Trang 2 Lớp: Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO Trang 3 Lời Cảm Ơn Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp em đã vận dụngđợc các kiến thức cơ bản mà thầy, cô đã truyền đạt trong nhữngnăm vừa q
Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa ĐIệN Tử VIễN THÔNG Báo cáo thực tập tốt nghiệp Đề tài: Công Nghệ Truyền Hình Số Giáo viên hớng dẫn : PGS TS Nguyễn Văn Khang Sinh viên thực : Trần DoÃn Bộ Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa1 Lớp : Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO Hà Nội - 12/2012 SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoaii Lời Cảm Ơn Trong trình làm đồ án tốt nghiệp em đà vận dụng đợc kiến thức mà thầy, cô đà truyền đạt năm vừa qua đồng thời em hiểu thêm đợc nhiều kiến thức mới, đặc biệt kỹ thuật nén tín hiệu audio, video cách xử lý tín hiệu truyền dẫn phát sóng chơng trình truyền hình số Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Văn Khang đà trực tiếp hớng dẫn em làm đồ án Đồng thời em xin chân thành cảm ơn thầy cô trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội đà truyền đạt cho em kiến thức năm qua để em hoàn thành đề tài đợc giao Sinh viên Trần DoÃn Bộ SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO ii Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoaiii MỤC LỤC Lời nói đầu .1 Chương 1:Tổng Quan Về Cơng Nghệ Truyền Hình Số .3 Chương 2:Xử lý tín hiệu video 10 2.1 Số hoá tín hiệu video 10 2.1.1 Lấy mẫu 11 2.1.2 Lượng tử hoá 17 2.1.3 Tín hiệu chuẩn thời gian TRS (Time Reference Signal) 20 2.1.4 Dữ liệu phụ ANC (Ancillary Data) 21 2.1.5 Quan hệ mành số mành tương tự .21 2.2 Nén tín hiệu video .23 2:2:1 Mã hoá dự báo DPCM 26 2:2:2 Mã chuyển vị (Transform Coding) 28 2.2.3 Nén ảnh (Intra-frame Compression) .32 2.2.5 Chuẩn nén video MPEG 40 Kết Luận .44 SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iƯn Tư ViƠn Thông- K3 UNESCO iii Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoaiv DANH MC HèNH, BNG HèNH Hình 1.1 : Sơ đồ cấu trúc tổng quát hệ thống truyền hình số Hình 2.1: Biến đổi A/D tín hiệu video màu tổng hợp 10 Hình 2.2: Biến đổi A/D tín hiệu video màu thành phần 10 H×nh 2.3: CÊu tróc trùc giao .12 H×nh 2.4: CÊu tróc “ quincunx mành 12 Hình 2.5: CÊu tróc “ quincunx “ dßng 12 Hình 2.6: Quan hệ dòng video số dòng video tơng tự hệ 525 dòng / 60 mành .14 Hình 2.7: Quan hệ dòng video số dòng video tơng tự hệ 625 dòng / 50 mành .14 Hình 2.8 : Tiêu chuÈn 4:4:4 15 Hình 2.9 : Tiêu chuẩn 4::2:2 16 Hình 2.10 : Tiêu chuẩn 4:2:0 .16 H×nh 2.11 : Tiªu chuÈn 4:1:1 .16 Hình 2.12 : Quan hệ mành số mành tơng tự hệ 525 dòng / 60 mành 22 H×nh 2.13 : Quan hệ mành số mành tơng tự hệ 625 dòng / 50 mành 22 Hình 2.14 : Sự phối hợp kĩ thuật nén 24 Hình 2.15 : M· ho¸ DPCM 27 Hình 2.17 : Sơ đồ khối DPCM liên mành .28 SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO iv Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoav Hình 2.18 : Quá trình mà hoá DCT chiều 31Hình 2.19 : Biến đổi DCT hai chiều 32 Hình 2.20 : Nén theo ảnh (Frame) .33 Hình 2.21 : Nén theo mành (Field) 33 Hình 2.22 : Nén ảnh (Intra-frame Compression) .33 Hình 2.23 : Cấu tạo MB theo chuẩn lấy mẫu 34 Hình 2.24 : Quét zig-zag hệ số lợng tử hoá DCT 35 Hình 2.25 : Quá trình nén ảnh 36 H×nh 2.27 : Sù bï chun ®éng 38 H×nh 2.28 : Các khung hình I, B P 39 Hình 2.29 : Nén liên ảnh 39 H×nh 2.30 : Bé mà hoá Video MPEG 42 Hình 2.31 : CÊu tróc nhãm ¶nh .43 Hình 2.32 : Giải nén MPEG 43 SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO v Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoavi BNG Bảng 2.1: Giá trị từ mà ứng với mức điện áp tín hiệu Y 18 Bảng 2.2 : Giá trị từ mà ứng với mức điện áp tín hiệu Y Số ho¸ 10 bit; 0,799 mV / møc 18 Bảng 2.3 : Giá trị từ mà ứng với mức điện áp tín hiệu CB, CR Sè ho¸ bit, 3,125 mV / møc 19 Bảng 2.4 : Giá trị từ mà ứng với mức điện áp tín hiệu CB, CR Sè ho¸ 10 bit; 0,781 mV / møc 19 SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO vi Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa1 Lời nói đầu Trong năm gần đây, với sách mở cửa đắn Đảng nhà nớc kinh tế nớc nhà đà phát triển với tốc độ cao Các thành tựu khoa học kỹ thuật giới đà nhanh chóng thâm nhập vào nớc ta Đặc biệt lĩnh vực điện tử-viễn thông, xuất công nghệ đại, dây chuyền sản xuất có mức độ tù ®éng hãa cao víi hƯ thèng ®iỊu khiĨn tù động tiên tiến đà tạo điều kiện thúc đẩy thành phần kinh tế nớc phát triển vợt bậc số lợng lẫn chất lợng Sự phát triển không ngừng kỹ thuật số đà xâm nhập vào hầu hết tất lĩnh vực khoa học kĩ thuật, kĩ thuật truyền hình không nằm trình Công nghệ số diễn truyền hình ngày không yêu cầu ngày cao chất lợng dịch vụ truyền hình mà sức ép tăng lên nguồn tài nguyên phổ tần số Đối với nớc có công nghiệp truyền hình-viễn thông phát triển mạnh, vấn đề trở nên gay gắt hết Bên cạnh đó, nhu cầu cạnh tranh kinh tế thị trờng đà thúc ép nớc phải nhanh chóng xác lập lựa chọn chuẩn số thích hợp, để sớm tung thiết bị hay dịch vụ số để chiếm thợng phong thị trờng Hầu hết nớc đà đặt lộ trình SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa2 chuyển đổi sang số chấm dứt truyền hình tơng tự khoảng thời gian từ 10 đến 15 năm tới Đối với Việt Nam, nớc nghèo với đặc thù riêng mình, vấn đề số hoá lại có ý nghĩa khác Về tài nguyên phổ tần, có lẽ vòng 10 đến 15 năm tới, cha bị thúc ép gay gắt nh nớc có ngành truyền hình-viễn thông phát triển Bên cạnh mục đích nâng cao chất lợng phục vụ ngời xem, truyền hình Việt Nam 10 đến 15 năm buộc phải chuyển sang số thiết bị tơng tự không đợc sản suất Nh vậy, số hoá truyền hình đờng tất yếu mà truyền hình Việt Nam cần phải nhiều khó khăn trớc mắt nh điều kiện kinh tế eo hẹp, công nghiệp trình độ khoa học kỹ thuật non trẻ Trong khuôn khổ đồ án, em đề cập tới vấn đề trình thực số hoá tín hiệu truyền hình tơng tự, đồng thời trình bày khái quát phơng thức truyền dẫn, tiêu chuẩn truyền hình số Bố cục đồ án bao gồm chơng: Chơng1:Tổng quan công nghệ truyền hình sè Ch¬ng2: Xư lý tÝn hiƯu video : bao gồm số hoá thực nén tín hiệu video Mặc dù thân đà có nhiều cố gắng song trình độ chuyên môn giới hạn, tài liệu tham khảo hạn chế cộng với thời SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa3 gian thực không dài nên trình thực không tránh đợc sai lầm, thiếu sót Vì điều kiện thực tế không cho phép nên đồ án em dừng lại mức độ lý thuyết Rất mong đợc thông cảm hớng dẫn, bảo thêm thầy cô bè bạn để em hiểu rõ lĩnh vực Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy cô, bạn bè đà giúp đỡ em trình thực Đặc biệt hớng dẫn tận tình thầy PGS.TS Nguyễn Văn Khang, thầy đà trực tiếp dẫn, định hớng, tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiƯp Trêng Đại Học Bách Khoa 57 tròn (bỏ phần thập phân) Kết nhận đợc bảng Fq(u,v) phần lớn hệ số tần số cao Mức độ tổn hao thông tin trình lợng tử phụ thuộc vào giá trị hệ số bảng lợng tử Với lựa chọn giá trị Q(u,v) thích hợp khác ảnh gốc ảnh biểu diễn nhỏ đến mức mắt ngời không cảm nhận đợc Mà hoá entropy Khi dùng mà hoá entropy có hai vấn đề đợc đặt ra: thứ làm tăng độ phức tạp yêu cầu nhớ so với mà độ dài cố định, thứ hai gắn liền với tính không ổn định tín hiệu video làm tốc độ bit thay đổi theo thời gian Bởi cần có cấu điều khiển ®Ưm m· ho¸ ngn tèc ®é bit biÕn ®ỉi đợc ghép với kênh tốc độ bit Trong qua trình mà hoá mà Huffman đợc dùng phổ biến, sử dụng thêm mà RLC để tăng hiệu suất nén Để mà hoá entropy hệ số đợc lợng tử hoá, trớc hết cần biến đổi mảng hai chiều hệ số thành chuỗi số chiều cách quét zig-zag Hình 2.24 : Quét zig-zag hệ số lợng tử hoá DCT SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 57 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Häc B¸ch Khoa 58 ViƯc xư lý 64 hƯ sè khối cách quét zig-zag làm tăng tối đa chuỗi giá trị liên tiếp làm tăng hiệu nén dùng RLC Sau thực RLC, từ mà RLC có tần suất xuất cao đợc mà hoá từ mà ngắn, từ mà RLC có tần suất xuất thấp đợc mà hoá từ mà dài Quá trình đợc gọi mà hoá với độ dài từ mà thay đổi (VLC) Tại đầu VLC tất từ mà khối DCT đợc kết hợp tạo thành dòng tín hiệu Điều khiển tốc độ bit Từ mà VLC đợc tạo với tốc độ thay đổi phụ thuộc vào độ phức tạp ảnh đợc ghi vào nhớ đệm Bit đọc từ nhớ đệm tốc độ cố định tuỳ theo thiết kế Điều khiển đệm thờng cấu hồi tiếp, chế đảm bảo nhớ không trống không tràn cách thay đổi hệ số thang ®é dïng cho b¶ng träng sè (thay ®ỉi hƯ sè nén) Khi số liệu nhớ đệm gần dung lợng cực đại hệ số biến đổi DCT đợc lợng tử hoá xác (tăng tỷ số nén) Ngợc lại, nhớ đệm gần cạn số liệu độ xác việc lợng tử hoá hệ số tăng lên (giảm tỷ số nén) Quá trình đợc thực biến đổi DCT cách tự động mạch phản hồi điều khiển tốc độ bit cách thích hợp Quá trình giải nén ảnh dựa sở thực thuật toán ngợc với trình nén Các bảng lợng tử bảng mà SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 58 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 59 Huffman xác định mà hoá DCT đợc sử dụng để phục hồi giá trị hệ số DCT khối 8*8 điểm ảnh Sau giải nén ta thu đợc ảnh khác biệt so với ảnh gốc, khác không làm ảnh hởng nhiều đến nhận biết mắt Tuy nhiên việc làm giảm mức lợng tử hoá dẫn đến việc làm giảm lợng thông tin ảnh đợc truyền, tăng mức nén gây méo ảnh, họ nén sử dụng DCT đợc xếp vào nhóm có thông tin Nh khái quát trình nén ảnh giải nén ảnh theo sơ đồ sau: Bảng Phân lớp trọng số Bảng lượng khối Huffma n Y Định C R dạng C B cấu DCT Lượng tử QuÐt ho¸ zig-zag RLC VLC Lùa chän tèc Bé bit độ dòng đệm Dòng trúc khối Xác định Mà DPCM khối hệ số Hệ số tín Điều khiển cân hiệu đệm nén DC Hình 2.25 : Quá trình nén ảnh SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 59 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 60 Bảng Bảng Huffman lượng tử Lượng tử (zigVLC RLC -1 hoá zag) IDC T Tách khối Y cấu CR trúc khối CB Giải mà DPCM hệ số DC Hình 2.26 : Quá trình giải nén ảnh 2.2.4 / Nén liên ảnh (Inter-frame Compression) Một phơng pháp mạnh việc giảm tốc độ bit thông tin dự đoán phần tử ảnh từ khung hình trớc đó, sau so sánh khác hình ảnh thực tế hình ảnh dự đoán truyền sai khác Đây trình loại bỏ thông tin d thừa miền thời gian tín hiệu video Trong hầu hết hình ảnh giá trị khác hình ảnh gần nhỏ nh việc mà truyền thông tin sai khác tốn số bit, điều cho phép giảm tốc độ bit cách đáng kể Tại giải mà trình dự đoán đợc làm giống nh mà hóa, giá trị dự đoán đợc thêm vào giá trị sai khác đợc truyền để nhận đợc giá trị phần tử ảnh nguyên gốc SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 60 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 61 Để cải thiện trình dự đoán, khối 16x16 điểm ảnh mành thời đợc so sánh với khối vùng tìm kiếm đợc xác định mành trớc Khối có giá trị gần giống đợc lựa chọn trừ giá trị khối thời Quá trình giảm tối thiểu giá trị khác đợc phát Nó đợc xem nh trình bù cho chuyển động đối tợng hình ảnh Giá trị véc tơ xác định vị trí liên quan đến khung phù hợp với khung thời mặt không gian đợc mà hoá truyền đến giải mà Vị trí khối Véc tơ thời chuyển khung động hình n-1 Cửa số tìm Vị trí kiếm khối hiƯn thêi khung h×nh n-1 H×nh 2.27 : Sù bù chuyển động Để giảm trình tính toán vector chuyển động, độ phân giải ảnh đợc giảm xuống theo hai chiều ngang chiều thẳng đứng Bằng cách làm giảm số bit cần xử lý dự đoán phần tử đợc thay trọng khung hình SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 61 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 62 Dự báo bù chuyển động dựa khung hình trớc dự đoán chiều đơn giản thờng gọi dự đoán thuận Các khung hình dự đoán đợc gọi khung P (Predicted Frame) Dự báo nội suy bù chuyển động dự đoán hai chiều, sử dụng thông tin khung hình trớc khung hình tơng lai sau khung hình để dự báo khung hình gọi khung hình B (Bidirectionally Predicted Frame) Dự báo hai chiều cho khả nén số liệu cao dự đoán chiều, nhiên dự đoán ngợc thực đợc khung hình tơng lai đợc truyền trớc khung hình B Khung hình I khung hình mà hoá dự đoán mành, khung hình P khung hình dự đoán mành, khung hình B khung hình dự đoán hai chiều khung I khung P SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 62 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 63 Forward Dự đoán trước Prediction I B B B P B B B I Bidirectional Dự đoán hai Prediction chiều Hình 2.28 : Các khung hình I, B P Khung đợc dự đoán (5) nhận đợc từ khung I (1) đà đợc gửi Trong ví dụ khung B đợc gửi khung P khung I Khung (2), (3), (4) đợc nội suy từ khung hình trớc (1) khung hình tơng lai (5) Để thực tìm kiếm khung hình tơng lai tất khung đợc lu trữ trớc xử lý Một điểm thuận lợi nội suy hai chiều khung hình tiếp sau cung cấp thông tin cảnh thay đổi cho khung hình mà khung hình trớc không cung cấp Do khung B nhận đợc giải mà mà không cần gửi thêm nhiều thông tin nh khung hình khác nên tốc độ bit đợc giảm nhiều Điểm không thuận lợi việc sử dụng khung hình B yêu cầu xử lý phức tạp, yêu cầu nhiều nhớ hơn, đặc biệt gía thành giải mà đắt SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 63 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 64 Hình 2.29 : Nén liên ảnh Trên hình vẽ sơ đồ khối nguyên lý mạch nén liên ảnh (với ảnh dự đoán trớc) mạch nén liên ảnh (với ảnh dự doán hai chiều) Sự khác hai mạch, mạch tạo ảnh B mạch tạo ảnh P nhớ ảnh so sánh Để tạo ảnh P cần nhớ ảnh trớc đó, để tạo ảnh B phải nhớ hai ảnh: ảnh trớc sau ảnh xét Thông thờng sau trình nén liên ảnh, để tăng hiệu nén cần sử dụng kĩ thuật nén ảnh để xử lý độ d thừa không gian phần thừa bù chuyển động Sự kết hợp nén ảnh nén liên ảnh së cho c«ng nghƯ nÐn video MPEG (Motion Piture Expert Group) 2.2.5 / ChuÈn nÐn video MPEG MPEG( Moving Picture Expert Group) tổ chức quốc tế đợc thành lập dới bảo trợ ISO IEC Mục đích MPEG trớc đa chuẩn cho việc mà hoá hình ảnh động âm SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 64 B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiƯp Trêng Đại Học Bách Khoa 65 cho phơng tiện lu trữ số DSM (Digital Storage Media) có thông lợng từ 1.5 Mbit/s đến 10Mbit/s Phơng pháp mà hoá đợc định nghĩa để ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác nh phân phát truyền thông Tiêu chuẩn MPEG kết hợp nén ảnh nén liên ảnh, tức phơng pháp nén có tổn hao dựa biến đổi DCT bù chuyển động Tiêu chuẩn MPEG không biểu diễn cấu trúc mà hoá cách xác, đặc trng xác thuật toán nén kích thớc dòng số liệu Cấu trúc hệ thống nén MPEG bao gồm ba phần chính: Bộ đồng dồn kênh tín hiệu audio video Hệ thống video Hệ thống audio MPEG-1 đợc khởi đầu vào năm 1988 đợc dùng để nén video với tốc độ 1,5Mbit/s Chuẩn thích hợp cho thiét bị lu trữ nh CD-ROM kênh truyền dẫn số PDH có tốc độ 1,554 Mbit/s 2,048 Mbit/s hệ thống truyền dẫn mạng viễn thông hệ cũ MPEG-2 đợc phát triển sau, dự định đợc sử dụng cho nén HDTV Sự phát triển tiêu chuẩn MPEG-2 đợc khởi đầu vào tháng năm 1990 Mục đích để định nghĩa tiêu chuẩn mà hoá thông tin hình ảnh âm với chất lợng phát quảng bá với tốc SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 65 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 66 độ lên tới 15Mbit/s, dựa khuyến nghị tiêu chuẩn truyền hình số ITU-R BT601 Vào tháng năm 1993 MPEG đà họp Sydney tháng New York, tiêu kỹ thuật mức "Level" mô tả "Profile" đà đợc thông qua Bảng dới cung cấp định nghĩ vắn tắt mô tả danh sách độ phân giải cho møc, nã cịng chØ tèc ®é bit cực đại đối vói kết hợp mức mô tả Bảng 2.5 : Các level profile MPEG-2 Mà hoá thay đổi độ phân giải "Scalability" cho phép giải mà kênh truyền hình số có độ phân giải thấp SV:Trần Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iƯn Tư ViƠn Thông- K3 UNESCO 66 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 67 LDTV tiêu chuẩn SDTV lấy thông tin mà yêu cầu từ luồng bit kênh truyền hình có độ phân giải cao HDTV Tiêu chuẩn MPEG-3: nén tín hiệu số xuống 50Mbit/s để truyền tín hiệu truyền hình có độ phân giải cao Năm 1992 MPEG-3 đợc kết hợp với MPEG-2 dùng cho truyền hình thông thờng truyền hình có độ phân giải cao lấy tên chung MPEG-2 Tiêu chuẩn MPEG-4 đà đợc khởi thảo vào năm 1997 New York sử dụng cho nén hình ảnh âm có tốc độ bit thấp Tốc độ liệu yêu cầu 940 Kbps MPEG-4 đợc hoàn thiện vào tháng 10-1998 nhằm mục đích phát triển tiêu chuẩn mà hoá với tốc độ bit thấp Tiêu chuẩn MPEG-7 đợc đề nghị vào tháng 10-1998 trở thành chuẩn quốc tế vào tháng 9-2001 MPEG-7 chuẩn mô tả thông tin nhiều loại đa phơng tiện đợc gọi thức giao thức mô tả nội dung đa phơng tiƯn” Trong c¸c chn nÐn, chn MPEG-2 víi c¸c Profiles Levels đợc lựa chọn tiêu chuẩn quốc tế cho tÝn hiƯu video Nguyªn lý chung cđa nÐn tÝn hiệu video theo chuẩn MPEG đợc thực nh sau: SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 67 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 68 Hình 2.30 : Bộ mà hoá Video MPEG Công nghệ nén MPEG sử dụng ba loại ảnh I, B P Để có khuôn hình hoàn chỉnh ảnh P B cần có liệu từ ảnh lân cận, MPEG khái niệm GOP (Group Of Piture) đợc sử dụng Mỗi GOP bắt buộc phải bắt đầu ảnh hoàn chỉnh I tiếp sau loạt ¶nh P vµ B Nhãm ¶nh cã thĨ lµ më (Open) đóng (Close) Nhóm ảnh mở ảnh I kết thúc ảnh trớc ¶nh I cña nhãm ¶nh tiÕp theo, ¶nh cuèi cïng nhóm ảnh trớc dùng ảnh đầu nhóm ảnh kề sau làm chuẩn Đối với nhóm ảnh đóng, việc dự đoán ảnh không sử dụng thông tin nhóm ảnh khác Trong trờng hợp theo quy định ảnh cuối nhóm ảnh P SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 68 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 69 Thứ tự hiƯn ¶nh Thø tù trun 6 I B B P B B 11 33 44 I I B B P I B B Loại ảnh GOP mở GOP đóng Hình 2.31 : CÊu tróc nhãm ¶nh TØ lƯ nÐn video phơ thc nhiều vào độ dài GOP, nhiên GOP thờng gây khó khăn cho trình tua, định vị, sửa lỗi Trong thực tế, tuỳ thuộc khâu (sản xuất, dựng, truyền dẫn, phát sóng ) mà ngời ta chọn độ dài GOP thích hợp Trong sản xuất hậu kì có yêu cầu dựng xác đến ảnh, GOP tất nhiên có ảnh I (trong trờng hợp tỷ số nén đạt thấp) Trong truyền dẫn, phát sóng, số lợng ảnh B, P GOP tăng để đạt đợc tỷ số nén cao hơn, số ảnh GOP lên tới 12 lúc thực dựng hình cũg nh làm kĩ xảo SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 69 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 70 Quá trình giải mÃ, lý thuyết, ngợc lại với trình mà hoá đợc thực theo sơ đồ sau: Giải mà Nhớ entropy Giải lượng DCT ngư tử hóa đệm ợc Số liệu điều khiển Dự báo Nhớ ảnh ảnh Hình 2.32 : Giải nén MPEG Kết Luận Thế giới đà bớc vào kỉ nguyên thời đại thông tin hội tụ phơng tiện truyền thông Các ứng dụng đợc giới thiệu, dịch vụ tổng hợp dần hình thành, hàng rào ngăn cách dịch vụ riêng bị xoá bỏ để dịch vụ hòa nhập với tạo thành thể thống Với dịch chuyển từ truyền hình tơng tự sang truyền hình số, truyền hình dần hội nhập với dịch vụ khác để tạo giới đa phơng tiện nhằm đáp ứng yêu cầu ngời cách hữu hiệu Truyền hình tơng lai SV:Trần Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iƯn Tư ViƠn Thông- K3 UNESCO 70 Báo Cáo Thực Tập Tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa 71 không loại thông tin chiều theo kiểu truyền tin điểm-đa điểm, mà loại thông tin hai chiều, dịch vụ tơng tác, kiểu thông tin giao dịch điểm-điểm Trong môi trờng đa phơng tiện, truyền hình từ phơng tiện thông tin đại chúng trở thành phơng tiện cá nhân Truyền hình đa kênh đợc điều khiển việc phân phối chơng trình trực tiếp đến tận hộ gia đình cung cấp lùa chän réng r·i cho ngêi xem c¶ vỊ thêi điểm xem nh loại chơng trình, chất lợng chơng trình Khi lợng lớn chơng trình đợc cung cấp, lúc coi truyền hình nh hệ thống th viện nhà Mặt khác truyền hình đợc sử dụng nh thiết bị cho phép thu nhận thông tin khác nh số liệu, mua bán qua mạng Truyền hình số tơng lai thực phơng tiện hữu ích cho đời sống ngời giải trí công việc Với phát triển khoa học công nghệ, hội nhập truyền hình số để tạo nên môi trờng đa phơng tiện trở thành thực tơng lai không xa SV:Trần DoÃn Bộ - UN07 - 6066 Lớp Điện Tử Viễn Thông- K3 UNESCO 71