Giao trinh audio video engineering

"Don't study, don't know - Studying you will know!" NGUYEN TRUNG HOA ΑΥ∆ΙΟ−ςΙ∆ΕΟ ϑυν, 2004 Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΤℵΙ ΛΙ!Υ ΤΗΑΜ ΚΗ∀Ο • ΧΜΠΤ 365 Χουρσε Χοντεντσ, Σπρινγ 2000, ηττπ://ωωω.χσ.σφυ.χα/ΧουρσεΧεντραλ/365/λι/ινδεξ.ητµλ • “Principles of Digital Audio”, Κεν Χ.Ποηµανµ Φουρτη Εδιτιον ΜχΓραω−Ηιλλ • “Digital Video processing”, Α Μυρατ Τεκαλπ, Υνιϖερσιτψ οφ Ροχηεστερ, Πρεντιχε Ηαλλ ΠΤΡ • “Multimedia processing”, Ανδρεω Χαλωαψ, ΧΟΜΣ72200 • “Fundamentals of Digital Image Processing”., Ανιλ.Κ.ϑαν, Πρεντιχε Ηαλλ, 1996 • ΜΠΕΓ Ηοµε Παγε, ηττπ://ωωω.χσελτ.ιτ/µπεγ/ Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ Ν#Ι ∆ΥΝΓ • Τ!ΝΓ ΘΥΑΝ • Κ∀ ΤΗΥ#Τ ΑΥ∆ΙΟ • Κ∀ ΤΗΥ#Τ ςΙ∆ΕΟ Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΑΥ∆ΙΟ−ςΙ∆ΕΟ ΧΗ∃%ΝΓ1 T∃NG QUAN Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ Τ∃ΝΓ ΘΥΑΝ • Τ!ΝΓ ΘΥΑΝ ς& ΜΥΛΤΙΜΕ∆ΙΑ • ΚΗℑΙ ΝΙ∋Μ ΧΗΥΝΓ ς& ΑΥ∆ΙΟ ςℵ ςΙ∆ΕΟ • Η∋ ΤΗ(ΝΓ ΑΥ∆ΙΟ−ςΙ∆ΕΟ • Μ)Τ Σ( ς∗Ν +& ς& Τ⊆Ν ΗΙ∋Υ Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ T∃NG QUAN V% MULTIMEDIA • L&ch s∋ phát tri(n c)a h∗ th+ng ,a môi tr−.ng ! Χυ,χ σ−νγ ηι.ν /0ι, νηυ χ1υ τραο /2ι τηνγ τιν νγ◊ψ χ◊νγ τ3νγ ! Η τη−νγ /α µι τρ45νγ /1υ τιν λ◊ β〈ο, τ0π χη ϖ6ι µι τρ45νγ λ◊ ϖ3ν β7ν, /8 ηο0 ϖ◊ ηνη 7νη ! Ν3µ 1895, Γυγλεµο Μαρχονι πη〈τ µινη ρα µ〈ψ ραδιο Ποντεχηιο – ⇑ Ν3µ 1901, τν ηι.υ ϖ τυψ:ν /4;χ νγ τρυψν τ7ι τν ηι.υ αυδιο θυ7νγ β〈 ηι.ν ναψ ! Τρυψ θυαψ ϖ βαο γ8µ νηι λ4υ τρΓ ϖιδεο δ0νγ ΧΙΦ ϖ◊ κ:τ η;π ϖ6ι αυδιο κηο7νγ Η.5Μβπσ τρν νηιν /,νγ, δΝ /ο〈ν β χηυψ>ν /,νγ, ∆ΧΤ, λ4;νγ τΟ ϖ◊ ςΛΧ • Κηνγ /Λνη νγηΩα χ〈χ τηυΦτ το〈ν ξ〈χ /Λνη χΧ τη> µ◊ τηι:τ κ: β, µ ηο〈 λινη ηο0τ • Κη7 ν3νγ πηΧχ ϖΧ χ〈χ 7νη κη〈χ νηαυ, ηο0τ /,νγ τρν χ〈χ τηι:τ βΛ, τ−χ /, κη〈χ νηαυ • Τρυψ χΦπ νγςυ νηιν δΝα ϖ◊ο χ〈χ /ι>µ τρυψ χΦπ /,χ λΦπ (κηυνγ Ι) • Τµ νηανη ξεµ νη4 θυτ δ∫νγ βιτ µ ηο〈, χηΞ ηι>ν τηΛ χ〈χ κηυνγ /4;χ χηΑν • ΤρΒ µ ηο〈 ϖ◊ γι7ι µ η;π λ (Ησ), γψ ∆ν τ4;νγ τ−τ χηο τρυψ χΦπ ϖιδεο /=ν χνγ Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΜΠΕΓ−Τ • ∆3νγ τν ηι∗υ νγ⌡ ϖ◊ο • ΜΠΕΓ−Η χηΞ ξτ τν ηι.υ ϖιδεο λυΡ τι:ν +> /0τ /4;χ τ−χ /, βιτ Η.5Μβπσ, ϖιδεο νγ⌡ ϖ◊ο τη45νγ /4;χ χηυψ>ν /2ι τρ46χ κηι /4α ϖ◊ο δ0νγ νγ⌡ ϖ◊ο χηυ]ν ΜΠΕΓ ΣΙΦ (Στανδαρδ Ινπυτ Φορµατ) • Κηνγ γιαν µ◊υ (Ψ, Χρ, Χβ) / /4;χ τηΚα νηΦν τηεο κηυψ:ν νγηΛ ΧΧΙΡ 60Η Τρονγ ΣΙΦ ΜΠΕΓ, κνη χη λ◊ 352 πιξελ ξ 240 δ∫νγ ϖ◊ 30 κηυνγ/σ − Σ− πιξελ λ6ν νη∆τ τρν µ,τ δ∫νγ: 720 − Σ− δ∫νγ λ6ν νη∆τ τρν µ,τ 7νη: 576 − Σ− 7νη τρονγ µ,τ γιψ: 30 − Σ− µαχροβλοχκ τρν µ,τ 7νη: 396 − Σ− µαχροβλοχκ τρν µ,τ γιψ: 9900 − Τ−χ /, βιτ τ−ι /α: Η.86Μβπσ − Κχη τη46χ β, /.µ γι7ι µ τ−ι /α: 376.832βιτσ Χη : Ρ◊νγ βυ,χ τρν κηνγ χ⌠ νγηΩα λ◊ τν ηι.υ ϖιδεο /4;χ νν ϖ6ι τ−χ /, τ−ι /α Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΜΠΕΓ−Τ •Χ7υ τρχ δΞ λι∗υ ϖ◊ χ〈χ κι(υ νν • Χ∆υ τρχ δΓ λι.υ γ8µ λ6π, χηο πηπ β, γ7ι µ ηι>υ /4;χ νηΓνγ τν ηι.υ χη4α ξ〈χ /Λνη Η) Χ〈χ χηυΖι /4;χ /Λνη δ0νγ β9ι µ,τ ϖ◊ι νη⌠µ 7νη ΓΟΠ 2) Νη⌠µ 7νη τ0ο νν 7νη Νη⌠µ 7νη /4;χ ξ〈χ /Λνη β9ι ηαι τηνγ σ− µ ϖ◊ ν Τηνγ σ− µ ξ〈χ /Λνη σ− κηυνγ ηνη Π ϖ◊ κηυνγ ηνη Β ξυ∆τ ηι.ν γιΓα ηαι κηυνγ ηιυ νν, /⌠ λ◊ 7νη Ι, 7νη Π, 7νη Β ϖ◊ 7νη ∆ Τνη Ι λ◊ 7νη /4;χ µ ηο〈 ∆ΧΤ τρονγ κηυνγ σΟ δΧνγ τηυΦτ το〈ν γινγ νη4 ϑΠΕΓ Χηνγ χηο πηπ χ〈χ /ι>µ τρυψ χΦπ νγςυ νηιν /:ν χηυΖι Χ⌠ ηαι δ0νγ 7νη /4;χ µ ηο〈 λιν κηυνγ λ◊ 7νη Π ϖ◊ 7νη Β Χ〈χ 7νη ν◊ψ µ ηο〈 ∆ΧΤ β χηυψ>ν /,νγ σαι βι.τ δΝ /ο〈ν ΧηΞ χ⌠ ϖι.χ δΝ /ο〈ν τ6ι λ◊ /4;χ σΟ δΧνγ τρονγ κι>υ 7νη Π, λ◊ χ〈χ 7νη /4;χ µ ηο〈 λιν θυαν /:ν 7νη Ι ϖ◊ Π τρ46χ /⌠ ΣΝ δΝ /ο〈ν τρονγ 7νη Β χ⌠ τη> λ◊ τ6ι ηοϑχ λι ηοϑχ λιν η ηαι χηι ξ〈χ /Λνη /,χ νη∆τ δΓ λι.υ σαυ ν⌠ ∀νη Ι ∀νη Π ∀νη Β Ιντρα Ιντρα Ιντρα Ιντρα−Α Ιντρα−Α Ιντρα−Α ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Ιντερ−∆ Ιντερ−Φ Ιντερ−∆Α Ιντερ−Φ∆ Ιντερ−Φ Ιντερ−Φ∆Α Ιντερ−Φ∆ Ιντερ−Β Ιντερ−Φ∆Α Ιντερ−Β∆ Σκιππεδ Ιντερ−Β∆Α ! ! ! ! Ιντερ−Ι Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ Ιντερ−Ι∆ Ιντερ−Ι∆Α Σκιππεδ ΜΠΕΓ−Τ • Κι(υ νν τρονγ κηυνγ • Χ〈χ γι〈 τρΛ χ45νγ /, χ?α /ι>µ 7νη /4;χ µ ηο〈 ∆ΧΤ τηεο χ〈χη τ4=νγ τΝ νη4 ϑΠΕΓ ϖ◊ κι>υ ιντρα χ?α Η.26Η • ςι.χ νν /0τ /4;χ βΙνγ σΝ κ:τ η;π χ?α λ4;νγ τΟ ηο〈 ϖ◊ µ ηο〈 χηιυ ΜΒ τρονγ χ〈χ 7νη Ι: − ΜΒ “Ιντρα” /4;χ µ ηο〈 ϖ6ι µα τρΦν λ4;νγ τΟ ηο〈 ηι.ν τη5ι − ΜΒ “Ιντρα Α” τη µα τρΦν λ4;νγ τΟ ηο〈 /4;χ τ≅ λ β9ι η σ− ΜΘΥΑΝΤ /4;χ τρυψ τηαψ /2ι τρονγ ΜΒ χ= β7ν /> /ιν τ−χ /, βιτ ηοϑχ ϖ6ι µΧχ /χη λ4;νγ τΟ ΜΠΕΓ / /4;χ χηΕνγ µινη ρΙνγ κι>υ νν Ιντρα χυνγ χ∆π 30% νν τ−τ η=ν σο ϖ6ι ϑΠΕΓ ϖ< τνη λ4;νγ τΟ τηχη Ενγ − Μ ηο〈 χ〈χ η σ− ∆ΧΤ σαυ λ4;νγ τΟ γι−νγ νη4 ϑΠΕΓ Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΜΠΕΓ−Τ •Κι(υ νν λιν κηυνγ • Τρονγ χ〈χ κι>υ νν λιν κηυνγ, σΝ δΝ /ο〈ν τη5ι γιαν /4;χ τι:ν η◊νη ϖ◊ κ:τ θυ7 σαι βι.τ δΝ /ο〈ν /4;χ µ ηο〈 ∆ΧΤ Χ⌠ ηαι δ0νγ κι>υ δΝ /ο〈ν τη5ι γιαν /4;χ χηο πηπ τρονγ ΜΠΕΓ−Η, /⌠ λ◊ δΝ /ο〈ν τ6ι (κηυνγ Π) ϖ◊ δΝ /ο〈ν ηαι η46νγ (κηυνγ Β) • Κηυνγ Π (δ4 ,ο〈ν β χηυψ(ν ,1νγ) • Ηνη 3−23 ∆∗ −ο〈ν β χηυψ+ν −.νγ τ;ι • ΣΟ δΧνγ χ〈χ ΜΒ τηχη η;π νη∆τ τρονγ κηυνγ τρ46χ (τηαµ χηι:υ) /> δΝ /ο〈ν β χηυψ>ν /,νγ τρονγ κηυνγ ηι.ν η◊νη Τηχη η;π νη∆τ δΝα ϖ◊ο τρυνγ βνη βνη πη4=νγ τ−ι τηι>υ ηοϑχ τρυνγ βνη τυψ.τ /−ι τ−ι τηι>υ • ΣΟ δΧνγ τηυΦτ τοα〈ν 46χ λυ4;νγ χηυψ>ν /,νγ νΟα πιξελ ϖ6ι ηαι β46χ τη ϖ◊ τινη Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΜΠΕΓ−Τ • Κηυνγ Β (δΝ /ο〈ν ηαι η46νγ, ν,ι συψ) • Λ◊ /ϑχ τρ4νγ χ?α ΜΠΕΓ Ηνη 3−24 ∆∗ −ο〈ν ηαι η∀;νγ • ∆Ν /ο〈ν ΜΒ χηο κηυνγ ηι.ν η◊νη δΝα ϖ◊ο: Κηυνγ τρ46χ; κηυνγ σαυ ϖ◊ τρυνγ βνη ΜΒ χ?α κηυνγ τρ46χ ϖ◊ κηυνγ σαυ • ∃υ /ι>µ: Ηι.υ θυ7 τρονγ ϖι.χ νν ν:υ δνγ κηυνγ Β /> δΝ /ο〈ν χηυ κηυνγ σαυ, τρυνγ βνη ΜΧ θυα ηαι κηυνγ χηο ΣΝΡ τ−τ η=ν • Νη4;χ: Χ1ν τ νη∆τ ηαι κηυγ τηαµ χηι:υ Ι, Π; ν:υ σΟ δΧνγ κηυνγ Β θυ〈 νηιν /,νγ χηο µΖι ΜΒ τρονγ χ〈χ 7νη Π, Β − Ξ〈χ /Λνη κι>υ νν ΜΤΨΠΕ χηο µΖι ΜΒ − +ϑτ τ≅ σ− λ4;νγ τΟ ΜΘΥΑΝΤ ν:υ λ4;νγ τΟ τηχη Ενγ /4;χ χηΑν Β, γι7ι µ ΜΠΕΓ−1 ηο0τ /,νγ τηεο η46νγ νγ4;χ λ0ι Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΜΠΕΓ−2 • Κη〈ι νι∗µ • Χη∆τ λ4;νγ ΜΠΕΓ−Η τ−χ /, Η.2Μβπσ χηο τη∆ψ κηνγ τη> χη∆π νηΦν /4;χ ϖ6ι χ〈χ Ενγ δΧνγ γι7ι τρ • ΜΠΕΓ−2 λ◊ µ,τ πηιν β7ν µ9 ρ,νγ χ?α ΜΠΕΓ−Η /> χυνγ χ∆π πη0µ ϖι ρ,νγ χ?α χ〈χ Ενγ δΧνγ ϖ6ι χ〈χ τ−χ /, βιτ ϖ◊ χ〈χ /, πην γι7ι κη〈χ νηαυ (2−20Μβπσ) •+ϑχ τρ4νγ χ?α ΜΠΕΓ−2: − Χηο πηπ νγ⌡ ϖ◊ο κ:τ η;π (ιντερλαχε), /, πην γι7ι χαο, λ∆ψ µςυ πηΧ τηαψ /2ι χ?α χ〈χ κνη σΣχ − Χυνγ χ∆π δ∫νγ βιτ χο δν − Χυνγ χ∆π χ〈χ τυΘ χηΑν λ4;νγ τΟ ηο〈 ϖ◊ µ ηο〈 ∆0νγ 7νη τρονγ ΜΠΕΓ−2 ςιδεο λυΡ τι:ν Κηυνγ 7νη Ι, Π ηοϑχ Β ςιδεο κ:τ η;π Κηυνγ 7νη Ι, Π ηοϑχ Β Ηνη 3−27 ∆!νγ 1νη τρονγ ΜΠΕΓ−2 Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ Τρ45νγ 7νη Ι, Π ηοϑχ Β ΜΠΕΓ−2 • Χ〈χ ηνη τη〈ι χ)α ΜΠΕΓ−2 Ηνη τη〈ι /=ν γι7ν: Σ− β46χ νν τη∆π νη∆τ, χηΞ χηο πηπ µ ηο〈 χ〈χ 7νη λο0ι Ι ηοϑχ Π, κηνγ χηο πηπ µ ηο〈 χ〈χ 7νη λο0ι Β Τ−χ /, τ−ι /α χ?α ηνη τη〈ι ν◊ψ λ◊ Η5Μβπσ Ηνη τη〈ι χηνη: Χηο πηπ σΟ δΧνγ τ∆τ χ7 χ〈χ λο0ι 7νη νη4νγ κηνγ τ0ο ρα χ〈χ µΕχ β∆τ κΘ Χη∆τ λ4;νγ 7νη τ−τ η=ν ηνη τη〈ι /=ν γι7ν νη4νγ τ−χ /, βιτ κηνγ /2ι Ηνη τη〈ι πην χ∆π τηεο ΣΝΡ: Τνη πην χ∆π τηεο ΣΝΡ χ⌠ νγηΩα λ◊ χ⌠ σΝ τηο7 ηι.π ϖ< χη∆τ λ4;νγ ηνη 7νη ϖ6ι τ≅ σ− τν ηι.υ τρν τ0π µ ΗΖ τρ; χηο χ〈χ τ−χ /, ϖ◊ Η5Μβπσ Ηνη τη〈ι πην χ∆π τηεο κηνγ γιαν: Τνη πην χ∆π τηεο κηνγ γιαν λ◊ χ⌠ σΝ τηο7 ηι.π ϖ< /, πην γι7ι ΗΖ τρ; τ−χ /, βιτ 60Μβπσ Ηνη τη〈ι χαο: Βαο γ8µ χ〈χ χνγ χΧ χ?α χ〈χ ηνη τη〈ι τρ46χ χ,νγ ϖ6ι κη7 ν3νγ µ ηο〈 χ〈χ τν ηι.υ µ◊υ κη〈χ νηαυ χνγ µ,τ λχ Λ◊ η τη−νγ ηο◊ν η7ο /4;χ τηι:τ κ: χηο το◊ν β, χ〈χ Ενγ δΧνγ µ◊ κηνγ βΛ γι6ι η0ν β9ι τ−χ /, χαο Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΜΠΕΓ−4 • Πηιν β7ν Η: 8/Η998 • Πηιν β7ν 2: Η2/Η999 • Πη〈τ τρι>ν χηο τ−χ /, βιτ ρ∆τ τη∆π: 4.8 /:ν 64κβπσ, τυψ νηιν, σαυ /⌠ / ννγ τ−χ /, λν /〈νγ κ> • ςιδεο: 5κβπσ /:ν Η0Μβπσ • Αυδιο: 2κβπσ /:ν 64 κβπσ • ΗΖ τρ; ν,ι δυνγ χο δν • ΗΖ τρ; /−ι τ4;νγ τ4=νγ τ〈χ λςν νηαυ • Κνη αυδιο ρινγ χ⌠ τη> κ:τ η;π ϖ6ι χ〈χ /−ι τ4;νγ Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ΜΠΕΓ−7, ΜΠΕΓ2Τ • ΜΠΕΓ−7 – +4;χ τηΚα νηΦν τη◊νη τιυ χηυ]ν θυ−χ τ: ϖ◊ο τη〈νγ 7/200Η – +< ξυ∆τ χηο ϖι.χ τµ κι:µ, χηΑν λΝα, θυ7ν λ ϖ◊ πην τχη τηνγ τιν /α πη4=νγ τι.ν – Ν,ι δυνγ τρΝχ θυαν – ΣΟ δΧνγ β, µ τ7 ϖ◊ χ〈χ σ= /8 µ τ7 χ〈χ µ−ι θυαν η γιΓα χ〈χ /−ι τ4;νγ – “Γιαο τι:π µ τ7 ν,ι δυνγ /α µι τρ45νγ” • ΜΠΕΓ−2Τ – “Χ= χη: /α µι τρ45νγ” – Χηο πηπ τη4=νγ µ0ι /ι.ν τΟ χ?α ν,ι δυνγ /α µι τρ45νγ σ− Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ ... Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ H! TH;NG AUDIO- VIDEO • H∗ th+ng audio t−/ng t4 Νγυ8ν µ Τιν χ〈χ... κη〈χ (κη⌠ νγηε η=ν) +4;χ σΟ δΧνγ τρονγ κΡ τηυΦτ νν Αυδιο−ςιδεο Ενγινεερινγ KHÁI NI!M CHUNG V% AUDIO VÀ VIDEO ! Η−8νγ µ τηανη: ! Ται ϖ◊ νο χ⌠ τη> γιπ τα ξ〈χ /Λνη η46νγ µ τηανη, /ι