Hiện trạng và giải pháp cho hệ thống sản xuất, lưu trữ và phát sóng tại các Đài Truyền hình ở Việt Nam

Để tận dụng và vượt qua thách thức, các Đài Truyền hình tại Việt Nam cần có sự điều chỉnh về xu hướngphát triển cũng như tiếp cận và ứng dụng những công nghệ, kỹ thuật mới vào công tác c

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ thông tin

cùng với sự đa dạng của công nghệ giải trí gia đình, thiết bị đi động; xu hướng số hóa trong

sản xuất, lưu trữ và phát sóng đã mang đến nhiều cơ hội cùng với những thách thức mới chongành truyền hình thế giới nói chung và cho truyền hình Việt Nam nói riêng Để tận dụng

và vượt qua thách thức, các Đài Truyền hình tại Việt Nam cần có sự điều chỉnh về xu hướngphát triển cũng như tiếp cận và ứng dụng những công nghệ, kỹ thuật mới vào công tác của

mình

Trước đây, tại một số Đài Truyền hình ở Việt Nam các công đoạn sản xuất và lưu trữ

các chương trình truyền hình dựa trên công nghệ băng từ Công nghệ băng từ có nhiều

nhược điểm như: cong kénh, lưu trữ khó khăn Hiện nay với việc sử dụng các camera SỐ

ghi bang thẻ nhớ thì việc biên tập va lưu trữ dữ liệu được thực hiện bởi các máy tinh dựng,server Việc kết nối các máy tính dựng các server lưu trữ và server phát sóng thành mộtmạng dé thuận tiện cho các công việc của một Đài truyền hình dang là vấn đề cấp thiết ma

các Đài đang hướng tới.

Đề tài của tôi sẽ giới thiệu về hiện trạng hệ thống sản xuất lưu trữ và phát sóngchương trình truyền hình tại các Đài Truyền hình ở Việt Nam hiện nay và đề xuất các giải

pháp nâng cao hiệu quả làm việc cho hệ thống sản xuất, lưu trữ và phát sóng tại các Dai

Đây cũng là lý do tôi chọn đề tài: “Hiện trạng và giải pháp cho hệ thống sản xuất,lưu trữ và phát sóng tại các Đài Truyền hình ở Việt Nam”làm luận văn tốt nghiệp Luậnvăn gồm 3 chương như sau:

Chương I: Tống quan về kỹ thuật truyền hình

Chương II: Hiện trạng hệ thống sản xuất, lưu trữ và phát sóng tại các Đài

Truyền hình ở Việt Nam

Chương III: Giải pháp cho hệ thống sản xuất, lưu trữ và phát sóng tại các ĐàiTruyền hình ở Việt Nam

Do nội dung kiến thức nghiên cứu còn rộng và khả năng của t còn hạn chế nên luậnvăn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý của các thầy, cô

và các bạn học viên đê đê tài được hoàn thiện hơn Xin trân trọng cảm ơn!

CHƯƠNG I: TONG QUAN VE KỸ THUAT TRUYEN HÌNH

Ngày nay, truyền hình là một phương tiện thông tin đại chúng không thé thiếu đượctrong mỗi gia đình Việt Nam Nó đã di sâu vào từng ngõ ngách của cuộc sống và hiện hữu ởmọi noi Từ truyền hình đen trắng đến truyền hình màu tương tự và bây giờ là truyền hình

số Tỉ lệ khán giả xem truyén hình là rat lớn nhưng không phải ai cũng có cơ hội dé tiếp thunhững kiến thức cơ bản về lich sử cũng như kỹ thuật của truyền hình Trong chương này tôi

xin giới thiệu tong quan một vài nét về truyền hình như lịch sử, kỹ thuật được sử dụng trongtruyền hình

1.1 Giới thiệu chung

1.1.1 Lịch sử ra đời và phát triển của truyền hình

Truyền hình là một hình thức thông tin được thể hiện dưới dạng hình anh và âmthanh Truyền hình cũng như điện ảnh chịu sự chỉ phối và ảnh hưởng của xã hội (chính

trị, văn hóa ) Sản phẩm của truyền hình là phim truyền hình, tin truyền hình, phóng sự

truyền hình, các video clip ca nhạc được lưu giữ dưới dang băng hay đĩa hình

1.1.3 Phương tiện sản xuất và truyền dẫn các chương trình truyền hình

Đề xem chương trình truyền hình cần phải có các phương tiện sản xuất, phát sóng

và thu hình Các phương tiện sản xuất tiền kỳ là các máy quay, hậu kỳ là các bộ dựng

tuyến tính và phi tuyến Các phương tiện phát sóng truyền hình là các máy phát hình, các

phương tiện thu sóng truyền hình là máy thu hình

1.2 Nguyên lý phân tích và tổng hợp ảnh

1.3 Nguyên lý quét ảnh và đồng bộ ảnh truyền hình

1.3.1 Nguyên lý quét anh

Kỹ thuật quét ảnh có thé tóm tắt như sau:

- Phương pháp quét: Xen kẽ, liên tục.

- Thứ tự quét: Từ trên xuống dưới — quét mặt, quét từ trái sang phải — quét dòng

- Thiết bị quét: Cuộn quét — 1 cuộn quét theo chiều ngang gọi là cuộn quét dòng và 1cuộn quét theo chiều dọc gọi là quét mặt.

- Xung quét hình răng cưa (hay hình chữ S)

1.3.2 Nguyên lý đồng bộ ảnh

Để ảnh truyền hình ở máy thu giống với ảnh truyền hình được gửi đi ở bên phát,thì phải bên phát phải gửi đi các thông tin về đồng bộ ảnh Ở bên thu nhờ có các thôngtin về đồng bộ sẽ xử lý và tạo ảnh giống như bên phát Quá trình làm cho ảnh truyềnhình bên thu giống với bên phát gọi là quá trình đồng bộ ảnh

1.4 Thiết bị biến đổi quang - điện

1.4.1 Khái niém[4]

Bộ biến đổi quang điện có nhiệm vụ biến đổi hình ảnh quang học thu được từ ốngkính thành tín hiệu điện Tín hiệu điện có qui luật và biên độ biến đôi theo độ chói củaảnh quang học Hiện tại có ba loại thiết bị biến đồi quang học:

- Bộ biến đổi quang điện dùng ống điện tử (pickup tube)

- Bộ biến đổi quang điện dùng CCD (Charge Coupled Devices)

- Bộ biến đổi quang điện CMMOS

1.4.2 Nguyên lý chuyển đổi ảnh quang thành tín hiệu điện

Nguyên lí chuyển đổi ảnh quang thành tín hiệu điện dựa trên cơ sở lần lượtchuyên đổi độ chói của từng phần tử ảnh thành tín hiệu điện tương ứng theo công thức

(1.2):

U=KB= K f(t) (1.2)

Trong đó K là hệ số ty lệ còn B là độ chói của phan tử anh

1.4.3 Khôi phục ảnh quang - Chuyển đổi từ tín hiệu điện thành ảnh quang

Quá trình khôi phục ảnh là quá trình ngược với quá trình phân tích ảnh, tức là

phải khôi phục độ chói của từng phần tử ảnh và xắp xếp các phần tử ảnh theo đúng vị trí

tương ứng của nó Dé thực hiện điều đó có thé dùng ống tia điện tử màn huỳnh quang

Đặc điểm của màn huỳnh quang là, ở môi trường chân không, khi có tia điện tử đập vào

nó, nó sẽ phát sáng Cường độ sáng tỷ lệ với công suất của tia điện tử đập vào nó tại mỗi

điểm nằm trên màn hình

1.4.4 Cấu tạo cơ bản của CCD (một phân tử)

Bản chất của các CCD là bán dẫn, chất bán dẫn này có một đặc điểm là khi đượcnhận kích thích của ánh sáng, thế năng của nó bị thay đổi tỷ lệ với ánh sáng kíchthích

`

vao.

Hình 1.1: Cấu tạo của CCD

1.5Nguyên tắc truyền 3 màu chính

Trong truyền hình để đánh giá chất lượng của tín hiệu và các thiết bị thu, phátngười ta sử dụng bảng chuẩn sọc màu được gửi đi từ máy phát Bảng sọc màu gồm 7

phân biệt được rõ nét là B, R, M, G, C, Y, W (hình vẽ 1.2 mô tả 7 màu kèm theo độ chói của từng màu - bảng chuân sọc màu).

Hình 1.2: Bang chuẩn sọc màu và giản đồ biểu diễn biên độ chói

1.6 Số hóa tín hiệu truyền hình

1.6.1 Đặc điểm của tín hiệu truyền hình

Tín hiệu video là tín hiệu hình ảnh không có chu kỳ có thể dạng tương tự hay số

Tín hiệu video được cài các xung đồng bộ mặt, dòng, màu và một số xung khác được

gọi là tín hiệu video toàn phan Tín hiệu video toàn phần có dang và thông số cụ thé tùythuộc và tiêu chuẩn truyền hình được áp dụng

a Bước 1: Lay mau tín hiệu

Lấy mẫu tín hiệu audio, video là quá trình lấy biên độ của dạng sóng tín hiệuaudio, video tương tự tại từng thời điểm theo một chu kỳ nhất định tương ứng vớimột tần số nhất định gọi là tần số lây mẫu (f„).

Hình 1.4: Phố của dãy PAM sau điều chế có chứa thanhphan nguyên lần tan số mẫu

Biên độ Tin hiệu sau lay

mẫu Biên độ

Tin hiệu tách bi méo

Biên độ Lọc thông Phé tín hiệu sau lay mau Biên độ

Phé bị chong

Hình 1.5: Đồ thi và phố tín hiệu mô ta hiện tượng méo do chồng pho

b Bước 2: Lượng tử hoá

Lượng tử hoá là gán mức cho các biên độ đã được lấy mẫu, số mức lượng tử hoátuỳ thuộc và việc chọn loại mã và số bít biểu diễn một mẫu vi dụ, nếu chọn 8 bít dé biéu

diễn một mẫu thì sẽ có 256 mức (hình 1.6).

Biên do Biên đề

đã lượng tử hóa Thời gian lay mau và giá trị biên độ của mau m- ~

theo không gian

Hình 1.6: Đồ thị mô tả tín hiệu trước và sau lượng tử hóa Biên độ

Hình 1.7: Biéu diễn mức lượng tử va sai số lượng tử

c Bước 3: Mã hóa tín hiệu

1.6.3 Thiết bị chuyển đổi

Bộ chuyên đổi A/D được minh họa ở hình 1.8

Lọc thông thấp Lấy mẫu có Mã hóa nhanh

1.6.4 Mã hoá và mã hoá kênh truyền [4]

vào audio

tương tự \

BM Các bit đông bộ va

chỉ định

Hình 1.9: Sơ đồ khối bộ mã hóa theo chuẩn AES/EBU

1.6.5 Nén tín hiệu audio và video

1.6.6 Ghi tín hiệu audio và video số

a Định dạng ghi băng DV mini và DV cam

- Đa kênh truyền, đa truy nhập

- Tiết kiệm được tần số

- Quản lý dễ dàng

1.7.2 Kỹ thuật xử lý tín hiệu và các thông số đặc trưng cơ bản

a Đối với truyền hình số độ phân giải tiêu chuẩn (SDTV)

b Đối với truyền hình số độ phân giải cao (HDTV)

1.7.3 Ứng dụng tại Việt Nam

1.8 Quy trình sản xuất chương trình truyền hình

1.8.1 Dây chuyền sản xuất chương trình truyền hình [2]

Dây chuyền sản xuất chương trình truyền hình (hình 1.11) là một hệ thống kỹ thuậtliên hoàn nhằm tạo ra một sản phẩm nghệ thuật theo ý đồ của đạo diễn, về mặt kết cấungười ta có thể khái quát dây chuyền sản xuất chương trình truyền hình thành ba khâuchính: Tiền kỳ, hậu kỳ và phát sóng

1.8.2 Quy trình chung sản xuất các chương trình truyền hình[1]

e Các chương trình khi đến Ban Thư kí đều ở dạng băng do vậy có 3 cách dé sản xuất

chương trình hiện tại:

Ghi hình bằng betacam —> dựng tuyến tính

Ghi hình bằng betacam —> chuyền sang file dựng phi tuyến thành sản phẩm sau đó lạixuất về betacam, phát sóng xong lại nhập dữ liệu về dạng file > chuyển đổi file thành

betacam nhiều lần chi phí tốn và mat nhiều thời gian và sức lực

Ghi hình bằng betacam —> chuyên sang file dựng phi tuyến thành sản phẩm sau đó

chuyền đổi chương trình thành cấp chất lượng thấp dé duyệt băng qua mang Sau khi duyệt

xong, chương trình cấp chất lượng cao được xuất sang betacam sang thư kí biên tập chuyênlên tổng khống chế nhập dữ liệu thành file để phát sóng Hiện nay cách thức này không hoạtđộng do cơ sở hạ tầng mạng không đáp ứng được

1.9 Các thiết bị thu, ghi hình

Vật, cảnh Hệ thông thâu Lưu trở ;

that kinh § (the nhớ, 6

Hình 1.18: Sơ đồ khối tổng quát của VTR số có nén

c Máy ghi hình quang số VDC, DVD

Sơ đồ khối cơ bản của máy ghi hình trên đĩa quang có thể mô tả như sau:

Mux.

demuxer

Coder/decoder' mpeg Code decodes!

video mpeg audio

DJUCT-SPEED Display

monitor

Converter DYA va A/D

IC-SERVO DSP video Converter D/A

RP va A/D audio

ADJUSCT-SPEED

Trong chương này tôi đã trình bày tổng quan về kỹ thuật truyền hình cũng như lịch

sử của truyền hình thế giới và truyền hình Việt Nam Một số kiến thức chung về nguyên lý

quét ảnh, đặc điểm tín hiệu truyền hình; số hóa tín hiệu truyền hình, nguyên lý xử lý ảnh,nén ảnh, khái quát về quy trình chung dé sản xuất một chương trình truyền hình

CHUONG II: HIỆN TRANG HE THONG SAN XUẤT, LƯU TRU

VA PHAT SÓNG TAI CAC DAI TRUYEN HÌNH O VIET NAM

Hiện nay, Dai Truyền hình Việt Nam và toàn bộ hệ thong truyén hình Việt Nam dangchuyển minh rất mạnh mẽ theo hướng ứng dụng công nghệ thông tin cho sản xuất chươngtrình và phát sóng Với sự phát triển không ngừng về số kênh, thời lượng phát sóng và các

loại hình dịch vụ truyền hình tiên tiến khác của Đài Truyén hình Việt Nam đòi hỏi một hệ

thống sản xuất, lưu trữ và phát sóng số hóa hoàn thiện hơn về chất lượng, cơ sở vật chất.Những hiện trạng thực tế dưới đây sẽ cho chúng ta biết thêm về những tôn tại cần được

khắc phục trong quy trình sản xuất chương trình truyền hình

2.1 Tổng quan hệ thống sản xuất, lưu trữ và phát sóng chương trình truyền hình

trữ kho băng thay thé lưu trữ lâu dài trên băng từ.Cùng toàn bộ thiết bị đồng bộ đi kèm hoàn

chỉnh, tín hiệu hình đều số hóa, ngõ ra Digital SD.

streamine Sioa ing

NAS 16TB NAS 32TB sau NAS 32TB + trước phát phát sóng 16TB kho

2.1.3 Lưu trữ chương trình và tư liệu

QUY TRÌNH LƯU CHUYEN FILE

ARCHIVING

Hình 2.3: Quy trình lưu chuyển file

TONG KHONG CHE

lowress

MAM (04 server DELL R720)

SQL 2012+ Web SOL 2012 + Web

MAM Services MAM Services

Master Slave

Transcoding+ FTP Syndicator

NAS 32 TB

Hinh 2.4: M6 hinh hé thong quan ly MAM

2.1.5 Nguyên tắc xây dựng thiết kế hệ thong lưu trữ

2.1.6 Thiết kế tong thé hệ thong

Hệ thống lưu trữ trung tâm và quản lý tư liệu truyền hình đóng một vai trò hạt nhân

vô cùng quan trọng trong chuỗi quy trình sản xuất và phát sóng chương trình của bất kỳ Đài

truyền hình nào Việc thiết kế hệ thống lưu trữ và quản lý tư liệu truyền hình sẽ ảnh hưởngtrực tiếp đến hiệu suất hoạt động, mức độ an toàn dữ liệu cũng như khả năng đáp ứng dịch

vụ của toàn bộ hệ thống.

Hình 2.5: Sơ đồ khối hệ thống sản xuất, lưu trữ và phát sóng

Hệ thống được chia thành các Module (phần vùng) sau

e Module WAN: Bao gồm các kết nối Internet và WAN

e Module lưu trữ phim tư liệu (Đầu tư mới)

h ch

|Máy tinh phụ Itrách lưu trữ |Ễ

Hình 2.6: Sơ đồ vật lý tong thé của hệ thống sản xuất, lưu trữ và phát sóng

2.2 Hiện trạng công nghệ, thiết bị sản xuất chương trình của Đài Truyền hình

Việt Nam

Đài Truyền hình Việt Nam có nhiều đơn vị thực hiện việc sản xuất chương trình cho

các kênh phát sóng toàn quốc: VTIVI, VTV2, VTV3, VIV4, VTV5, VTV6, và các kênh

phat sóng khu vực gồm VTV9, VTV Huế, VTV Đà Nẵng, VTV Phú Yên, VTV Cần Thơ va

1 kênh tiếng Khơ-me Ngoài ra, Đài Truyền hình Việt Nam còn có các đơn vị sản xuất, biên

tập chương trình phục vụ cho các kênh truyền hình trả tiền

2.2.1 Trung tâm Kỹ thuật sản xuất chương trình

2.2.2 Ban Thời sự

2.2.3 Ban truyền hình đối ngoại (VTV4)

2.2.4 Ban Thư ký biên tập

2.2.5 Trung tâm truyền hình Việt Nam tại thành phố Hỗ Chí Minh (VTV9).

2.2.6 Trung tâm Truyền hình Việt Nam tại Can thơ (VTV Can Tho)

2.2.7 Trung tâm Truyền hình Việt Nam tại Phú Yên (VTV Phú Yên)

2.2.8 Trung tâm Truyền hình Việt Nam tại Đà Nẵng (VTV Đà Nẵng)

2.2.9 Trung tâm Truyền hình Việt Nam tại Huế (VTV Huế)

2.3 Hiện trạng hệ thống lưu trữ tại Đài Truyền hình Việt Nam

2.3.1 Tao và sw dụng dữ liệu đặc tả - Metadata [1]

Metadata là một trong những phần tử quan trọng nhất và mạnh nhất của sản xuấtdựa trên file Nó cho phép nội dung được log, tìm kiếm và tổ chức ở bat kỳ giai đoạn nàocủa sản xuất Việc ấn định metadata cũng có thể được biên tập viên sử dụng để định vịnhanh cảnh cần thiết, hoàn thành dự án với số cảnh quay lớn Nó cũng có thể được sử dụng

dé tìm kiếm dữ liệu lưu trữ để gọi lại các phần tử của sản xuất trước đó cần cho sử dụng

tương lai.

2.3.2 Quy trình tạo dữ liệu tả cứu trên hệ thống lưu trữ băng tại Trung tâm Tw liệu

Trung tâm Tư liệu — Đài Truyền hình Việt Nam đang sử dụng phần mềm được gọi

là Công cụ tra cứu tư liệu và quản lý kho băng Bộ công cụ này bao gồm các chức năng:

e Công cụ tra cứu tư liệu và quản lý kho băng

e Cấu trúc dữ liệu gồm các thực thể và thuộc tính

e Hiện nay trên hệ thống này chỉ thực hiện với các chương trình thời sự Việc lưu trữ

được đặt ghi băng tại phòng Tổng khống chế - Trung tâm kỹ thuật sản xuất chương trình

Việc tra cứu tư liệu phục vụ các phóng viên, biên tập viên hàng ngày và việc tạo lập quản lý

thông tin biên mục, phân cảnh của chương trình thời sự được thực hiện trên hệ thống “Công

cụ tra cứu tư liệu và quản lý kho băng” của Trung tâm Tư liệu xây dựng.

2.3.3 Qua trình tao dữ liệu tra cứu trên hệ thong lưu trữ số tại Dai Truyền hình

Việt Nam

e Quy trình vận hành hệ thống số hóa và biên mục tư liệu là một quy trình làm việc

của Trung tâm Tư liệu — Đài Truyền hình Việt Nam bằng công nghệ thông tin Day là một

quy trình được xây dựng đề thực hiện số hóa kho băng và làm biên mục tư liệu nhằm phục

vụ cho việc quản lý của Trung tâm Tư liệu.

e Quy trình vận hành hệ thống là quy trình yêu cầu người vận hành nắm bắt, quản lý

các thiết bị phục vụ cho số hóa tư liệu Ở đây, người quản tri cần phải hiểu rõ được hệthống, từ đó đưa ra những phương án xử lý thích hợp dé khắc phục lỗi (nếu có), và cũng từđây, người quản trị đề xuất các quy trình làm việc khác trên hệ thống số hóa một cách hợp

lý nhất.

e Quy trình số hóa là quy trình yêu cầu người vận hành thực hiện nhiều công việc dé

số hóa tư liệu từ các băng video thành các file video và lưu trữ trong các 6 cứng trêm hệ

thống Ngoài việc số hóa toàn bộ băng viedeo thành các file video, người vận hành sẽ cần

thực hiện phân cảnh cho file video, nhập thông tin metadata cho file video và thông tin

metadata các cảnh được trích xuất Thông tin metadata sẽ là những thông tin rất hữu ích cho

công việc quản lý và khai thác sử dụng sau này.

Từ các quy trình trên hệ thống lưu trữ bằng từ và hệ thống lưu trữ số tại Trung tâm

Tư liệu, lưu đồ quản lý, tạo, bồ sung, lưu trữ tư liệu của trung tâm như sau: