TRUYỀN HÌNH SỐ VÀ MULTIMEDIA (Digital Compressed Television and Multimedia) - Phần 2 pptx

II. TRUY II. TRUY Ề Ề N HÌNH S N HÌNH S Ố Ố 2.1. 2.1. L L ị ị ch s ch s ử ử : : ● ● Công ngh Công ngh ệ ệ video s video s ố ố t t ừ ừ th th ậ ậ p niên 7 p niên 7 0, 0, TBC, TBC, đ đ ồ ồ ng ng b b ộ ộ frame, chuy frame, chuy ể ể n đ n đ ổ ổ i tiêu chu i tiêu chu ẩ ẩ n truy n truy ề ề n h n h ì ì nh. nh. ● ● Th Th ậ ậ p niên 80: m p niên 80: m á á y ghi h y ghi h ì ì nh s nh s ố ố DVR (khuy DVR (khuy ế ế n c n c á á o o CCR CCR - - 601) DV 601) DV E ( E ( Digital video effects), Digital video effects), đ đ ồ ồ ho ho ạ ạ GS GS (Graphic syst), b (Graphic syst), b ộ ộ nh nh ớ ớ ả ả nh t nh t ĩ ĩ nh SS (Still store), nh SS (Still store), d d ự ự ng h ng h ì ì nh phi tuy nh phi tuy ế ế n. n. ● ● Th Th ậ ậ p niên 90: tiêu ch p niên 90: tiêu ch ẩ ẩ n s n s ố ố cho video (t cho video (t ổ ổ ng h ng h ợ ợ p p 4f 4f SC SC , bit n , bit n ố ố i ti i ti ế ế p, th p, th à à nh ph nh ph ầ ầ n). n). ● ● H H ộ ộ p đen p đen 2.2. 2.2. Video s Video s ố ố : : 1. 1. Bi Bi ế ế n đ n đ ổ ổ i tương t i tương t ự ự s s ố ố : : a. a. L L ấ ấ y m y m ẫ ẫ u u : f : f sample sample   f f g g (f (f gPAL gPAL =6MHz) =6MHz) N N ế ế u f u f sam sam < 2f < 2f g g   aliasing: aliasing: Lọc hạn tần ADC Xử lý DAC Lọc hồi phục Video tương tự Video tương tự Hình 2.1. Hộp đen (f sa -f g ) (f sa + f g ) f sa 2f sa chập chập Hình 2.2. f  khi khôi phục không tách ra được ● ● Composite: f Composite: f sa sa =17,7 MHz (PAL) =17,7 MHz (PAL) f f sa sa =14,3 MHz (NTSC) =14,3 MHz (NTSC) b. b. Lư Lư ợ ợ ng t ng t ử ử ho ho á á : : ● ● Kho Kho ả ả ng lư ng lư ợ ợ ng t ng t ử ử Q=2 Q=2 n n (n (n - - s s ố ố bit/ m bit/ m ẫ ẫ u) u) ● ● Sai s Sai s ố ố lư lư ợ ợ ng t ng t ử ử : :     ½ ½ Q Q Q = 2 Q = 2 8 8 = 256 m = 256 m ứ ứ c c Q = 2 Q = 2 10 10 = 1024 m = 1024 m ứ ứ c c Q = 2 Q = 2 12 12 = 4096 m = 4096 m ứ ứ c c ● ● Lư Lư ợ ợ ng t ng t ử ử ho ho á á tuy tuy ế ế n t n t í í nh: nh: 4 f sc 12 Q Q RMS  (2.1) ● ● T T ỉ ỉ s s ố ố t t í í n hi n hi ệ ệ u/ nhi u/ nhi ễ ễ u lư u lư ợ ợ ng t ng t ử ử : : phân nhò đếm hệ gán :hoá Mã c. xoá mức trắng, mức hiệu, tín áp điện b) 10log theo tăng a) : thuộc phụ mẫu)8bit/ (n [dB] 10 ;n, f f Q S 96,58 8,10n02,6 Q 12Q.2 log20 Q S hạn/g sample RMS n 10 RMS                     (2.2) 2. 2. Bi Bi ế ế n đ n đ ổ ổ i s i s ố ố – – tương t tương t ự ự : : Composite s Composite s ố ố : : ● ● f f sample sample =4f =4f sc sc (PAL, NTSC) (PAL, NTSC) ● ● n=bit/ m n=bit/ m ẫ ẫ u quy u quy ế ế t đ t đ ị ị nh ch nh ch ấ ấ t lư t lư ợ ợ ng ng ( ( đ đ ộ ộ phân phân gi gi ả ả i) i) ● ● M M á á y ghi h y ghi h ì ì nh s nh s ố ố D2, D3 D2, D3 a. a. PAL 4f PAL 4f sc sc : : ● ● f f samole samole =17,734475 MHz ( =17,734475 MHz (   17,73M)= 285,75f 17,73M)= 285,75f H H + 25 Hz + 25 Hz ● ● S S ố ố chu k chu k ỳ ỳ t t ả ả i m i m à à u/ frame (2fields) u/ frame (2fields) f f sc sc /25=177.344,75 chu k /25=177.344,75 chu k ỳ ỳ / frame / frame ● ● S S ố ố m m ẫ ẫ u/ dòng: 1135,0064 (tr u/ dòng: 1135,0064 (tr ừ ừ dòng 313 dòng 313 & 625) = f & 625) = f sample sample / f / f N N ( ½f V ) (2.3) ● ● S S ố ố m m ẫ ẫ u/ dòng t u/ dòng t í í ch c ch c ự ự c: 948 c: 948 ● ● Pha l Pha l ấ ấ y m y m ẫ ẫ u: + 45 u: + 45 o o ; + 135 ; + 135 o o ; + 225 ; + 225 o o ; + 315 ; + 315 o o ● ● Lư Lư ợ ợ ng t ng t ử ử ho ho á á : : đ đ ề ề u u ● ● Đ Đ ộ ộ phân gi phân gi ả ả i: n=8(10 bit)/ m i: n=8(10 bit)/ m ẫ ẫ u u 379.709 soá x soá                   frame doøng frame maãu framemaãu/ Soá ● Tín hiệu sọc màu Headroom 100% mức màu Mức lượng tử max Mức xoá Mức đồng bộ -300 4 004 -304.2 3 003 -304.8 0 000 0 265 100 mV DEC HEX 933.5 908.3 1019 3FB 700 844 34C Mức tương tự Mức số Màu: Cyan (vàng-lục) Vàng Dự phòng PAL Hình 2.3 Khụi ph Khụi ph c t c t ớ ớ n hi n hi u g u g c: c: Bw q 10 gh sample 10 RMS VV V log20 f2 f log108,10n.02,6]dB[ Q S (2.4) NTSC) hụn (lụựn dB 71,68 Q S bit 10n 6MHz f xoaự Mửực V traộngmửực V hieọu tớn aựp ủieọn , V 2131 , 1 V Vụựi RMS gh B w p V w V B =9,7 V b. NTSC 4f b. NTSC 4f SC SC f f sample sample =4f =4f SC SC =14,32818 MHz =14,32818 MHz L L y m y m u: tr u: tr c giao c giao Pha Pha l l y m y m u: +33 u: +33 0 0 ; +123 ; +123 0 0 ; +213 ; +213 0 0 ; +303 ; +303 0 0 L L ng t ng t ho ho ỏ ỏ : : u u phõn gi phõn gi i: 8(10 bit)/ m i: 8(10 bit)/ m u u 768 : cửùc tớchdoứng maóu Soỏ Hz25,734.15f f 910 doứng maóu Soỏ H sample R-Y NTSC +90 0 +123 0 33 0 33 0 33 0 0 0 B-Y  Tín hiệu màu Pha burst  Q Hình 2.4 [...]...Mức Mức số tương tự mV DEC HEX 933.5 908.3 1019 3FB 700 NTSC Headroom Mức lượng tử max 100% mức màu 844 34C 714,3 100 800 320 53,57 7,5 28 2 11A 0 0 24 0 0F0 -2 85,7 -4 0 16 -3 00,7 -4 2, 1 4 -3 02, 3 -4 2, 3 3 -3 06,1 -4 2, 8 0 010 010 004 000 Mức đặt Mức xố Mức đồng bộ Mức lượng tử min Dự phòng Hình 2. 3 Với n= 10 bit fsample=14, 32 MHz fgh=4 ,2 MHz Vq=1,30 42 V VW-WB=0,7143V  S QRMS  68,10 dB Khoảng xố: Bảng 2. 1 Mành... fsamY=864fH fsaCB/CR=432fH fsamY=858fH fsaCB/CR= 429 fH b Lượng tử hố:  S QRMS  58,7dB (8bit);  70,74dB (10bit)  Headroom (khoảng bảo vệ): Y: Hình 2. 23 (Trang 92) , NKS CB/CR: hình 2. 24 ab (trang 93), NKS  Cấu trúc lấy mẫu trực giao 4 :2: 2 ( 525 /60) 4 :2: 2 Field Mẫu (F 1) Dòng 21 (F2) Dòng 28 4 (F 1) Dòng 22 (F2) Dòng 28 5 (F 1) Dòng 23 (F2) Dòng 28 6 (F 1) Dòng 24 720 mẫu Y tích cực mẫu CB/CR tích cực Lẻ Chẵn... cực ( 525 /60) 113; 1519; 26 4 27 6; 27 8 28 2 e Giao diện:  Phân phối song song dùng trong khoảng cách ngắn, cáp 12 đơi ECL (encoder control list) 1 Giao diện 4 :2: 2 bit song song  Cấu trúc lấy mẫu 4:1:1 Lẻ Chẵn Dòng 21 Dòng 28 4 Dòng 22 Ä Ä Ä Lẻ Chẵn Lẻ O O O O O O O O O Ä -Y  - C B / CR Ä Ä Hình 2. 12  Cấu trúc lấy mẫu 4:4:4 Lẻ Chẵn Dòng 21 Dòng 28 4 Dòng 22 Lẻ Chẵn Ä Ä Ä Ä Ä Ä Ä Ä Ä Ä Ä Ä Lẻ Ä -Y ... Ä - C B / CR Ä Hình 2. 13  Cấu trúc lấy mẫu 4 :2: 0 Lẻ Chẵn Dòng 21 Dòng 28 4 Dòng 22 Dòng 28 5 Ä Ä Ä Ä O O O O -Y  - C B / CR Hình 2. 14 2. 3 Audio số:  In sao nhiều lần chất lượng khơng giảm; lưu trữ truyền dẫn hiệu quả cao 2. 3.1 Q trình ADC có ảnh hưởng lớn đến chất lượng số: a Lấy mẫu (dùng PAM trong miền thời gian) với fsample  2fmax  Phổ (miền tần số) : fsample 2fsample f (fS-fmax) (fS+fmax) Hình. .. Mành 1 (1 ¸ 24 ,3) Khoảng xố tương tự Khoảng xố số Dòng: 1 ¸ 20 1¸ 9 24 3 ¸ 28 3 26 3 ¸ 27 2 Mành 2 (24 3 ¸ 525 ) Dòng: Bắt đầu video số tích cực Kết thúc video số tích cực Chuẩn dòng 767 7 82 768 784 Bắt đầu xố 785 787 dòng số 854 849 000 857 900 864 893 900 Kết thúc xố dòng số Hình 2. 6 Khoảng xóa dòng số ° Sơ đồ khối hộp đen số (song song) Bit9 Tín hiệu composite Lọc tương tự chống chồng phổ Bit3 Bit2 ADC Bit1... Ä Ä Ä Ä O O O O O O O Lẻ Ä Ä Ä Ä Ä Ä Ä  - Y;  - CB/ CR Hình 2. 8 4 :2: 2/ 625 Kết thúc video tích cực Dòng chuẩn EAV EAV Bắt đầu video tích cực SAV OH Dòng n Dòng tích cực số Dòng n+1 Xố số Lấy mẫu Y 719 Đồng bộ mẫu Y 731 733 718 720 730 7 32 734 863 8 62 0 1 2 3 4 Lấy mẫu C Hình 2. 9 Bắt đầu mành số /tương tự c Mã hóa:  Bộ mã hóa 4 :2: 2, đầu ra: bit song song (27 M từ/s), ghép kênh TDM: Y: tốc độ 13,5M... (b )- preemphasis / deemphasis (nếu audio vào là tương tự) e Dải động: 120 dB (mức cực tiểu = nhiễu dither ( 120 dB - FS của ADC -2 0 bit; mức cực đại MSL = 0 dB - FS; mức chuẩn SOL[dBm] là điện áp RMS = 0) 2. 3 .2 Tiêu chuẩn: a fsample chuẩn: 1) fs = 32 kHz (chun dùng, FM stereo) 2) fs = 44,1 kHz (dân dụng, máy ghi hình Umatic, CD, R-DAT) 3)fs = 48 kHz (phát thanh, băng tần 0 22 kHz) b Mã hố kênh: NRZ -. .. hố 2 Số mẫu/ dòng 3 Số mẫu/ dòng tích cực 4 Lấy mẫu 5 Loại mã Bảng 2. 2 PAL NTSC E’ Y =0,587E’ G + 0,11E’B +0 ,29 9E’R E’ CB =0,564 (E’B -E’ Y ) E’ CR =0,713 (E’R -E’ Y ) Y=864 Y=858 C B =4 32 C B = 429 C R =4 32 C R = 429 Y= 720 Y= 720 C B =360 C B =360 C R =360 C R =360 å =1440 å =1440 · Trực giao · C B ,C R , lặp theo dòng, mành, ảnh, số mẫu, Y lẻ trên mỗi dòng PCM, đều; 8/10 bit fsamY=864fH fsaCB/CR=432fH... BPM (Biphase - Mark )- Phổ năng lượng cực đại tại tốc độ bit, cực tiểu tại f thấp và cao c Giao diện (AES / EBU) định dạng,   2 subframes  2x 32 bit  1 frame   1 chu kỳ lấy mẫu  20 ,83 s (với fs  48kHz) ° 1 block = 1 92 frames = 20 ,83 µs × 1 92 = 4000 µs 1 frame 4 Đồng bộ Subframe A 32 bit 20 4 Subframe B 4 LSB Đồng phụ audio V U C P phụ audio bộ LSB MSB Hình 2. 18 MSB VUCP V(validity )- dữ liệu có... V 2 Q 12 n SNR    2 1,5 (2. 5) N Q 2 (Q - khoảng lượng tử; n - số bit) ADC 16 bit: SNR  98 dB ADC 20 bit: SNR  122 dB c Mã hố: PCM, PWM, ADM (delta thích nghi: ADM, theo độ rộng xung: PWM), DPCM, floating point d Giảm méo lượng tử: (a) bằng cách cộng nhiễu (Dither: cộng nhiễu trắng vào audio có mức thấp, giá trị RMS của nhiễu trắng . đồng bộ -2 85,7 -4 0 16 010 -3 00,7 -4 2, 1 4 010 -3 02, 3 -4 2, 3 3 004 -3 06,1 -4 2, 8 0 000 0 0 24 0 0F0 mV DEC HEX 933.5 908.3 1019 3FB 700 844 34C M ứ c tương tự Mức số Dự phòng NTSC Hình 2. 3 Mức đặt Mức. 10,68 Q S RMS  Mành 1 (1 ¸ 24 ,3) Khoảng xoá tương tự Khoảng xoá số Dòng: 1 ¸ 20 1 ¸ 9 Mành 2 (24 3 ¸ 525 ) Dòng: 24 3 ¸ 28 3 26 3 ¸ 27 2 Khoảng xoá: Bảng 2. 1 Kết thúc video số tích cực Bắt đầu video số tích cực Chuẩn. Dòng 23 Ä O Ä O Ä (F2) Dòng 28 6 Ä O Ä O Ä (F1) Dòng 24 Ä O Ä O Ä 4 :2: 2  - Y;  - C B / C R Hình 2. 8 720 mẫu Y tích cực 360 mẫu C B /C R tích cực Dòng tích cực số 718 720 719 730 731 7 32 733 734 8 62 863 0