I Slices P Slices
CHƯƠNG V MỘT SỐ ỨNG DỤNG CHUẨN H.264/AVC
.264/AVC đánh dấu một bước ngoặt trong lĩnh vực nén video, nhờ áp dụng các kỹ thuật tiên tiến nhằm mục đích sử dụng băng thơng hiệu quả hơn và đem lại chất lượng ảnh cao hơn và độ trễ thấp. Với các kỹ thuật này, H.264/AVC cĩ thể giảm tốc độ bit xuống hơn 50% so với chuẩn MPEG-2. Tuy nhiên, H.264/AVC địi hỏi một cấp độ phức tạp cao hơn trong cả quá trình mã hĩa lẫn giải mã. Mặc dù vậy, thử thách này hồn tồn cĩ thể chinh phục được nhờ cĩ những tiến bộ mới liên tiếp trong khả năng xử lý phần mềm cũng như phần cứng. Điều này cĩ nghĩa là H.264/AVC là một ứng cử viên tiềm năng cĩ khả năng thay thế MPEG-2 trong những năm sắp tới ở các lĩnh vực như truyền luồng Internet tốc độ bit thấp tới các ứng dụng quảng bá HDTV và Cinema số, truyền thơng video qua mạng Internet, truyền hình di động theo chuẩn DVB-H, truyền hình số mặt đất, truyền hình theo yêu cầu, tin nhắn đa phương tiện MMS… qua các mạng ISDN, DSL, Wireless, LAN và vệ tinh…
H
Cơng nghệ truyền hình số ta đã khắc phục được nhiều khuyết điểm của truyền hình tương tự nhưng hơn cả là mở ra cho ta một tiềm năng phát triển vơ cùng rộng lớn. Cĩ thể thấy
sự hỗ trợ mang tính bản chất cho các hoạt động tương tác là sự khác nhau chủ yếu, thể hiện tính năng ưu việt của cơng nghệ H.264/AVC so với MPEG-2. Trên thực tế các hãng cung cấp dịch vụ truyền thơng theo dịng đa phương tiện đều đã hỗ trợ chuẩn H.264/AVC trong cấu trúc hạ tầng và sản phẩm đang triển khai của mình, nhằm khắc phục nhược điểm của các mơ hình truyền dẫn phát sĩng phát thanh và truyền hình đang sử dụng hiện nay. Các ứng dụng của H.264 thực tế đang triển khai như:
V.1 TRUYỀN HÌNH INTERNET IPTV
IPTV là mạng truyền hình kết hợp chặt chẽ với mạng viễn thơng. Nĩi rộng hơn IPTV là dịch vụ giá trị gia tăng sử dụng mạng băng rộng IP phục vụ cho nhiều người dùng. Các user cĩ thể thơng qua máy vi tính PC hoặc máy thu hình phổ thơng cộng với STB để sử dụng dịch vụ IPTV. Đặc điểm nổi bật của IPTV là dựa trên nền cơng nghệ IP và cĩ khả năng tương tác. IPTV sử dụng chuẩn nén H.264/AVC làm giảm đi một nửa băng thơng cần thiết để phân phối video số chất lượng DVB đầy màn hình đến khách hàng, và giảm yêu cầu băng thơng truyền dẫn truyền hình số chất lượng chuẩn SDTV xuống 700 kb/s - cả hai nằm trong giới hạn của vịng DSL 1.5 Mb/s. H.264 mở ra các cơ hội mới và cũng giảm giá thành áp dụng và giá thành điều hành khi so sánh với MPEG-2. H.264 nén video hiệu quả hơn, giảm giá thành truyền dẫn qua các kết nối vệ tinh và mặt đất.
Ở nước ta một số Website cũng đã cung cấp thử nghiệm các chuơng trình truyền hình trực tuyến như VietNamNet, Cơng ty VTC, Đài truyền hình HTV đã ghi nhận số lượng truy cập rất lớn, cho thấy sức hấp dẫn của dịch vụ này đối với cơng chúng. Với mạng băng hẹp truyền thống, chỉ một số dịch vụ đơn giản của IPTV là cĩ thể thực hiện được. Cịn để cĩ thể triển khai thành cơng dịch vụ IPTV thì mạng băng rộng đĩng vai trị tiên quyết, bởi vì chỉ với mạng băng rộng mới cĩ thể bảo đảm cung cấp đầy đủ băng thơng theo yêu cầu cho các dịch vụ IPTV (như truyền hình, Video, Games, v.v...).
V.2 TRUYỀN HÌNH VỆ TINH DVB-S2
DVB-S2 đã chọn H.264/AVC cho mã hố nguồn audio và video ở tốc độ 8Mb/s rất phù hợp với một DVD thơng thường.Với hiệu suất sử dụng băng thơng tăng từ 30% đến 131%, số chương trình mà H.264/AVC mang lại cĩ thể tăng gấp ba so với việc dùng MPEG-2, ví dụ như cĩ thể phát 21-26 chương trình SDTV hoặc 5-6 chương trình HDTV
trên một transponder 36Mhz. Cơng nghệ này thực sự là bộ cơng cụ hữu hiệu cho các dịch vụ tương tác qua vệ tinh. Truyền hình tương tác là một phương thức quảng cáo truyền hình mới kết hợp điểm mạnh giữa tiếp thị trực tiếp và truyền hình, qua đĩ người xem cĩ thể chọn mua, xem thơng tin chi tiết... chỉ đơn giản qua một thao tác click, hoặc trong khi xem chương trình truyền hình, người xem cĩ thể tham gia vao các trị chơi qua các hình thức gửi tin nhắn SMS …Truyền hình HDTV đã trở thành một một sản phẩm thiết yếu trong các gia đình. Cĩ khoảng hơn 10 triệu hộ gia đình trên tồn cầu hiện sử dụng HDTV, con số này dự kiến sẽ tăng lên 52 triệu vào năm 2009. Đây thực sự là một tiện ích hấp dẫn với khán giả truyền hình. Sẽ ảnh hưởng tích cực đến thị trường phim ảnh, cũng như các dịch vụ quảng bá vì giá cả thấp
V.3 TRUYỀN HÌNH DI DỘNG
Truyền hình số tới các thiết bị di động với màn hình nhỏ cĩ một sự tương tự nhất định với truyền hình cố định. Để các kênh truyền hình cĩ thể hiển thị rõ nét với chất lượng cao trên các thiết bị xem truyền hình di động và đi kèm với nĩ là các tiện ích tương tác đặc thù, các luồng tín hiệu chứa nội dung phải được đĩng gĩi, truyền tải và giải mã trong một quy trình khép kín, đồng bộ... Đầu tiên, nội dung phải được tạo ra phù hợp với thiết bị di động cĩ màn hình nhỏ, và điều này yêu cầu phải cĩ kỹ thuật thu hình tinh tế nếu muốn hình ảnh được thể hiện tốt trên màn hình này (ví dụ cĩ thể dùng 2 camera để lấy cùng một cảnh, một cho màn hình TV lớn, một cho màn hình di động nhỏ với các thơng số kỹ thuật khác nhau). Thứ hai, cơ cấu phân phối nội dung cũng cĩ thể khác liên quan tới vấn đề sử dụng phổ tần số. Thứ ba, cĩ nhiều giao thức phân phối nội dung. Và cuối cùng, khả năng phân phối kênh tương tác cũng phong phú hơn. Với tốc độ bit thấp của H.264/AVC cho phép tải nội dung đa phương tiện trên các dụng cụ như điện thoại, PDA, laptop,.. qua các cơng nghệ Wireless, DAB, CDMA2000, UMTS và DBV-T. Mà hiệu suất nén tăng gấp đơi so với các chuẩn trước.
Hiện nay truyền hình di động đã trở nên phổ biến ở nước ta với hai cơng nghệ 3G -CDMA 2000 1x EV-DO của S-Fone và cơng nghệ DVB-H - Nokia và VTC. Việt Nam là nước đầu tiên tại châu Á và là nước thứ 2 trên thế giới (sau Phần Lan) được Nokia triển khai dịch vụ truyền hình di động. Cĩ thể hiểu nơm na là THDĐ hiện cĩ 2 chiều
hướng, một là xem truyền hình như bạn vẫn xem trên tivi ở nhà (cơng nghệ DVB-H và DMB) và vào mạng Internet xem tivi trên máy tính (Media- Flo và 3G). DVB-H cũng sử dụng các bộ mã hĩa âm thanh hình ảnh tiên tiến như H.264, cho phép đến 50 kênh truyền hình hoặc dữ liệu cĩ thể được truyền qua DVB-H multiplex. Theo Nokia, ưu điểm của thiết bị này là tiết kiệm pin và cĩ tính năng mạnh ngay cả trong mơi trường tiếp nhận khĩ khăn; giúp tiết kiệm chi phí một cách hiệu quả trên các mạng truyền hình; cĩ dung lượng băng tần rộng cho nội dung hình ảnh, âm thanh phong phú; sử dụng dải tần UHF, được tồn cầu sử dụng cho truyền hình. Ở 3G việc truyền dữ liệu phụ thuộc vào tốc độ đường truyền của mạng di động, chính vì vậy 2G hay 2,5G khơng đủ mạnh để đáp ứng địi hỏi đường truyền của dịch vụ này, do tín hiệu video yêu cầu băng thơng kênh truyền tương đối lớn (khoảng vài trăm kbps). Với kỹ thuật này, mỗi thuê bao được cấp một kênh trao đổi thơng tin trong tài nguyên của mạng điện thoại để trao đổi thơng tin truyền hình. Chất lượng hình ảnh khơng phụ thuộc vào cự ly phát sĩng của kênh truyền hình hay các vật che chắn (như truyền hình thơng thường). Truyền hình theo cách này cũng khơng cần phải cĩ tần số riêng. Kênh thơng tin trên cơng nghệ truyền hình 3G cĩ tính chất 2 chiều (tương tự như 1 kênh đàm thoại), nhưng là kênh truyền dữ liệu được trạm thu phát gốc (BTS) cấp cho thuê bao. Như vậy, mỗi thuê bao sẽ chiếm một phần tài nguyên thơng tin của trạm BTS khi họ sử dụng dịch vụ, vì vậy sẽ hạn chế số người dùng cùng lúc. Khi lượng người dùng lớn, để cĩ thể phục vụ tốt cho người sử dụng dịch vụ, bắt buộc nhà khai thác mạng phải nâng cấp hệ thống dẫn đến chi phí đầu tư sẽ tăng, cũng đồng nghĩa với phí dịch vụ cao.
Chuyển file YUV sang Matlab moviePhân chia thành các framePhân chia thành các macroblock
Phân chia thành các block 4x4
Biến đổi ICT các block 4x4 dư thừa Cấu trúc lại các block 4x4 để tham khảo
Dự đốn chuyển động
Lượng tử các hệ số DCT
Mã hĩa Entropy
Lưu thành file “lastmov” Tìm vector chuyển động trong file“lastmov”
Mở file“lastmov”
Biến đổi frame từ YUV sang RGB Lưu lại thành file “lastmov”
END
Nạp file YUV