Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV

Nếu so sánh với truyền hình độ phân giải cao HDTV thì UHDTV có nhiều ưu thế hơn hẳn. Truyền hình HDTV ở Việt Nam có độ phân giải cao nhất là 1920 điểm chiều rộng và 1080 điểm chiều cao (1920 x 1080) trong khi đó truyền hình UHDTV có số lượng điểm ảnh lên đến 3840 x 2160 (7680 x 4320). Số lượng các chi tiết ảnh của UHDTV cao gấp 4 đến 16 lần so với HDTV, đem lại hình ảnh sắc nét, chân thực, sống động cho người xem. Với những đặc tính ưu việt như trên, có thể khẳng định xu thế UHDTV là tất yếu trong thời gian tới và phù hợp với xu thế công nghệ. Xuất phát từ thực tế đó, em đã tiến hành nghiên cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài về “Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV.

LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến tất thầy cô Khoa Công nghê Điên tử - Viễn thông và nhà trường hỗ trợ, tạo điều kiên cho em suốt trình thực hiên đồ án Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Dương Tuấn Quang, người quan tâm tận tình bảo, giúp đỡ mặt chuyên môn trình thực hiên đồ án Bên cạnh là ý kiến đóng góp bạn bè, gia đình là nguồn động viên lớn để em hoàn thành đồ án Qua đó, em đạt nhiều tiến kiến thức kĩ làm viêc hiêu Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến toàn thể thầy cô, gia đình và bạn! Đà Nẵng, tháng 06 năm 2016 Sinh viên thực hiên Trần Ngọc Thiền Trang i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .i MỤC LỤC ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH VE iv 1.1 Đặc điểm truyền hình số 1.2 Các phương thức truyền dẫn truyền hình số .3 1.3 Cơ sở truyền hình số 2.1 Giới thiêu Ultra High Definition Television 2.2 Quá trình phát triển UHDTV .6 2.3 Khác biêt UHDTV và tivi tiêu chuẩn khác 2.4 Tỷ lê màn hình 10 2.5 Mã hóa màu 11 2.6 Biến đổi định dạng video 11 2.1 Định dạng quét .11 2.2 Biến đổi tỉ lê khuôn hình 12 2.7 Mô hình thống UHDTV .15 15 2.8 Truyền dẫn tín hiêu UHDTV 16 2.8.1 Truyền và phát sóng tín hiêu UHDTV 16 2.8.2 Các phương pháp truyền dẫn tín hiêu UHDTV 16 2.8.3 Truyền tín hiêu UHDTV qua mạng cáp quang 17 2.8.4 Truyền tín hiêu UHDTV qua sóng vô tuyến mặt đất 18 2.8.5 Truyền tín hiêu UHDTV qua vê tinh 20 2.9 So sánh UHDTV và HDTV 20 CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ UHDTV TẠI VIỆT NAM 23 3.1 Xu hướng phát triển công nghê truyền hình .23 3.2 Ưu điểm và nhược điểm UHDTV 23 3.2.1 Ưu điểm .23 3.2.2 Nhược điểm 24 3.3 Thực trạng UHDTV Viêt Nam 24 3.4 Giải pháp phát triển UHDTV 24 3.5 Một số loại màn hình cho thiết bị hiển thị UHD .24 Trang ii 3.5.1 Màn hình LCD (Liquid crystal display) .24 3.5.2 Màn hình Plasma 25 3.5.3 Màn hình LED .26 3.6 Một số loại tivi UHDTV hiên 27 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh đầy đủ Tiếng Viêt Advanced Television Systems Commitee Hội đồng thống truyền hình cải biên Compact Disk Đĩa CD COFDM Coding Othogonality Frequency Division Multiplexing Mã hóa ghép kênh phân chia theo tần số trực giao DVBC/S/T Digital Video BroadcastingCable/Satellite/Terrestrial Truyền hình số qua cáp/vê tinh/phát sóng mặt đất ATSC CD Truyền hình độ phân giải cao HDTV High Definition Television MPEG Moving Picture Experts Group Nhóm chuyên gia nghiên cứu ảnh động OFDM Othogonality Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ vuông góc QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha vuông góc SDTV Standard Definition Television Truyền hình độ phân giải tiêu chuẩn SFN Single Frequence Network Mạng đơn tần UHF Ultra High Frequency Tần số cực cao Ultra High Definition Television Truyền hình độ phân giải siêu nét Ultra High Definition Độ phân giải siêu nét UHDTV UHD Trang iii VHF Very High Frequency Tần số cao DANH MỤC HÌNH VE Hình 1.1 So sánh chất lượng tín hiệu số tương tự Hình 1.2 Sơ đồ tổng quát hệ thống thu phát truyền hình số .4 Hình 2.1 Độ phân giải 4K 8K UHDTV Hình 2.2 Bảo tàng quốc gia Kyushu Hình 2.3 Độ phân giải số chuẩn Hình 2.4 Độ phân giải 4K so với 1080p 720p Hình 2.5 Video 3D độ phân giải 4K Youtube.com Hình 2.6 Kính thực tế ảo Samsung Hình 2.7 Tỉ lệ hình truyền hình 10 Hình 2.8 Giới thiệu định dạng video 10 Hình 2.9 Định dạng letterbox phim 11 Hình 2.10 Phương pháp cắt theo chiều đứng: ảnh gốc 4:3 cấy vào định dạng 16:9 13 Hình 2.11 Phương pháp bảng biên: ảnh 4:3 cấy vào định dạng 16:9 .13 Hình 2.12 Giải pháp sổ trung tâm: cắt ảnh 16:9 bên thành ảnh 4:3 14 Hình 2.13 Giải pháp letterbox: ảnh gốc 16:9 cấy vào định dạng 4:3 14 Hình 2.14 Mô hình hệ thống UHDTV 15 Hình 2.15 Ghép tách tín hiệu UHDTV theo tiêu chuẩn 10G-SDI 17 Hình 2.16 Sơ đồ hệ thống truyền hình trực tiếp đài NHK 18 Hình 2.17 Các thiết lập sợi quang để truyền tín hiệu UHD 18 Hình 2.18 Máy quay video 8K Alexa .19 Hình 2.19 So sánh thông số SDTV, HDTV UHDTV 21 Hình 3.1 Bố trí điểm ảnh hình .25 Hình 3.3 Cấu tạo điểm ảnh hình plasma .26 Hình 3.4 Cấu tạo hình LED 26 Hình 3.5 Smart TV 4K SUHD 65 inch KS9000 .27 Hình 3.6 Smart Tivi LED LG 43UF640T 28 Hình 3.7 Android Tivi Sony 75 inch KD-75X8500D .28 Trang iv Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV LỜI NÓI ĐẦU Hiên nay, nhu cầu đời sống vật chất và tinh thần người dân ngày càng nâng cao Các yêu cầu chất lượng chương trình truyền hình ngày càng khắc khe Truyền hình cáp, truyền hình kỹ thuật số mặt đất, truyền hình vê tinh DTH…, phát triển mạnh mẽ số lượng và chất lượng, lan tỏa khắp nước và cạnh tranh lẫn Tuy nhiên, Viêt Nam nhà sản xuất truyền hình phát sóng chương trình analog và digital Tháng 4/2008, vê tinh VINASAT-1 là vê tinh viễn thông Viêt Nam phóng lên quỹ đạo mở kỉ nguyên cho lĩnh vực Thông tin - Truyền thông Nội dung truyền qua vê tinh sẽ đảm bảo chất lượng âm thanh, hình ảnh cao nhất, phù hợp cho phát triển công nghê truyền hình có độ phân giải siêu nét UHDTV Nếu so sánh với truyền hình độ phân giải cao HDTV UHDTV có nhiều ưu hẳn Truyền hình HDTV Viêt Nam có độ phân giải cao là 1920 điểm chiều rộng và 1080 điểm chiều cao (1920 x 1080) truyền hình UHDTV có số lượng điểm ảnh lên đến 3840 x 2160 (7680 x 4320) Số lượng chi tiết ảnh UHDTV cao gấp đến 16 lần so với HDTV, đem lại hình ảnh sắc nét, chân thực, sống động cho người xem Với đặc tính ưu viêt trên, khẳng định xu UHDTV là tất yếu thời gian tới và phù hợp với xu công nghê Xuất phát từ thực tế đó, em tiến hành nghiên cứu và thực hiên đồ án tốt nghiêp với đề tài “Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV" Đồ án có bố cục gồm chương: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ CHƯƠNG II: TRUYỀN HÌNH ĐỘ PHÂN GIẢI SIÊU NÉT UHDTV CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ UHDTV TẠI VIỆT NAM Tuy nhiên, kiến thức hạn chế nên khó tránh khỏi thiếu sót em mong nhận góp ý thầy cô để đồ án hoàn thiên tốt Em xin chân thành cảm ơn thầy Dương Tuấn Quang tận tình hướng dẫn, tạo điều kiên để em hoàn thành tốt đồ án này Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ 1.1 Đặc điểm truyền hình số - Có khả phát hiên và sửa lỗi - Có tính phân cấp (UHDTV, HDTV, SDTV) - Thu di động tốt: dù di chuyển ôtô hay tàu hỏa xem chương trình truyền hình - Truyền tải nhiều loại thông tin - Ít nhạy với nhiễu và dạng méo xảy đường truyền, bảo toàn chất lượng hình ảnh, thu số không hiên tượng “bóng ma” tia sóng phản xạ từ nhiều hướng đến máy thu Đây là vấn đề mà analog không khắc phục Phát nhiều chương trình kênh truyền hình tiết kiêm tài nguyên tần số: - Ưu điểm truyền hình số là tiết kiêm phổ tần số - Một Transponder 36MHz truyền chương trình truyền hình tương tự truyền 10÷12 chương trình truyền hình số (gấp 5÷6 lần) - Một kênh 8MHz (trên mặt đất) truyền chương trình truyền hình tương tự truyền 4÷5 chương trình truyền hình số đối với thống ATSC, 4÷8 chương trình đối với thống DVB-T Bảo toàn chất lượng: Hình 1.1 So sánh chất lượng tín hiệu số tương tự - Tiết kiệm lượng, chi phí khai thác thấp: Công suất phát không cần lớn cường độ điên trường cho máy thu số thấp cho máy thu analog - Mạng đơn tần (Single Frequency Network - SFN): cho khả thiết lập mạng đơn kênh, nghĩa là nhiều máy phát kênh sóng Đây là hiêu Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV lớn xét mặt công suất và tần số Tín hiêu số dễ xử lý, môi trường quản lý điều khiển và xử lý thân thiên với máy tính 1.2 Các phương thức truyền dẫn truyền hình số  Truyền hình số qua vệ tinh Là hình thức phát sóng kỹ thuật số phổ biến giới với phạm vi phủ sóng rộng và phát nhiều kênh chương trình nhờ dãi tần số rộng Phương thức truyền dẫn qua vê tinh sử dụng băng tần KU Vùng phủ sóng rộng, không phụ thuộc vào địa hình, cường độ điên trường điểm thu ổn định và đồng nên hình ảnh, âm có chất lượng tốt  Truyền hình số truyền qua cáp Truyền hình cáp dùng cáp quang và cáp đồng trục để truyền dẫn tín hiêu đến thiết bị thu Tuy nhiên, độ rộng băng tần kênh bị hạn chế (8MHz) Đòi hỏi phải dùng phương pháp điều chế số có hiêu cao so với truyền hình theo qua vê tinh  Truyền hình số truyền qua sóng mặt đất Diên phủ sóng hẹp so với truyền qua vê tinh song dễ thực hiên so với mạng cáp Cũng bị hạn chế băng thông nên sử dụng phương pháp điều chế OFDM nhằm tăng dung lượng dẫn qua kênh sóng và khắc phục hiên tượng nhiễu truyền hình mặt đất tương tự 1.3 Cơ sở truyền hình số - Theo hình 1.2: Mỗi chương trình truyền hình cần mã hóa MPEG-2 riêng trước biến đổi tương tự sang số - Khi nén để giảm tải liêu, chương trình này sẽ ghép lại với để tạo thành dòng bít liên tiếp - Lúc này chương trình sẵn sàng truyền xa, cần điều chế để phát theo phương thức: Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV Khối số hóa tín hiệu truyền Khối nén video số Hình 1.2 Sơ đồ tổng quát hệ thống thu phát truyền hình số + Truyền hình số vê tinh DVB-S (QPSK) + Truyền hình số cáp DVB-C (QAM) + Truyền hình số mặt đất (COFDM) Phía thu sau nhận tín hiêu sẽ tiến hành giải điều chế, sau tách kênh giải nén MPEG-2, biến đổi ngược lại số sang tương tự, gồm đường hình và tiếng đến máy thu hình Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV CHƯƠNG II: TRUYỀN HÌNH ĐỘ PHÂN GIẢI SIÊU NÉT UHDTV 2.1 Giới thiệu Ultra High Definition Television Ultra High Definition Television (Ultra HD Television hay UHDTV) là công nghê truyền hình thiết kế để cung cấp cho người xem trải nghiêm hình ảnh chất lượng siêu nét UHDTV bao gồm 4K UHD (2160p) và 8K UHD (4320p), là hai định dạng video kĩ thuật số nhà nghiên cứu Viên Công nghê và Khoa học NHK (Nhật Bản) đề xuất và phê duyêt Liên minh viễn thông quốc tế (ITU) Công nghê xử lý tín hiêu truyền hình UHDTV sử dụng cho màn hình có tỉ lê là 16:9 và có đầu vào kĩ thuật số có khả lưu trữ và phát video có độ phân giải tối thiểu 3840 x 2160 pixel Trong hình ảnh truyền hình HDTV hiên tương đương với 1-2 megapixel, hình ảnh truyền hình UHDTV giai đoạn lên tới megapixel và giai đoạn lên tới 32 megapixel Chất lượng hình ảnh UHDTV song hành với độ trung thực màu và lựa chọn số hình ảnh giây UHDTV cao nhiều so với HDTV UHDTV là phát triển làm chấn động giới truyền hình Hình 2.1 Độ phân giải 4K 8K UHDTV Truyền hình UHDTV sẽ lôi cuốn toàn cầu tương lai gần UHDTV sẽ mở kỷ nguyên truyền hình với mức độ chân thực hoàn hảo hình ảnh - Màu sắc thực nhờ đường truyền băng rộng - Sự rõ nét và chi tiết hình ảnh nâng cao cho màn hình cỡ lớn dễ nhìn và sắc nét - Hê thống âm Multichannel 22.2 phát triển đồng thời với UHDTV Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV hỗ trợ chức âm vòm 2.2 Quá trình phát triển UHDTV UHDTV đưa vào sử dụng “Super HDTV Theater (Nhà hát hình ảnh chất lượng cao)” xây dựng vào tháng 10 năm 2005, Bảo tàng quốc gia Kyushu (Nhật Bản) Hình 2.2 Bảo tàng quốc gia Kyushu Đài truyền hình NHK lần nghiên cứu và triển khai công nghê HDTV vào năm 1964 Sau đó, 31 năm thức bắt đầu nghiên cứu đến truyền hình có độ phân giải siêu nét UHDTV Năm 2002, kỹ sư đài NHK giới thiêu thống video có độ nét nguyên mẫu và từ tiếp tục nghiên cứu Chất lượng UHDTV ngày càng hoàn thiên và nâng cao chất lượng Ngày 24/4/2012, Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) giới thiêu công nghê truyền hình siêu nét (UHDTV), tiến quan trọng công nghê truyền hình Phát triển này ITU phối hợp với chuyên gia ngành truyền hình, tổ chức truyền hình mở ngưỡng kỉ nguyên công nghê truyền hình ITU nhấn mạnh chất lượng hình ảnh truyền hình cải thiên vượt bậc từ hình ảnh đen trắng màn hình cong tới hình ảnh màu độ nét cao màn hình siêu phẳng Nhưng công nghê truyền hình không dừng lại với đời UHDTV Hiên nay, nhà nghiên cứu bắt đầu quan tâm đến độ phân giải cao 1080p là độ phân giải siêu nét UHDTV (còn gọi với tên khác SHV - Super Hi-Vision, Extreme Definition Video, ) Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV quang đơn mode, viêc thu tín hiêu này diễn ngược lại Trên thực tế, Đài NHK (Nhật Bản) thực hiên truyền trực tiếp tín hiêu UHDTV (4K) với thống âm đa kênh 22.2 thí điểm, truyền sợi cáp quang dài khoảng 260 km, thiết bị sử dụng cho viêc truyền tín hiêu gồm sợi đơn mode và ghép kênh phân chia theo bước sóng (DWDM) Hình 2.16 Sơ đồ hệ thống truyền hình trực tiếp đài NHK Hình bên cho thấy thiết lập truyền tín hiêu UHDTV sợi quang, 16 tín hiêu HD-SDI đưa vào biến đổi từ tín hiêu điên thành tín hiêu quang có bước sóng khác qua phát quang Diode laser và ghép thành dải bước sóng 1550 nm theo ITU-T G694.1 Phía thu tín hiêu quang tách và chuyển đổi lại thành tín hiêu UHDTV đầu vào Hình 2.17 Các thiết lập sợi quang để truyền tín hiệu UHD 2.8.4 Truyền tín hiệu UHDTV qua sóng vô tuyến mặt đất Trong thời gian trở lại đây, công nghê kĩ thuật số ngày càng phát triển chóng mặt nâng cao chất lượng cho người tiêu dùng, từ TV đến DVD và máy ảnh kĩ thuật số Một công nghê xử lý tín hiêu cao nhiều thử nghiêm là công nghê UHDTV với độ phân giải 4K (3840 x 2160 pixels) 8K (7680 x 4320 pixels) Số Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 18 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV lượng điểm ảnh UHD so với IMAX (1920 x 1080 pixels) lên tới 16 lần Một khung hình 8k đơn bao gồm 33 triêu điểm ảnh (4k là triêu điểm ảnh) có độ phân giải cao so với hầu hết máy ảnh DSLR thị trường hiên UHDTV (hay Super Hi-Vision) nghiên cứu và hoàn thiên Đài phát truyền hình Nhật Bản - NHK Năm 2003, NHK kết hợp 16 máy ảnh HDTV với để tạo video UHD có độ dài 30 phút Năm 2005, chương trình truyền hình UHD truyền qua cáp quang dài 240km và năm 2010, NHK truyền tín hiêu UHD từ Anh sang Nhật Bản qua internet Năm 2012 máy quay video UHDTV đời, đài truyền hình Nhật Bản truyền thành công UHDTV có độ dài lên đến 4.2km dải sóng UHF Hình 2.18 Máy quay video 8K Alexa Để truyền 500Mbps khoảng cách vài dặm cần phải sử dụng OFDM, MIMO (Multiple Input Multiple Output) và hai kênh UHF có tần số Mhz OFDM và MIMO sử dụng nhiều công nghê không dây bao gồm truyền hình số mặt đất (DVB-T), 802.11ac và LTE, cho phép nén liêu lớn vào khối băng thông Khoảng cách truyền dẫn lớn đơn giản là dựa vào tần số sóng mang truyền và công suất phát Kênh UHF thu tín hiêu có tần số từ 400 đến 800Mhz Trong Wifi thường sử dụng là 5GHz Với sóng dài (VHF và UHF) xa mà không bị suy hao chướng ngại vật Vì truyền tín hiêu UHDTV dải tần số VHF và UHF hoàn toàn được, cần công suất phát lớn Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 19 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV 2.8.5 Truyền tín hiệu UHDTV qua vệ tinh Hãng truyền thông Eutelsat Communications mở kênh truyền hình châu Âu với chất lượng hình ảnh 4K (UHD) Eutelsat bắt đầu thử nghiêm kênh truyền hình từ ngày 8/1/2012, toàn nội dung kênh này sẽ phát độ phân giải 3840 x 2160 điểm ảnh (4K) và tốc độ 50 khung hình/giây Kênh truyền hình Ultra HD châu Âu sẽ phát thông qua vê tinh EUTELSAT 10A, mã hóa với chuẩn MPEG-4 và truyền tín hiêu tốc độ 40Mb/s Sự mắt kênh truyền hình này cho thấy nhu cầu người xem và hãng truyền thông bắt đầu để mắt tới chất lượng 4K Châu Âu sử dụng truyền hình D2-MAC với băng tần tín hiêu 8MHz và C-MAC với 10.5MHz Để truyền tín hiêu UHDTV sử dụng kênh vê tinh (2x27MHz) liên tiếp, đồng thời truyền tín hiêu video thông thường qua kênh, kênh thứ là tín hiêu hoàn thiên cho UHDTV Tuy nhiên vấn đề truyền đồng thời tín hiêu kênh là phức tạp Để truyền tín hiêu HDTV qua vê tinh cách thuận lợi cần phải hạn chế băng tần tín hiêu HDTV Hãng NHK (Nhật) thực hiên viêc hạn chế phổ tần tín hiêu HDTV 1125 8.1MHz Kết quả: máy thu hình sẽ khôi phục lại tín hiêu chói với băng tần 20MHz (ảnh tĩnh) và 12.5MHz (ảnh động) Còn tín hiêu số màu với băng tần 7MHz và 3MHz MUSE không tương hợp với MAC phát sóng qua vê tinh, sử dụng phương pháp ghép kênh theo thời gian tín hiêu chói và màu có nén băng tần 2.9 So sánh UHDTV HDTV Để hiểu rõ công nghê UHDTV, ta kiểm tra thông số, đặc điểm và khám phá khác biêt UHDTV và công nghê HDTV trước Đây là phát triển chung định dạng tiêu chuẩn truyền hình và độ sắc nét điểm ảnh Trước tiên so sánh thông số UHDTV và HDTV: Độ phân giải xác định số lượng điểm ảnh xếp theo chiều ngang và chiều dọc màn hình Một điểm ảnh là điểm nhỏ ánh sáng tạo nên hình ảnh màn hình Tùy thuộc vào mật độ điểm ảnh (hoặc số chấm inch), số lượng điểm ảnh càng lớn hình ảnh càng bao quát, càng trở lên sắc nét và giống thật Ví dụ với TV HDTV hiên hành có 1.920 cột và 1.080 dòng quét, tương ứng với Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 20 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV độ phân giải 1920 x 1080 pixel (hơn triêu điểm ảnh) màn hình UHDTV chia 3840 cột và 2160 dòng quét (với UHD 4K) và 7680 cột và 4320 dòng quét (với UHD 8K) tương ứng với độ phân giải 3840 x 2160 pixels (với UHD 4K khoảng triêu điểm ảnh) và 7680 x 4320 pixels (với UHD 8K khoảng 33 triêu điểm ảnh) Thứ hai, tỉ lê màn hình theo chiều rộng và chiều cao, khác biêt TV có màn hình chữ nhật và TV màn hình vuông cồng kềnh trước Những loại TV trước đặc trưng cho tỉ lê 4:3 Ngày nay, loại TV tiến đến màn hình có tỉ lê 16:9 cho hình ảnh sắc nét màn hình có tỉ lê 4:3 trước Hình 2.19 So sánh thông số SDTV, HDTV UHDTV Tỉ lê khung hình giây đặc trưng cho khả làm hình ảnh màn hình Các hình ảnh thường liêt kê sau số lượng điểm ảnh quét hết màn hình Quét kiểu “i” (interlaced) có nghĩa là hình ảnh xen kẽ: tất dòng quét khác điểm ảnh làm sau nửa chu kỳ Kiểu quét “p” (progressive) là kiểu quét liên tục cho phép thay đổi toàn hình ảnh sẽ làm liên tục Mặc dù có khác biêt độ phân giải và tốc độ khung hình, công nghê HDTV hiên trì tỉ lê màn hình là 16:9, điều này sẽ giúp cho thiết bị sẽ tương thích với chương trình truyền hình UHDTV Các nhà nghiên cứu tin góc hình rộng làm tăng cảm giác chân thật sắc nét, họ nhận hạn chế với màn hình rộng, mô tả thực tế hình ảnh Các nghiên cứu gần tiến hành để giúp cho UHDTV càng hoàn thiên và phát triển, tối ưu hình ảnh, màn Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 21 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV hình và khoảng cách xem Tuy nhiên hình ảnh có độ siêu nét cao có vài hạn chế mà nhà nghiên cứu cố gắng giải Ví dụ, người nào xem UHDTV gặp triêu trứng say tàu xe tùy thuộc vào ổn định hình ảnh, số lượng kích thước thị giác và góc nhìn mà người xem TV Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 22 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ UHDTV TẠI VIỆT NAM 3.1 Xu hướng phát triển công nghệ truyền hình Ở nước ta HDTV phát triển mạnh, nhiều công ty truyền thông sản xuất chương trình HD với số lượng lớn Như VTC, VTV, K+, MyTV, AVG (nay là mobiTV) truyền qua cáp quang IPTV truyền qua truyền hình mặt đất DVB-T Tuy nhiên, truyền hình UHDTV mẻ giới nên viêc ứng dụng công nghê UHDTV Viêt Nam sẽ gặp nhiều khó khăn Đi với phát triển này là gia tăng tốc độ bit và yêu cầu phân phối dịch vụ tương lai Hai kỹ thuật có tiềm phát triển nhanh là Stereoscopic TV (3DTV) và UHDTV (Ultra High Definition Television) Một số kỹ thuật cải tiến như: tăng tốc độ frame, tỉ lê kích thước khung hình rộng hơn, độ sâu bit lớn hơn, cải tiến độ phân giải màu Ngoài ra, viêc phát sóng quảng bá Stereoscopic TV (3DTV) và UHDTV đường truyền vê tinh, mặt đất và yêu cầu sẽ xét đến với xu phát triển công nghê truyền dẫn 3.2 Ưu điểm nhược điểm UHDTV 3.2.1 Ưu điểm Thiết bị (Tivi) kích thước màn hình lớn, độ phân giải cao và với giá thành tùy vào lựa chọn người sử dụng ta sở hữu hiển thị UHD lý tưởng: - Tất chương trình truyền hình và phim hiển thị chế độ màn hình 16:9 - Hê thống âm Dolby Digital 5.1 (hay Multichannel 22.2) hỗ trợ chức âm vòm lập thể phát sóng đồng thời với UHDTV - Khả chống xuyên nhiễu tốt, hình ảnh không bị muỗi - Loại bỏ hiên tượng bóng ma (ghosting) - Tín hiêu số nhạy cảm và dạng méo xảy đường truyền - Có khả phát hiên lỗi và sửa sai - Tính đa và linh hoạt trình xử lý tín hiêu Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 23 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV 3.2.2 Nhược điểm - Dữ liêu UHD có dung lượng cao file liêu truyền hình khác có nội dung, nên viêc lưu trữ tốn dung lượng nhớ - Kinh phí sản xuất UHD đắt nhiều so với truyền hình khác, thiết bị thu hình (TV) phải là chuẩn UHD hiển thị ảnh UHD theo tiêu chuẩn - Các thiết bị máy quay UHD, máy phát hình UHD, màn hình hiển thị UHD có giá cao so với thiết bị truyền hình khác - Dung lượng UHD lớn nên kênh truyền hình thông thường khả truyền tải 3.3 Thực trạng UHDTV Việt Nam Ứng dụng và triển khai công nghê UHDTV hiên mẻ với người tiêu dùng Viêt Nam Những khó khăn máy kỹ thuật, thiết bị thu, nguồn kinh phí đầu tư ít, là nguyên nhân UHDTV phát triển chậm so với nước khác Truyền hình có độ phân giải siêu nét UHDTV là khái niêm xa vời, dự đoán sẽ phát triển vài năm tới Nhất là thời kì hội nhập và phát triển kinh tế, hứa hẹn người tiêu dùng Viêt sẽ tiếp cận và trải nghiêm với công nghê này 3.4 Giải pháp phát triển UHDTV Do nhu cầu thông tin giải trí ngày càng lớn, nên viêc phát triển UHDTV là cần thiết để tăng khả trải nghiêm người dùng Để phát triển mạnh phải đầu tư người thiết bị máy móc, sở hạ tầng thiết bị đầu cuối Hiên nay, dịch vụ HD phải trả phí cao nên khó khăn với nhiều đối tượng người dân, để phù hợp nên giảm giá thuê bao và giảm giá thiết bị thu Chương trình phải xây dựng nhiều nữa, nội dung phong phú hơn, để đáp ứng tốt nhu cầu thông tin giải trí 3.5 Một số loại hình cho thiết bị hiển thị UHD 3.5.1 Màn hình LCD (Liquid crystal display) Do hình ảnh mã hóa và hiển thị dạng đồ ma trận điểm ảnh, nên màn hình LCD phải cấu tạo từ điểm ảnh Mỗi điểm ảnh màn hình LCD sẽ hiển thị điểm ảnh khung hình Trong điểm ảnh có điểm ảnh (subpixel), điểm ảnh hiển thị màu: đỏ, xanh lá, xanh lam Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 24 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV Hình 3.1 Bố trí điểm ảnh hình Hình 3.2 Các lớp cấu tạo LCD Những màn hình LCD hiên nay, hình dung thống van điều tiết lượng ánh sáng phát từ nguồn sang phía sau Bản thân LCD không tự phát sáng màn hình CRT Trong màn hình LCD ánh sáng qua vài lớp cực mỏng cấu tạo từ vật liêu tinh thể lỏng có tính phân cực Chất tinh thể lỏng nằm mặt kính mỏng tạo nên màn hình Hình ảnh hiển thị màn hình xác định thống lưới (ma trận) bao gồm nhiều điên cực, điều tiết lượng ánh sáng qua điểm lưới (pixel) Hiên màn hình LCD phân làm loại chính: Thụ động (Passive, bao gồm Dual-scan) và tích cực (gồm Active - TFT) 3.5.2 Màn hình Plasma Màn hình Plasma hoạt động cách cho dòng điên chạy qua ô plasma chứa hỗn hợp khí trơ (thường là neon và xenon), kích thích chúng phát ánh sáng tia cực tím, thấy mắt thường Khi ánh sáng tia cực tím qua Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 25 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV lớp phủ phốt làm cho phốt phát sáng màu đỏ, xanh màu xanh dương, tạo nên điểm ảnh màn hình Hình 3.3 Cấu tạo điểm ảnh hình plasma Nhờ điều chỉnh dòng điên chạy qua túi chứa hỗn hợp khí điểm ảnh khu vực khác màn hình, màu sắc khác tạo Mỗi điểm ảnh tạo 16 triêu màu Màn hình Plasma có tốc độ hiển thị hình ảnh nhanh, độ tương phản và độ sáng cao với góc nhìn tương đối rộng Plasma có điểm ảnh to LCD nên màn hình kích cỡ plasma có điểm ảnh LCD, góc nhìn plasma LCD, plasma thường thiết kế với kích cỡ lớn, độ bền LCD 3.5.3 Màn hình LED Thật Tivi LED là Tivi LCD sử dụng đèn LED (LED viết tắt Light-Emitting Diodes) để phản chiếu lại hình ảnh thay cho đèn huỳnh quang Màn hình bao gồm nhiều điểm ảnh, điểm ảnh có led tương ứng với màu: đỏ, xanh lá, xanh lam Cấu tạo Led gồm hai khối bán dẫn, khối loại p và khối loại n ghép với Hình 3.4 Cấu tạo hình LED Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 26 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV Trên thực tế, màn hình Plasma có độ tương phản tốt so với LED Điều này có là màn hình Plasma tự động tắt nguồn sáng điểm nào màn hình Điều này có nghĩa phần màn hình tối đen phần khác hiển thị màu sắc tươi sáng Tuy nhiên, màn hình led có ưu điểm LCD và Plasma: LED có độ tương phản cao hơn, góc nhìn rộng hơn, sáng hơn, tiêu thụ điên hơn, mỏng Vid lý này, mà ngày người ta thường chuộng Tivi màn hình LED 3.6 Một số loại tivi UHDTV Những mẫu TV có công nghê hình ảnh “siêu nét”, Ultra HD hay gọi là TV 4K(8K) dự đoán sẽ là “điểm nóng” thời gian tới Đặc biêt ứng dụng xem phim 3D Tuy nhiên, thời điểm hiên Ultra HD TV (UHDTV) khiến người tiêu dùng vô đắn đo mua mức giá cao 3.6.1 Smart TV hình cong 4K SUHD 65 inch KS9000 của Samsung Đây là dòng Tivi 4K cao cấp nhà sản xuất Samsung năm 2016 Được trang bị tính hiên đại HDR 1000, Ultra Black, với màn hình cong đem lại góc nhìn tốt Tivi chạy tảng điều hành Tizen Samsung phát triển Đầy đủ kết nối cho người sử dụng như: Wifi, LAN, HDMI, USB,… Hình 3.5 Smart TV 4K SUHD 65 inch KS9000 3.6.2 Smart Tivi LED LG 49UB700T 49 inch Smart Tivi LED LG 43UF640T mang phong cách thiết kế sang trọng, hiên đại giúp mang đến bật cho mọi không gian Thêm vào là chân đế hình chữ V úp Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 27 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV ngược giúp tivi vững Tivi 4K này hãng LG trang bị IPS, giúp tăng độ bền cho màn hình tivi Song song đó, Smart tivi này ứng dụng công nghê âm Dolby Digital, có khả hỗ trợ và chuyển đổi âm phát với kênh âm cho chất lượng âm tuyêt hảo, mạnh mẽ Hình 3.6 Smart Tivi LED LG 43UF640T 3.6.3 Android Tivi Sony 75 inch KD-75X8500D Hình 3.7 Android Tivi Sony 75 inch KD-75X8500D Sony mang đến người tiêu dùng nhiều mẫu Tivi 4K Nổi bật là mẩu Android Tivi Sony 75 inch KD-75X8500D tích hợp công nghê HDR HDR là chuẩn video dần phổ biến thị trường, mang lại trải nghiêm tốt Đồng thời, nội dung HDR với dịch vụ tương thích hứa hẹn sẽ sớm phổ cập, thông qua dịch vụ xem phim Internet, truyền hình và đĩa Blu-ray Ultra HD Sản phẩm Tivi 4K HDR mang công nghê độc quyền Sony X-tended Dynamic Range Pro (độ tương phản), Triluminos Display (màu sắc rực rỡ) và 4K XReality Pro (độ chi tiết) Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 28 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV KẾT LUẬN Truyền hình số truyền hình độ phân giải cao có bước phát triển nhanh chóng và trở thành xu hướng phát triển ngành công nghê truyền hình toàn giới Viêt Nam có bước tiến đáng kể công nghê truyền hình nói chung và UHDTV nói riêng Đồ án với phân tích sở thông số UHDTV hi vọng mang lại nhìn thống truyền hình độ nét cao để từ thấy rõ xu phát triển UHDTV hiên Viêt Nam toàn giới Trong vài năm gần đây, TV 4K Ultra HD không là khái niêm xa lạ với người dùng, song số khách hàng thật hiểu và tiếp cận với dòng sản phẩm này chưa phải nhiều Nếu trước TV Full HD vốn đẹp nay, độ phân giải 4K mang đến trải nghiêm thú vị hình ảnh sắc nét, chân thật Người dùng không cần lo ngại nguồn phát hỗ trợ độ phân giải này chưa thuận tiên tất dòng TV 4K có nâng cấp hình ảnh (4K Upscaler) Dù nguồn phát có độ phân giải thấp tính 4K Upscaler tùy biến để giúp ta thưởng thức trọn vẹn hình ảnh độ phân giải “khủng” này Tuy nhiên, TV 4K số vấn đề khiến người dùng băn khoăn trước định nâng cấp Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Đào Lâm, Truyền dẫn truyền hình số, http://www.ebook.edu.vn/ [2] Đỗ Hoàng Tiến – Bùi Như Phong – Đinh Thị Kim Phượng, Giáo trình kỹ thuật truyền hình, Nhà xuất giáo dục, 2009 [3] https://tinhte.vn [4] https://www.japanhoppers.vn [5] https://vi.wikipedia.org Trang vi NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Trang vii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Trang viii ... thống UHDTV Hình 2.14 Mô hình hệ thống UHDTV Trần Ngọc Thiền – CCVT06B Trang 15 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV 2.8 Truyền dẫn tín hiệu UHDTV Tiêu chuẩn truyền hình. .. CCVT06B Trang 22 Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ UHDTV TẠI VIỆT NAM 3.1 Xu hướng phát triển công nghệ truyền hình Ở nước ta HDTV... Trang Tìm hiểu công nghệ truyền hình độ phân giải siêu nét UHDTV CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH SỐ 1.1 Đặc điểm truyền hình số - Có khả phát hiên và sửa lỗi - Có tính phân cấp (UHDTV,