Tìm hiểu kỹ thuật nén trong truyền hình số luận văn tốt nghiệp đại học

Trờng đại học vinh Khoa điện tử viễn thông đồ án tốt nghiệp đại học Đề tài: Tìm hiểu kỹ thuật nén truyền hình số Giảng viên hớng dẫn : Th.S Đặng thái sơn Sinh viên thực : Trần Hữu thắng Lớp : 47K - ĐTVT Niên khóa : 2006 - 2011 Vinh, 2011 LI NểI U Ngy nay, chng trỡnh truyn hỡnh ngy cng gi vai trũ khụng th thiu i sng xó hi S phỏt trin ca khoa hc k thut ó tri qua nhiu bc chuyn bin ln, h thng truyn hỡnh cng thay i theo tng giai on phỏt trin Trong nhng nm gn õy cụng ngh truyn hỡnh ang chuyn sang mt bc ngot - quỏ trỡnh chuyn i t cụng ngh Analog sang cụng ngh Digital Quỏ trỡnh ú l mt cuc cỏch mng, nú lm thay i cỏch suy ngh, cỏch tip xỳc, phng thc sn xut chng trỡnh truyn hỡnh, nõng cp cht lng tớn hiu, tớnh linh hat v kh nng hi nhp vo mụi trng thụng tin chung Cụng ngh s ó v ang phỏt trin rt mnh, truyn hỡnh s ang dn thay th hon ton truyn hỡnh tng t trờn th gii núi chung v Vit Nam núi riờng hiu sõu hn v lnh vc ny, cho nờn em ó chn ti: Tỡm hiu k thut nộn truyn hỡnh s lm ỏn tt nghip Trong quỏ trỡnh lm ti, em ó c gng rt nhiu song kin thc hn ch nờn khụng th trỏnh nhng thiu sút Em rt mong nhn c nhng nhn xột phn hi, úng gúp ý kin t thy cụ v bn bố Cui cựng, em cng xin chõn thnh cm n cỏc thy giỏo, cụ giỏo Khoa in T Vin Thụng Trng i Hc Vinh c bit l thy giỏo, ThS ng Thỏi Sn ó tn tỡnh hng dn em hon thnh bn ỏn tt nghip ny Vinh, ngy thỏng nm 2011 Sinh viờn thc hin Trn Hu Thng TểM TT N Trong ỏn ny, em ó trỡnh by v Tim hiu k thut nộn truyn hỡnh s Vi ni dung gm chng nh sau : Chng : Gii thiu v truyn hỡnh s Trong chng ny, chỳng ta ó tỡm hiu v s ca h thng truyn hỡnh s, nhng c im, nhng u im ni tri ca truyn hớnh s so vi truyn hỡnh tng t Chng : Tng quan v nộn Trong chng ny, chỳng ta ó tỡm hiu sõu hn v cỏc k thut c s dng nộn tớn hiu, cỏc mó c dựng cỏc thut toỏn nộn Qua ú, rỳt nộn nh l quỏ trỡnh s dng cỏc phộp bin i loi b i cỏc loi d tha v loi b tớnh cú nh ca ngun d liu, to ngun d liu mi cú lng thụng tin nh hn ng thi s dng cỏc dng mó hoỏ cú kh nng tn dng xỏc sut xut hin ca cỏc mu cho s lng bớt s dng mó hoỏ mt lng thụng tin nht nh l nh nht m m bo c cht lng theo yờu cu Chng 3: Nộn video theo chun MPEG Trong chng ny, chỳng ta ó tỡm hiu v cỏc chun nộn MPEG s dng nộn video ú l chun nộn MPEG - 1, MPEG 2, MPEG Qua ú ta thy, MPEG khụng phi l mt cụng c nộn n l m u im ca nộn nh dựng MPEG chớnh l ch MPEG cú mt hp cỏc cụng c mó hoỏ chun, chỳng cú th c kt hp vi mt cỏch linh ng phc v cho mt lot cỏc ng dng khỏc MC LC LI NểI U TểM TT N MC LC .3 DANH SCH HèNH V DANH SCH BNG BIU CC THUT NG VIT TT .8 Chng GII THIU V TRUYN HèNH S 1.1 M u 1.2 H thng truyn hỡnh s .9 1.2.1 S h thng truyn hỡnh s .9 1.2.2 c im ca truyn hỡnh s 11 1.2.3 u im ca truyn hỡnh s 12 Chng TNG QUAN V NẫN TN HIU 14 2.1 Khỏi nim chung 14 2.1.1 Phõn loi 16 2.2 Mt s dng mó húa 16 2.2.1 Mó húa VLC 16 2.2.2 Mó húa RLC 17 2.2.3 Mó húa d oỏn 17 2.2.4 Mó húa chuyn i 19 2.3 Mt s cụng ngh nộn 21 2.3.1 Nộn Video bng phng phỏp DPCM 21 2.3.2 Nộn Video bng cụng ngh mó húa chuyn i 28 2.3.3 S kt hp ca cỏc cụng ngh nộn .39 Chng NẫN VIDEO THEO CHUN MPEG 42 3.1 Khỏi quỏt v cỏc tiờu chun nộn 42 3.2 Nộn tớn hiu Video theo MPEG 43 3.2.1 Cỏc thnh phn nh c bn chun nộn MPEG 45 3.2.2 S phõn loi nh MPEG 50 3.2.3 Tiờu chun MPEG 53 3.2.4 H thng nộn MPEG .55 3.3 Nộn tớn hiu Video theo MPEG- 58 3.3.1 Tiờu chun nộn Video MPEG .58 3.3.2 Kh nng co gión ca MPEG 61 3.3.3 Profile v Level 62 3.4 Ghộp kờnh Audio Video s theo tiờu chun MPEG 64 3.4.1 H thng truyn tớn hiu MPEG 64 3.4.2 Dũng d liu úng gúi, dũng chng trỡnh v dũng truyn ti 66 3.4.3 Dũng truyn ti MPEG 70 3.4.4 nh thi v ng b s dng dũng truyn ti MPEG 77 KT LUN 80 TI LIU THAM KHO .81 DANH SCH CC HèNH V Hỡnh 1.1 S h thng truyn hỡnh s .10 Hỡnh 2.1 S nộn v gii nộn 14 Hỡnh 2.2 B mó húa DPCM 18 Hỡnh 2.3 B gii mó DPCM 19 Hỡnh 2.4 Quỏ trỡnh mó hoỏ chuyn i hai chiu 20 Hỡnh 2.5 Quỏ trỡnh gii mó chuyn i hai chiu 20 Hỡnh 2.6 Vộc t chuyn ng gia hai khung k tip 25 Hỡnh 2.7 Mó hoỏ, gii mó DPCM 28 Hỡnh 2.8 c tuyn ca b m d liu .34 Hỡnh 2.9 Quột cỏc h s DCT .35 Hỡnh 2.10 Nộn nh theo cụng ngh Transform Coding .38 Hỡnh 2.11 Gii mó DCT .39 Hỡnh 2.12 Mó húa DCT d bỏo cú bự chuyn ng (B mó húa MPEG -2) 40 Hỡnh 3.1 Cu trỳc Macroblock ca cỏc dng ly mu 46 Hỡnh 3.2 Cu trỳc cỏc nhúm nh 47 Hỡnh 3.3 Cu trỳc dũng d liu Video MPEG .48 Hỡnh 3.4 B m d liu 48 Hỡnh 3.5 Cu trỳc lp d liu MPEG 50 Hỡnh 3.6 Ni suy bự chuyn ng 51 Hỡnh 3.7 Th t truyn dn v th t hin th nh .52 Hỡnh 3.8 S mó hoỏ MPEG-1 57 Hỡnh 3.9 S b gii mó MPEG 58 Hỡnh 3.10 Cỳ phỏp dũng bớt MPEG .61 Hỡnh 3.11 Mụ t kớch thc Payload 64 Hỡnh 3.12 H thng truyn ti MPEG -2 65 Hỡnh 3.13 Cu trỳc gúi PES 66 Hỡnh 3.14 nh dng dũng chng trỡnh, dũng truyn ti t dũng úng gúi PES 67 Hỡnh 3.15 Cu trỳc gúi truyn ti (Transport stream packet - TS) tiờu chun MPEG 68 Hỡnh 3.16 nh dng truyn ti MPEG 70 Hỡnh 3.17 Dũng truyn ti a chng trỡnh 74 Hỡnh 3.18 Mi quan h gia cỏc bng PSI 76 Hỡnh 3.19 Thụng tin ng h h thng PCR 78 Hỡnh 3.20 S ng b húa thu phỏt 79 DANH SCH BNG BIU Bng 2.1 Trng lng t húa ca chun JPEG cho tớn hiu chúi v tớn hiu mu 33 Bng 2.2 Giỏ tr h s AC v phõn hng 36 Bng 2.3 Bng mó húa Huffman cho h s DC 37 Bng 3.1 Chun nộn MPEG 43 Bng 3.2 Dng thc c bn ca CSIF 53 Bng 3.3 Cỏc tham s mc nh chun MPEG .54 Bng 3.4 Dng lp ca cỳ phỏp dúng bớt MPEG 60 Bng 3.5 Cỏc mc ca kớch c nh 63 Bng 3.6 Cỏc giỏ tr ca s PID 69 CC THUT NG VIT TT DVB-T Digital Video Broadcasting Truyn hỡnh s mt t Terrestrial Effective Radiater Power Cụng sut phỏt x hiu Ultra High Frequency Large Scale Integration Very Large Scale Integration Variable Length Coding Run Length Coding Linear Predictive Transfrom dng Sieu cao tn Mch tớch hp c ln Mch tớch hp c rt ln Mó di bin i Mó hoỏ thi gian chy Bin i d oỏn tuyn Differrentral Pulse Code Modulation Disscrete Cosine Transform Karhumen Loeve tớnh iu xung mó vi sai Bin i cosin ri rc Phộp bin i Karhumen - Mean - Absolute Difference Loeve Hm giỏ tr chờnh lch Mean squared difference tuyt i Giỏ tr chờnh lch bỡnh ANSI American National Srandard Institute phng Vin Tiờu chun quc gia ISO Hoa K Internationnal Standards Organization T chc tiờu chun quc ITU t Telecommuniccation Liờn minh Vin thụng ERP UHF LSI VLSI VLC RLC LPT DPCM DCT KL MAD MSD Internationnal Union Quc t Chng GII THIU V TRUYN HèNH S 1.1 M u Truyn hỡnh s l mt h thng truyn hỡnh mi, ú cỏc thit b k thut s u lm vic theo nguyờn lý k thut s Theo nguyờn lý ú thỡ t mt nh quang hc camera thu c qua h thng ng kớnh, thay vỡ c i thnh tớn hiu in bin thiờn tng t nh hỡnh nh quang hc núi trờn (C mu sc v chúi) m nú s c bin i thnh mt dóy tớn hiu nh phõn (l mt dóy cỏc s v 1) tin x lý v truyn dn Vic nghiờn cu nhm lm gim bng thụng yờu cu ó c bt u t sau th chin II, mt vi gii phỏp k thut ó c a vo nm 1960 Mc dự vy, vic thc hin cỏc gii phỏp ny cũn phi i cho n cú s tin b vt bc vic ch to cỏc vi mch vi mc tớch hp cao, cú kh nng thc hin cỏc thut toỏn thi gian thc Hu ht cỏc nc ln ó cụng b k hoch thc hin truyn hỡnh s v phỏt s vo nm 2000 thc hin, h da vo cỏc tiờu chun truyn hỡnh s mi nghiờn cu gn õy 1.2 H thng truyn hỡnh s 1.2.1 S h thng truyn hỡnh s Mt h thng truyn hỡnh s theo tiờu chun cú th coi gm thnh phn chớnh sau: - Khi mó hoỏ v nộn - Khi ghộp kờnh v mó hoỏ truyn dn - Khi iu ch RF phỏt súng Thit b phỏt T/h Truyn hỡnh tng t Bin i A/D T/h Truyn Mó hoỏ ngun hỡnh s Mó hoỏ kờnh iu ch s Thit b thu T/h Truyn hỡnh tng t Bin i D/A T/h Truyn hỡnh s Gii mó hoỏ ngun Gii mó hoỏ kờnh Gii iu ch s Hỡnh 3.14 nh dng dũng chng trỡnh, dũng truyn tit dũng úng gúi PES Dũng chng trỡnh bao gm cỏc gúi PES cú di thay i Dũng chng trỡnh c cu thnh t s ghộp ni cỏc dũng video v audio úng gúi (PES), c thit k truyn trờn cỏc kờnh tng i ớt b nhiu (vớ d cỏc ng dng CD - ROM) bi vỡ dũng chng trỡnh cú di gúi thay i lm gim tớnh chng nhiu v bt c s tht thoỏt, cu trỳc d liu no cng gõy nhng tỏc ng vụ cựng xu ti cht lng hỡnh nh v õm Dũng truyn ti: Nu chia cỏc gúi PES cú di khỏc thnh cỏc gúi TS cú di khụng i (Mi gúi TS c bt u bng TS Header) v truyn cỏc gúi ny i, ta s cú dũng truyn ti TS byte Gói có độ dài 188 byte 184 byte Số liệu truyền tải Phần deader gói truyềntải TS Phần header thích nghi có độ dài thay đổi Số bít Từ đồng 47H 1 13 2 Mục đích Cờ báo lỗi truyền dẫn (Error indicator) Bắt đầu gói PES (Packet start indicator) Chỉ định ưu tiên truyền dẫn Chỉ mục gói PES (Packet indentifier) Điều khiển trộn (Scramb control) Điều khiển trường thích nghi (Adaptation field control) Continuity indicator 67 Hỡnh 3.15 Cu trỳc gúi truyn ti (Tranport stream packet - TS) tiờu chun MPEG - Cỏc gúi TS cú di khụng i l 188 byte, ú cha thụng tin nh thi, ng b cng nh cụng c chớnh xỏc Jiter m bo truyn trờn cỏc truyn nhiu nh: Kờnh truyn hỡnh thụng thng ( thụng qua trm mt t) cng nh cỏc kờnh truyn hỡnh cỏp Mt nhng trng quan trng nht phn Header gúi TS l PID (Packet Identifie) v PCR (Presentation Clock Pefference) Tt c cỏc gúi truyn ti u cú s PID, s dng xỏc nh cỏc gúi truyn ti mang d liu ca cựng mt dũng s cp, ng thi cng nh dng loi d liu c truyn ti phn Payload Mt s giỏ tr PID cú ý ngha c bit MPEG - Bng 3.6 Cỏc giỏ tr ca s PID Giỏ tr PID x 0000 x 0000 0x0002 ữ 0x000 F 0x0010 ữ x FFE Mụ t Bng hip hi chng trỡnh Bng truy cp cú iu kin Dnh riờng Dnh cho dong PES, bng MAP, 0x1FFF bng mng Gúi rng 68 Cỏc gúi truyn ti cú PID = mang d liu ca bng hip hi chng trỡnh (Program Association Tabe) Cỏc gúi TS cú s PID = x10, phn payload mang d liu audio, video ca cỏc dũng s cp Tc truyn ti luụn luụn khụng i nờn cỏc gúi rng c thờm vo trỡ tc bớt n nh cho dự tc cỏc dũng s cp l thay i Trng PCR cha thụng tin thi gian s dng cho ng h ng b 27 MHz b gii mó v gii mó Mt chng trỡnh bao gm mt hay nhiu dũng c cp vi cựng thụng tin tham chiu nh thi Ngha l mt b PCR cung cp thụng tin nh thi cho tt c cỏc loi s liu: video, audio, c suy t xung ng b ch Hỡnh v di õy mụ t quỏ trỡnh ghộp kờnh Audio, video to thnh dũng truyn ti Dòng sơ cấp Video Chuỗi Video #n-1 Chuỗi Video #n Chuỗi Video #n+1 Dòng sơ cấpVideo đóng gói Gói PES (độ dài thay đổi, lớn 64Kbit) Các gói truyền tải Video 188 byte/gói Dòng sơ cấp Audio Chuỗi Video #n-1 Chuỗi Video #n Chuỗi Video #n+1 Dòng sơ cấp Audio đóng gói Gói PES (độ dài thay đổi, lớn 64Kbit) Các gói truyền tải Audio 188 byte/gói Video Audio Audio Dữ liệu Dòng chương trình #1 Video Audio Dòng chương trình #2 Video Audio Video Audio Video Dòng chương trình #3 69 188 byte Hỡnh 3.16 nh dng truyn ti MPEG - 3.4.3 Dũng truyn ti MPEG - Dũng truyn ti MPEG - vi di cỏc gúi TS (Transport Stream Packet) khụng i cú mt s u im ni bt sau: + Cp phỏt dung lng ng: Cỏc gúi TS vi di c nh to kh nng linh hot vic cp phỏt dung lng kờnh gia cỏc s liu video, audio cng nh cỏc s liu ph Mi gúi TS c nhn dng vi s PID thuc TS header Dung lng ton b ca kờnh cng cú th c cp phỏt li phõn phi s liu Kh nng ny cú th c ng dng phõn phi cỏc khúa mó tng giõy n ngi xem cỏc chng trỡnh truyn hỡnh cú thu tin + Kh nng co gión: Mt kờnh cú di thụng tin rng hn cú th khai thỏc ti a bng cỏch s dng nhiu dũng s cp ES ti u vo b ghộp kờnh Tớnh cht ny rt cú giỏ tr phõn phi trờn mng cng nh cung cp kh nng liờn hnh + Kh nng m rng: Cu trỳc dũng truyn ti cho phộp m rng kh nng phc v cỏc dch v tng lai Cỏc dũng bớt s cp mi cú th c ghộp thờm vo dũng truyn ti m khụng cn sa i cu to phn cng phớa phỏt, ch cn gn thờm cỏc PID mi, kh nng tng hp ngc m bo Cú ngha b gii mó h thng hin gii mó c dũng truyn ti tng lai nhng b qua cỏc gúi tng ng cỏc PID mi Kh nng ny c ng dng a vo Cỏc dng thc 1000 dũng quột liờn tc hay 3D - HDTV bng cỏch gi thờm s liu theo tớn hiu c bn 70 + Kh nng chng li v ng b: Cỏc gúi TS cú di khụng i to nn tng cho vic kim soỏt li gõy bi ng truyn v vic khụi phc li ng b gia cỏc dũng bớt s cp video, audio ang ghộp kờnh chung (da vo thụng tin phõn header) a Tớnh linh hot ca dũng truyn ti Dũng truyn ti MPEG - rt linh hot, th hin di hai khớa cnh sau: - Cỏc chng trỡnh c nh ngha nh bt k kt hp no ca cỏc dũng bớt s cp Cỏc dũng bớt s cp cú th xut hin mt hay nhiu chng trỡnh khỏc Hai dũng bớt video cú th cựng kt hp vi mt dũng audio to hai chng trỡnh khỏc Cỏc chng trỡnh cú th c sa i phự hp vi mt s yờu cu c bit cựng mt chng trỡnh truyn hỡnh nh phn audio c thay i theo tng vựng ngụn ng khỏc - Nhiu chng trỡnh khỏc cú th ghộp knh cựng mt h thng truyn ti, ti phớa thu (phớa gii mó) chỳng s c tỏch d dng b Kh nng liờn hnh ca dũng truyn ti Kh nng liờn hnh ca dũng bớt truyn hỡnh l c tớnh quan trng ca h thng truyn hỡnh s, hai lnh vc liờn hnh cn c quan tõm l: Dũng truyn ti MPEG - cú th c truyn trờn tt c cỏc h thng thụng tin v h thng truyn ti MPEG - 2, cng cú th truyn cỏc dũng bớt ó to bi cỏc thụng tin khỏc Mt cỏch tng quỏt, khụng cú gỡ ngn tr vic truyn cỏc dũng truyn ti MPEG - trờn cỏc h thng truyn dn khỏc nhau, nhiờn, mt s h thng nh truyn dn cỏp, DBS, ATV , dũng truyn ti MPEG - c truyn d dng hn, thun tin hn so vi mt s h thng khỏc nh cỏc mng mỏy tớnh s dng th tc FDDI, IEEE 802 , cú th s dng dũng truyn ti MPEG - truyn ni b studio cng nh truyn ti cỏc thit b, cỏc h thng thụng qua mt s phng phỏp nh sau: 71 - Phng phỏp truyn s liu ni tip SDI (Serial Digital Interface) theo khuyn ngh 656 - Phng phỏp truyn s liu úng gúi ni tip SDDI (serial Digital Data Interconect) - Phng phỏp truyn SDH/SONET (Synchronnous Digital Hierachy/ Syschronous Optical Network) - Phng phỏp truyn s liu gúi ATM (Asynchronnous Transfer Mode) Mt khớa cnh liờn hnh khỏc ca dong truyn ti truyn hỡnh l kh nng truyn cỏc dũng bớt khụng phi thuc truyn hỡnh trờn cỏc h thng truyn hỡnh s da trờn tiờu chun MPEG - iu ny thc hin c cỏc dũng bit ny bao gm cỏc gúi truyn ti cú kh nng nhn dng Tuy nhiờn lp h thng MPEG - cng cn cú x lý thờm c S phõn loi dũng truyn ti - dũng truyn ti a chng trỡnh H thng MPEG - phõn loi hai dng dũng truyn ti: - Dũng truyn ti n chng trỡnh (Single Program Transport Stream _ SPTS): Dũng truyn ti ny gm cỏc dũng PES tng ng vi cỏc dũng s cp khỏc (audio, video, d liu) nhng cú cựng thi gian gc (thi gian nh thi) - Dũng truyn ti a chng trỡnh (Multi Program Transport Stream MPTS): Theo tiờu chun MPEG - 2, mt chng trỡnh l s kt hp ca mt s dũng c cp cú cựng thi gian gc Mt dũng s cp video kt hp vi hai dũng s cp cú cựng thi gian gc Mt dũng s cp video kt hp vi hai dũng c cp audio v mt dũng s cp d liu to thnh mt chng trỡnh truyn hỡnh vi hai ngụn ng khỏc nhau, dũng d liu cha thụng tin b tr 72 Cú ngha l mt trng thỏi thit lp PCR cung cp thụng tin nh thi cho cỏc loi d liu chng trỡnh Cỏc thi gian nh thi riờng l cho audio hay video c suy t ng h ch Nu an xe cỏc gúi TS ca hai hay nhiu chng trỡnh khỏc s to dũng truyn ti a chng trỡnh (Multi Program Transport Stream), c mụ t nh sau: Audio Video Program Program Video Hỡnh 3.17 Dũng truyn ti a chng trỡnh Dũng truyn ti õy c to an xe cỏc gúi TS ca hai chng trỡnh Chng trỡnh gm hai dũng S cp (mt video v mt audio) 73 Chng trỡnh ch cú dũng s cp video, mi chng trỡnh cú ng h tham chiu 27 Mhz riờng Tc dũng truyn ti bao gi cng c n nh cho dự tc cỏc dũng s cp thay i Cỏc gúi d liu rng cú s PID = 1FFF c thờm vo nhm trỡ n nh tc bớt dũng truyn ti a chng trỡnh d Thụng tin c t chng trỡnh PSL (Program specific information) Nh ó cp, mt dũng truyn ti a chng trỡnh gm mt s cỏc chng trỡnh, mi chng trỡnh li gm mt s dũng c cp Do ú, h thng cn theo dừi tt c cỏc dũng s liu khỏc v cỏc PID liờn h Bi vy, bờn cnh dũng thụng tin audio v video, h thng truyn ti MPEG - cng mang thụng tin iu khin v qun lý Cỏc thụng tin ny c s dng nhúm cỏc dũng audio v video riờng r mt chng trỡnh Tt c cỏc cu trỳc thụng tin iu khin v qun lý chng trỡnh c nhúm Thụng tin c t chng trỡnh Prorgam Specific information PSI V c bn, PSI l mt hp cỏc bng kt ni vi Bao gm: - Program Association Table (PMT): Bng liờn kt chng trỡnh - Program map Table: Bng bn chng trỡnh - Network Information Table (CAT): bng truy xut cú iu kin Cỏc thụng tin c t chng trỡnh PSI bao gm cỏc loi thụng tin: PAT, PMT, NIT v CAT Thụng tin bng liờn kt chng trỡnh PAT l im bt u ca dũng truyn ti a chng trỡnh v c tỡm thy cỏc gúi truyn ti cú s PID = Thụng tin PAT bao gm s th t chng trỡnh v mt sú PID tng ng vi mi chng trỡnh Giỏ tr PID ny xỏc nh cỏc gúi truyn ti mang mt thụng tin c t khỏc l MAP (Bng bn chng trinh) Thụng tin MAP cú mt trng hp gi l PID - s cp (elemntary PID).Trng ny xỏc nh s PID ca cỏc gúi truyn ti mang d liu PES (Packet elementary stream) ca mt s chng trỡnh xỏc nh 74 Trong hỡnh di õy cho ta thy: Bng PAT xỏc nh i vi chng trỡnh s 15 thỡ thụng tin bn chng trỡnh (MAP) nm cỏc gúi cú s PID l 200 Gúi PES video cho chng trỡnh s 15 c tỡm thy cỏc gúi truyn ti cú s PID - 500 Cỏc gúi audio tng ng ca chng trỡnh ny nm cỏc gúi truyn ti cú s PID 510 v 520 Trng cũn li thụng tin BMT l trũng c tớnh dũng (Stream type) xỏc nh loi dũng PES (video, audio, hay d liu khỏc) ca gúi truyn ti ng vi giỏ th trng PID - s cp xỏc nh Thụng tin MAP cũn cú mt trng hp gi l Mụ phũng dũng (Stream descriptror) c s dng mang thụng tin b tr cho dũng bit thuc chng trỡnh Video desciptor (mụ phng video) cung cp thụng tin v t s ly mu tớn hiu mu, profle @ level hoc tc khung s dng cho dũng video s cp Trong bng PAT, chng trỡnh s mang mt ý ngha c bit, cỏc gúi cha s PID tng ng chng trỡnh s bng PAT mang mt ý ngha c bit, cỏc gúi cha s PID tng ng chng trỡnh s bng PAT mang thụng tin NIT (bng thụng tin mng) Bảng thông tin mạng NIT Thụng tin NIT mang d liu v mng cung cp MPEG - khụng xỏc Thông tin phõn phi mng nh ni dung bng thụng tin mng, nú thuc v nh mạng cung cấp Cu trỳc PSI cui cựng l bng xut cú iu kin CAT mang thụng Bảng liên kết chương PAT tin v s PID ca cỏc gúi trình truyn ti (TS) cha d liu v h thng trn, xen Bảng truy xuất có điều kiện CAT (thuộc gói TS có số PID=0) (Thuộc gói truyền tải có số PID=1) Thụng tin CATSố c thứ tự truyn ti cỏc gúi TS cú s PID = chương trình Số PID 123 65 37 10 15 100 200 Thông tin điều khiển trộn Bảng sơ đồ chương trình PMT (cho chương trình số 15) (Thuộc gói truyền tải có số PID=1) Số thứ tự chương trình Video PRC Audio Audio Số PID 500 500 510 520 75 Hỡnh 3.18 Mi quan h gia cỏc bng PSI 3.4.4 nh thi v ng b s dng dũng truyn ti MPEG - Trong h thng MPEG - 2, vic nh thi h tr gii mó cng nh kim tra ng b thu phỏt (Encoder - to - Decoder) c thc hin nh ba dng thụng tin gi l tem thi gian(Time Stamp) ú l: - Tem thi gian mó hoỏ DTS ( Decode Time Stamp) - Tem thi gian trỡnh din PTS (Prentation Time Stamp) - Tem thi gian tham chiu chng trỡnh PCS (Program Clock Renference) Trong quỏ trỡnh gii mó, b gii mó MPEG - hp cỏc gúi truyn ti cú cựng s PID v khụi phc li cỏc n v truy cp Ti thi im ny, cú th cha phi thi im gii mó cỏc d liu audio v video nhn c, bi vỡ th t truyn dn nh khỏc vi th t hin th nh, nh nhúm nh c truyn dn theo th t IPBB s cú th t hin th l IBBP 76 h tr cho vic gii mó, MPEG - s dng hai dng tem thi gian PTS v DTS Cỏc thụng tin ny nm phn Header ca gúi PES (Packetized Elementary Stream) Chỳng xỏc nh no d liu c gii mó v trỡnh din DTS ch c s dng nu thi gian gii mó n v truy cp khỏc so vi thi gian trỡnh din DTS khụng kt hp vi cỏc nh B bi vỡ cỏc nh d bỏo hai chiu ny luụn c hin th bờn thu nhp c d liu nh kim tra ng h thu v phỏt (kim tra tớnh ng b gia ng h b gii mó va ng h s dng cho b mó hoỏ v ghộp kờnh), MPEG - s dng tem thi gian PCR c truyn i mt cỏch tun hon CCIR - 601 quy nh tn s ly mu tớn hiu chúi l 13,5 MHzs v 6,75 MHz cho hai tớn hiu mu vi cu trỳc ly mu 4:2:2 Nờn ng h 27 MHz l ng h tham chiu cho ton b h thng MPEG - Thụng tin PCR c truyn ti hai phn thuc trng thớch nghi (Adaption - Field) thuc phn Header ca gúi truyn ti TS (Transport Packet Header) Hai phn ny c gi l: Tham chiu ng h c bn (Program Clock Referece Base) v Tham chiu ng h chng trỡnh m rng (Program Clock Reference Extention) 90 KHz 27 KHz Program-Clock reference Base Program-Clock reference Extention 33 bit bit Hỡnh 3.19 Thụng tin ng h h thng PCR 77 Hai phn ny tng ng vi hai b m lm vic vi tn s 90KHz v 27MHz Khi dung lng b m 27MHz t ti giỏ tr 300 thỡ nú Reset v v dung lng b m 90KHz tng lờn Lý ca vic chia ụi thụng tin PCR l thi gian gc ca dũng d liu MPEG -1 ch l 90KHz, 27MHz l phn m rng tng ng ng i th hai hỡnh sau: 78 27 MHz chuẩn Dòng Video R-601 Định dạng dòng chuyển tải Mã hóa Video PCR=X Đúng N bit Gói 188 byte PCR=X thời gian N bit PCR truyền tải Bộ dải mã dòng chuyển tải So sánh Lọc thông thấp Bộ thu đồng hồ chuẩn 27MHz PCR địa phương Đồng hồ 27MHz Hỡnh 3.20 S ng b húa thu phỏt Thụng tin PCR cú di 33 bit cho phn c bn v bit cho phn m rng to b m 42 bớt ỏp ng cho dũng d liu chng trỡnh kộo di 24 ting MPEG - quy nh thụng tin PCR c truyn ớt nht 10 ln/s Ni dung thụng tin PCR cha giỏ tr ng h chớnh xỏc ca bờn phỏt Vi quy c thi gian tr truyn dn l khụng i, bờn thu so sỏnh giỏ tr PCR nhn c vi giỏ tr ng h 27 MHz a phng ca nú Nu cú sai s, sai s ny s c s dng iu chnh ng h 27MHz a phng ca nú Nu cú sai s, sai s ny s c s dng iu chnh ng h thu ng b theo ng h phỏt Quỏ trỡnh iu khin ny c thc hin bng phn mm iu khin PLL 79 KT LUN Tiờu chun MPEG biu din phng phỏp mó húa tớn hiu audio v video u im quan trng nht ca tiờu chun ny l kh nng mó húa tớn hiu video cú dng bt k v kh nng tng cao dung lng kờnh truyn hỡnh u im ny khin cho tiờu chun MPEG c chp nhn nhiu nc s dng tiờu chun truyn hỡnh 625 dũng/50Hz (d ỏn DVB) v 525 dũng/60Hz Kt qu cho thy phng phỏp nộn MPEG cho phộp lm gim tc bớt tớn hiu video cú phõn gii tiờu chun (625,525 dũng) xung cũn khong Mb/s m m bo cht lng tiờu chun cho Studio (4:2:2) i vi tớn hiu HDTV/ATV, tc bit c nộn xung cũn khong 20Mb/s Dung lng kờnh truyn hỡnh tiờu chun s dng iu ch s l 20 - 40Mb/s (ph thuc vo phng phỏp iu ch v mc bo v sai s truyn) iu ú cú ngha l kờnh, truyn c mt s chng trỡnh truyn hỡnh cú phõn gii tiờu chun hoc - chng trỡnh truyn hỡnh phõn gii cao - HDTV, vic hn ch theo lp tớn hiu cho phộp truyn ng thi tớn hiu truyn hỡnh cú phõn gii tiờu chun v phõn gii cao Hin nay, tiờu chun MPEG - c s dng nhiu cỏc thit b truyn hỡnh s (VTR, camera, dng hỡnh, k xo) v thụng tin a phng tin (Multimedia) ang phỏt trin mnh Vit Nam Trong thi gian ti em s phỏt trin hng nghiờn cu cỏc phng phỏp nộn khỏc nh FT (Fractal Transpormation - bin i thnh phn) hoc Waveler (mó hoỏ dng súng ba chiu) cú th ti u húa hn na phng phỏp nộn s ng dng truyn hỡnh s Mt ln na em xin c by t lũng cm n chõn n thy giỏo, ThS ng Thỏi Sn v cỏc thy cụ giỏo khoa in t vin thụng ó tõn tỡnh hng dn, to iu kin cho em hon thnh ỏn tt nghip ny 80 Em xin chõn thnh cm n! TI LIU THAM KHO [1] Hong Tin, V c Lý, Truyn hỡnh s, Nh xut bn KHKT H Ni 2001 [2] Hong Tin Dng Thanh Phng.Truyn hỡnh s [3] Tp khoa hc ca i truyn hỡnh Vit Nam T nm 1997 n nm 2003 [4] Truyn hỡnh qua v tinh, i hc Bỏch Khoa TPHCM, 1994 [5] Telecommunicasion Transmission Systems, Me.Gran Hill nm 1998 [6] Vi ba s, Bu chớnh vin thụng [7] Nguyn Thuý Võn, Lý thuyt mó, Nh xut bn khoa hc k thut 81 [...]... chộo cú th c lng t húa theo bc lng t thụ hn iu ny ó c nghiờn cu v lit kờ trong mt bng trng s dnh cho lng t húa gi l HVS Vớ d bng trng s c mc nh trong tiờu chun nộn JPEG nh sau: 32 Bng 2.1 Trng lng t húa ca chun JPEG cho tớn hiu chúi v tớn hiu mu Bảng trọng số tín hiệu chói Bảng trọng số tín hiệu chói Mc linh hot ca tng vựng nh: Trong vựng nh cú linh hot cao, li mó húa khú nhn bit hn nờn ti õy cú th... s khụi phc nh ban u Trong mó húa chuyn i, iu quan trng l phi chn c phộp bin i phự hp cú kh nng gim ti a mi quan h tng h gia cỏc im nh trong cựng mt khi Bn thõn phộp bin i trong mó húa chuyn i khụng nộn d liu Song nu lng t húa cỏc h s, rt nhiu h s tn s cao s quy trũn v giỏ tr 0 Vic la chn bng lng t v s bớt mó húa cho cỏc h s cng rt quan trng do phn ln hiu sut nộn d liu tp trung trong quỏ trỡnh ny Cui... chuyn i cú mt vai trũ quan trng trong nộn nh truyn hỡnh Nu cụng ngh DPCM ch cho nh cht lng cao ti tc dũng bit cao thỡ cụng ngh nộn mó húa chuyn i - Tranform Coding cú kh nng s dng cựng mt thut toỏn cho mt di tc bit v ch lm suy gim cht lng nh phc hi ti tc dũng bớt vụ cựng thp 28 a X lý gii mó tng h trong cụng ngh TC Trong khi cụng ngh iu xung mó vi sai DPCM x lý tớn hiu trong min thi gian thỡ cụng ngh... õm (Signal/Noise ) Mt trong nhng u im ln nht ca tớn hiu s l kh nng chng nhim trong quỏ trỡnh x lý ti cỏc khõu truyn dn v ghi Vi truyn hỡnh s, nhiu l cỏc bớt li (VD Xung on chuyn thnh off) Nhiu trong truyn hỡnh s c khc phc nh cỏc mch v cỏc mó sa li Bng cỏc mch ny cú th khụi phc li cỏc dũng bớt nh ban u Khi cú quỏ nhiu bớt li, s nh hng ca nhiu c lm gim bng cỏch che li Tuy nhiờn, trong truyn hỡnh qung... hỡnh trong truyn hỡnh l quột cỏc dũng, cỏc dũng khụng c quột liờn tip nhau m chia lm hai mnh: mnh chn cha thụng tin ca dũng chn, mnh l gm cỏc dũng l xut hin gia hai mnh chn liờn tip nhau Mt khung (frame) tng ng vi mt nh s gm mt mnh chn v mt mnh l k nhau T phng phỏp quột ú cỏc phng phỏp to d bỏo sau: - To d bỏo trong mnh (Intrafield Prediction): Ch s dng cỏc im thuc na nh (mt mnh) to d bỏo D bỏo trong. .. ng (motion compensation) v vector chuyn ng (motion vector) Trong dũng tớn hiu video thụng thng, cỏc khung lin nhau thng ging nhau Do vy trong d bỏo Interframe mt chiu (tc ly khung lin trc lm nh d bỏo cho khung lin sau), giỏ tr d bỏo rt gn giỏ tr nh thc t dn ti sai s d bỏo nh, tc dũng bit d liu nh Khi cú chuyn ng xy ra, cỏc im cú cựng v trớ trong hai khung lin nhau l rt c bit Do vy sai s d bỏo s tng... oỏn chuyn ng ca mt khi kớch thc (nxm) im nh trong khung hỡnh hin ti bng s tng quan vi cỏc im khung hỡnh trc ú v sau ú Khi ny c so sỏnh vi khi tng ng bng cỏch tỡm kim trong vựng kớch thc (m+2p x n x 2p) khung hỡnh trc ú hoc sau Khi 8x8 Khi trc Vựng tỡm kim Khung trc (n) Hng chuyn ng khung hin hnh Khung hin hnh (n+1) Hỡnh 2.6 Vộc t chuyn ng gia hai khung k tip Trong cỏc h thng trin khai MPEG in hỡnh,... Trong ú, hm giỏ tr chờnh lch tuyt i c xem nh tt nht cho cỏc ng dng ca video vỡ nú d thc hin trong phn cng Hm MSD v CCF cú hiu qu tuy nhiờn quỏ phc tp thc hin phn cng gim bt tớnh toỏn phc tp cỏc giỏ tr hm MAD, MSD, CCF thỡ Ghavani v Mills ó ngh tiờu chớ cho block matching n gin gi l: Phõn loi s khỏc bit gia cỏc im nh (PDC - Pixel Difference Clasification) PDC (dx, dy ) = i T (dx, dy, i, j ) j Trong. .. nh Kh nng ny c tng lờn nh vc lu tr cỏc biột trong b nh v cú th c ra vi tc nhanh Vi truyn hỡnh s cho phộp cỏc trm truyn hỡnh ng kờnh thc hin mt khong cỏch gn nhau hn so vi h thng tng t m khụng b nhiu g Hiu ng búng ma (Ghost) Hin tng ny xy ra trong h thng tng t do tớn hiu truyn n mỏy thu theo nhiu ng Vic trỏnh nhiu ng kờnh ca h thng s cng lm gim i hin tng ny trong truyn hỡnh qung bỏ 1.2.3 u im ca truyn... Trong khi cụng ngh iu xung mó vi sai DPCM x lý tớn hiu trong min thi gian thỡ cụng ngh nộn mó húa chuyn i TC x lý tớn hiu trong min tn s Vic loi b tớnh cú nh ca ngun tớn hiu c thc hin bng mt phộp bin i cú tớnh thun nghch, chuyn mt khi cỏc im nh trong min thi gian thnh khi cỏc h s trong min tn s (mi h s i din cho mt tn s tớn hiu ca khi) bng phộp bin i thun v hi phc cỏc im nh t khi cỏc h s bng phộp chuyn ... húa ca chun JPEG cho tớn hiu chúi v tớn hiu mu Bảng trọng số tín hiệu chói Bảng trọng số tín hiệu chói Mc linh hot ca tng vựng nh: Trong vựng nh cú linh hot cao, li mó húa khú nhn bit hn nờn... viờn thc hin Trn Hu Thng TểM TT N Trong ỏn ny, em ó trỡnh by v Tim hiu k thut nộn truyn hỡnh s Vi ni dung gm chng nh sau : Chng : Gii thiu v truyn hỡnh s Trong chng ny, chỳng ta ó tỡm hiu... cung cp c cỏc ng dng i xng v khụng i xng: - Trong ng dng khụng i xng, nh ng c nộn mt ln, sau ú gii nộn nhiu ln truy cp thụng tin (VD: trũ chi games) - Trong ng dng i xng, quỏ trỡnh nộn v gii nộn