổng quan truyền hình số độ phân giải cao tiêu chuẩn (SDTV) truyền hình độ phân giải cao, Báo cáo chuyên đề Đại học Văn hóa Nghệ thuật Quân đội [2] Võ Anh Dũng (2013), Quy trình tapeless-Những kinh nghiệm từ HTV, Tạp chí Khoa học kỹ thuật truyền hình 01/2013 [3] Phan Văn Hồng (2001), Nhập mơn kỹ thuật truyền hình-Phần 1, Nhà xuất thành phố Hồ Chí Minh [4] Nguyễn Quang Hồng Sơn (2008), Tổng quan chuẩn nén MPEG-4 H264/AVC khả ứng dụng thực tiễn, Đồ án tốt nghiệp trường Đại Học Kỹ Thuật Cơng Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh [5] Chu Thị Thi (2010), Tìm hiểu cơng nghệ truyền hình internet (IPTV) hệ thống IPTV Việt Nam, Đồ án tốt nghiệp trường Đại học Dân lập Hải Phịng [6] Trần Phù Tín (2013), Một số hướng dẫn sản xuất chương trình HD (độ nét cao), Tạp chí Khoa học kỹ thuật Truyền hình 02/2013 [7] Nguyễn Thị Thu Trang (2009), Truyền hình số có độ phân giải cao HDTV khả ứng dụng Việt Nam, Luận văn thạc sỹ trường Đại học Công nghệ TP.HCM [8] Lê Q Viễn (2013), Nghiên cứu cơng nghệ truyền hình số mặt đất DVB-T2 đề xuất ứng dụng đài phát truyền hình Phú Yên, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật trường Đại học Giao Thông Vận Tải TP.HCM Tiếng Anh [09] Jim Krause, MA (2006), HDTV-High Definition Television, Indiana University Department of Televisions [10] Lon E.Sunsine (1997), HDTV Transmission Format Conversion and Migration Path, Publisher Massachusetts Institute of Technology Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 128 PHỤ ỤC THUẬT NGỮ TRU ỀN H NH EBU – European Broadcasting Union: hiệp hội phát truyền hình Châu Âu tổ chức hình thành từ quan phát truyền hình Châu Âu Hội đưa tiêu chuẩn cho hệ thống truyền hình Châu Âu Một phận EBU chuyên đưa khuyến cáo cho ITU-R (trước CCIR) chuyên điều hành quản lý phổ tần số sóng vơ tuyến ITU (International Telecommunication Union) hiệp hội viễn thông quốc tế tổ chức liên quốc gia để điều hành tồn mạng viễn thơng Tổ chức ITU đề tiêu chuẩn bắt buộc phân bổ dải tần số vô tuyến Tổ chức ITU-R (trước CCIR) giải vấn đề điều hành quản lý phổ tần số sóng vơ tuyến Tổ chức ITU-T (trước CCITT) giải việc tiêu chuẩn hóa lĩnh vực viễn thơng Mức xóa (Blanking) mức tách biệt thơng tin hình ảnh khỏi thơng tin đồng tín hiệuhình Mức trùng với mức đáy xung đồng Phần tử ảnh Pixel: phần tử nhỏ ảnh truyền hình Kích thước tùy thuộc độ phân giải thiết bị tạo hiển thị hình ảnh Quét xen kẽ: trình quét mà khoảng cách hai dịng liên tục gấp đơi độ rộng dòng Như vậy, hai dòng kề thuộc hai mành khác Dòng âm AES: Dòng âm số theo tiêu chuẩn AES/EBU, mang luồng tín hiệu âm số khơng nén Uncompressed PCM Uncompressed PCM: Phương thức số hóa âm không nén, dùng phương pháp điều chế xung mã Dolby E: Phương thức nén tín hiệu âm thanh, cho phép truyền đồng thời tối đa tới dịng tín hiệu âm số AES (8 kênh audio), đường truyền tín hiệu audio số AES, dùng để mã hóa dịng âm Surround 5.1 để lưu trữ xử lý Dịng tín hiệu Dolby E đồng thời cịn mang tín hiệu Metadata , phục vụ cho việc xử lý giải mã Decoder Dolby E Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 129 Mức âm (Level): Là đại lượng để đo âm lượng âm thanh, tính dB Có hai thang đo chủ yếu mức âm VU (thường dùng cho tín hiệu tương tự) DBFS (dùng cho tín hiệu số) Độ to âm (Loudness): Là cảm nhận chủ quan người độ to âm thanh, với tần số khác nhau, mức (Level) lại cho cảm giác độ to khác Đơn vị đo độ đo âm LUFS LKFS (đối với tín hiệu có mức tham chiếu dựa DBFS) 10 Wrapper: loại định dạng tập tin chứa loại chuẩn nén liệu khác codec chuẩn hóa Wrapper chất đóng gói liệu khơng rõ codec mà định dạng container sử dụng, mà định nghĩa liệu video, audio liệu khác lưu trữ container 11 Khái niệm “Phát sóng” dùng tương đương với từ kỹ thuật tiếng Anh “Play-out”, khâu trình sản xuất phân phối chương trình, ví dụ Play-out server Cần phân biệt với khái niệm phát sóng để truyền dẫn tín hiệu tới hộ gia đình phương thức truyền dẫn khác (phát sóng mặt đất, cáp, vệ tinh …), tương đương với từ kỹ thuật tiếng Anh “emission” hay “distribution” 12 Sensor (cảm biến hình): Kích thước hình cảm biến lớn chất lượng tốt 13 Resolution (độ phân giải): Độ phân giải lớn chất lượng hình ảnh nét Thường ứng dụng không cần thiết phải quan sát thật rõ nét độ phân giải 420 TV Lines hồn tồn chấp nhận 14 Minimum Illumination (độ nhạy sáng): Cường độ ánh sáng nhỏ nhất, thường tính Lux Lux đơn vị dẫn xuất tính cho cơng suất ánh sáng chiếu diện tích 1m2 Thông số cho biết cường độ ánh sáng tối thiểu mà cảm biến ánh sáng camera nhận biết màu sắc vật thể Trong điều kiện cường độ sáng nhỏ cường độ sáng nhỏ mà camera cảm nhận được, phải lắp thêm đèn chiếu sáng để tăng cường độ sáng, lắp thêm đèn hồng ngoại camera có hỗ trợ hồng ngoại, thay camera có cường độ sáng tối thiểu nhỏ thay camera hồng ngoại khác quan sát Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 130 Chẳng hạn, ánh nắng mặt trời 4000 lux, mây 1000 lux, ánh sáng đèn tuýp 500 lux, bầu trời có mây 300lux Có loại Camera quan sát có chức Auto Iris (Tự động hiệu chỉnh ánh sáng) Đặc điểm Camera loại với nguồn sáng nhỏ, tự động khuyếch đại nguồn sáng lên để quan sát Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 131 PHỤ ỤC CÁC THAM S TÍN HIỆU H NH ẢNH STT Thơng s Mức tín hiệu (mV) – ER′ , EG’ , EB′ , EY′ Mức tín hiệu (mV) – ECB’ ; ECR’ Dạng tín hiệu đồng Mức tín hiệu đồng (mV) Phương thức quét Mức tín hiệu đồng Tổng số dịng Tần số mành (Hz) Tần số dịng (Hz) Băng thơng cho tín hiệu R,G,B,Y (MHz) Tần số lấy mẫu cho R,G,B,Y (MHz) Tần số lấy mẫu cho CB CR (MHz) 10 11 12 Giá tr Mức đen :0 Mức trắng: 700 ±350 Tri-level Bipolar ±300 ±2% Quét mành, mành lẽ trước mành chẵn sau ±300 ±2% 1250 25 37500 30 74.25 37.125 Tín hiệu đồng dòng Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 132 PHỤ ỤC VÙNG AN TỒN-SAFE AREA - Vùng hoạt động an tồn (action safe area) thuật ngữ dùng sản xuất chương trình truyền hình dùng để miêu tả vùng hình ảnh thấy hình tivi, xác định vùng an tồn để đa số khán giả xem phần hình ảnh cần xem - Vùng tiêu đề an toàn (title safe area) khu vực đồ họa an toàn (graphics safe area) thuật ngữ truyền hình, vùng hình chữ nhật có khoảng cách so với bốn cạnh hình để tiêu đề đồ họa hiển thị đầy đủ khơng bị biến dạng Hình: Mơ tả cách thức đặt Action Safe Area Graphics Safe Area Qua hình cho thấy: - Vùng hoạt động an toàn 1080i xác định 96,5 % theo chiều rộng (25 pixel) 96,5% theo chiều cao kích thước 1920x1080 - Vùng tiêu đề an tồn 1080i xác định 90% theo chiều rộng (70pixel) 95% theo chiều cao kích thước 1920x1080 Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 133 PHỤ ỤC KH I CẤU TRÚC MÃ HÓA VÀ GIẢI MÃ DO B E Dobly E cho phép truyền đồng thời tối đa tới dịng tín hiệu âm số AES (8 kênh audio), thông qua kênh âm stereo có (AES/EBU) có sẵn băng ghi hình kỹ thuật số, máy chủ video, chuyển mạch router Độ trễ q trình mã hóa giải mã cố định mức khung hình 1/ Kh i mã hóa Dolby E (Encoder) Đầu vào khối mã hóa tín hiệu âm số dạng PCM Metadata - Đối với tín hiệu chuẩn 5.1 tín hiệu bao gồm: hai âm phía trước (L/R), hai âm phía sau (Ls/Rs), âm trung tâm center (dùng chủ yếu cho giọng nói, âm giọng nói phim chủ yếu phát từ loa này) kênh Subwoofer hay gọi LFE (Low Frequency Effects - hiệu ứng tần số thấp) có nhiệm vụ tạo để củng cố âm tần số thấp ( Bass ) trở nên sống động - Đối với chuẩn âm 2.0 (stereo) tín hiệu vào gồm hai kênh âm trái phải (Lt/Rt) Đầu khối mã hóa tín hiệu số dạng Non-PCM (Lt/Rt) 2/ Kh i giải mã Dolby E (Decoder) Quá trình giải mã trình ngược với q trình mã hóa, tín hiệu Dobly E (NonPCM) biến đổi trở thành tín hiệu chuẩn 5.1, 2.0 Metadata Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải 134 /S ồl u u ển dịng tín hiệu Audio Tín hiệu AES (4 luồng) sau mã hóa trộn vào tín hiệu hình ảnh HD-SDI tín hiệu SDI có nhúng tín hiệu âm (SDI Embedded), đến đầu thu tín hiệu SDI Embedded tách tín hiệu âm Dobly E để đưa vào giải mã cho trở lại tín hiệu AES ban đầu Trần Thanh Lam – Cao học KTĐT K20.1 Đại học Giao thông vận tải