Báo cáo tóm tắt đề tài khoa học và công nghệ: Nghiên cứu, rà soát và hoàn thiện bộ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (nhóm quy chuẩn kỹ thuật về âm lượng và mức đỉnh cực đại của tín hiệu audio

Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ được thực hiện nhằm nghiên cứu, rà soát và hoàn thiện bộ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (nhóm quy chuẩn kỹ thuật về âm lượng và mức đỉnh cực đại của tín hiệu audio trong các chương trình truyền hình). Mời các bạn cùng tim đọc chi tiết về đề tài này.

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN BÁO CÁO TĨM TẮT ĐỀ TÀI KHOA HỌC CƠNG NGHỆ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, RÀ SỐT VÀ HỒN THIỆN BỘ QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA (NHÓM QUY CHUẨN KỸ THUẬT VỀ ÂM LƯỢNG VÀ MỨC ĐỈNH CỰC ĐẠI CỦA TÍN HIỆU AUDIO TRONG CÁC CHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN HÌNH) Mã số: 29-15-KHKT-TC Chủ trì đề tài: TS Vũ Tuấn Lâm ThS Nguyễn Việt Thắng Hà Nội i - 2015 BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, RÀ SỐT VÀ HỒN THIỆN BỘ QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA (NHÓM QUY CHUẨN KỸ THUẬT VỀ ÂM LƯỢNG VÀ MỨC ĐỈNH CỰC ĐẠI CỦA TÍN HIỆU AUDIO TRONG CÁC CHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN HÌNH) Mã số: 29-15-KHKT-TC Xác nhận quan chủ trì đề tài Chủ trì nhiệm vụ VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHKT BƯU ĐIỆN Nguyễn Việt Thắng ii MỤC LỤC Giới thiệu đề tài 1.1 Tên đề tài 1.2 Mã số đề tài 2 Âm chương trình truyền hình Hiện trạng sản xuất phát sóng VTV 3.1 Hiện trạng hệ thống trường quay VTV 3.1.1 Các trường quay cố định 3.1.2 Các xe truyền hình lưu động VTV 3.2 Hiện trạng sản xuất khai thác chương trình VTV 3.3 Kết đo chất lượng âm 3.4 Kết luận Các tiêu chuẩn quốc tế chuẩn hóa âm lượng 4.1 Các tiêu chuẩn 4.2 Lựa chọn sở biên soạn TCVN Nhu cầu chuẩn hóa âm lượng chương trình truyền hình Việt Nam Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo 10 i Giới thiệu đề tài 1.1 Tên đề tài “Nghiên cứu, rà soát hoàn thiện Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (nhóm quy chuẩn kỹ thuật âm lượng mức đỉnh thực cực đại tín hiệu audio chương trình truyền hình).” 1.2 Mã số đề tài Mã số: 29-15-KHKT-TC Âm chương trình truyền hình Âm đóng vai trị quan trọng chương trình truyền hình Trước đây, truyền hình cịn phát đen trắng, sóng yếu, khu vực xa xem tín hiệu lúc lúc mất, âm nhiễu nhiều át âm Cùng với phát triển cơng nghệ, ngành truyền hình Việt Nam phát triển nhanh chóng ngày mang đến cho người xem nhiều chương trình chất lượng nội dung gồm chất lượng hình ảnh âm Dù nâng cao chất lượng âm gần đây, người xem nhiều điều chưa hài lòng mà âm quảng cáo thường to nhiều so với âm chương trình xem, chuyển kênh truyền hình phải điều chỉnh lại âm lượng kênh… Nghĩa cách để đo âm lượng âm từ phía nhà cung cấp phía người xem Việc chuẩn hóa âm theo mức đỉnh (peak level) cách thức để xác định âm lượng/độ ồn (loundness) tín hiệu âm Gần đây, vấn đề giải thông qua tiêu chuẩn EBU R128 Tiêu chuẩn xem chuẩn mở cho việc cân âm lượng chương trình âm theo cách mà người xem cảm nhận âm lượng thực tế Việc đưa tiêu chuẩn đánh dấu thay đổi lịch sử âm ngành truyền hình giải tăng vọt âm lượng âm chương trình, chương trình kênh Hiện trạng sản xuất phát sóng VTV 3.1 Hiện trạng hệ thống trường quay VTV 3.1.1 Các trường quay cố định Hiện nay, Trung tâm Kỹ thuật sản xuất chương trình - Đài Truyền hình Việt Nam (TT KTSXCT – Đài THVN) sử dụng Trường quay sau: Hệ thống trường quay cũ:  Trường quay S2 có diện tích 270m2; Trường quay S3 – nhà G; Trường quay S4 có diện tích 54m2; Trường quay S5; Trường quay S6 có diện tích 50m2; Trường quay S7; trường quay S9 có diện tích 450m2 ; Trường quay S10,… Hệ thống trường quay Trung tâm SXCT  Trường quay S3 có diện tích 180m2 ; Trường quay S4 có diện tích 180m2; Trường quay S5 có diện tích 180m2; Trường quay S8 có diện tích 180m2; Trường quay S9 có diện tích 180m2; Trường quay S10 có điện tích 180m2; Trường quay S11 có diện tích 350m2; Trường quay S12 có diện tích 350m2; Trường quay S14 có diện tích 700m2 Đánh giá chung: Hiện tại, hệ thống trường quay TT SXCT đáp ứng sản xuất âm stereo Trong đó, trường quay sản xuất chương trình đạt chuẩn HD, hai trường quay S3 S4 triển khai nâng cấp HD, trường quay S5 đầu tư đạt chuẩn HD sản xuất âm stereo Như vậy, việc sản xuất âm stereo trường quay VTV để nâng cao chất lượng âm so với (các chương trình SD có âm mono) phát sóng HD thực với chương trình kiện, ca nhạc cần chất lượng âm cao 3.1.2 Các xe truyền hình lưu động VTV Hiện nay, VTV có xe truyền hình lưu động chuyên dụng (xe màu – OB van) từ camera trở lên, 24 xe truyền hình lưu động chuyên dụng camera Các xe chuyên dụng camera tạo điều kiện tốt cho biên tập đạo diễn chủ động việc sản xuất chương trình yêu cầu tính động gọn nhẹ xe màu bao gồm xe sử dụng công nghệ số SD, xe sử dụng công nghệ analog xe truyền hình HD Hiện có xe màu sử dụng bàn mixer âm tương tự video có xe sử dụng cơng nghệ số SD, xe sử dụng công nghệ analog, xe truyền hình HD (vừa đầu tư) đáp ứng sản xuất âm stereo sử dụng hoàn toàn thiết bị digital Đánh giá chung: Hiện phần lớn xe màu nói sử dụng hệ thống thiết bị kỹ thuật số công nghệ SD-SDI cho video, hệ thống audio thiết bị tương tự Các xe màu ghép nối thực chương trình truyền hình với quy mô lớn đáp ứng yêu cầu mang tầm quốc tế Khi chương trình cần số lượng camera nhiều đấu nối nhiều xe màu để thành hệ thống có số camera lớn Xu hướng chung để nâng chất lượng audio xe màu phải số hóa hệ thống thiết bị audio điều thực đồng thời nâng cấp xe màu lên chất lượng HD 3.2 Hiện trạng sản xuất khai thác chương trình VTV Hiện nay, Đài THVN bước chuyển đổi công nghệ cơng đoạn sản xuất phát sóng Các công đoạn sản xuất từ tiền kỳ, hậu kỳ đến cơng đoạn truyền dẫn phát phát sóng số hóa Phương thức truyền qua mạng, dựa IP ứng dụng ngày rộng rãi (truyền chương trình VTV9, Sức sống từ TP HồChí Minh Hà Nội, đường truyền cho Bản tin Tài chính, Kinh doanh, truyền chương trình Đài Truyền hình Việt Nam, chương trình VTV4 nước ngồi…) Về bản, mơ hình sản xuất đơn vị hay kênh bao gồm khâu: tiền kỳ, hậu kỳ, kiểm duyệt, lưu trữ phát sóng chương trình truyền hình Hiện nay, hệ thống phát sóng Đài THVN gồm phương thức phát sóng qua vệ tinh, mặt đất, cáp, IP Đài THVN có Trung tâm Truyền hình khu vực: TP.HCM, Đà Nẵng, Huế, Phú n, Cần Thơ Ngồi vai trị đơn vị sản xuất cung cấp nội dung cho Đài THVN phát sóng địa bàn, Trung tâm khu vực cịn đóng vai trị đơn vị góp phần tạo nguồn thu cho Đài THVN từ hoạt động quảng cáo kênh quảng bá địa bàn Điều cho thấy việc giám sát kiểm sốt chất lượng chương trình truyền hình khơng dành riêng cho Đài THVN mà cịn phải tính tới việc giám sát kiểm sốt chất lượng chương trình Trung tâm khu vực Việc trao đổi tin bài, chương trình Trung tâm khu vực với đơn vị Đài thực phương thức truyền file thông qua hạ tầng mạng CNTT Đài THVN Ở hầu hết đơn vị sản xuất trang bị thiết bị đo lường đơn lẻ Các thiết bị có tính tương tự nhau, nhiên cấp xác mức độ tích hợp khác để phục vụ nhiệm vụ cụ thể, phù hợp với mục đích yêu cầu đơn vị đó.Với việc đưa vào sử dụng hệ thống studio truyền dẫn hoàn toàn số Tịa nhà Trung tâm truyền hình Đài, việc kiểm tra chất lượng tín hiệu đơn vị quan tâm nhiều thời gian gần Một số đơn vị Đài thực việc mua sắm thiết bị đo để thực việc đo kiểm tra tín hiệu số Tuy nhiên đến thời điểm tại, dừng lại đo đơn giản sử dụng Waveform monitor số sử dụng cho công việc hàng ngày Việc thực đo đạc, kiểm sốt chất lượng liên tục tín hiệu qua giao diện số chưa thực VTV hay Trung tâm khu vực 3.3 Kết đo chất lượng âm Qua kết đo chất lượng âm cho thấy mức âm lượng kênh, kênh VTV, VTC, SCTV thời điểm khác không nhau, giá trị không theo mức cố định Nghĩa chương trình phát sóng nhiều Đài không đạt yêu cầu mức chuẩn hóa âm lượng 3.4 Kết luận Sự phản ánh người xem chất lượng âm gây khó chịu họ chuyển kênh, quảng cáo đan xen chương trình kênh truyền hình,… minh chứng cụ thể cho việc không đạt yêu cầu mức chuẩn hóa âm lượng chương trình phát sóng nhiều Đài Như vậy, việc cần thiết phải chuẩn hóa nhu cầu cần thiết Các tiêu chuẩn quốc tế chuẩn hóa âm lượng 4.1 Các tiêu chuẩn - ITU-R BS.1770 Khuyến cáo ITU-R BS.1770 (2006) tiêu chuẩn toàn cầu quan trọng nhiều chuẩn khác kế thừa Chuẩn tập trung vào việc đo thông số âm lượng mức đỉnh thực cho tín hiệu audio quảng bá Dựa ITU-R BS.1770, nhiều chuẩn quảng bá khác công bố gồm ATSC A/85 (Mỹ), EBU R128 (Châu Âu), OP-59 (Úc), TR-B32 (Nhật) Tháng 3/2011, phiên ITU-R BS.1770-2 cơng bố bổ sung thêm chế đo Gating cho đo âm lượng chương trình (LK – Programme Loudness) (như định nghĩa EBU R128), 8/2012 xuất phiên ITU BS.1770-3 - EBU EBU nghiên cứu yêu cầu mức tín hiệu âm sản xuất, phân phối truyền tải chương trình quảng bá EBU cho mơ hình mức âm lượng cân dựa phép đo âm lượng cần thiết Nhóm P/LOUD thuộc EBU định nghĩa chuẩn EBU R128 dựa ITU-R BS.1770 Trong đó, họ bổ sung thêm công cụ chế đo gating xác định âm lượng chặt chẽ theo thể loại chương trình Một số thơng số chế đo bổ sung phiên ITU-R BS.1770 Các tiêu đưa R128 gồm: - Các phép đo âm lượng chương trình, dải âm lượng mắc đỉnh thực cực đại sử dụng để mơ tả tín hiệu âm - Mức âm lượng chương trinh phải chuẩn hóa đến mức mục tiêu -23.0 LUFS Độ chênh lệch cho phép từ mức mục tiêu không vượt ±0.5LU Đối với trường hợp thực tế đạt mức mục tiêu (ví dụ chương trình trực tiếp) độ chênh lệch ±1.0 LU cho chấp nhận Trường hợp ngoại lệ phải biểu thị rõ ràng để đảm bảo độ sai lệch từ mức mục tiêu không trở thành tiêu chuẩn thực - Trong trường hợp đặc biệt mức âm lượng chương trình thấp -23 LUFS thực Trường hợp ngoại lệ rõ ràng để đảm bảo mức âm lượng chương trình thấp khơng cố ý bù trừ - Tín hiệu âm thường phải đo tồn thang đo, khơng nhấn mạnh vào yếu tố giọng nói, âm nhạc hay hiệu ứng âm - Phương pháp đo thực với máy đo âm lượng phù hợp với ITU-R BS 1770 EBU tech 3341 - Phép đo phải bao gồm phương pháp gating theo quy định ITU-R BS 1770 (và tóm tắt EBU Tech 3341) - Mức đỉnh thực cực đại cho phép chương trình q trình sản xuất chương trình (âm tuyến tính) -1 dBTP (dB True Peak), đo với máy đo phù hợp với ITU-R BS 1770 EBU Tech 3341 EBU Tech 3341: Tài liệu định nghĩa việc đo âm lượng theo quy định EBU R128, nghĩa đồng hồ đo âm lượng chấp nhận dùng chế độ đo “EBU Mode” đáp ứng tiêu chí xác định Theo đó, khung thời gian định nghĩa Momentary (M), Short-term (S) vàIntegrated (I) có nghĩa đo LK Bất kỳ đồng hồ đo thời gian thực với chế độ đo “EBU Mode” phải hiển thị kết theo khung thời gian (không cần thiết phải hiển thị đồng thời) phải có khả hiển thị giá trị tối đa loudness theo khung thời gian Momentary (M) EBU Tech 3342: Tài liệu qui định việc chuẩn hóa audio dựa đo âm lượng Mức âm lượng trung bình, LK phải dùng kết hợp với mức đỉnh thực tối đa LRA để điều chỉnh chương trình audio theo đặc tính kỹ thuật EBU R 128 EBU Tech 3343: Tài liệu qui định trình sản xuất thực theo qui định EBU R128 Các thông số LK, mức đỉnh thực LRA giải thích cách thức đảm bảo âm lượng qui định theo giai đoạn khác chuỗi sản xuất EBU Tech 3344: tài liệu mô tả cách thức chuẩn hóa âm lượng phân phối chương trình audio khác đến thiết bị người nghe radio, máy thu hình, thiết bị di động theo định dạng khác stereo 5.1 surround Tiêu chuẩn EBU R128 s1, 2014: Loudnes Parameters For Short-Form Content (Các thơng số âm lượng chương trình có nội dung ngắn) Đây tiêu chuẩn EBU nghiên cứu bổ sung cho EBU R128 nhằm đưa quy định thơng số âm lượng chương trình có nội dung ngắn - ATSC A/85 áp dụng vào phát sóng truyền hình số Mỹ theo định Ủy ban ATSC vào năm 2009 - R-B32 (Nhật) dựa ITU-R BS.1770-2 nên dùng mode đo gating Mức Target chọn -24 LUFS/LKFS khác với mức Target -23 LUFS R128 Một quy ước chung chấp nhận đo gating -23 LUFS/LKFS tương đương với đo ungating -24 LUFS/LKFS - OP-59 (Úc) Đài Free TV sử dụng, dựa ITU-R BS.1770 với thông số mức âm lượng mức đỉnh thực 4.2 Lựa chọn sở biên soạn TCVN Tiêu chuẩn EBU R128, EBU R128 s1 tiêu chuẩn có tính kế thừa có bổ sung thêm yêu cầu riêng so với tiêu chuẩn so sánh Cơ chế đo gating EBU Tech R 128 tiêu chuẩn ITU-R BS.1770 chấp nhận đưa vào phiên ITU-R BS.1770-2 Hiện nay, tiêu chuẩn EBU R128 chấp nhận nước Châu Âu Các nước thuộc Châu Á có thơng tin Nhật Bản, Trung Quốc chọn sử dụng ITU-R BS.1770-2 Các thiết bị, phần mềm đo âm lượng hỗ trợ chế đo “EBU Mode” tiêu chuẩn EBU Tech R128 (ví dụ: loạt sản phẩm DB6, TouchMonitor TC Electronic, DK Meter DK Technologies, ) Nhóm P/LOUD với chuyên gia có ảnh hưởng lớn lĩnh vực audio triển khai nhiều hoạt động để mở rộng việc chấp nhận tiêu chuẩn EBU Tech R 128 quốc gia công ty lớn (như Dolby có sản phẩm hỗ trợ “EBU Mode” LM-100) Họ có nỗ lực chia xẻ kinh nghiệm nhà quảng bá, phát triển công cụ âm lượng dùng cho xu hướng phân phối nội dung băng rộng (như catch-up TV),…(tài liệu hội nghị IBC 2012) Khả chấp nhận ngày rộng rãi EBU Tech R 128 tất yếu Tại Việt Nam, tiêu chuẩn phát sóng truyền hình số lựa chọn theo tổ chức DVB Châu Âu, việc lựa chọn sử dụng tiêu chuẩn EBU Tech R 128 có tính thống cao việc quản lý hoạt động phát sóng truyền hình số cấp quốc gia Do đó, tiêu chuẩn EBU Tech R128 chọn làm tiêu chuẩn q trình “nghiên cứu, xây dựng tiêu chuẩn quốc gia âm lượng mức đỉnh thực cực đại tín hiệu audio chương trình truyền hình” Hai tiêu chuẩn ITU-R BS.1770-2 ATSC RP A/85 sử dụng tham khảo q trình xây dựng chuẩn Nhóm thực xây dựng tiêu chuẩn dựa tiêu chuẩn EBU Tech R 128 tài liệu kèm theo EBU Tech Doc 3341, EBU Tech Doc 3342, EBU Tech Doc 3343, EBU Tech Doc 3344 Bộ quy chuẩn biên soạn theo phương pháp chấp thuận có sửa đổi cho phù hợp mục tiêu chuẩn EBU R 128, EBU R 128 S1 tài liệu kèm theo EBU Tech Doc 3341, EBU Tech Doc 3342, EBU Tech Doc 3343, EBU Tech Doc 3344 Các mục phạm vi áp dụng, tài liệu viện dẫn, thuật ngữ định nghĩa nhóm thực tự xây dựng để phù hợp với thực tế Việt Nam tương thích với phần nội dung khác tiêu chuẩn Nhu cầu chuẩn hóa âm lượng chương trình truyền hình Việt Nam Hiện nay, Đài truyền hình Việt Nam phát sóng tương tự (mạng mặt đất) số (vệ tinh, mặt đất) nhiều chương trình truyền hình Các đơn vị khác VTC, AVG, SCTV, sản xuất phát sóng nhiều chương trình truyền hình mạng phát sóng họ Ngồi ra, địa phương cịn có đài truyền hình sản xuất phát sóng từ đến hai chương trình địa bàn khu vực (mặt đất) truyền dẫn mạng cáp Nghĩa số lượng chương trình (gồm tương tự số) mà người dân sử dụng nhiều Như thực nghiệm trình bày, mức âm lượng audio chương trình truyền hình, nội dung chương trình (như: truyền trực tiếp, quảng cáo, ca nhạc, ) có mức chênh lệch lớn gây khó chịu cho người dùng Do đó, việc đưa tiêu chuẩn dùng cho chuẩn hóa âm lượng, mức đỉnh thực tín hiệu audio khâu sản xuất chương trình đến phân phối giải vấn đề Kết luận kiến nghị Nhóm đề tài triển khai thực đầy đủ nội dung đăng ký đề cương gồm hoàn thiện 03 dự thảo QCVN theo đề cương KHCN đề xuất Về quy định kỹ thuật 03 dự thảo quy chuẩn hoàn toàn Đối với yêu cầu sản xuất phần phối quy chuẩn có đưa thêm phần phụ lục tham khảo hướng dẫn khác Do đặc điểm vậy, nhóm thực đề tài đề xuất ban hành quy chuẩn :Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Âm lượng mức đỉnh thực cực đại tín hiệu âm chương trình truyền hình” quy chuẩn cịn lại lấy phần phụ lục ghép chung vào quy chuẩn Theo phân tích trạng sản xuất khai thác trương trình truyền hình VTV phần thấy việc kiểm soát chất lượng âm chương trình truyền hình chưa đầu tư Để thực việc cần phải đầu tư nhiều trang thiết bị, nhân lực Đối với đài truyền hình khác VTC, AVG, đài đại phương, ngành việc sản xuất chương trình cịn khó khăn so với VTV nhiều Như vậy, Quy chuẩn ban hành đòi hỏi tất đài, khâu sản xuất phải đầu tư để đáp ứng yêu cầu Quyết định số 2451/QĐ-TTg ngày 27/12/2011 Thủ tướng phủ Phê duyệt Đề án số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020 đưa lộ trình số hóa khu vực, địa phương Như vậy, với quy chuẩn này, xem xét ban hành cần có lộ trình áp dụng phù hợp với lộ trình số hóa để đảm bảo thực thi có hiệu quả, tránh gây khó khăn cho Đài Tài liệu tham khảo [1] [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Stevens%27_power_law [2] [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Loudness [3] Số liệu khảo sát thực tế Đài truyền hình Việt Nam 10 ... Tài liệu tham khảo 10 i Giới thiệu đề tài 1.1 Tên đề tài ? ?Nghiên cứu, rà soát hoàn thiện Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (nhóm quy chuẩn kỹ thuật âm lượng mức đỉnh thực cực đại tín hiệu. ..BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, RÀ SỐT VÀ HỒN THIỆN BỘ QUY CHUẨN KỸ... CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA (NHÓM QUY CHUẨN KỸ THUẬT VỀ ÂM LƯỢNG VÀ MỨC ĐỈNH CỰC ĐẠI CỦA TÍN HIỆU AUDIO TRONG CÁC CHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN HÌNH) Mã số: 29-15-KHKT-TC Xác nhận quan chủ trì đề tài Chủ trì