CHƯƠng I: TỔng quan về audio- video số TỔng quan về audio số


Hình 2.8: Hình minh hoaï neùn lieân aûûnh



tải về 1.06 Mb.
trang5/11
Chuyển đổi dữ liệu27.07.2016
Kích1.06 Mb.
#7199
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Hình 2.8: Hình minh hoaï neùn lieân aûûnh

  • Sô ñoà khoái nhö hình 2.8

Hieäu giöõa hai aûnh hieän taïi vaø aûnh döï ñoaùn seõ cho aûnh khaùc bieät ñaàu ra. Neáu khoâng coù chuyeån ñoäng, vaø khoâng coù söï khaùc bieät 2 aûnh (aûnh tónh), aûnh hieän taïi seõ ñöôïc döï ñoaùn moät caùch chính xaùc vaø tín hieäu töông öùng vôùi aûnh khaùc bieät ôû ñaàu ra seõ = 0.

Khi hai aûnh khoâng gioáng nhau, aûnh khaùc bieät (hieäu giöõa hai aûnh) cuõng seõ chæ coøn raát ít thoâng tin vaø vì vaäy coâng ngheä “neùn” seõ ñaït ñöôïc hieäu quaû mong muoán.



Hình 2.9: Sô ñoà khoái neùn lieân aûnh


3.Tèc ®é truyÒn sau khi nÐn

Ta cã mèi quan hÖ gi÷a tèc ®é truyÒn C, b¨ng tÇn kªnh truyÒn W:

W3/4C (W:Mhz; C: Mbit/s).

D­íi ®©y lµ thèng kª tèc ®é truyÒn cña c¸c lo¹i ¶nh :

-¶nh tÜnh 1,2  9,6 Kbit/s

-¶nh chuyÓn ®éng chËm 1240 Kbit/s

-TruyÒn h×nh tho¹i 58 2000 Kbit/s

-¶nh truyÒn h×nh ®en tr¾ng 70 108 Mbit/s

-TruyÒn h×nh mÇu 216 Mbit/s

-TruyÒn h×nh HDTV 1,1  2,3 Gbit/s

Sau khi sö dông c¸c thuËt to¸n nÐn video th× tèc ®é truyÒn cña tÝn hiÖu h×nh ®­îc gi¶m ®i ®¸ng kÓ cã nghÜa lµ ®é réng d¶i th«ng còng gi¶m ®i.

C = 213 Mbit/s

D¶i th«ng W = 1,5  9 Mhz

Nh­ vËy do ­u ®iÓm trªn cho nªn viÖc truyÒn tÝn hiÖu truyÒn h×nh sè cã nÐn video ®ang ®­îc sö dông réng r·i cho hiÖu qu¶ kinh tÕ vµ kü thuËt cao chÊt l­îng ®­êng truyÒn cao tiÕt kiÖm b¨ng tÇn.


2.2.6. c¸c chuÈn mpeg

1.Giíi thiÖu chung vÒ chuÈn MPEG

ChuÈn MPEG (Moving Picture Expert Group) lµ chuçi chuÈn video víi môc ®Ých m· ho¸ tÝn hiÖu h×nh ¶nh vµ ©m thanh cho DSM ( Digital Storage Media) ë tèc ®é 1,5  50 Mbit/s vµ ®­îc biÕt ®Õn nh­ lµ MPEG1, MPEG2, MPEG4... c¸c chuÈn MPEG tiÕn tíi tèi ­u ho¸ cho c¸c øng dông video ®éng vµ c¸c ®Æc ®iÓm cña nã còng bao gåm mét thuËt to¸n cho viÖc nÐn d÷ liÖu Audio víi tû lÖ lµ 5:1 cho tíi 10:1 .

Trong chuÈn MPEG ®Þnh nghÜa c¸c lo¹i ¶nh kh¸c nhau cho sù linh ho¹t ®Ó c©n nh¾c gi÷a hiªô qu¶ m· ho¸ vµ truy cËp ngÉu nhiªn.

a. ¶nh lo¹i I( Intra picture)

Lµ lo¹i ¶nh ®­îc m· ho¸ riªng. ¶nh I cã chøa ®ùng d÷ liÖu ®Ó t¸i t¹o l¹i toµn bé h×nh ¶nh v× chóng ®­îc t¹o thµnh b»ng th«ng tin cña chØ mét ¶nh. ¶nh I cho phÐp truy cËp ngÉu nhiªn tuy nhiªn ®¹t ®­îc tû lÖ nÐn thÊp.



b.¶nh lo¹i P ( Predicted Picture )

Lµ ¶nh m· ho¸ cã bï chuyÓn ®éng tõ ¶nh I hoÆc ¶nh P phÝa tr­íc ( ¶nh dù ®o¸n tr­íc ) ¶nh P cung cÊp c¸c hÖ sè nÐn cao h¬n ¶nh I.

c.¶nh lo¹i B( Bidirectional Predicted Picture )

Lµ ¶nh ®­îc m· ho¸ sö dông bï chuyÓn ®éng tõ c¸c ¶nh I vµ ¶nh P phÝa tr­íc vµ ë phÝa sau ( ¶nh dù ®o¸n hai chiÒu ). ¶nh B cho tû lÖ nÐn cao nhÊt.

d.Nhãm ¶nh GOP

§èi víi chuÈn MPEG chÊt l­îng ¶nh kh«ng nh÷ng phô thuéc vµo tû lÖ nÐn trong tõng khu«n h×nh mµ cßn phô thuéc ®é dµi nhãm ¶nh. Nhãm ¶nh GOP lµ kh¸i niÖm c¬ b¶n cña MPEG . GOP lµ ®¬n vÞ mang th«ng tin ®éc lËp cña MPEG.

C«ng nghÖ MPEG sö dông 3 lo¹i ¶nh I,P,B. Trong ®ã ¶nh P,B kh«ng ph¶i lµ hai ¶nh hoµn chØnh, mµ chØ chøa th«ng tin vÒ sù kh¸c biÖt gi÷a ¶nh ®ã vµ ¶nh tr­íc nã ( ®èi víi ¶nh P), hay sù kh¸c biÖt víi c¶ hai ¶nh tr­íc vµ sau nã (®èi víi ¶nh B) ®Ó cã mét khu«ng h×nh hoµn chØnh, ¶nh P vµ B cÇn cã d÷ liÖu tõ c¸c ¶nh l©n cËn, v× vËy MPEG ®· ®­a ra kh¸i niÖm GOP.

Mçi GOP b¾t buéc ph¶i b¾t ®Çu b»ng mét ¶nh hoµn chØnh I vµ tiÕp sau ®ã lµ mét lo¹t c¸c ¶nh P vµ B. Nhãm ¶nh cã thÓ më hoÆc ®ãng.

Nhãm ¶nh më lu«n b¾t ®Çu b»ng mét ¶nh I vµ kÕt thóc ë mét ¶nh tr­íc ¶nh I tiÕp theo, cã nghÜa lµ ¶nh cuèi cïng cña GOP dïng lµm ¶nh ®Çu tiªn cña GOP tiÕp theo lµm ¶nh chuÈn.

Thø tù hiÖn ¶nh 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4

Thø tù truyÒn 1 3 4 2 6 7 5 1 3 42 ¶nh 1 B B P B B I 1 B B P

GOP GOP CÊu tróc GOP më CÊu tróc GOP ®ãng

§èi víi cÊu tróc khÐp kÝn, viÖc dù ®o¸n ¶nh kh«ng sö dông th«ng tin cña GOP kh¸c. Trong tr­êng hîp nµy theo quy ®Þnh, ¶nh cuèi cïng cña mét GOP bao giê còng lµ ¶nh P.

Nhãm ¶nh ®­îc x¸c ®Þnh bëi 2 th«ng sè m vµ n. Th«ng sè m x¸c ®Þnh sè khung h×nh P vµ khung h×nh B xuÊt hiÖn gi÷a hai khung h×nh I gÇn nhau nhÊt. Sè n x¸c ®Þnh sè khung B gi÷a hai khung P.

Tû lÖ nÐn video cña MPEG phô thuéc rÊt nhiÒu vµo ®é dµi cña GOP. Tuy nhiªn GOP dµi th­êng g©y khã kh¨n cho qu¸ tr×nh tua, ®Þnh vÞ, söa lçi .... Do ®ã tuú thuéc vµo tõng kh©u ( s¶n xuÊt, dùng, truyÒn dÉn, ph¸t sãng vv.. ) mµ ta chän ®é dµi GOP thÝch hîp. Trong s¶n xuÊt hËu kú, nÕu yªu cÇu truy cËp ngÉu nhiªn vµo bÊt cø ¶nh nµo, ®iÒu ®ã cã nghÜa lµ yªu cÇu truy nhËp chÝnh x¸c ®Õn tõng ¶nh, GOP khi ®ã chØ cã ¶nh lo¹i I, tr­êng hîp nµy sÏ cho tû lÖ nÐn rÊt thÊp. §Ó t¨ng tû lÖ nÐn, sè l­îng ¶nh P vµ B ph¶i t¨ng lªn, lóc nµy sÏ kh«ng cho phÐp viÖc dùng h×nh còng nh­ lµm kü x¶o trªn chuçi ¶nh ®ã. Trong tr­êng hîp nµy GOP cã thÓ bao gåm 12 ¶nh.

e. CÊu tróc dßng bit MPEG video

CÊu tróc dßng bit video bao gåm 6 líp :

*. Khèi : khèi 88 c¸c ®iÓm ¶nh tÝn hiÖu chãi vµ tÝn hiÖu mÇu dïng cho ph­¬ng ph¸p nÐn DCT.

Khèi ®iÓm

88 Macroblock

M¶ng
Khung

Nhãm ¶nh
H×nh 2-7 : KiÕn tróc dßng bit video
*. CÊu tróc khèi(macroblock) : mét cÊu tróc khèi lµ mét nhãm c¸c khèi t­¬ng øng víi l­îng th«ng tin chøa ®ùng trong kÝch th­íc 1616 ®iÓm trªn bøc ¶nh. CÊu tróc khèi còng x¸c ®Þnh l­îng th«ng tin chøa trong ®ã sÏ thay ®æi tuú theo cÊu tróc mÉu ®­îc sö dông. Th«ng tin ®Çu tiªn trong cÊu tróc khèi mang d¹ng cña nã ( lµ cÊu tróc Y hay CR,CB ) vµ c¸c vector bï chuyÓn ®éng t­¬ng øng.

*. M¶ng ( Slice ) : m¶ng bao gåm mét vµi cÊu tróc khèi kÒ nhau. KÝch th­íc lín nhÊt cña m¶ng cã thÓ bao gåm toµn bé bøc ¶nh vµ kÝch th­íc nhá nhÊt cña m¶ng lµ mét cÊu tróc khèi. Th«ng tin ®Çu cña m¶ng chøa ®ùng vÞ trÝ cña m¶ng trong toµn bé ¶nh vµ hÖ sè c©n b»ng l­îng tö. KÝch th­íc th«ng tin ®Çu cña m¶ng ®­îc x¸c ®Þnh b»ng sè lçi cho phÐp xuÊt hiÖn trong m¶ng ®èi víi mét øng dông nhÊt ®Þnh, theo ®ã bé gi¶i m· cã thÓ bá qua c¸c m¶ng cã nhiÒu lçi vµ x¸c ®Þnh tÝnh hiÖu qu¶ cña ph­¬ng ph¸p nÐn ¶nh, theo ®ã hÖ sè c©n b»ng l­îng tö cã thÓ ®­îc ®iÒu chØnh th­êng xuyªn víi viÖc sö dông m¶ng cã kÝch th­íc nhá h¬n. HÖ sè DC tham chiÕu ( dïng trong m· ho¸ DPCM ) sÏ ®­îc so s¸nh chuÈn t¹i ®Çu mçi m¶ng.

*. ¶nh : líp ¶nh cho phÐp bé gi¶i m· x¸c ®Þnh lo¹i cña ¶nh ®­îc m· ho¸ lµ ¶nh I,P hay ¶nh B. Th«ng tin ®Çu dïng ®Ó chØ thø tù truyÒn khung ®Ó bé gi¶i m· cã thÓ s¾p xÕp c¸c ¶nh theo mét thø tù ®óng. Th«ng tin ®Çu cña ¶nh cßn chøa c¸c th«ng tin ®ång bé, ®é ph©n gi¶i vµ ph¹m vi cña vector chuyÓn ®éng.

*. Nhãm ¶nh: nhãm ¶nh lµ tæ hîp cña nhiÒu c¸c khung I, P vµ B. CÊu tróc cña nhãm ¶nh ®­îc x¸c ®Þnh bëi hai tham sè m,n. Mçi nhãm ¶nh b¾t ®Çu b»ng khung I vµ x¸c ®Þnh ®iÓm b¾t ®Çu ®Ó t×m kiÕm vµ biªn tËp. Th«ng tin gåm 25 bit chøa m· ®Þnh thêi vµ ®iÒu khiÓn.

*. Đo¹n video: ®o¹n video bao gåm th«ng tin ®Çu, mét sè nhãm ¶nh vµ th«ng tin kÕt thóc ®o¹n. Th«ng tin ®Çu cña ®o¹n video chøa kÝch th­íc mçi chiÒu cña ¶nh, kÝch th­íc ®iÓm ¶nh, tèc ®é bit cña dßng video sè, tÇn sè ¶nh vµ bé ®Öm tèi thiÓu cÇn cã. §o¹n video vµ th«ng tin ®Çu t¹o thµnh mét dßng bit ®­îc m· ho¸ gäi lµ dßng c¬ b¶n (Elementary Stream ).
2. Nguyªn lý nÐn dßng bit

Víi c¸c lo¹i ¶nh nh­ ®· nãi ë trªn, viÖc m· ho¸ theo lo¹i nµo lµ tuú thuéc vµo nhµ thiÕt kÕ. Tuy nhiªn cÊu tróc cña bé m· ho¸ MPEG cã thÓ theo s¬ ®å sau :


Vector chuyÓn ®éng §iÒu khiÓn nhãm ¶nh


H×nh 2-8 : S¬ ®å khèi cña qu¸ tr×nh m· ho¸ MPEG

Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña m¹ch m· ho¸ MPEG :

C¸ch ho¹t ®éng cña bé m· ho¸ phô thuéc vµo lo¹i h×nh ¶nh m· ho¸ t¹i thêi ®iÓm ®ang xÐt. NÐn MPEG lµ sù kÕt hîp gi÷a nÐn trong ¶nh vµ nÐn liªn ¶nh. D¹ng thøc ®Çu vµo lµ Rec-601 4:2:2 hoÆc 4:2:0 ®­îc nÐn liªn ¶nh tr­íc t¹o ra ¶nh kh¸c biÖt ë ®Çu ra bé céng. ¶nh nµy sau ®ã l¹i ®­îc nÐn trong ¶nh qua c¸c b­íc : biÕn ®æi DCT, l­îng tö ho¸, m· ho¸. Cuèi cïng, ¶nh nµy ®­îc trén víi vector chuyÓn ®éng ®­a ®Õn bé khuÕch ®¹i ®Öm sÏ thu ®­îc ¶nh ®· nÐn.

Tèc ®é bit cña tÝn hiÖu video ®­îc nÐn kh«ng cè ®Þnh, phô thuéc vµo néi dung ¶nh ®ang xÐt. Ng­îc l¹i, t¹i ®Çu thu cña bé m· ho¸, dßng bit ph¶i cè ®Þnh ®Ó x¸c ®Þnh tèc ®é cho dung l­îng kªnh truyÒn. Do ®ã, t¹i ®Çu ra bé m· ho¸ ph¶i cã bé nhí ®Öm ®ñ lín. Bé m· ho¸ ph¶i kiÓm tra tr¹ng th¸i ®Çy cña bé nhí ®Öm. Khi sè liÖu trong bé nhí ®Öm gÇn b»ng dung l­îng cùc ®¹i, th× c¸c hÖ sè biÕn ®æi DCT ®­îc l­îng tö ho¸ Ýt chÝnh x¸c h¬n. Trong tr­êng hîp ng­îc l¹i, cã nghÜa lµ bé nhí ®Öm chøa sè liÖu qu¸ Ýt, th× viÖc l­îng tö ho¸ c¸c hÖ sè sÏ t¨ng lªn.

Quaù trình giaûi maõ, theo lyù thuyeát laø ngöôïc laïi vôùi quaù trình maõ hoaù vaø ñöôïc minh hoaï ôû hình sau :



Hình 2.17: Quaù trình giaûi maõ MPEG-2

Giai ñoaïn moät laø taùch maõ hoaù Entropy ra. Sau ñoù taùch soá lieäu aûnh (heä soá bieán ñoái DCT) ra khoûi caùc vectô chuyeån ñoäng. Soá lieäu seõ ñöôïc giaûi löôïng töû hoaù vaø bieán ñoåi DCT ngöôïc .

Trong tröôøng hôïp aûnh loaïi I baét ñaàu ôû moãi nhoùm aûnh trong chuoãi, seõ nhaän ñöôïc aûnh ñaàu ra hoaøn chænh baèng caùch treân. Noù ñöôïc löu trong boä nhôù aûnh vaø ñöôïc söû duïng ñeå giaûi maõ caùc aûnh tieáp theo.

Trong tröôøng hôïp aûnh loaïi P seõ thöïc hieän giaûi löôïng töû hoaù vaø bieán ñoåi DCT ngöôïc vôùi vieäc söû duïng caùc vectô chuyeån ñoäng vaø löu vaøo boä nhôù aûnh sôùm hôn.

Treân cô sôû ñoù, xaùc ñònh ñöôïc döï baùo aûnh ñang xeùt. Ta nhaän ñöôïc aûnh ra sau khi coäng döï baùo aûnh vaø keát quaû bieán ñoåi DCT ngöôïc. Aûnh naøy cuõng ñöôïc löu vaøo boä nhôù nhö laø aûnh chuaån khi giaûi maõ caùc aûnh tieáp theo.
3.Tiªu chuÈn MPEG-1

Lµ tiªu chuÈn nÐn mét ¶nh ®éng cã kÝch th­íc 320240 vµ tèc ®é bit cßn tõ 1Mbit/s ®Õn 1,5Mbit/s dïng cho ghi h×nh trªn b¨ng tõ vad ®Üa quang (CD) ®ång thêi truyÒn dÉn trong c¸c m¹ng ( m¹ng maý tÝnh ).


a. Các tham số chính cña MPEG 1

§Ó phï hîp víi hÖ thèng quÐt h×nh hiÖn nay (525/60 vµ 625/50 ) cÇn cã ®Þnh d¹ng chung cho nguån tÝn hiÖu dïng cho bé m· ho¸ nÐn sè liÖu vµ c¸c x¸c ®Þnh riªng kh¸c phï hîp víi mçi hÖ thèng. §Þnh d¹ng chung cho nguån tÝn hiÖu gäi lµ CSIF ( Common Source Intermediate Format ).
B¶ng 1 : lµ c¸c th«ng sè cho ®Þnh d¹ng CSIF ®èi víi c¸c tiªu chuÈn truyÒn h×nh.





CCIR-601

525


CSIF -525

4:2:0


CCIR-601

625


CSIF-625

4:2:0


Sè ®iÓm ¶nh trªn dßng tÝch cùc

§iÓm chãi Y

§iÓm mÇu CR,CB

720


360

352


176

720


360

352


176

TÇn sè lÊy mÉu (MHz)

§iÓm chãi Y

§iÓm mÇu CR,CB

13,5


6,75

6,75


3,38

13,5


6,75

6,75


3,38

Sè dßng tÝch cùc

§iÓm chãi Y

§iÓm mÇu CR,CB

480


480

240


120

576


576

288


144

TÇn sè khung h×nh

30

30

25

25

Cì ¶nh

4:3

4:3

4:3



B¶ng 1. §Þnh d¹ng CSIF c¬ b¶n


b. CÊu tróc dßng bit cña MPEG 1

§Ó biÓu diÔn c¸c ®Æc ®iÓm cña chuçi bit, tiªu chuÈn MPEG 1 ®­a ra mét lo¹t c¸c th«ng sè. CÊu tróc ph©n líp : dßng bit ®­îc ph©n líp thµnh c¸c líp nh­ : Sequence ( chuçi ¶nh ), GOP ( nhãm ¶nh ), Picture ( ¶nh ), Slice, Macroblock (MB), Block ( khèi ). CÊu t¹o vµ chøc n¨ng cña mçi líp ®­îc chØ ra trong b¶ng 2.
B¶ng 2 :

Líp

CÊu t¹o

Chøc n¨ng

Sequence

Gåm nhiÒu GOP

Dßng bit video

GOP

Gåm tõ(1n) ¶nh b¾t ®Çu b»ng ¶nh I

§¬n vÞ truy xuÊt

Picture I, P, B


Gåm nhiÒu Slice

§¬n vÞ m· ho¸ c¬ b¶n


Slice

Gåm nhiÒu MB

§¬n vÞ t¸i ®ång bé ®Ó phôc håi

MacroBlock (MB)

Víi 4:2:2 gåm 4 block Y, 1 block CR, 1block CB

§¬n vÞ bï chuyÓn ®éng

Block

Gåm 88 pixel

§¬n vÞ tÝnh DCT

C¸c tham sè chÝnh cña tiªu chuÈn MPEG -1 ®­îc minh ho¹ trong b¶ng. Ph­¬ng ph¸p nÐn MPEG -1 cho phÐp truy cËp ngÉu nhiªn c¸c khung video t×m kiÕm thuËn vµ nghÞch trªn dßng tÝn hiÖu nÐn, biªn tËp vµ ph¸t l¹i trªn dßng tÝn hiÖu nÐn. MPEG -1 lµ tËp con cña MPEG -2 nªn tÊt c¶ c¸c bé gi¶i m· MPEG –2 ®Òu cã thÓ gi¶i m· ®­îc dßng tÝn hiÖu MPEG –1.
4.Tiªu chuÈn MPEG-2.

MPEG-2 h­íng tíi c¸c øng dông réng r·i h¬n vµ cã tèc ®é bit cao h¬n MPEG-1 bao gåm c¸c øng dông DSM (l­u tr÷ sè ), c¸c hÖ thèng tivi hiÖn t¹i nh­ (PAL, NTSC, SECAM ), c¸p, thu l­îm tin tøc ®iÖn tö, truyÒn h×nh trùc tiÕp qua vÖ tinh, EDTV ( truyÒn h×nh më réng ), HDTV ( truyÒn h×nh ®é ph©n gi¶i cao )...



a. CÊu tróc dßng bit video MPEG-2

CÊu tróc dßng bit video MPEG-2 cã d¹ng ph©n líp vµ lµ sù më réng có ph¸p cña cÊu tróc MPEG-1. Tr­íc hÕt nã bao gåm c¸c chøc n¨ng cña MPEG-1, cã nghÜa lµ chóng t­¬ng hîp nhau.

Mét trong nh÷ng kh¸c biÖt gi÷a MPEG-2 vµ MPEG-1 lµ ë chç MPEG-2 cã kh¶ n¨ng xö lý chuçi video xen kÏ. S¬ ®å m· ho¸ cã thÓ thÝch nghi víi sù lùa chän field hoÆc frame, trong ®ã MPEG-1 chØ cã mét mode cè ®Þnh.

H×nh bªn chØ ra cÊu tróc dßng bit video chuçi tÝn hiÖu video ®­îc m· ho¸ b¾t ®Çu b»ng Sequence Header, sau ®ã lµ chuçi mở réng (nÕu cã) vµ c¸c nhãm ¶nh. NÕu phÇn chuçi më réng kh«ng ®­îc x¸c ®Þnh c¸c líp tiÕp theo khi ®ã thùc hiÖn mét qui tr×nh nh­ MPEG-1 vµ ®ã lµ t­¬ng hîp thuËn. Khi cã thªm phÇn më réng th× ph¶i cã thªm c¸c ®Æc tÝnh më réng ®Ó m· ho¸ h÷u hiÖu h¬n.


  • Header cña nhãm ¶nh (GOP) cã chøc n¨ng t­¬ng tù nh­ header cña MPEG-1 vµ kh«ng cã chøc n¨ng ®Æc biÖt trong header më réng cña GOP . C¸c th«ng sè quan träng dïng ®Ó m· ho¸ ¶nh më réng ®­îc ®Þnh nghÜa trong header më réng cña ¶nh.V× cã 2 lo¹i ¶nh, liªn tôc vµ xen kÏ nªn cÊu tróc ¶nh cÇn ph¶i ®­îc x¸c ®Þnh field trªn hay field d­íi hoÆc frame.

  • C¸c líp d­íi Slice kh«ng bÞ ¶nh h­ëng ®¸ng kÓ. Slice bao gåm tÊt c¶ c¸c MB trong mét ¶nh. CÊu tróc Slice tæng qu¸t kh«ng cÇn m· ho¸ c¸c vïng nhÊt ®Þnh nµo trªn ¶nh (kh«ng cã slice tån t¹i trong vïng nµy) còng lµ mét bé phËn cña bé phËn MPEG-2 më réng.


b. Profile vµ level.

Profile lµ c«ng cô cña MPEG-2 ®· ®­îc tiªu chuÈn ho¸ nh»m phôc vô nh÷ng nhu cÇu sö dông kh¸c nhau, nãi mét c¸ch kh¸c profile lµ tËp hîp c¸c Syntax cña toµn dßng bit.

Mçi mét Profile nãi chung ®Òu cã nh÷ng levels kh¸c nhau. Main Profile, Main level, cho phÐp tèc ®é bit tèi ®a b»ng 15Mbit/s, trong khi Main Profile, High levels cho phÐp tèc ®é bit tèi ®a b»ng 80 Mbit/s.

B¶ng sau cho ta biÕt c¸c th«ng sè chÝnh Profile vµ Levels cña MPEG-2
B¶ng th«ng sè chÝnh Profile vµ Levels cña tÝn hiÖu chuÈn MPEG-2

Profile
Levels

§¬n gi¶n

(Simple)

ChÝnh

(Main)

Ph©n cÊp

theo SNR

Ph©n cÊp

theo kh«ng gian

Cao

(High)

ThÊp


(Low)




4:2:0

325288


4Mbit/s

4:2:0

325288


4Mbit/s

I,P,B







ChÝnh


(Main)

4:2:0

720576


15 Mbit/s

I,P



4:2:0

7207615 Mbit/s

I,P,B


4:2:0

7206


15 Mbit/s

I,P,B





4:2:0

720576


20 Mbit/s

I,P,B

Cao-1440

(High 1440)






4:2:0

14401152

60 Mbit/s

I,P,B





4:2:0

14401152

60 Mbit/s

I,P,B


4:2:0;4:2:2

14401152

80 Mbit/s

I,P,B

Cao(high)





4:2:0

19201152

80 Mbit/s

I,P,B








4:2:0;4:2:2

19201152

100 Mbit/s

I,P,B




c. Tính phaân caáp (Scalability)

      • Maõ hoaù vaø giaûi maõ MPEG khoâng nhaát thieát phaûi coù cuøng caáp chaát löôïng. Tính phaân caáp cho pheùp caùc boä giaûi maõ MPEG ñôn giaûn, reû tieàn, coù khaû naêng giaûi maõ moät phaàn cuûa toaøn boä doøng bit vaø nhö vaäy coù khaû naêng taïo ñöôïc hình aûnh tuy nhien chaát löôïng coù thaáp hôn caùc boä giaûi maõ toaøn boä doøng bit.

      • Tieâu chuaån MPEG-2 cho pheùp 2 loaïi phaân caáp.

        • Phaân caáp treân tyû soá tín hieäu treân taïp aâm (signal to noise rate – SNR) coù nghóa laø chaát löôïng hình aûnh vaø tyû soá tín hieäu treân taïp aâm coù tính thoaû hieäp. Moät boä giaûi maõ coù toác ñoä bit thaáp, coù theå coù ñaày ñuû ñoä phaân giaûi nhöng tæ soá tín hieäu treân taïp aâm (S/N) thaáp hôn so vôùi boä giaûi maõ coù toác ñoä bit cao.

        • Phaân caáp theo khoâng gian (Spatial Scalability) coù nghóa laø coù söï thoaû hieäp ñoái vôùi ñoä phaân giaûi. Chaúng haïn, moät maùy thu coù toác ñoä bit thaáp cho moät hình aûnh coù ñoä phaân giaûi thaáp hôn so vôùi maùy thu coù khaû naêng giaûi maõ toaøn boä doøng bit.

d. MPEG-2 4:2:2 Profiles, Main Level.

    • MPEG-2 ban ñaàu thieát keá cho heä gia ñình coù chaát löôïng chaáp nhaän ñöôïc ôû möùc laáy maãu 4:2:0 vaø toác ñoä bit thaáp coù 15Mbps.

    • Vôùi toác ñoä bit laø 15Mbps duøng GOP nhoû seõ cho chaát löôïng hình keùm, neáu GOP lôùn, seõ gaây khoù khaên cho caùc thieát bò chuyeån ñoåi tín hieäu trong thôøi gian xoaù maønh vaø toaû ra thích hôïp cho saûn xuaát haäu kyø.

    • Töø naêm 1994 caùc nhaø saûn xuaát öùng duïng MPEG 4:2:2 profiles vôùi toác ñoä ñaït 50 Mbps coù theå ñaùp öùng vôùi heä laáy maãu cho hai loaïi 525 doøng vaø 625 doøng.

    • Thaùng 1-1996, MPEG 4:2:2 profile @ Main level ñaõ trôû thaønh tieâu chuaån quoác teá vaø ñaùp öùng hai chuaån 4:2:0 vaø 4:2:2.

    • MPEG 4:2:2 @ ML coù khaû naêng giaûi maõ doøng bit vaø baát kyø loaïi phoái hôïp naøo giöõa caùc I, P, B.




Hình 7.39: MPEG 4:2:2 Profiles @ Main Level

    • Öu ñieåm cuûa MPEG 4:2:2 @ ML:

        • Tieän lôïi, meàm deûo trong khai thaùc hoãn hôïp.

        • Chaát löôïng cao hôn MP @ ML.

        • Ñoä phaân giaûi maøu toát hôn MPEG-2 @ ML.

        • Xöû lyù haäu kyø sau khi neùn vaø giaûi neùn.

        • Neùn vaø giaûi neùn nhieàu laàn.

        • Nhoùm aûnh nhoû thuaän tieän cho döïng hình

        • Coù khaû naêng bieåu thò taát caû caùc doøng tích cöïc cuûa tín hieäu video.

        • Coù khaû naêng bieåu thò thoâng tin trong khoaûng thôøi gian xoaù maønh (vertical blanking interbval).

2.3. GHÉP KÊNH DÒNG TRUYỀN TẢI DÒNG CHƯƠNG TRÌNH:

  • Chuaån neùn MPEG-2 ñöôïc thieát keá cho toác ñoä bit lôùn hôn 4Mb/s. Tín hieäu video vaø audio ñöôïc neùn vaø taïo thaønh caùc doøng döõ lieäu cô sôû (Elementary Stream – ES).

  • Doøng ES về cơ bản là tín hiệu gốc tại đầu ra bộ mã hoá và chỉ chứa những thông tin cần thiết giúp bộ giải mã tái tạo lại hình ảnh hoặc âm thanh ban đầu.

  • Do nhu cầu thực tế, dòng dữ liệu cơ sở ES mang thông tin video và audio từ mạch nén cần được chia thành nhiều gói. Những gói dữ liệu này được nhận diện bởi tín hiệu bắt đầu (Header) và chứa các nhãn thời gian (Time Stamps) phục vụ cho việc đồng bộ. Dòng cơ sở đóng gói có nhiệm vụ truyền tải. Trong dòng cơ sở đóng gói (PES) dòng dữ liệu cơ sở ES có chiều dài vô tận được chia thành các gói có kích thước phù hợp với từng ứng dụng.

  • Doøng cô sôû ñöôïc ñoùng goùi (Packetized Elementary Stream – PES) bao gồm dữ liệu bắt đầu và dòng dữ liệu cơ sở có ích. Doøng PES laïi ñöôïc tieáp tuïc ñoùng goùi taïo thaønh doøng truyeàn taûi (Transport stream – TS) hoặc dòng chương trình (Program Stream- PS).



Hình 2.20: Ghép kênh dòng truyền tải

2.4 CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN SỐ:

2.4.1 HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH MẶT ĐẤT:

1. Giới thiệu các phương thức truyền dẫn phát sóng truyền hình

Ra đời đầu thế kỷ XX, vô tuyến truyền hình gắn bó một cách chặt chẽ với khoa học kỹ thuật và cùng với khoa học mở ra một thời kỳ mới trong lịch sử phát triển của hệ thống các phương tiện thông tin đại chúng. Nó làm cho các loại hình báo chí không chỉ tăng về số lượng mà còn cả về chất lượng. Trên thực tế, sự ra đời của vô tuyến truyền hình đã tước bỏ sự độc quyền của báo in về việc truyền bá những thông tin về sự kiện và hình ảnh. Từ những bước đi chập chững ban đầu của buổi sơ khai, vô tuyến truyền hình ngày nay đã trở nên hết sức tinh vi và hiện đại, có sức mạnh to lớn trong việc tác động đến thế giới, mở ra một chân trời mới đầy sức hấp dẫn đối với con người, giáo dục con người trong tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội.

Để thực hiện truyền chư­ơng trình truyền hình trong một phạm vi rộng, phục vụ đông đảo ngư­ời xem, thông th­ường phải thiết lập nhiều trung tâm truyền hình mà giữa chúng có các hệ thống chuyển tiếp chư­ơng trình, hình thành một mạng l­ưới truyền hình phức tạp.

Trung tâm truyền hình có nhiệm vụ xây dựng các ch­ương trình truyền hình, và truyền các ch­ương trình đó đến với ng­ười xem, bằng máy phát hình hoặc các ph­ương tiện khác, hoặc ghi lại các ch­ương trình đó để thực hiện trao đổi. Các trung tâm truyền hình có thể liên hệ với nhau để cùng phát một ch­ương trình truyền hình hoặc sử dụng một phần chư­ơng trình truyền hình của các trung tâm truyền hình khác.

Ngoài các trung tâm truyền hình có khả năng xây dựng ch­ương trình, còn có các trung tâm phát lại, có nhiệm vụ tiếp nhận các ch­ương trình từ các trung tâm truyền hình khác phát đến, để rồi phát đi nhằm phục vụ cho một vùng nhất định bằng các máy phát hình thông thư­ờng. Các trung tâm truyền hình phát lại không tự xây dựng chương trình truyền hình riêng.

Để thực hiện chuyển tiếp các ch­ương trình truyền hình cũng như­ phân phối chương trình truyền hình trực tiếp đến cho ngư­ời sử dụng, có thể thực hiện qua các hệ thống thông tin vệ tinh, viba, các đ­ường cáp, mạng Internet v.v... Nhờ vậy, mạng l­ưới truyền hình ngày một mở rộng và phát triển mạnh mẽ. Các ch­ương trình truyền hình có thể phục vụ cho rất nhiều đối tư­ợng ở các vị trí khác nhau trên toàn cầu một cách nhanh chóng. Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp viễn thông khác, một hệ thống thông tin tổng hợp đã dần đư­ợc hình thành, và truyền hình đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống thông tin đó. Việc sử dụng nhiều phư­ơng pháp truyền phát ch­ương trình, tạo điều kiện cho hệ thống truyền hình điểm - điểm phát triển, cho phép phục vụ ng­ười xem một cách tốt nhất.



2. Truyền hình Analog mặt đất.

Đối với truyền hình kỹ thuật tương tự (Kỹ thuật Analog) thì hiện nay sử dụng chủ yếu phát mặt đất (Năm 2003 Việt Nam ngừng phát qua vệ tinh ). Tần số làm việc của máy phát vô tuyến truyền hình chọn trong dải sóng mét và decimet (=7,5m5dm). Tần số thấp hơn không dùng đư­ợc cho máy phát vô tuyến truyền hình, vì không đảm bảo tần số mang lớn hơn nhiều lần tần số tín hiệu hình; đó là điều kiện cần thiết để có thể điều chế đư­ợc. Nếu dùng tần số cao hơn sẽ gây nên tổn hao của sóng rất lớn trong khí quyển. Vì đoạn sóng cm chỉ dùng cho hệ thống chuyển tiếp giữa các trung tâm truyền hình hoặc trên xe truyền hình lưu động.

Kỹ thuật truyền hình sử dụng một phần dải tần số trong phạm vi nhất định để thực hiện truyền hình quáng bá. Các chư­ơng trình truyền hình đư­ợc truyền đi trên các kênh truyền hình, mỗi kênh xác định một khoảng tần số nhất định trong dải tần số. Các tần số đư­ợc xác định cho các kênh truyền hình phải phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế và có sự phân chia rõ ràng giữa các quốc gia.

Thông th­ường phạm vi dải tần số đư­ợc dùng cho truyền hình quảng bá từ 47 MHz cho đến khoảng 800  900 MHz. và đối với các tiêu chuẩn khác nhau sẽ thiết lập các dải tần số khác nhau. Toàn bộ dải tần số đó đ­ược chia thành các băng thuộc dải tần số VHF và UHF (phạm vi dải tần số VHF bao gồm từ 30 đến 300 MHz, còn phạm vi dải UHF bao gồm từ 300 đến 3000 MHz). Các dải băng đó đư­ợc chia thành các kênh theo một số thứ tự nhất định. Độ rộng mỗi kênh cho phép truyền đư­ợc một chương trình truyền hình .

Theo tiêu chuẩn OIRT, dải thông sử dụng cho truyền hình quảng bá từ 48 MHz

 đến 960 MHz, bao gồm 5 dải băng đánh số từ I, II... đến V. Các dải băng đ­ược phân bổ tần số như­ sau:



+ Dải băng I: Từ 48  64 MHz. + Dải băng IV: Từ 470  606 MHz.

+ Dải băng II: Từ 76  100MHz. + Dải băng V: Từ 606  958 MHz.

+ Dải băng III: Từ 1 74  230 MHz.

Dải thông của mỗi kênh theo OIRT là 8 MHz và khoáng cách giữa tải tần hình và tiếng là 6,5 MHz. Dải thông của mỗi kênh theo CCIR là 7 MHz và khoảng cách giữa tải tần hình và tiếng là 5,6 MHz.



3. Truyền hình số mặt đất

Phương thức truyền hình số mặt đất có những nhược điểm như:

- Kênh bị giảm chất lượng do hiện tượng phản xạ nhiều đường do bề mặt mặt đất cũng như các tòa nhà.

- Giá trị tạp do con người tạo ra là rất cao.

- Do phân bố tần số khá dầy trong phổ tần đối với truyền hình, giao thoa giữa truyền hình tương tự và truyền hình số là vấn đề cần phải xem xét....

Chính vì vậy đã có ý kiến cho rằng phát sóng truyền hình số mặt đất là không thực tế. Tuy nhiên, sự ra đời của các chuẩn truyền hình số mặt đất như DVB-T của châu Âu và ATSC của Mỹ đã khắc phục



2.4.2. TRUYỀN HÌNH CÁP

Để truyền tín hiệu truyền hình số có thể sử dụng bốn phư­ơng thức là truyền qua cáp quang, truyền qua mạng Internet, truyền qua vệ tinh và mặt đất (viba số). Việc phát triển cả bốn ph­ương thức truyền là rất thực tế bởi vì bốn môi tr­ường này sẽ có sự bổ sung hỗ trợ cho nhau. Nếu truyền hình vệ tinh số có thể phủ sóng một khu vực rất lớn với số l­ượng ch­ương trình lên đến hàng trăm thì truyền hình số trên mặt đất sẽ được dùng để chuyển các ch­ương trình khu vực, nhằm vào một số l­ượng không lớn ng­ười thu. Đồng thời ngoài việc thu bằng anten cố định trên mái nhà, truyền hình mặt đất còn cho phép thu bằng anten nhỏ của các máy thu sách tay thu di động. Truyền hình cáp số phục vụ thuận lợi cho đối t­ượng là c­ư dân ở các khu đông đúc, không có điều kiện lắp các anten thu vệ tinh.

Để thực hiện các phư­ơng thức truyền trên, hiện nay trên thế giới đã xuất hiện các tiêu chuẩn phát truyền hình quảng bá như­ DVB của châu âu, ATSC của Mỹ và đã phát thử nghiệm trong thực tế thành công.

Hệ thống truyền hình cáp - CATV - xuất hiện vào những năm cuối của thập niên 40. Đây là một hệ thống truyền hình có khả năng phục vụ cho một khu vực tập trung đông dân c­ư, nơi khó có thể nhận đư­ợc tín hiệu truyền hình từ các máy thu hình đặt trong các nhà riêng do khoảng cách tới đài phái quá xa hay do sự ảnh h­ưởng của đồi núi. Vì vậy cần thiết lập các anten đặt tại các điểm phù hợp để có thể thu đ­ược tín hiệu truyền hình đảm bảo chất l­ượng và truyền qua đ­ường cáp phục vụ cho một nhóm dân chúng nào đó.

Nhờ sự phát triển của hệ thống chuyển tiếp viba, rất nhiều loại hình dịch vụ đã ra đời có khả năng phục vụ tốt cho một khu vực như­ trên. Vào cuối những năm 70 vệ tinh viễn thông ra đời cho phép hệ thống truyền hình cáp nhận đ­ược tất cả các chư­ơng trình truyền hình trên toàn thế giới. Đồng thời dung l­ượng kênh truyền cũng tăng lên đáp ứng đư­ợc nhu cầu của cả một thành phố rộng lớn.

Truyền hình cáp sử dụng các kênh truyền nằm trong phạm vi dải thông ở cận dưới của băng UHF. Các kênh truyền hình cáp đ­ược chia ra thành các băng VHF thấp, VHF giữa, VHF cao và siêu băng (superband).

Một ư­u điểm của hệ thống truyền hình cáp là có thể sử dụng các kênh kề nhau để truyền tín hiệu trong tất cả các phạm vi mà không xuất hiện hiện t­ượng nhiễu đồng kênh. Tuy nhiên, các tín hiệu phải đ­ược điều khiển ở độ tuyến tính cao nhằm tránh hiện t­ượng điều biến t­ương hỗ.

Cáp quang là một trong nhiều kỹ thuật đ­ược ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp truyền thông những năm gần đây và đã đạt đ­ược những thành quả to lớn. Môi tr­ường truyền của cáp quang là bức xạ hồng ngoại với các thành phần điện từ có tần số cực cao, đồng thời một ­ưu thế nữa của hệ thống cáp quang chính là độ rộng dải thông rất lớn. Với dải thông này có thể truyền đi các tín hiệu số nói chung (tín hiệu truyền hình số nói riêng) một cách hiệu quả, ngoài ra hệ thống quang còn có thể sử dụng truyền các tín hiệu t­ương tự

Tín hiệu số là dạng tín hiệu phù hợp với đ­ường truyền dẫn quang. Do chất lượng tín hiệu ít phụ thuộc đư­ờng truyền, nên có thể thực hiện truyền trong khoảng cách xa với các trạm bù. Thông th­ường sử dụng phư­ơng pháp điều xung mã PCM để điều chế nguồn tín hiệu.

Cáp quang có nhiều ­ưu điểm nổi bật trong việc truyền dẫn tín hiệu số thể hiện ở

những điểm: Băng tần rộng, cho phép truyền các tín hiệu số có tốc độ bit cao. Độ suy giảm thấp trên một đơn vị chiều dài. Độ suy giảm giữa các sợi quang dẫn cao, và thời gian trễ qua cáp quang thấp.

Với những đặc điểm trên cáp quang có thể truyền tín hiệu truyền hình số trong thời gian thực với chất lư­ợng cao. Để truyền tín hiệu video số bằng cáp quang, cần phải sử dụng mã kênh truyền. Tín hiệu video sau khi đ­ược biến đổi sang dạng số đư­ợc mã hoá bằng mã sơ cấp. Tín hiệu mã này ch­ưa thể truyền đ­ược trong một khoảng cách xa. Các mã đ­ường truyền th­ường đ­ược sử dụng như­ AMI, HDB3, nBmB .v.v...



Mạng truyền hình cáp bao gồm 3 thành phần chính: Hệ thống thiết bị tại trung tâm, hệ thống mạng phân phối tín hiệu và thiết bị thuê bao.

- Hệ thống thiết bị trung tâm:

Hệ thống trung tâm (Headend System) là nơi cung cấp, quản lý chương trình hệ thống mạng truyền hình cáp. Đây cũng chính là nơi thu thập các thông tin quan sát trạng thái, kiểm tra hoạt động mạng và cung cấp các tín hiệu điều khiển.

Với các hệ thống mạng hiện đại có khả năng cung cấp các dịch vụ truyền hình tương tác, truyền số liệu, hệ thống thiết bị trung tâm còn có thêm các nhiệm vụ như: mã hoá tín hiệu quản lý truy nhập, tính cước truy nhập, giao tiếp với các mạng viễn thông như mạng Internet...

- Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp:

Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là môi trường truyền dẫn tín hiệu từ trung tâm mạng đến các thuê bao. Tuỳ theo đặc trưng của mỗi hệ thống truyền hình cáp, môi trường truyền dẫn tín hiệu sẽ thay đổi: với hệ thống truyền hình cáp như MMDS, môi trường truyền dẫn tín hiệu sẽ là sóng vô tuyến, còn đối với hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến (Cable TV) môi trường truyền dẫn sẽ là các hệ thống cáp hữu tuyến (cáp quang, cáp đồng trục, cáp đồng xoắn ...). Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp hữu tuyến có nhiệm vụ nhận tín hiệu phát ra từ các thiết bị trung tâm, điều chế, khuếch đại và truyền vào mạng cáp. Các thiết bị khác trong mạng có nhiệm vụ khuếch đại, cấp nguồn và phân phối tín hiệu hình đến tận thiết bị của thuê bao. Hệ thống mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp là bộ phận quyết định đến đối tượng dịch vụ, khoảng cách phục vụ, số lượng thuê bao và khả năng mở rộng cung cấp mạng.



- Thiết bị tại nhà thuê bao:

Với một mạng truyền hình cáp sử dụng công nghệ tương tự, thiết bị tại thuê bao có thể chỉ là một máy thu hình, thu tín hiệu từ mạng phân phối tín hiệu. Với mạng truyền hình cáp sử dụng công nghệ hiện đại hơn, thiết bị thuê bao gồm các bộ chia tín hiệu, các đầu thu tín hiệu truyền hình (Set-top-box) và các cáp dẫn... Các thiết bị này có nhiệm vụ thu tín hiệu và đưa đến TV để thuê bao sử dụng các dịch vụ của mạng: Chương trình TV, truy nhập Internet, truyền dữ liệu...



2.4.3. TRUYỀN HÌNH VỆ TINH.

Việc sử dụng vệ tinh cho hệ thống truyền hình cáp và hệ thống truyền hình quảng bá đ­ược bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ, và phát triển với tốc độ nhanh chóng. Vai trò của vệ tinh hiện nay là không thể thiếu đư­ợc trong cả việc truyền dẫn và phát sóng các chư­ơng trình truyền hình. Một hệ thống truyền hình qua vệ tinh có nhiều ­ưu điểm, trong đó nổi bật là:

- Một đ­ường truyền vệ tinh có thể truyền đi các tín hiệu với khoảng cách rất xa, như­ vậy có thể đạt hiệu quả cao cho các đư­ờng truyền dài cũng như­ cho dịch vụ điểm -

điểm.


- Đư­ờng truyền vệ tinh không bị ảnh hư­ởng bởi điều kiện địa hình, địa vật, vì môi tr­ường truyền dẫn ở rất cao so với bề mặt quả đất. Truyền hình vệ tinh có thể thực hiện qua đại dư­ơng, rừng rậm, núi cao cũng như­ ở các địa cực.

- Việc thiết lập một đ­ường truyền qua vệ tinh đ­ược thực hiện trong thời gian ngắn, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc thu thập tin tức, một công việc đòi hỏi thời gian thiết lập nhanh chóng.

Vệ tinh cũng đ­ược sử dụng cho các hệ thống điểm - đa điểm. Với một vệ tinh, có thể đặt vô số trạm thu trên mặt đất, rất thuận lợi cho hệ thống CATV cũng như­ cho dịch vụ truyền hình trực tiếp đến tận từng gia đình (Dircct-to-home). Ngoài ra truyền hình vệ tình còn có khả năng phân phối ch­ương trình với các hệ thống liên kết khác.

Trong truyền hình vệ tinh, điều quan trọng nhất đ­ược chú ý là số kênh vệ tinh được thiết lập dành cho các chư­ơng trình truyền hình. Các ch­ương trình này có thể phục vụ cho hệ thống truyền hình cáp hay truyền hình quảng bá. Trong truyền hình vệ tinh quảng bá, một số kênh vệ tinh đ­ược dùng cho các chư­ơng trình cố định. Các chương trình này phát hên tục trong ngày. Số kênh còn lại dành cho các dịch vụ như­ tin tức hay thể thao.v..v.. thực hiện phát ch­ương trình trong một khoang thời gian nào đó.

Đối với một địa hình phức tạp nhiều đồi núi, rừng rậm và nhiều nơi dân cư­ thư­a thớt. Giải pháp truyền tín hiệu truyền hình số qua vệ tinh thực sự mang tính kinh tế cao. Đối với vệ tinh hiện nay th­ường sừ dụng hai băng tần là: Băng C sử dụng dải tần từ 4 GHz đến 6 GHz và băng Ku sử dụng dải tần từ 12 GHz đến 14 GHz. Việc lựa chọn băng Ku bởi nó có một lợi thế rất cơ bản, đó là khi thu tần số cao (vệ tinh phát xuống ở tần số 12 GHz) chỉ cần anten có kích th­ước bé hơn anten thu tần số băng C, từ đó mở ra khả năng tăng nhanh số l­ượng các trạm thu vệ tinh ở mọi miền đất n­ước. Điều đó Cũng có nghĩa là giá thành các đầu thu sẽ rẻ. mà đây lại là mục tiêu của các nhà thiết kế, đầu thu cho trạm phát.

Để thấy những đặc điểm của truyền tín hiệu truyền hình số qua vệ tinh, ta có sơ đồ khối trạm phát lên vệ tinh hình 2.22.





Hình 2.22: Sơ đồ khối trạm mặt đất phát lên vệ tinh

- Tất cả các tín hiệu hình, tiếng, số liệu bổ xung của mỗi ch­ương trình trong kênh đ­ược nén độc lập. Tín hiệu hình và tiếng đ­ược nén theo tiêu chuẩn MPEG-2. Tiếp theo, tất cả các tín hiệu sau khi nén đ­ược ghép thành một dòng bít tín hiệu. Ở đây sử dụng nguyên tắc “Multiplex thống kê", có nghĩa tốc độ bít của các ch­ương trình khác nhau phụ thuộc vào nội dung hình ảnh trong các ch­ương trình. Bộ ghép kênh Multiplexer ­ưu tiên tốc độ bít cao hơn cho các chư­ơng trình phức tạp có tốc độ bít lớn hơn (ví dụ các trận đấu bóng đá) và giám tốc độ bít cho các ch­ương trình khác ít phức tạp hơn tại cung thời điểm. Dòng dữ liệu bao gồm chuỗi các gói tin có các byte tiêu đề và byte tin tức. Tiêu đề cho phép nhận biết dạng tin đ­ược truyền trong gói và ch­ương trình có liên quan đến nó. Các khối này ta đã phân tích trong các phần tr­ước. Sau khối MUX tín hiệu truyền đến khối mã cho ng­ười xem trả tiền. Trong khối mã này dòng tín hiệu đ­ược ghép và xáo trộn (Sclambling) theo một quy luật mà chỉ ngư­ời quản lý mới biết. Đồng thời ngư­ời ta có hình thức khoá mã. Nếu máy thu không nhận đ­ược "chìa khoá" của nhà quản lý gửi đi thì không thể nào xắp xếp lại trật tự dòng tín hiệu đ­ược, dòng tín hiệu sẽ rất lộn xộn không ra hình trên máy thu. Việc khoá mã có thể thực hiện với tất cả các chư­ơng trình và có thể chỉ khoá một số ch­ương trình trong các ch­ương trình đ­ược phát đi. Điều đặc biệt là nếu các máy thu không hiểu đ­ược cách ghép, cách xáo trộn tín hiệu, và không đ­ược thiết kế và trang bị mạch điện đặc chủng thoả mãn yêu cầu của hệ quản lý này, thì máy thu đó không thề thu đ­ược bất luận một chư­ơng trình nào. cách giải quyết đó tạo thuận lợi cho công tác quản lý việc thu xem chư­ơng trình trên bình diện toàn quốc. Khối mã này đ­ược điều khiến bằng máy tính.

Mã hóa chống lỗi truyền: Nhiễu sinh ra trong các linh kiện điện tử và các can nhiễu khác luôn phá tín hiệu hữu ích cần truyền và gây ra sai. Trong kỹ thuật truyền dẫn và xử lý tín hiệu số có khái niệm là "mã sửa sai". Ng­ười ta cài vào dòng dữ liệu một số loại mã để nếu xảy ra hiện l­ượng sai, đầu thu có thể phát hiện và s­ửa đ­ược sai.

Trong kỹ thuật truyền hình th­ường dùng mã sửa sai Viterbi hoặc mã Reed-solomon. Mã Reed-solomon (RS) đ­ược đ­ưa ra từ năm 1960, như­ng chỉ đến những năm gần đây do công nghệ VLSL phát triền nó mới đư­ợc ứng dụng rộng rãi và nghiên cứu ngày càng nhiều. Mã RS là bộ mã phi nhị phân và nó có khả năng sửa sai cụm, nguyên tắc lập mã của nó như­ sau: Muốn sửa đ­ược S byte sai thì cần phải có 2S byle kiểm tra, nh­ư vậy sẽ có 2m - 1 - 2S byte cho số liệu (m là số bít), S byte kiểm tra này đ­ược xác định theo các byte số liệu bằng các quan hệ xác định tr­ước. Ở bên thu, từ mã thu đư­ợc sẽ xác định tổ hợp đặc tr­ưng (syndrome) theo các quan hệ đã dùng bên mã hoá. Nếu syndrome S = 0 thì từ mã thu đ­ược là đúng. còn syndrome S 0 thì từ mã thu đư­ợc bị sai và ta phải sửa sai. Để sửa sai cần giải quyết đ­ợc 2 vấn đề là xác định vị trí có sai và xác định giá trị sai.

Mã RS ngày nay đ­ược sử dụng rất rộng rãi. Mỗi đoạn tin cùng với tiêu đề (đối với dòng truyền tải mỗi đoạn tin dài 188 bytes) đ­ược bảo vệ bởi 16 bytes (mã Reed-Solomon). Cho phép sửa đ­ược 9 bít sai số trong đoạn. Tất nhiên khi sử dụng nhiều số bít sửa sai sẽ làm cho: Dải thông cần truyền phải tăng lên nếu như­ ta giữ nguyên số lượng chư­ơng trình cần truyền đi. Mà dải thông tăng lên thì công suất phát cũng phải tăng. Nếu không muốn tăng dải thông để truyền (ví dụ chỉ thuê một bộ phát đáp có dải thông rộng 36 MHZ), thì hoặc là ta phải giảm số l­ượng ch­ương trình, hoặc giảm chất lượng của một hai ch­ương trình nào đó (bằng cách tăng hệ số nén bít của ch­ương trình).

- Tiếp theo, tín hiệu số sẽ đư­ợc điều chế số QPSK: Dòng tín hiệu phải có sóng cao tần cõng đi bằng cách điều chế. Trong trạm phát lên vệ tinh sử dụng điều chế pha và chủ yếu dùng điều chế QPSK.

Quá trình điều chế của trạm này đ­ược thực hiện ở tần số trung tần 70 MHz. Nghĩa là pha của sóng 70 MHz bị thay đổi theo tín hiệu số đã nén và ghép lại (dòng truyền tải MPEG- 2). Pha biến đổi theo từng nhóm tín hiệu số nh­ư [00], [01]. [10], [11], nghĩa là pha của tín hiệu trung tần bị dịch chuyển ngẫu nhiên tại bốn vị trí tuỳ theo sự xuất hiện của bốn nhóm số nêu trên. vì vậy điều chế này có chữ Q (Quaternary hoặc Quadrature).

Khi điều chế QPSK, ta đã biết dải thông sẽ đư­ợc giảm đi khoảng 0.65 lần. Khi đó, với mỗi ch­ương trình sau khi nén MPEG-2 MP@ML có vận tốc trung bình là 4 Mbit/s, thêm các mã sửa sai và các dữ liệu khác, thì vận tốc của 10 ch­ương trình là 52 Mbit/s. Dải không của bộ phát đáp để truyền dòng dữ liệu có vận tấc 52 Mbit/s bằng điều chế QPSK là O,65x52 = 33,8 MHz. Ta chỉ cần thuê một bộ phát đáp có dải thông 36 MHz là đủ cho phái cả 10 chư­ơng trình.

Sau đó tần số trung tần 70 MHz sẽ đ­ược chuyển lên dải tần Ku (14 GHz) bằng

phư­ơng pháp truyền thông và phát lên vệ tinh.

Hệ thống khuếch đại công suất: Sóng vô tuyến điện truyền trong không gian đều bị suy giảm vì vậy phái khuếch đại đến cường độ đủ mạnh. Sóng có tần số càng cao thì suy giảm trong không gian và suy giảm trong mây m­ưa càng lớn. Vì vậy các trạm phát Ku phải có công suất cực đại tới 2 kW (nếu dùng anten phát có đư­ờng kính khoảng 10 m). Trong các máy phát hiện nay thư­ờng dùng đèn klystron để khuếch đại công suất. Đèn klystron khuếch đại khá tuyến tính phù hợp cho phát nhiều ch­ương trình số có nén, điều chế QPSK. Công suất thực tế khi phát các ch­ương trình phụ thuộc vào:

+ Số lư­ợng ch­ương trình đang phát, nếu nhiều chư­ơng trình thì công suất phát lớn. ngư­ợc lại phát ít ch­ương trình công suất giảm đi.

+ Chất l­ượng ch­ương trình, nếu tất cả các ch­ương trình đòi hỏi chất l­ượng cao (có vận tốc bít lớn) thì công suất phát phải tăng. Nếu các ch­ương trình có chất l­ượng vừa phải (vận tốc bít thấp), thì công suất phát không cần phải tăng cao.

+ Nếu trời có m­ưa nhất là mư­a rào, sóng bị suy giảm mạnh thì công suất phát phải tăng lên để bù cho l­ượng sóng bị mất trong vùng mư­a.

+ Nếu thêm các dịch vụ khác (ví dụ cung cấp thêm lnternet) qua trạm phát này,

công suất cũng phải tăng lên chút ít.



+ Nếu anten parabol phát có kích thư­ớc bé, độ tăng ích thấp, thì công suất phát phải cao. Vì vậy khi xây dựng trạm phát như­ thế này th­ường lắp đặt anten phát có kích thư­ớc khá lớn. Tuy nhiên anten lớn lại kéo theo nhiều việc khó khăn về cơ khí, về điều khiển, về chống bão gió. Th­ường chọn anten Cassegrain đ­ường kính 11m, phản xạ hai lần và có độ tăng ích lớn tới 62,5 db sẽ cho kết quả tốt.

Hệ thống anten và điều khiển anten: Anten phát phải h­ướng đúng và chính xác tới vệ tinh cần truyền. Vệ tinh treo lơ lửng trong không gian, cách trái đất khoảng 36.000 km, chuyển động xung quanh trái đất bằng vận tốc tự quay quanh trục của trái đất và luôn đi cùng trái đất. Từ trái đất nhìn lên thấy vệ tinh đứng yên, nên gọi là vệ tinh địa tĩnh.

Nh­ưng thực ra vệ tinh không thật tĩnh, vì nó chịu các lực hấp dẫn hút đẩy của các hành tinh gần xa hệ mặt trời. Có thời điểm vệ tinh bị sai lệch vị trí, việc thu và phát tín hiệu về trái đất của vệ tinh sẽ yếu đi. Trạm phát sóng mặt đất phải dựa vào thông số của tín hiệu thu đ­ược, phải tự chỉnh anten phát h­ướng đúng vào vệ tinh, làm cho vệ tinh thu tốt nhất và phát xuống trái đất với h­ướng chính xác nhất. Việc điều khiển này hiện nay dùng máy tính PC.

Tất nhiên ng­ười quản lý vệ tinh phải xây dựng trạm theo dõi và điều khiển vệ tinh liên tục. Vệ tinh đ­ược chỉnh trở lại đúng vị trí nhờ các động cơ phản lực gắn trên vệ tinh. Các động cơ phản lực này đ­ược tắt mở và điều chỉnh từ các trạm điều khiển trên mặt đất.



2.4.4. TRUYỀN HÌNH QUA MẠNG INTERNET (IPTV)

Truyền hình sử dụng giao thức IP (IPTV) là một hệ thống ở đó các dịch vụ truyền hình số cung cấp tới người tiêu dùng đăng ký thuê bao sử dụng giao thức IP trên kết nối băng rộng. IPTV được cung cấp trên Internet nên đôi khi dịch vụ này còn gọi là Internet TV hay Web TV. IPTV thường được cung cấp cùng với dịch vụ Video-on-Demand (VoD) và cũng có thể cung cấp cùng với các dịch vụ Internet khác như truy cập Web và VoIP, do đó còn được gọi là “Triple Play” và được cung cấp bởi nhà khai thác dịch vụ băng rộng sử dụng chung một hạ tầng mạng. IPTV có cơ hội rất lớn để phát triển nhanh chóng khi mà mạng băng rộng đã có mặt ở khắp mọi nơi và hiện nay đã có trên 100 triệu hộ gia đình sử dụng dịch vụ băng rộng trên toàn cầu. Rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn trên thế giới đang triển khai thăm dò IPTV và xem như một cơ hội mới để thu lợi nhuận từ thị trường hiện có của họ và coi đó như một giải pháp tự bảo vệ trước sự lấn sân của các dịch vụ truyền hình cáp. Tại thị trường cung cấp dịch vụ ở Việt Nam, dịch vụ IPTV đã bắt đầu được thử nghiệm cung cấp với một số dịch vụ cơ bản. Điều này xem như là cơ hội kinh doanh dịch vụ mới của các nhà cung cấp dịch vụ tại Việt Nam, khi mà cơ sở hạ tầng mạng băng rộng đã và đang phát triển mạnh mẽ cùng với sự đòi hỏi nhu cầu của khách hàng ngày càng cao. Phần nội dung sau đây sẽ cho chúng ta thấy rõ tiềm năng to lớn của dịch vụ IPTV trong mạng băng rộng và khả năng ứng dụng triển khai IPTV trên thị trường viễn thông Việt Nam.



Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV:

Mạng truy nhập băng rộng: Hạ tầng mạng IP băng rộng để truyền dịch vụ từ nhà cung cấp dịch vụ IPTV đến khách hàng. Mạng truy nhập sẽ tận dụng phần hạ tầng mạng XDSL có sẵn. Để cung cấp dịch vụ với chất lượng tốt và tiêu thụ ít băng thông khi có đồng thời nhiều truy nhập đến hệ thống, mạng truy nhập băng rộng (B-RAS/MSS và DSLAM) cần phải được hỗ trợ multicast. Đối với DSLAM, ngoài hỗ trợ multicast, DSLAM còn cần hỗ trợ IGMP version 2. Ngoài ra, B-RAS/MSS và DSLAM cũng cần hỗ trợ các giao tiếp Ethernet chuẩn (FE, GE). Mạng cũng phải có khả năng hỗ trợ QOS từ đầu cuối đến đầu cuối, đảm bảo được băng thông cần thiết và độ ưu tiên cho các kênh truyền hình quảng bá cũng như các phiên Video theo yêu cầu đang sử dụng (phải đạt được độ mất gói và jitter tối thiểu). Băng thông XDSL do các DSLAM cung cấp đến khách hàng phải có khả năng lên đến 4-5 Mbps.




Hình 2.23: Mô hình kiến trúc hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV

Hệ thống cung cấp nguồn dữ liệu: Thu, nhận và xử lý các dữ liệu chương trình từ các nguồn khác nhau như vệ tinh, truyền hình mặt đất và các nguồn khác để chuyển sang hệ thống Video Headend.

Hệ thống Video Headend: Thu, điều chế và giải mã nội dung hình ảnh và âm thanh từ các nguồn khác nhau và sử dụng các thiết bị mã hóa (encoder) để chuyển đổi nội dung này thành các luồng IP multicast ở khuôn dạng mã hóa mong muốn. Yêu cầu phải có thiết bị đầu cuối cho việc phát nội dung quảng bá. Thiết bị đầu cuối này có khả năng mã hoá một chuỗi các hình ảnh theo thời gian thực bằng kỹ thuật nén dùng MPEG-4 Part 10 hoặc H.264. Hình ảnh mã hoá có thể lấy từ vệ tinh, truyền hình cáp, hệ thống truyền hình mặt đất, máy chủ video, tape playout, v.v... Sau khi mã hoá, các chuỗi (định dạng ASI, SPTS) truyền MPEG sẽ được đóng gói bằng cách sử dụng IP Streamer. Sau đó sẽ truyền những chuỗi gói IP bằng cách sử dụng giao thức UDP/IP. Đầu vào của hệ thống Video Headend là các chương trình truyền hình quảng bá, các kênh truyền hình mua bản quyền thu từ vệ tinh, các kênh truyền hình cáp, các phim từ các nguồn khác như tự sản xuất, từ các thiết bị VCD/DVD player, v.v...

Hệ thống Middleware: Cung cấp khả năng quản lý thuê bao, nội dung và báo cáo hoàn chỉnh cùng với các chức năng quản lý EPG và STB, đồng thời vẫn duy trì tính mở cho việc tích hợp các dịch vụ trong tương lai. Middleware là một giao diện của hệ thống cung cấp dịch vụ IPTV với người sử dụng, nó xác định danh tính cho người dùng. Hiển thị một danh sách các dịch vụ mà thuê bao đó có thể sử dụng và trợ giúp lựa chọn dịch vụ này sau khi đã xác thực danh tính của người dùng. Middleware lưu lại một profile cho tất cả các dịch vụ. Middleware đảm bảo các hoạt động bên trong của dịch vụ truyền hình một cách hoàn hảo. Middleware sẽ không giới hạn bất kỳ hoạt động riêng rẽ nào trong hệ thống, nhưng sẽ giao tiếp trực tiếp với mỗi thành phần được hệ thống hỗ trợ. Middleware hỗ trợ API cho phép mở rộng các chức năng mới và truyền dữ liệu giữa các hệ thống.

Hệ thống phân phối nội dung: Bao gồm các cụm máy chủ VOD và hệ thống quản lý VOD tương ứng, cho phép lưu trữ các nội dung đã được mã hóa và thiết lập các chính sách phân phối nội dung một cách mềm dẻo. Hệ thống này cũng cho phép nhà khai thác mở rộng một cách kinh tế, phù hợp với tải và yêu cầu dịch vụ của các thuê bao. Máy chủ VOD sẽ lưu nội dung thực và cung cấp cho thuê bao khi nó nhận được sự xác thực danh tính từ Middleware. Nó cho phép các thuê bao đặt và xem những bộ phim chất lượng cao và chương trình theo yêu cầu (chương trình này được lưu trên máy dịch vụ và truyền tải theo yêu cầu). Hệ thống này cũng cung cấp những chức năng điều khiển VCR như fast-forward, pause, và rewind.

Hệ thống quản lý bản quyền số (DRM): DRM giúp nhà khai thác bảo vệ nội dung của mình, như trộn các tín hiệu truyền hình hay mã hóa nội dung VoD, khi truyền đi trên mạng Internet và tích hợp với tính năng an ninh tại STB ở phía thuê bao. DRM dùng để bảo mật nội dung các khóa giải mã của các thuê bao. Những nội dung được tải trên những máy chủ nội dung sẽ được mã hóa trước bằng hệ thống DRM và nó cũng chỉ mã hóa nội dung broadcast để bảo mật sự phân bố đến Set-top Box (STB). Hệ thống có khả năng hỗ trợ chức năng mã hoá trong các Headend tương ứng và cung cấp khoá mật mã cho các Headend này. Hệ thống DRM chứa khoá cho phần nội dung của một cơ sở dữ liệu khoá đồng thời bí mật phân phối cơ sở dữ liệu này tới STB. Hệ thống DRM cũng sẽ hỗ trợ thêm vào phần nội dung các chức năng thủ thuật trong khi xem (tua nhanh, tua lại, v.v...). Hệ thống DRM sẽ dựa trên các khái niệm của hệ thống cơ sở hạ tầng khoá công cộng (Public Key Infrastructure, PKI). PKI dùng các thẻ kỹ thuật số X.509 để xác nhận mỗi thành tố trong hệ thống DRM đồng thời để mã hoá an toàn dữ liệu có dùng các khoá chung/riêng.

Hệ thống quản lý mạng và tính cước: Hệ thống này quản lý và tính cước dịch vụ truy cập của thuê bao IPTV.

Set-top Box (STB): Thiết bị đầu cuối phía khách hàng, cho phép thu, giải mã và hiển thị nội dung trên màn hình TV. STB cần hỗ trợ các chuẩn MPEG-4/H.264. Ngoài ra, STB cũng có thể hỗ trợ HDTV, có khả năng kết nối với các thiết bị lưu trữ bên ngoài, video phone, truy nhập web (Walled garden), v.v... STB cung cấp các ứng dụng truyền thông và giải trí. STB sẽ hỗ trợ kết nối giữa thiết bị tivi và mạng điện thoại, cũng như Internet và thư viện ảnh ảo của nhà cung cấp dịch vụ. Nó có thể giải mã những chuỗi dữ liệu và hình ảnh đến dựa vào địa chỉ IP, đồng thời thể hiện các hình ảnh này trên TV. STB sẽ hỗ trợ chuẩn H.264/MPEG-4 Part 10 và phần mềm client Middleware của nó sẽ được dựa trên một cấu trúc thick client, điều đó có nghĩa là ứng dụng và dữ liệu thể hiện sẽ lưu trên STB.



Các dịch vụ cung cấp bởi IPTV:

Cung cấp các dịch vụ quảng bá: Quảng bá ti vi (Broadcast TV); kênh âm thanh (Audio Channel); truyền hình trực tuyến (Time-Shift TV); VOD băng hẹp.

Cung cấp các dịch vụ theo yêu cầu: Video theo yêu cầu (Video on Demand - VOD); âm nhạc theo yêu cầu (Music on Demand - MOD); TV theo yêu cầu (TV on Demand - TVOD).

Cung cấp các dịch vụ tương tác: thông tin tương tác (Interactive Information); truyền hình tương tác (Interactive TV); công ích, từ thiện, ... trực tuyến (Online Subscription); đánh bạc trực tuyến (Online Gambling); phỏng vấn trực tuyến (Online Bill Enquiry); trò chơi (Game); Web; Email; TV thương mại (TV-Commerce).


2.5 C¸c hÖ thèng truyÒn dÉn sè (SMPTE, AES3, IEEE 1394)

Việc định nghĩa một hệ thống truyền dẫn phải bao gồm cả quá trình mã hóa và điều chế của nó. Trong một môi trường cụ thể, định nghĩa phải xác định rõ môi trường vật lý, kết nối…. Một vài hệ thống đã được triển khai rộng rãi sẽ được trình bày trong phần này.



2.5.1. Thành phần 4:2:2 bit song song (SMPTE 125M)

SMPTE đã đưa ra một vài tiêu chuẩn giao diện số cho các tín hiệu của hệ NTSC, PAL và HDTV trong cả hai định dạng song song và nối tiếp. SMPTE 125M là một giao diện song song 10 bit cho hệ thống 525/60 hoạt động theo tiêu chuẩn ITU-R trong định dạng 4:2:2. Một cáp đặc biệt được sử dụng, gồm 12 mạch xoắn đôi với các bộ nối DB-25. Mười cặp được sử dụng cho dữ liệu, cặp thứ 11 dùng để truyền xung đồng hồ, cặp còn lại dùng để tiếp đất. Độ dài của cáp có thể là 50m không có sự cân bằng; độ dài cũng có thể lên tới 300m nhưng phải được cân bằng. Lưu ý là những giao diện song song này phải khớp với các mạch cá nhân trong cáp nhiều dây một cách chính xác để việc đo thời gian của mỗi đường dẫn bit nằm trong khoảng dung sai của đồng hồ. Nó giới hạn chỉ tiêu của các giao diện song song.

Thiết kế cơ bản của một giao diện song song này cũng có thể được mở rộng thành một định dạng cho phiên bản số của định dạng SMPTE 240M để sản xuất HDTV analog. Giao diện số này được đề cập trong tiêu chuẩn 260M SMPTE.

2.5.2. Hệ thống 10 bit nối tiếp (SMPTE 259M)

Mặc dù phần cứng cho các giao diện song song khá đơn giản, nhưng các cáp nhiều dây lại có giá thành cao, không linh hoạt và còn bị giới hạn về độ dài. Hơn nữa, chúng lại quá mới mẻ đối với các trang thiết bị hầu hết là analog đang tồn tại, có nghĩa là không có một loại cáp hiện hành nào có một giao diện số sử dụng với giao diện số song song. Điều này có thể thực hiện được nếu có một giao diện số sử dụng tiêu chuẩn đồng trục RG-59 sẵn có trong các hệ thống video analog. SMPTE 259M là giao diện nối tiếp cho truyền dẫn 10 bit các tín hiệu số tổng hợp hoặc thành phần chuẩn 625/50 hoặc 525/60. Tiêu chuẩn này cũng là tiêu chuẩn cho giao diện số nối tiếp (SDI).

Cáp đồng trục được sử dụng với các bộ kết nối BNC (IEC 169-8). Các bít của mỗi mẫu được sắp xếp theo dạng chuỗi với LSB được truyền trước tiên và quá trình mã hóa được xáo trộn nhờ mã NRZI.

Đồng bộ của định dạng cho tín hiệu thành phần được thực hiện bằng cách sử dụng các tín hiệu SAV và EAV đã có sẵn trong định dạng đầu vào song song, như đã ấn định trong SMPTE 125M.



2.5.3. Giao diện audio AES3

AES3 là giao diện số dạng chuỗi hỗ trợ cho hai kênh audio và một vài loại dữ liệu khác không phải là audio. AES3 sử dụng một cáp đôi xoắn đơn có thể trải dài tới 100m mà không cần cân bằng. Nó cũng có thể sử dụng với cáp đồng trục, với độ dài cho phép lên tới 1 km.

Định dạng này tự tạo xung đồng bộ, tự đồng bộ và có thể được sử dụng với bất cứ tần số lấy mẫu nào. 64 bít được truyền cho mỗi chu kỳ lấy mẫu, trong một khung hình phụ

ChƯ­¬ng 3: Xö lý lƯ­­u tr÷ Audio - Video sè

3.1 Tæng qu¸t vÒ c¸c thiÕt bÞ l­ưu tr÷ Audio – Video sè

3.1.1 VËt liÖu tõ tÝnh (B¨ng DAT)

Đối với ghi âm số, ứng với các tín hiệu số 1, 0 băng từ được nhiễm từ với độ bão hoà theo hai hướng ngược nhau. Ví dụ với từ mã nhị phân là 0, độ nhiễm từ bão hoà âm, còn đối với từ mã là 1 sẽ nhiễm từ đến bão hoà về phía dương hoặc ngược lại.




Hình 1.82. Quá trình nhiễm từ trên băng

Băng ghi âm số có một đặc điểm khác so vói băng dùng trong kỹ thuật tương tự như băng mỏng hơn, độ mịn hạt cao hơn để có thể tăng mật độ ghi. Hình 1.82 miêu tả hai quá trình nhiễm từ trên băng đối với trường hợp ghi âm tương tự và ghi âm số. Những vùng thay đổi cực từ này sẽ ghi nhận giá trị 1 hoặc 0 của dữ liệu.


3.1.2 æ cøng, thiÕt bÞ nhí

I. Ổ đĩa cứng (Hard Disk Drive : HDD )

HDD là thiết bị chứa chương trình để giúp máy vi tính hoạt động và lưu dữ liệu của người sử dụng. HDD có nhiều chuẩn, loại, dung lượng... Một máy vi tính có thể gắn nhiều HDD, số lượng tùy theo số đầu cắm trên Mainboard cho phép.




Dung lượng ổ đĩa cứng tăng trưởng theo hàm mũ với thời gian. Đối với những máy PC thế hệ đầu, ổ đĩa dung lượng 20 megabyte được coi là lớn. Cuối thập niên 1990 đã có những ổ đĩa cứng với dung lượng trên 1 gigabyte. Vào thời điểm đầu năm 2005, ổ đĩa cứng có dung lượng khiêm tốn nhất cho máy tính để bàn còn được sản xuất có dung lượng lên tới 40 gigabyte còn ổ đĩa lắp trong có dung lượng lớn nhất lên tới một nửa terabyte (500 GB), và những ổ đĩa lắp ngoài đạt xấp xỉ một terabyte. Cùng với lịch sử phát triển của PC, các họ ổ đĩa cứng lớn là MFM, RLL, ESDI, SCSI, IDE và EIDE, và mới nhất là SATA. Ổ đĩa MFM đòi hỏi mạch điều khiển phải tương thích với phần điện trên ổ đĩa cứng hay nói cách khác là ổ đĩa và mạch điều khiền phải tương thích. RLL (Run Length Limited) là một phương pháp mã hóa bit trên các tấm đĩa giúp làm tăng mật độ bit. Phần lớn các ổ đĩa RLL cần phải tương thích với bộ điều khiển nó làm việc với. ESDI là một giao diện được phát triển bởi Maxtor làm tăng tốc trao đổi thông tin giữa PC và đĩa cứng. SCSI (tên cũ là SASI dành cho Shugart (sic) Associates), viết tắt cho Small Computer System Interface, là đối thủ cạnh tranh ban đầu của ESDI. Khi giá linh kiện điện tử giảm (do nhu cầu tăng lên) các chi tiết điện tử trước kia đặt trên cạc điều khiển đã được đặt lên trên chính ổ đĩa cứng. Cải tiến này được gọi là ổ đĩa cứng tích hợp linh kiện điện tử (Integrated Drive Electronics hay IDE). Các nhà sản xuất IDE mong muốn tốc độ của IDE tiếp cận tới tốc độ của SCSI. Các ổ đĩa IDE chậm hơn do không có bộ nhớ đệm lớn như các ổ đĩa SCSI và không có khả năng ghi trực tiếp lên RAM. Các công ty chế tạo IDE đã cố gắng khắc phục khoảng cách tốc độ này bằng phương pháp đánh địa chỉ logic khối (Logical Block Addressing - LBA). Các ổ đĩa này được gọi là EIDE. Cùng lúc với sự ra đời của EIDE, các nhà sản xuất SCSI đã tiếp tục cải tiến tốc độ SCSI. Những cải tiến đó đồng thời khiến cho giá thành của giao tiếp SCSI cao thêm. Để có thể vừa nâng cao hiệu suất của EIDE vừa không làm tăng chi phí cho các linh kiện điện tử không có cách nào khác là phải thay giao diện kiểu "song song" bằng kiểu "nối tiếp", và kết quả là sự ra đời của giao diện SATA. Tuy nhiên, hiệu suất làm việc của các ổ đĩa cứng SATA thế hệ đầu và các ổ đĩa PATA không có sự khác biệt đáng kể.

Phân loại:



  • ổ đĩa cứng gắn trong máy tính.

  • ổ đĩa cứng gắn ngoài máy tính:

HDD Mobil Rack



    • Là một hộp chứa đĩa cứng di dộng. Phần khung được gắn vào thùng máy như một ổ đĩa CD-ROM thông thường nhưng phần ruột là một hộp chứa đĩa cứng có tay cầm phía trước.

External HDD






    •  Size-Là ổ đĩa cứng được gắn bên ngoài thùng máy tính. Đĩa cứng được để trong một hộp gọi là External HDD box (hộp chứa đĩa cứng gắn ngoài) - là hộp cho phép gắn đĩa cứng dạng IDE/SCSI, có đầu nối dây nguồn AC và có cổng nối cáp vào cổng LPT (giao diện song song) hoặc SCSI (giao diện SCSI) của máy tính.

Каталог: file -> downloadfile8
downloadfile8 -> Bài Luận Đề tài: Mối lien hệ giữa dân số và môi trường MỤc lụC
downloadfile8 -> Bài 1: ( 5 điểm) A=24,4872 1\ Tính a = 2\ Tính giá trị của biểu thức: B=7,708220309 B= tại X =; z = 4 Bài 2
downloadfile8 -> Đề tài: Kỹ thuật truyền số liệu trong mạng máy tính cục bộ Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện
downloadfile8 -> Lời ngỏ của giáo sư Nguyễn Lân Dũng Cùng bạn đọc
downloadfile8 -> NGƯỜi coi thi đ ĐỀ chính thứC
downloadfile8 -> Đề Tài Liên hệ thực tiễn việc áp dụng các học thuyết Phương Đông ở doanh nghiệp Toyota tại Việt Nam hiện nay
downloadfile8 -> Phát triển các hình thức liên doanh với nước ngoài trong sản xuất hàng xuất khẩu ở Nghệ An MỞ ĐẦU
downloadfile8 -> Luận văn TÌnh hình thưƠng mại giữa việt nam và CÁc nưỚc khối nam mỹ
downloadfile8 -> Đề tài Thái độ của người hâm mộ sau khi kết thúc giải bóng đá vô địch quốc gia Việt Nam năm 2012
downloadfile8 -> SỞ gd&Đt quảng ngãi kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp trưỜng trưỜng thpt chuyên năm họC 2011-2012

tải về 1.06 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương