intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Truyền thông đa phương tiện: Chương 2 - ThS. Trần Đắc Tốt

Chia sẻ: Hoathachthao | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:104

Thêm vào BST
Báo xấu
37
lượt xem 9
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền thông đa phương tiện: Chương 2 Đặc tính, yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện, cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát các thiết bị đa phương tiện; Biểu diễn âm thanh số; Hệ thống video tương tự; Biểu diễn hình ảnh và video số; Đặc tả kỹ thuật màu sắc Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện; Chất lượng của dịch vụ truyền thông đa phương tiện.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền thông đa phương tiện: Chương 2 - ThS. Trần Đắc Tốt

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN (Multimedia Communication) Giảng viên: Ths. Trần Đắc Tốt – Khoa CNTT Email: tottd@cntp.edu.vn Website: www.oktot.com Facebook: https://www.facebook.com/oktotcom/ Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 1
  2. MÔN HỌC: TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Chương 1: Tổng quan truyền thông đa phương tiện Chương 2: Đặc tính, yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện Chương 3: Các chuẩn nén dữ liệu đa phương tiện Chương 4: Truyền dữ liệu đa phương tiện Chương 5: Các ứng dụng truyền thông đa phương tiện Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 2
  3. CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH, YÊU CẦU CỦA DỮ LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN Khái quát các thiết bị đa phương tiện Biểu diễn âm thanh số Hệ thống video tương tự Biểu diễn hình ảnh và video số Đặc tả kỹ thuật màu sắc Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện Chất lượng của dịch vụ truyền thông đa phương tiện Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 3
  4. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU Mục đích: Giới thiệu các thiết bị đa phương tiện Các đặc tính cơ bản và các yêu cầu của các hệ thống âm thanh, hình ảnh, video số. Khái niệm, ứng dụng và phân loại các hệ thống đa phương tiện (Multimedia system). Yêu cầu: Sinh viên nắm vững các khái niệm cơ bản về Thiết bị đa phương tiện Cách biểu diễn, Các đặc tính cơ bản của thông tin đa phương tiện: âm thanh, hình ảnh, video. Các yêu cầu của hệ thống đa phương tiện. Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 4
  5. CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH, YÊU CẦU CỦA DỮ LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN Khái quát các thiết bị đa phương tiện Biểu diễn âm thanh số Hệ thống video tương tự Biểu diễn hình ảnh và video số Đặc tả kỹ thuật màu sắc Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện Chất lượng của dịch vụ truyền thông đa phương tiện Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 5
  6. Khái quát các thiết bị đa phương tiện Thiết bị lưu trữ số liệu Các loại đĩa CD/DVD HDD Thiết bị tương tác CD-I, DVI Thiết bị ngoại vi và card mở rộng Graphic Video Sound Thiết bị đồng bộ Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 6
  7. Khái quát các thiết bị đa phương tiện Thiết bị tín hiệu liên tục (analog) Sources Destinations Filters Microphone Speaker Analog video effects device Video camera Video display Analog video effects device Video tape player Video tape recorder Audio mixer Audio tape player Audio tape recorder Video scan converter Videodisc player Photographic camera Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 7
  8. Khái quát các thiết bị đa phương tiện Thiết bị số Capture Presentation Processing ASCII keyboard Display MIDI keyboard MIDI synthesizer Audio encoder or decoder Image scanner Printer Image encoder or decoder 3D digitizer 3D graphic hardware Video frame grabber Framebuf, adapter Video encoder or decoder Video digitizer Digital video effects device Audio digitizer Audio Digital-to-Analog Digital audio effects device Converter Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 8
  9. CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH, YÊU CẦU CỦA DỮ LIỆU ĐA PHƯƠNG TIỆN Khái quát các thiết bị đa phương tiện Biểu diễn âm thanh số Hệ thống video tương tự Biểu diễn hình ảnh và video số Đặc tả kỹ thuật màu sắc Các đặc tính chính và yêu cầu của thông tin đa phương tiện Chất lượng của dịch vụ truyền thông đa phương tiện Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 9
  10. Biểu diễn âm thanh số Đặc tính cơ bản của tín hiệu âm thanh Âm thanh là các dao động cơ học của các phân tử không khí và lan truyền trong không khí, va đập vào màng nhĩ, làm rung màng nhĩ và kích thích bộ não. Âm thanh, giống như nhiều sóng, được đặc trưng bởi tần số, biên độ và vận tốc lan truyền (tốc độ âm thanh). Đối với thính giác của người, âm thanh nghe được thường là sự dao động, trong dải tần số từ khoảng 20 Hz đến khoảng 20 KHz. Biên độ âm thanh thay đổi rất lớn (ở tần số 1 KHz): Từ 0.000283 dyne/cm2 đến 0.000283 x 106 dyne/cm2. Cận dưới: 0 dB ~ 0.000283 dyne/cm2 dB= 20log10(X/Y) Cận trên: 100dB – 120dB Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 10
  11. Biểu diễn âm thanh số Biểu diễn số của âm thanh Sóng âm liên tục sẽ được biến đổi thành tín hiệu điện liên tục nhờ microphone.  Tín hiệu điện này đo bằng volt, ta gọi là tín hiệu tương tự (analog signal).  Để máy tính có thể xử lý và truyền tín hiệu âm thanh, tín hiệu điện liên tục phải được biến đổi thành tín hiệu số (digital signal).  Ba giai đoạn trong biến đổi từ tín hiệu tương tự ra tín hiệu số (ADC: Analog to Digital Converter):  Lấy mẫu (sampling)  Lượng hoá (quantization)  Mã hoá (coding) Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 11
  12. Biểu diễn âm thanh số Chuỗi giá trị số hóa 001 011 100 100 010 001 011 110 110 Hình 2.1: Quá trình chuyển đổi tín hiệu từ dạng tương tự ra dạng số Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 12
  13. Biểu diễn âm thanh số Lấy mẫu: Sự biến đổi thời gian liên tục thành các giá trị rời rạc được gọi là lấy mẫu (sampling) Trục thời gian được chia thành những khoảng cố định, giá trị của biên độ tín hiệu được đọc tại thời điểm bắt đầu của thời khoảng. Thời khoảng này được xác định một xung đồng hồ. Tần số của xung đồng hồ được gọi là tốc độ lấy mẫu hay tần số lấy mẫu. Mạch điện thực hiên việc này gọi là mạch lấy mẫu và dừng. Mỗi điểm dừng lấy mẫu ứng với một giá trị của biên độ; Ta có một dãy nhiều giá trị liên tục, nhưng rời rạc theo thời gian; Mỗi thời khoảng, mẫu chỉ có một giá trị. Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 13
  14. Biểu diễn âm thanh số Lượng hoá: Sự biến đổi các giá trị mẫu liên tục thành các giá trị rời rạc được gọi là lượng hoá (quantization) Trong quá trình xử lý này ta chia dãy tín hiệu thành các số cố định của các thời khoản, mỗi thời khoảng bằng nhau và được gán một số. Mỗi mẫu có một số giới hạn các giá trị chọn lựa. Trong hình 2.1 (c) mỗi thời khoảng có thể có nhiều giá trị và được gán một giá trị duy nhất (số nguyên từ 0 đến 7). Ví dụ: Trong hình 2.1 (c) hai thời khoản cuối cùng đều có giá trị là 6. Kích thước (khoảng) giá trị trong một thời khoảng gọi là bước lượng hoá (quantization step). Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 14
  15. Biểu diễn âm thanh số Mã hoá: Quá trình biểu diễn lượng giá trị bằng số được gọi là mã hoá (coding) Trong ví dụ, 8 mức lượng hoá được dùng. Các mức được mã hoá bằng 3 bit trong hệ thống số nhị phân. Nếu tốc độ lấy mẫu và số mức lượng hoá đủ lớn thì tín hiệu số được biểu diễn bằng đường bao tín hiệu góc. Khi cần tái tạo tín hiệu tương tự từ dữ liệu số, một bộ chuyển đổi từ số sang tương tự (DAC: Digital to Analog Converter) được sử dụng. Các giá trị lượng hoá được xác định trên cơ sở số mức lượng hoá. Các tín hiệu này đi qua bộ lọc thấp qua (low-pass filter) để tái tạo gần đúng tín hiệu góc. Nguyên lý của ADC và DAC đã mô tả cũng được áp dụng cho video và các tín hiệu khác. Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 15
  16. Biểu diễn âm thanh số Biểu diễn số của âm thanh Chuỗi giá trị số(a) Bước tính hiệu(b) Tín hiệu góc được phục hồi sau khi qua bộ lọc thấp tần(c) Hình 2.2: Quá trình chuyển đổi tín hiệu từ dạng số ra dạng tương tự Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 16
  17. Biểu diễn âm thanh số Trong quá trình biến đổi ADC quan trọng nhất là chọn tốc độ lấy mẫu và số mức lượng hoá, trong các loại tín hiệu tương tự khác nhau và trong các ứng dụng khác nhau. Xác định tốc độ lấy mẫu: Tốc độ lấy mẫu phụ thuộc vào tần số của tín hiệu tương tự mà ta muốn biến đổi. Theo lý thuyết Nyquist, nếu một tín hiệu tương tự có tần số f thì tần số mẫu nhỏ nhất phải là 2f. Nếu tần số lấy mẫu chính xác bằng 2f, ta nói là lấy mẫu tới hạn. Trong thực hành tốc độ mẫu phải lớn hơn 2f. Ví dụ: Tốc độ lấy mẫu CD audio là 44.1 kHz, và băng audio kỹ thuật số là 48 kHz để thể hiện âm thanh tần số 20 kHz. Tần số tiếng nói trong khoảng 3.1 kHz. Biến đổi tín hiệu tiếng nói tín hiệu số ta dùng tốc độ lấy mẫu là 8 kHz. Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 17
  18. Biểu diễn âm thanh số Nếu tần số của tín hiệu tương tự lớn hơn 1/2 tần số lấy mẫu thì tần số của tín hiệu bị giảm đi nhỏ thua hoặc bằng 1/2 tần số lấy mẫu khi đi qua bộ lọc thấp qua. (a) 8kHz (b) 6kHz (c) Lượng hóa (d) 2kHz Hình 2.3: Tín hiệu ngã vào tần số lớn hơn 1/2 tần số lấy mẫu sinh ra một tín hiệu răng cưa có tần số khác và thấp hơn Hiện tượng này gọi là hiện tượng răng cưa (aliasing): Vấn đề nghiêm trọng đối với các hệ thống dùng cơ chế lấy mẫu khi tín hiệu có tần số lớn hơn 1/2 tần số lấy mẫu. Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 18
  19. Biểu diễn âm thanh số Xác định số mức lượng hoá: Số mức lượng hoá dùng để xác định một cách trung thực biên độ của tín hiệu số so với tín hiệu tương tự gốc. Sự khác biệt tối đa giữa giá trị lượng hoá và giá trị tín hiệu tương tự gốc gọi là bước lượng hoá. Sự khác biệt này còn được gọi là lỗi lượng hoá hay nhiễu lượng hoá. Số mức lượng hoá càng lớn thì bước lượng hoá càng nhỏ và kéo theo nhiễu lượng hoá càng nhỏ. Số các mức lượng hoá xác định số bít cần thiết để biểu diễn mẫu và được xác định bởi công thức: b = log2Q , Q = 2b Trong đó: b: số bit cần thiết để biểu diễn, Q: số mức lượng hoá. Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 19
  20. Biểu diễn âm thanh số Xác định số mức lượng hoá: Số mức lượng hoá dùng để xác định một cách trung thực biên độ của tín hiệu số so với tín hiệu tương tự gốc. Mối quan hệ giữa chất lượng tín hiệu số hoá và tín hiệu tương tự gốc đo bằng hệ số nhiễu tín hiệu (SNR - Signalto-noise ratio) tính bằng dB được định nghĩ bởi: SNR=20log10(S/N). Với S: biên độ cực đại của tín hiệu, N: nhiễu lượng hoá. Nếu lấy bước lượng giá là q thì N = q và S = 2bq Thay vào biểu thức: SNR = 20log10(2bq/q) = 20b log10(2) = 6b Ta thấy nếu dùng thêm 1 bit để biểu diễn các mẫu làm gia tăng hệ số nhiễu tín hiệu là 6 dB. Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

CEO.24: Bộ 240+ Tài Liệu Quản Trị Rủi Ro Doanh Nghiệp
249 tài liệu
1533 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2