Bài giảng Truyền thông đa phương tiện - ĐH Kinh tế

B CÔNG TH NG Ộ ƯƠ

TR NG Đ I H C KINH T - K THU T CÔNG NGHI P ƯỜ Ạ Ọ Ậ Ỹ Ế Ệ

KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN Ệ

BÀI GI NG Ả TRUY N THÔNG ĐA PH

NG TI N

Ề

ƯƠ

Ệ

Đ i t ố ượ ng: HSSV trình đ Đ i h c, Cao đ ng, TCCN ộ ạ ọ ẳ

Ngành đào t o: Công ngh thông tin ệ ạ

L u hành n i b ộ ộ ư

M C L C Ụ Ụ

L I GI I THI U Ờ Ớ Ệ ..................................................................................................1

Ch ng 1 . NH P MÔN MULTIMEDIA ............................................................... ươ Ậ

1.1. T ng quan .......................................................................................................... ổ

1.2. Mô hình truy n thông con ng i ề ườ .....................................................................

...................................................................................................... 1.2.1. H th ng v t lý ệ ố ậ

1.2.2. S mã hóa đ n gi n ả ............................................................................................... ự ơ

1.2.3. S c m nh n ự ả ậ ...........................................................................................................

1.2.4. B nh ớ ..................................................................................................................... ộ

1.2.5. H th ng nh n th c ệ ố ứ ............................................................................................... ậ

1.2.6. H th ng nh ệ ố ớ ..........................................................................................................

1.3. ng và h i t c l Ướ ượ ộ ụ .........................................................................................

1.3.1. S h i t c a vi n thông và tin h c ự ộ ụ ủ ọ ..................................................................... ễ

1.3.2. Các ki n trúc cho các ng d ng m ng ạ ................................................................. ứ ụ ế

1.3.3. M ng máy tính ........................................................................................................ ạ

1.3.4. Tích h p ợ ...................................................................................................................

1.3.5. Tính toán có th v n chuy n đ c ể ậ ể ượ ........................................................................

......................................................................................... 1.3.6. Các trình n thông minh ẩ

1.3.7. S h i t ự ộ ụ .................................................................................................................

Ch ng 2. KHÁI NI M CHUNG V ÂM THANH AUDIO VÀ VIDEO ............ ươ Ề Ệ

2.1. K thu t Audio .................................................................................................. ậ ỹ

2.1.1. Khái ni m ệ ................................................................................................................

2.1.2. ng d ng ụ ................................................................................................................ Ứ

2.1.3. K thu t Audio s ậ ố .................................................................................................. ỹ

2.1.4. Gi i thi u v âm thanh và h th ng x lý âm thanh ........................................... ớ ệ ố ử ệ ề

2.1.5. M t s khái ni m toán h c trong x lý âm thanh ................................................ ộ ố ử ệ ọ

2.1.6. Các mô hình dùng trong x lý âm thanh ................................................................ ử

2.2. K thu t Video .................................................................................................. ậ ỹ

2.2.1. T ng quan v x lý nh và video s ề ử ả ố .................................................................... ổ

2.2.2. Khái ni m c b n v x lý nh ơ ả ề ử ả ............................................................................ ệ

c b n c a h th ng x lý nh s ử ả

2.2.3. Các ph n t 2.2.4. Lý thuy t toán ng d ng trong x lý nh và video s ầ ử ơ ả ủ ệ ố ế ố ................................................. ố ........................................ ử ả ứ ụ

ươ Ậ Ỹ

Ch MULTIMEDIA: ÂM THANH, HÌNH NH, VIDEO K THU T S Ữ Ệ ng 3. NGUYÊN LÝ, K THU T VÀ CÁC CHU N NÉN D LI U Ậ Ố ................. Ả Ẩ Ỹ

ề ố ộ

ế ệ ạ

3.1. Công ngh đ ệ ườ 3.2. M ng đa ph ươ 3.3. Các giao th c truy n thông đa ph ứ ng truy n t c đ cao ng ti n, các công ngh và ki n trúc. ệ ng ti n th i gian th c ờ ươ ............................................................. ...................................... ự ......................... ệ ề

3.4. Nguyên lý nén d li u ữ ệ ........................................................................................

ng t ả ượ

hóa nh (Image Quantization) ng pháp mã hóa (Shannon – fano và Huffman)

........................................................ ............................... ................................................................................... 3.5. L 3.6. Các ph 3.7. K thu t nén nh, video ỹ ử ươ ậ ả

3.7.1. K thu t nén nh JPEG ......................................................................................... ậ ả ỹ

3.7.2. Chu n nén MPEG, chu n H.26X .......................................................................... ẩ ẩ

NG D CH V (QoS) TRUY N THÔNG ĐA Ấ ƯỢ Ụ Ề Ị

Ch PH ng 4. B O Đ M CH T L Ả NG TI N ươ ƯƠ Ả Ệ .......................................................................................................

ụ ơ ả ng d ch ị ạ ị ượ ủ ề ầ

4.1. Các lo i d ch v c b n và yêu c u chung c a chúng v chát l v .ụ ...............................................................................................................................

........................................................................... 4.1.1. D ch v tho i/telex/Fax/nh n tin ạ ụ ắ ị

4.1.2. D ch v truy n thông đa ph ng ti n ụ ề ị ươ ệ ..................................................................

ng phát tri n c a các lo i d ch v truy n thông đa ạ ị ể ủ ướ ụ ề

4.2. Nhu c u và xu h ầ ệ .............................................................................................................. ng ti n ph ươ

4.2.1. D ch v VoIP ........................................................................................................... ụ ị

4.2.2. D ch v Video th i gian th c ự ................................................................................ ụ ờ ị

4.2.3. D ch v VPN ........................................................................................................... ụ ị

4.2.4. Tích h p d ch v vi n thông trên m ng truy n hình cáp (CATV) ..................... ụ ễ ề ạ ợ ị

4.2.5. D ch v tr c tuy n (Online services) .................................................................... ụ ự ế ị

4.2.6. Thông tin cá nhân toàn c u - D ch v cho t ng lai. ............................................ ụ ầ ị ươ

Ch ng 5. M T S NG D NG MULTIMEDIA .................................................. ươ Ộ Ố Ứ Ụ

5.1. M ng thông tin toàn c u ầ .................................................................................... ạ

5.2. H th ng h i th o truy n hình (Videoconference Systems) ........................... ệ ố ộ ề ả

5.3. H th ng truy n hình theo yêu c u (Video-on-demand System) .................... ệ ố ề ầ

TÀI LI U THAM KH O Ả ........................................................................................ Ệ

.......................................................................................... DANH M C T KHÓA Ụ Ừ

Ch ng 1 : NH P MÔN MULTIMEDIA ươ Ậ

1.1. T ng quan ổ

ẩ ả ủ ệ

ự ủ ờ ố ậ ẩ ủ ể

ọ ắ ả ệ ề

ở ế i trí, nghiên c u khoa h c v..v.. ọ ơ ừ , đ n vui ch i gi S n ph m c a công ngh Multimedia đã và đang xâm nh p ngày càng sâu, ệ ự công s đ n gia đình. Nó xu t hi n trong nhi u lĩnh v c ấ ọ ơ r ng vào m i lĩnh v c c a đ i s ng xã h i. Có th nói các s n ph m c a công ngh ộ ộ có m t t ừ kh p m i n i, t ặ ở giáo d c, y t ế ế ụ ứ ả

S c m nh c a các s n ph m do công ngh Multimedia mang l ẩ ả ứ ự ệ ạ

ạ ủ ườ ử ể ậ ạ

ệ ả ờ

ử ề ệ ả ớ ơ

ạ i là s đa d ng ủ phong phú c a các d ng thông tin. Ng i ta có th thu nh n, s lý thông tin thông qua th giác, thính giác nh âm thanh, hình nh, văn b n mà công ngh Multimedia ả ị i. Đi u này làm cho hi u qu thu nh n, s lý thông tin cao h n so v i thông mang l ậ ạ d ng văn b n. tin ch ỉ ở ạ ả

Ý t ng đ t n n móng cho lĩnh v c công ngh này đã có t ưở ặ ề

ệ ể ố ơ ừ ọ ủ

ờ

ế ị ượ ư ể ệ ỏ

c lo i thi ạ ẳ

ạ ể ư ữ ở ạ ứ

ế ạ ộ d ng sách ? Nh n th c đ ượ ọ ữ ỉ ế ị ệ

năm 1945. Ông ự ủ ỹ Vanner Brush ,giám đ c c quan nghiên c u phát tri n khoa h c c a chính ph M ứ (Director ofthe office Scientific Research and Development in the US lúc b y gi ấ t b cho phép Gouverment) đã đ a ra câu h i là, li u có th ch t o đ l u tr các d ng thông tin đ thay cho sách, nói m t cách khác ch ng nh m i thông ẽ ọ ể ư ạ c ý nghĩa quan tr ng c a lo i tin ch có th l u tr ủ ọ ậ t b có tính ch t trên, hàng lo t các nhà khoa h c, công ngh đã t p trung nghiên thi ậ ạ ấ c u. Nó là c s hay n n t ng c a công ngh Multimedia ngày nay. ệ ủ ứ ề ả ở ở

Năm 1960 Ted Nelson và Andrries Van Dam đã công b công trình nói v k ố

ậ ậ ữ ệ ướ

c gi ộ ẫ ượ ỹ ị ậ ụ ọ nguyên tên và đ ượ ử ụ

ư ử ụ

ớ ố ộ

ệ ể ọ

ứ ổ

ệ ượ ề ậ ờ ộ

ườ

ệ

ộ ư ệ ờ

ườ ừ ủ

ề ỹ i cái tên g i Hypertext và Hypermedia. K thu t này cho thu t truy nh p d li u d c s d ng r ng rãi trong d ch v Web trên đ n nay v n đ ữ ế Internet. Năm 1968 Engleband đã đ a ra đ c h th ng s d ng Hypertext trên máy ượ ệ ố ch c DARPA (US deference tính v i cái tên NLS. B qu c phòng M thành l p t ậ ổ ứ ỹ advanced Research Pr ject Agency) đ nghiên c u v công ngh Multimedia. Năm ề ứ MIT Media Laboratory chuyên nghiên c u v công 1978 phòng thí nghi m kh ng l ồ c thành l p. Ch sau m t th i gian ng n ho t đ ng, nh n th c ngh Multimedia đ ứ ỉ ắ ậ ệ ạ ộ ầ i ta đã đ u đ c t m quan tr ng và ý nghĩa xã h i c a công ngh Multimedia, ng ệ ộ ủ ượ ầ ọ g n 40 tri u USD cho phòng thí nghi m này. M t lo t các công ty, các hãng l n đã t ớ ạ ệ ư ầ ữ cho ra đ i các phòng thí nghi m v Multimedia nh AT & T, BELL, Olivity...Nh ng ề n l c không ng ng c a các nhà khoa h c,công ngh đã cho phep ng i ta g t hái ặ ọ ỗ ự c nhi u k t qu có tính ch t n n móng cho lĩnh v c Multimedia . đ ượ ề ế ấ ề ệ ự ả

Nh ng k t qu này đa nhanh chóng đ ế ượ c tri n khai ng d ng trong các lĩnh ụ ứ ể

ữ ề ả ễ v c truy n hình, vi n thông v.v... ự

1.2. M t vài khái ni m và đ nh nghĩa ộ ệ ị

1.2.1. D li u Multimedia ữ ệ

Thông th ườ ng ghi nh n thông tin ậ

ng chúng ta th c mã hoá và l u gi ượ ườ ữ ạ

m t d ng khác nh ỏ ặ

d ng văn b n , các văn ả ở ạ trên máy tính, khi đó chúng ta có d li u d ng văn ữ ệ ư c ậ ượ ở ộ ạ d ng nào? Chính đi u này ề ả

b n này đ ả ư b n. M t câu h i đ t ra n u thông tin chúng ta thu nh n đ ế ộ ả âm thanh (voice) , hình nh (Image) thì d li u c a nó ở ạ d n đ n m t khái ni m m i ta g i đó là d li u Multimedia. ớ ẫ ữ ệ ủ ữ ệ ế ệ ộ ọ

D li u Multimedia là d li u các d ng thông tin khác nhau. ữ ệ ở ữ ệ ạ

Ví d d li u Multimedia là các d li u các d ng thông tin nh ụ ữ ệ ữ ệ ở ư ạ

- Âm thanh (Sound)

- Hình nh (image) ả

-Văn b n (text). ả

- K t h p c a c ba d ng trên. ế ợ ủ ả ạ

ữ ệ ở

ả Khi nghiên c u các d li u ứ ữ ệ các d ng thông tin trên, ng ữ ườ ữ ệ ở ở

ữ ả ờ

ớ ạ ề ấ

ầ i ta nh n ra r ng c n ằ ậ ạ các d ng âm ph i phân chia d li u Multimedia nh h n n a. B i vì d li u ạ ỏ ơ thanh, hình nh trong quá trình "v n đ ng" theo th i gian có nh ng tính ch t r t khác ậ ấ ấ ộ ậ so v i d ng tĩnh. Đi u này đòi h i k thu t, công ngh x lý r t khác nhau.Vì v y ệ ử ậ ỏ ỹ i ta chia d li u multimedia trong lĩnh v c công ngh Multimedia ng các d ng: ữ ệ ườ ự ệ ạ ở

1. Văn b n (Text) ả

2. Âm thanh (sound)

3. Audio (âm thanh đ ng, có làn đi u) ệ ộ

4. Image/ Picture (Hình nh)ả

5. Motion picture ( nh đ ng) ả ộ

6. Video ( nh đ ng k t h p âm thanh đ ng) ế ợ ả ộ ộ

7. Animation (hình nh s d ng theo nguyên t c chi u phim) ử ụ ế ắ ả

8. AVI (Audio-Video Interleaved AVI)

9. K t h p gi a các d ng trên. ữ ế ợ ạ

1.2.2. Công ngh Multimedia ệ

ữ ệ M t cách đ n gi n công ngh Multimedia là công ngh x lý d li u ệ ử ệ ả ơ ộ

multimedia

ằ

ầ ư ệ ữ ệ ể ư ế

ệ ể ệ ữ ệ ể ổ ư ữ ậ ệ ệ

Chúng ta c n l u ý r ng khái ni m x lý d li u trong công ngh thông tin bao ệ ử ớ hàm các công vi c sau: mã hóa, l u tr , v n chuy n, bi n đ i, th hi n d li u. V i ữ ậ ý nghĩa đó công ngh Multimedia là công ngh mã hóa, l u tr , v n chuy n, bi n ế đ i, th hi n d li u multimedia. ổ ể ệ ữ ệ

1.2.3. Đ ng b (synchronic) ộ ồ

ồ ệ

ấ t r ng d li u multimedia là d li u c a thông tin ọ ữ ệ ở

ộ ữ ệ ả

ệ ử ạ ườ

t b và công ngh x lý khác nhau, khi k t h p chúng l ế ị c đ t ra. Ch ng h n ng ẳ ượ ặ ấ ể ấ ộ ướ ổ ộ

ậ ồ ậ ắ ọ ồ ệ

ự ệ ự ắ ồ ộ

th i gian ph i x y ra cùng m t th i đi m. cùng tr t t Đ ng b là khái ni m r t quan tr ng trong công ngh multimedia, vì chúng ta ệ các d ng khác nhau, m i ỗ bi ạ ủ ế ằ ạ ấ i v n d ng c n ph i có thi ế ợ ầ ạ ế i ta không th ch p nh n nghe ti ng đ đ ng b luôn đ ộ ề ồ súng n tr c khi th y súng b n. Khái ni m đ ng b hay đ ng b hóa ệ (Sychronization) có ý nghĩa quan tr ng trong công ngh multimedia. V y th nào là ế ậ ự ờ th i đ ng b ? hay đ ng b hóa đó là quá trình s s p x p các "s ki n" theo tr t t ồ gian sao cho các s ki n ể ộ ự ệ ở ế ả ả ậ ự ờ ờ ộ

ng đ c xem xét trong lĩnh v c Multimedia có th là các thi ượ ố ượ ự ể

ố ượ ượ

ượ ng. Các "s ki n" đ ng đ i t ng trìu t ự ệ ể ố ượ ng đ ượ

ầ ắ ể

ế ị t b Các đ i t c xem xét trong lĩnh v t lý, c h c và cũng có th là các đ i t ơ ọ ậ c xem xét trong lĩnh v c v c l p trình theo h ự ướ ự ậ ậ Multimedia có th là âm thanh, ánh sáng, m u s c... và th m chí có th là các v n ể ậ đ ng c h c c a các thi ơ ọ ủ ộ t b . ế ị

1.3. Mô hình truy n thông con ng ề i ườ

ậ ề ườ

ể ẫ ầ ủ ề ườ

ủ ườ y u t ế ố ữ ế ạ ọ

i, chúng ta hãy xem xét các i. Trong b t kỳ h i ộ ấ ề khác trong h th ng truy n ệ ố ộ ề ộ ỗ

Các giao th c liên quan ứ

ộ ng suy nghĩ và văn hóa chia s môi tr ng. Đ d n nh p mô hình truy n thông c a con ng thành ph n hi n nhiên rõ ràng c a truy n thông con ng ể i, hai kênh tho i/giao ti p nào gi a m i ng thông là b nh hay văn hóa bi u th chia s c a nó. M i m t chúng ta đ u có b ớ ẻ ủ ị ể nh . Nó cung c p môi tr ấ ườ ườ ẻ ớ

ế

đ n nh n th c ứ ậ Các giao th c ứ

Gi i mã các khái ả Các khái ni m mã hóa ệ

xúc c mả Các giao th c ứ

ni m ệ i mã các xúc c m Gi Các xúc c m mã hóa ả ả ả

i nói

ờ

Gi i mã theo các t ả ừ Mã hóa theo các từ

S nhự ớ S nh ự ớ 6

Nh n th c ứ ậ Nh n th c ứ ậ 5

Ký cứ Ký c ứ 4

C m xúc ả C m xúc ả 3

Các ký hi uệ Các ký hi u ệ 2

Th gi i v t lý ế ớ ậ 1

i 1998 IEEE Các kênh truy n thông con ng ề ườ

M t s ví d ng d ng Multimedia ộ ố ụ ứ ụ

- H th ng xây d ng và so n th o video s . ố ệ ố ự ả ạ

- T p chí đi n t ệ ử ạ

- Trò ch iơ

- Th ươ ng m i đi n t ạ ệ ử

ng tác iTV - Truy n hình t ề ươ

- Truy n hình h i ngh ị ề ộ

- Truy n hình theo yêu c u ề ầ

- Th c t i o. ự ạ ả

…

Các d ng môi tr ạ ườ ng và tín hi u ệ

D ng môi tr ng ạ ườ

Audio synthesised

synthesis digital audio

III – CÁC LĨNH V C NGHIÊN C U NG D NG Ứ Ứ Ự Ụ

Chúng ta đã bi ổ ộ ể ế

ế ệ ả ế

t trong công ngh gi ứ

ộ ể ấ ự ủ ổ

ủ ụ ộ

quan tâm đ n Multimedia, đ n nay ng ự ệ ẫ ế ề ườ ế ả

ự ủ ặ

ng nghiên c u, ng ự ố ượ ạ ố

t m t cách t ng th , công ngh multimedia là công ngh x lý ệ ử ệ ữ d li u multimedia, tuy nhiên chúng ta không bi i quy t nh ng ữ ệ v n đ gì? nó phân chia thành bao nhiêu lĩnh v c nghiên c u . Trong ph n này chúng ầ ự ề ấ ta xem xét m t cách t ng th c u trúc bên trong c a lĩnh v c công ngh này. S đa ệ d ng, phong phú và sinh đ ng c a các ng d ng công ngh Multimedia khi n cho ứ ạ i ta v n còn tranh cãi v cách các h c gi ế ọ ủ phân chia các lĩnh v c nghiên c u, ng d ng c a Multimedia. D a vào đ c thù c a ụ i ta đã t m th ng nh t cách phân chia công công ngh và đ i t ấ ườ ệ ngh Multimedia thành hai lĩnh v c chính sau: ứ ứ ứ ự ệ

ệ ố ạ i bao g m các ồ

- Trong các h th ng thông tin Miltimedia (Multimedia information) l lĩnh v c: ự • Mô hình h th ng thông Tin Multimedia (model information multimedia) ệ ố

Trong lĩnh v c này ng i ta gi i quy t các v n đ sau: ự ườ ả ế ề ấ

- Các c u trúc logic c a các tài li u Multimedia (logical Structure of media document) ủ ệ ấ

- Các ph ng th c đ edit, Browse các tài li u Multimedia ươ ứ ể ệ

- Các quá trình t o ra thông tin Multimedia ạ

ạ ụ ụ ữ ệ ụ ử

- Các d ng (Form) các công c (Tool) ph c v cho x lý d li u Multimedia. • Mô hình d li u multimedia phân tán (Multimedia distributed processing ữ ệ

Model)

Trong lĩnh v c này ng i ta quan tâm đ n các m c tiêu sau: ự ườ ụ ế

- Các ngôn ng l p trình thao tác trên d li u là các tài li u Multimedia. ữ ệ ữ ậ ệ

ứ ệ ệ ầ

t v i các khái ni m l p trình các khái ni m cho t b ngo i vi multimedia ế ợ ậ ế ớ ữ ệ ư ế ị ữ ạ

- K t h p các ch c năng c n thi ậ phép l p trình truy nh p vào các d li u l u tr trên các thi ậ (Media device control)

ạ ổ ữ ệ ữ ệ ụ ầ

- Các d ng d li u Multimedia và các d ch v c n trao đ i d li u Multimedia ị (Interchange)

m c cao. - Qu n tr các d ch v vi n thông ị ụ ễ ả ị ở ứ

ứ ụ ủ ị

- Các mô hình d li u hypermedia, các máy ch (server) đáp ng d ch v hypermedia ữ ệ (hypermedia engine)

- Các h đi u hành m ng đáp ng d ch v multimedia theo th i gian ệ ề ứ ụ ạ ờ ị

th cự

ự ệ ố ễ

-Trong lĩnh v c các h th ng vi n thông Multimedia (Multimedia Communication Systems) • Mô hình các d ch v multimedia trên m ng (Multiservice Network multimedia ụ ạ ị

Model)

Lĩnh v c này quan tâm nghiên c u các v n đ sau: ự ứ ề ấ

- M ng đa d ch v (Multiservice) trên các h th ng d li u Multimedia phân tán ệ ố ữ ệ ụ ạ ị

ứ ứ ư ữ ệ ạ ả

- Các giao th c (protocol) đáp ng vi c giao l u gi a các m ng khác nhau có qu n lý d li u Multimedia ữ ệ

- Trao đ i d li u Multimedia trên internet ổ ữ ệ

ị

ệ ố ế ộ ề ế ố ệ ố ễ ấ ớ

t k tr ế ế ướ ạ ộ ả ộ

Mô hình h th ng Multimedia h i ngh (Multimedia conferencing Model): Mô hình i quy t các v n đ k t n i máy tính v i các h th ng vi n thông, t o nên này gi ả m t h th ng m ng không thi ả c, có kh năng đáp ng các cu c h i th o, ộ ệ ố ứ ạ h i ngh theo th i gian th c. ờ ị ộ ự

Chú ý:

ự - Ngoài các mô hình đã nêu còn có mô hình pha tr n k t h p c a các lĩnh v c ộ

trên đ t o nên các mô hình đáp ng các yêu c u đa d ng c a th c t ể ạ . ự ế ứ ầ ế ợ ủ ạ ủ

- Trong lĩnh v c Multimedia còn t n t ứ i các bài ph c t p còn ph i nghiên c u ả

trong t i nh nh n d ng ti ng nói, nh n d ng nh v.v.... ươ ư ậ ạ ậ ồ ạ ế ứ ạ ả ạ ự ng l ạ

NG 1 BÀI T P CH Ậ ƯƠ

ạ ệ ế

ặ ể ủ

ả

Ả ả ộ ả ả ể ố ủ ầ ơ ả i thích các thành ph n c b n

ạ ứ ủ , s n xu t? ấ ệ ị ế ả ể ủ

ẩ ả ữ ữ ị ả ạ ị ụ ế ươ ng ti n? ệ ả ề ậ ả ọ ề ị ầ ạ ủ ả ầ ề ử ạ ị ả t cho s n ph m đa ph ươ ữ t k s n ph m đa ph ố ụ ế ế ả ươ ẩ ọ ố ụ ẩ ệ ả ệ ặ ng ti n? Khâu nào là đ c bi ạ ả ộ ố ề ả ấ ệ ươ t m t s m c phát tri n chính c a nghiên c u, ng d ng v đa ủ ứ ứ ụ ề

t kê m t s k t qu nghiên c u, ng d ng v đa ph ng ti n mà các c ộ ố ế ứ ứ ươ ơ ụ ệ ề ả c, trong th i gian 5 năm g n đây? ầ ờ ng ti n trong giao di n ng i dùng trong môi ườ ệ ệ ấ ườ ng ti n trong giao di n ng i dùng trong môi ươ ng Windows, v i lo i giao di n c a s ? ệ ử ổ ạ ươ ườ ệ ấ ấ ệ ng Windows, v i lo i giao di n th c đ n? ạ ự ơ ệ ng ti n có nguyên t c không? Khi thi ệ t k giao di n ế ế ươ ắ ệ i ta tuân theo nh ng nguyên t c nào? ườ i trong t ử ụ ườ ươ ữ ươ t b dùng trong đa ph ng tác v i h th ng s d ng đa ph ươ ng ti n? ệ ư t b th c o … có giá tr gì trong t , thi ng ti n, hay trong đa hình thái, nh găng đi n ệ ng ti n? ệ ươ ươ ị ắ ớ ệ ố ệ ng tác đa ph ng ti n có cách thu nh p khác nhau ra sao?

ng ti n? ệ ậ ươ ng ti n trong vi c ệ ệ ề ề 1. Trình bày khái ni m Multimedia? Các khía c nh liên quan đ n multimedia? Cho ví d ?ụ 2. nh Bitmap là gì? Nêu đ c đi m c a nó? Ả 3. Trình bày các đ c tr ng multimedia trên web? ư ặ 4. Phân lo i các ph ng pháp nén nh ươ ạ 5. Nêu các thành ph n d li u c a multimedia? ầ ữ ệ ủ 6. nh vector là gì? Nêu đ c đi m c u chúng? ể ặ 7. Trình bày quá trình phát tri n m t s n ph m multimedia? ẩ ể 8. V s đ kh i c a m t h th ng nén tiêu bi u, gi ẽ ơ ồ ộ ệ ố trên s đ ? ơ ồ ụ 9. Nêu ng d ng c a multimedia (Mua bán giao d ch qua m ng). Hãy nêu ng d ng ụ ứ c a đa ph ng ti n trong công tác giáo d c, y t ươ ụ ủ 10. L ch s phát tri n c a multimedia. (1975-1980-1987-1995) ị ử 11. V bi u đ so sánh các khuôn d ng d li u multimedia ữ ệ ẽ ể ồ 12. Xác đ nh nh ng nét chính c a s n ph m multimedia. ẩ ị 13. Trình bày nh ng yêu c u v th nghi m s n ph m? ệ 14. K ch b n là gì? Có các lo i k ch b n nào? So sánh các lo i k ch b n và cho ví d minh h a v k ch b n chi ti ẩ ả 15. Lí do c n đ c p thu t ng đa ph ng ti n? ệ ậ ng ti n? 16. B c c có vai trò quan tr ng th nào trong thi ệ ế 17. Hãy b c c bàn làm vi c, có máy tính, màn hình, văn phòng ph m và tài li u? ệ 18. Th nào là quá trình s n xu t đa ph t quan tr ng? ọ ệ ươ ế 19. Hãy cho bi t m t s khái ni m đ n gi n v b n quy n và vi ph m b n quy n? ơ ề ề ả ế 20. Vai trò c a n i dung đa ph ng ti n? ệ ủ ộ 21. Hãy cho bi ể ộ ố ố ế ph ng ti n? ươ ệ 22. Hãy li ệ s trong n c đ t đ ướ ạ ượ ở 23. Hãy l y ví d v tính ch t đa ph ụ ề ấ tr ớ 24. Hãy l y ví d v tính ch t đa ph ụ ề tr ớ ườ t k s n ph m đa ph 25. Thi ẩ ế ế ả khuôn d ng, ng ạ 26. Vai trò c a con ng ủ 27. M t s thi ộ ố ế ị t ế ị ự ả ử 28. Các lo i d li u đa ph ệ ươ ạ ữ ệ t b gì đ thu nh p d li u đa ph 29. Chu n b thi ậ ữ ệ ế ị ề ị ẩ 30. Vai trò lãnh đ o đ án đa ph ươ ạ a. Xây d ng đ án? ự b. Qu n lý tài chính? ả

i dùng trong vi c xây d ng các đi u kho n th c hi n c a đ án ệ ủ ề ự ự ệ ề ả ườ ươ

ủ ng ti n? ệ ủ ả ề i dùng đa ph ươ i s n xu t đa ph ấ ng ti n theo nguyên t c gì? ắ ệ ươ

ng đ n quá trình ẽ ả ưở ế ự ươ ộ ố ứ ng ti n theo m t s ph n m m khuy n cáo đáp ng ế ề ầ ữ ệ ắ ệ ấ

d ả ướ ạ ể ệ ượ đâu? ở ữ ệ i d ng nén, theo chu n th hi n, và có d li u ẩ

t ti p th s n ph m đa ph ng? ệ ế ị ả ươ ườ ườ ọ ớ ả i – máy có m t s lo i chính nào? ộ ố ạ ẩ ả ố ượ ạ ng âm thành ả i ta t o hình đ i t ầ ấ ượ ể ả ả

ng ti n v i s n ph m tin h c thông th ẩ ệ ng 3D theo mô hình nào? ố ớ ng ti n? ệ ả li u v đ án đa ph 31. Vai trò c a ng đa ph 32. Vai trò c a b n quy n đ i v i ố ớ ng ti n? a. Ng ệ ườ ng ti n? Ng b. ệ ươ ườ ả 33. Vi c t ch c nhóm công tác trong đ án đa ph ề ệ ổ ứ 34. M t s vai trò trong đ án đa ph ng ti n? ề ộ ố ệ ươ t các vai ch ch t … s nh h 35. Vi c thay đ i nhân s , đ c bi ủ ố ệ ự ặ ổ ệ ng ti n th c hi n đ án đa ph khía c nh nào? ạ ệ ở ề ệ 36. Tích h p d li u đa ph ươ ợ c các nguyên t c tích h p nào? L y ví d ? đ ụ ợ ượ 37. D li u âm thanh thu th p khác âm thanh trong video ữ ệ ậ 38. D li u video đ c mô t ữ ệ meta ra sao? 39. Phân bi ệ 40. B c c hình nh, văn b n trên giao di n ng ố ụ 41. Ng ườ 42. M t s yêu c u đ t ra đ i v i phòng thu âm, đ đ m b o ch t l ặ ộ ố trong s n ph m đa ph ả ươ 43. Th nghi m và đánh giá s n ph m đa ph ử 44. Khi làm t ệ ng ti n có nh ng l u ý gì? ữ ệ ươ ng ti n, c n mô t ầ ẩ ệ ư ệ ề ề ư các khía c nh nào? ạ ẩ ươ ả

Ch ng 2: KHÁI NI M CHUNG V ÂM THANH AUDIO VÀ VIDEO ươ Ề Ệ

2.1 K thu t Audio ậ ỹ

2.1.1 Khái ni m ệ

ể ộ

ượ ồ

Âm thanh (audio): là dao đ ng các sóng âm gây ra áp l c làm d ch chuy n các ị ộ c các dao đ ng c các dao đ ng trong kho ng t n s 20Hz đ n 20kHz. ự i c m nh n đ ậ ầ ố ng đàn h i làm tai ng ượ h t v t ch t trong môi tr ấ ạ ậ này. Tai ng ườ ườ i có th nghe đ ể ườ ả ả ế ộ

Âm thanh t nhiên: Là s k t h p gi a các sóng âm mang t n s khác nhau. ự ự ế ợ ầ ố ữ

i h n b i ng ng nghe th y (0dB) đ n ng ng đau ớ ạ ở ưỡ ế ấ ưỡ

(120dB) c a ng D i đ ng c a tai: Gi ủ i. ườ ả ộ ủ

ng nghe t ưỡ ể ả i có th c m ứ ấ ố

nh n đ ể c âm thanh tùy thu c vào t ng ng i, m c áp l c và t n s c a âm thanh. Ng ậ ượ i thi u: M c th p nh t c a biên đ mà tai ng ấ ủ ườ ườ ầ ố ủ ộ ự ừ ứ ộ

i đó ng ệ ứ ưỡ ạ

Hi u ng che khu t âm thanh: Hi n t ấ ộ ng âm thanh mà t ệ ượ ộ ng nghe ượ ử ặ ủ ơ

c a m t âm tăng lên trong khi có m t c a m t âm khác (khó nghe h n). Đ c s ủ d ng trong k thu t nén. ỹ ụ ậ

ng âm thanh, đi u này ướ ướ ể ị ề

có th ng d ng đ t o các hi u ng âm thanh nh stereo, surround. H ng âm thanh: Tai và não có th giúp ta xác đ nh h ệ ứ ể ứ ể ạ ư ụ

ng kéo dài âm thanh sau khi ngu n âm đã t t. Tr ễ ắ ồ

Vang và tr : Vang là hi n t ờ ệ ượ ạ ế ế ả ớ

ự ế ộ ầ ộ ủ ứ ế ạ ả ọ ọ ị

ễ là th i gian d âm thanh ph n x đ n đích so v i âm thanh tr c ti p. N u d>50ms thì tr đó g i là ti ng v ng. Biên đ c a âm thanh c sau m t l n ph n x thì b suy ễ gi m.ả

2.1.2 ng d ng Ứ ụ

Âm thanh đóng vai trò quan tr ng trong các ng d ng truy n thông đa ph ụ ứ ề ọ ươ ng

ti n.ệ

ế ư

ứ ệ ủ ệ ạ

ứ ặ ế

ể ễ ả i chú thích b ng ti ng nói có th đ ể ễ

ữ ệ ữ ố ớ

ườ ử ụ ằ ả ả ơ

ể ượ ử ụ ủ ự ể ộ

Các hi u ng đ c bi ể ượ ư c đ a t c a âm thanh nh âm nh c và ti ng nói có th đ ặ ệ ứ ạ vào các ng d ng, đ c bi ự t là các ng d ng trong h th ng đào t o và bán hàng t ụ ặ ụ ệ ố đ ng ho c h th ng đi m thông tin. M t l ể ượ c ộ ờ ể ệ ố ộ ằ dùng đ di n t ấ nh ng gì đang di n ra trên màn hình ho c đ làm n i b t và nh n ặ ổ ậ c s d ng k t h p v i hình m nh nh ng khái ni m then ch t. Âm thanh có th đ ế ợ ể ượ ử ụ ạ nh tĩnh ho c đ ng đ gi ng hay m t quy trình i thích cho ng i s d ng m t ý t ộ ưở ộ ể ả ặ ộ ả ạ hi u qu h n theo cách gi i thích ch đ n gi n b ng văn b n hay đ h a, âm nh c ả ồ ọ ỉ ơ ả ệ c s d ng đ thu hút s chú ý c a khách hàng ho c đ t o ra m t phong có th đ ặ ể ạ t.ệ cách riêng bi

ộ ố ụ ự ể

Trong m t s lĩnh v c chuyên d ng t cu n c a m t ng d ng truy n thông đa ph ụ ố ủ ộ ứ ề ự ươ âm thanh có th hình thành nên s lôi ự ệ ố ng ti n, ch ng h n nh các h th ng ạ ư ệ ẳ

ế ể ị

ỉ ườ ế ậ i khi m th ,... M t d án m i đây đã giúp cho vi c chuy n nh t ể ớ ườ ọ ặ ạ

ng cho ng ch đ báo đ n m t thi i đ c. Ng ộ ch n nghe h th ng x lý ti ng nói đ c l n các bài báo đã đ ệ ố ườ t b máy tính đ t t ế ị ế i s d ng cũng có th c ch n l c. ọ ọ ệ ườ ử ụ ượ ộ ự i nhà ng ọ ớ ử ọ

ủ ố

Công ngh x lý âm thanh ngày càng đ ử c c i ti n, m i quan tâm c a ng ứ ượ ả ế ế ệ ử ệ ố ụ ế ậ ạ

ườ i dùng đ n các h th ng x lý và nh n d ng ti ng nói trong các ng d ng kinh doanh, an ninh,...ngày càng tăng lên.

2.1.3 K thu t Audio s ậ ỹ ố

Đ máy tính làm vi c đ c v i âm thanh, chúng ph i đ ể

ể ố ệ

ng t ự ờ ỗ ệ tín hi u t ầ ủ ớ ượ ng t ệ ươ ộ c chuy n thành tín ả ượ ẫ (analog). Quá trình này g i là "l y m u" ấ đ c ghi ự ượ ọ ệ ươ ẫ ấ

hi u s (digital) t (sampling), m i m t ph n c a m t th i gian l y m u, tín hi u t nh n l i thành nh ng bit. ừ ộ ữ ậ ạ

Có 2 y u t nh h ng đ n ch t l ng âm thanh: ế ố ả ưở ấ ượ ế

• T n s l y m u là s l n m u đ

1. T n s l y m u: ầ ố ấ ẫ

• T n s chung nh t là: 11.025 kHz, 22.05 kHz, và 44.1 kHz.

ầ ố ấ ẫ ượ ấ ố ầ c l y trong m t đ n v th i gian. ộ ơ ị ờ ẫ

ầ ố ấ

• N uế t n s l y m u cao h n thì ch t l ẫ

ng s t t h n. ầ ố ấ ấ ươ ơ ẽ ố ơ

2. S bit mã hoá (kích th c l y m u): ố ướ ấ ẫ

Quy t đ nh t ng l ế ị ổ ượ ng thông tin có th bi u di n (mã hoá). ể ể ễ

Minh h a:ọ

• Kích th

Tín hi u analog và digital. ệ

• Kích th

ng là 8 bit và 16 bit. ướ ấ c l y m u thông th ẫ ườ

c l y m u 8-bit cho 256 giá tr dùng đ th hi n âm thanh, n u 16- ướ ấ ể ể ệ ế ẫ ị

bit thì cho 65. 536 giá tr .ị

• N uế kích th

c l y m u cao h n thì ch t l ng s t t h n. ướ ấ ấ ượ ẫ ơ ẽ ố ơ

Kích th ướ c file c a 10 giây ng v i giá tr t n s và s bit: ớ ị ầ ố ứ ủ ố

Kích th c File S Bitố ướ T n sầ ố

44.1 kHz 16 1.76 MB

44.1 kHz 8 882 KB

22.05 kHz 16 882 KB

22.05 kHz 8 440 KB

11.025 kHz 8 220 KB

Sóng âm và c m giác âm ả Chuy n đ i ể ổ

Analog-Digital

ư ử ề

X lý, L u tr , Truy n ữ d nẫ

(Digital) Chuy n đ i ể ổ ấ ể Ngu n tín hi u ệ ồ Xu t âm hi n thị Analog-Digital (Analog) Analog 2.1.4 Gi i thi u v âm thanh và h th ng x lý âm thanh ớ ệ ề ệ ố ử

2.1.4.1. Âm thanh(Sound)

ậ ủ ề ặ ả ườ

ộ Âm thanh v m t c m giác đó là s c m nh n c a con ng ộ ự ậ

ườ

ủ ờ ộ

ể ng liên t c theo th i gian, nói cách khác có th mô t âm thanh b ng đ i l ụ ể ả ằ ờ

i thông qua thính ự ả giác và b não. Âm thanh v m t khoa h c đó là s v n đ ng v t lý trong môi ề ặ ậ ọ theo d ng sóng, các sóng này có t n s thay đ i ng trung gian c a các nguyên t tr ổ ầ ố ạ ử ủ ộ ạ chuy n đ ng c a sóng âm thanh b ng m t đ i i ta có th mô t theo th i gian. Ng ằ ể ả ườ l ạ ượ ng ượ analog theo cách sau:

ắ ậ ộ

ồ ề ạ ệ ổ

ệ ồ ụ ệ ệ ế

ậ ể ễ ự ổ ổ ủ ể

i ta nói r ng đ i l ằ ng analog (t ố ớ Sóng âm thanh lan truy n trong không khí tác đ ng lên v t ch n có n i v i ngu n đi n, sóng âm thanh t o nên áp su t thay đ i lên v t ch n làm cho đi n th V ế ắ ấ ụ c a ngu n đi n thay đ i liên t c - đi n th chính là bi u di n s thay đ i liên t c ễ ự ủ ng bi u di n s thay đ i c a sóng âm c a sóng âm thanh, ng ạ ượ ủ thanh theo th i gian là đ i l ươ ờ ổ ườ ạ ượ ng t ). ự

- Chu kỳ và t n sầ ố

Nh chúng ta đã bi t, đ i v i sóng âm có m t s thu c tính quan tr ng sau: Chu ế ố ớ ọ ộ

ư kỳ (period), t n s ( ầ ố frequence), t c đ (speed), biên đ (amplitude),… ố ộ ộ ố ộ

i m t đi m; kí - Chu kỳ là kho ng th i gian xu t hi n liên ti p c a đ nh sóng t ấ ế ủ ỉ ệ ả ờ ạ ể ộ

hi u Tệ

ị ờ ễ ố

- T n s là là s chu kỳ di n ra trong m t đ n v th i gian tính theo giây. Đ n ơ ệ ộ ơ ữ ầ ố ằ ố

ầ ố v c a t n s tính b ng Hertz (Hz). Kí hi u là f. Gi a chu kỳ và t n s có m i liên h ệ ị ủ ầ ố sau: T=1/f

ớ ầ ố ừ

i nh y c m v i m t d i r ng các t n s , bình th ộ ả ộ i nghe. D i t n t ỏ ườ ứ ộ

c. Ti ng nói con ng i th ườ ả ầ ừ ng n m trong gi ằ ườ ườ ế ế 22Hz đ n ng t 22Hz đ n 22000 ế i t n 500Hz ả ầ

- Tai ng ườ ậ ả 22000 Hz đi u này ph thu c vào s c kh e ng ề ụ Hz g i là d i nghe đ ượ ả ọ đ n 22000 Hz. ế

- T c đ âm thanh ph thu c vào môi tr ng nó lan truy n ví d nhi ộ ụ ề ệ ộ t đ

ố không khí, ộ nhi t đ 20 ở ườ ụ c sóng âm thanh lan truy n v i t c đ 343,8 met/s. ề ớ ố ộ ệ ộ

- đ r ng t n s (Banwithd ) : s khác nhau gi a t n s c c đ i và c c ti u ự ể ữ ầ ố ự ạ ầ ố ộ ộ ự

- Biên đ (amplitude): là giá tr l n nh t c a hàm trong m i chu kỳ; ấ ủ ị ớ ộ ọ

ấ ờ ọ ườ ậ i ta c m nh n ả

Biên đ c a sóng âm thanh là tính ch t quan tr ng, nh nó ng c đ to nh (loudness) c a âm thanh. đ ộ ủ ỏ ủ ượ ộ

- Đ n c a âm thanh: Đ n c a âm thanh con ng i có th c m nh n đ ộ ồ ủ ộ ồ ủ ườ ể ả ậ ượ c

b ng tai ằ

Đ n v đo ti ng n là decibel (db). Nó đ ế ồ ơ ị ượ c xác đ nh b i ị ở

đây Ở

- P1,P2 là năng l ượ ạ ượ ậ ng v t

c đo b ng watt, jul, gram.cm/s….. hay đ i l ng trên th i gian (power per time) ằ lý nào đó mà đ n v đo c a nó là năng l ượ ị ng đ ượ ủ ơ ờ

- Level – là m c đ n ứ ộ ồ

2.1.4.2. Đ c tính c a âm thanh t ng t ủ ặ ươ ự

ể ấ ạ

ờ

i nói là dùng đ truy n đ t thông tin. Có r t nhi u cách mô t i nói có th ộ ề ậ ạ ữ

ả ề ể ự c đ i di n b i thu t ng là n i dung thông đi p, ho c là thông tin. M t cách ệ i nói là tín hi u mang n i dung thông đi p, nh là d ng sóng âm ộ ế ặ ệ ư ệ ạ

M c đích c a l ủ ờ ụ ề đ c đi m c a vi c truy n đ t thông tin. D a vào lý thuy t thông tin, l ệ ủ ể ặ đ ở ạ ộ ệ ượ khác đ bi u th l ị ờ ể ể thanh.

c t âm thanh c a ng Hình: D ng sóng c a tín hi u ghi nh n đ ủ ậ ượ ừ ệ ạ ủ i ườ

ậ ầ ử ụ

ỹ ư ườ ứ ể

ự ủ ệ

ệ ề m t microphone là tín hi u t ế ừ ộ ậ ố ố ề ơ ạ ng t ứ ượ

cũng nh tr không khí khác nhau. Đi n áp đ n t su t không khí (ho c đôi khi là v n t c). Dù đ ặ ấ các ph ng pháp khi so sánh v i nhau ph i dùng m t t l ằ th i gian. ệ K thu t đ u tiên dùng trong vi c ghi âm s d ng các thông s v c , đi n ấ ng có th làm nên nhi u cách th c ghi âm ng v i các lo i áp su t ớ ứ c a áp ệ ươ c phân tích b ng cách th c nào, thì ộ ỉ ệ ờ ươ ả ớ

ng t t b t ế ị ươ ẻ ử ạ

ữ ự ệ ử ẩ ầ

ng t Trong khi các thi ế ị ổ ể ẻ ử ươ ử ự

hi n đ i trông có v x lý âm thanh t ố ơ t h n nh ng thi ặ t b c đi n, các tiêu chu n x lý thì h u nh không có gì thay đ i, m c ổ ư dù công ngh có v x lý t , thông tin t h n. Trong h th ng x lý âm thanh t ệ đ ượ ố ơ c truy n đ t b ng thông s liên t c bi n thiên vô h n. ố ệ ố ế ạ ằ ụ ề ạ

H th ng x lý âm thanh s lý t ng t ử ưở ươ ự

ng t ự ng có nh ng tính năng t ả ữ ạ ộ

ế ớ ự ề

ố lý t ưở i. Tuy nhiên, trong th gi i d ng sóng ban đ u không l ỗ ồ ạ ng r t hi m t n t ế ẽ

ư ệ nh h ng: c hai ho t đ ng m t cách “trong su t” và ố ươ ộ i th c, các đi u ki n lý ệ ầ i, cho nên hai lo i h th ng x lý âm thanh ho t đ ng s khác ử ệ . Tín hi u s s truy n trong kho ng cách ng n h n tín hi u ạ ệ ố ề ạ ộ ơ ắ ố ẽ ệ ả

và v i chi phí th p h n. ng t ệ ố th ng x lý âm thanh t ử ố t o l ạ ạ ạ t ấ ưở nhau trong th c t t ự ươ ự ế ớ ấ ơ

Thông tin dùng đ truy n đ t c a âm tho i v b n ch t có tính r i r c, và nó ạ ề ả ạ ủ ờ ạ ể ề ấ

có thể

đ t ể ề ở ộ ồ ầ ử ừ ộ ậ ạ m t t p h u h n ữ

c bi u di n b i m t chu i ghép g m nhi u ph n t ễ ỗ ượ các ký hi u (symbol). ệ

Các ký hi u t ị

m i âm thanh có th đ ị ạ ư ữ ố

ỗ 30 đ n 50. Ví d nh ti ng Anh đ ể ượ ệ ừ ỗ M i ngôn ng có các t p âm v khác nhau, đ ậ t ể ụ ư ế ừ c phân lo i thành các âm v (phoneme). c đ c tr ng b i các con s có giá tr ị ặ ượ ễ ở ở c bi u di n b i m t t p kho ng 42 âm v . ị ộ ậ ượ ế ả

Tín hi u tho i đ ệ ớ ố ộ ư ế

ủ ề ỉ ệ ố ớ ng có th tính đ ể

ậ ố ộ ư ư i h n v t lý c a vi c nói l u loát c a ng ệ ớ ạ ạ

ị ượ ộ ố ủ ộ ễ ị

ượ ấ ả ễ ộ

ị ủ ế ề ấ ộ

ng đ ị c l ể ướ ượ ượ ố ộ ị ề ế

c truy n v i t c đ nh th nào? Đ i v i tín hi u âm tho i ạ ạ ượ c b ng c l nguyên th y ch a qua hi u ch nh thì t c đ truy n ượ ằ ề ướ ượ ệ ạ cách l u ý gi i nói t o ra âm thanh tho i ườ ủ ư ị c bi u di n b i m t s nh là kho ng 10 âm v trong m t giây. M i m t âm v đ ỗ ộ ở ể ả t c các âm v c a ti ng phân, nh v y m t mã g m 6 bit có th bi u di n đ ế c t ể ể ồ ề Anh. V i t c đ truy n trung bình 10 âm v /giây, và không quan tâm đ n v n đ luy n âm gi a các âm v k nhau, ta có th c t c đ truy n trung bình ề c a âm tho i kho ng 60bit/giây. ủ ư ậ ớ ố ữ ạ ả

Trong h th ng truy n âm tho i, tín hi u tho i đ ữ ề ạ

c truy n l u tr ề ư ử ạ ượ ọ ệ ố ớ ạ ệ ố ề

ử và x lý ệ ố theo nhi u cách th c khác nhau. Tuy nhiên đ i v i m i lo i h th ng x lý âm thanh ứ thì có hai đi u c n quan tâm chung là: ề ầ

1. Vi c duy trì n i dung c a thông đi p trong tín hi u tho i ạ ủ ệ ệ ệ ộ

2. Vi c bi u di n tín hi u tho i ph i đ t đ ệ ả ạ ượ ệ ợ ạ

c m c tiêu ti n l ệ ễ ữ ệ ề ệ ộ

i cho vi c ệ ể ệ ụ truy n tin ho c l u tr , ho c ạ d ng linh đ ng cho vi c hi u ch nh tín hi u tho i ặ ư ặ ở ạ sao cho không làm gi m nghiêm tr ng n i dung c a thông đi p tho i. ọ ỉ ạ ủ ệ ả ộ

ể ệ ệ ễ

Vi c bi u di n tín hi u tho i ph i đ m b o vi c các n i dung thông tin có th ả ả ạ t b phân tích m t cách t i nghe, ho c b i các thi c d dàng trích ra b i ng ặ ộ ế ị ệ ễ ả ở ườ ở ộ ể ự

đ ượ đ ng.ộ

2.1.4.3. Khái ni m tín hi u ệ ệ

ặ ng v t lý bi n thiên theo th i gian, theo không gian, theo m t ho c ậ ờ ộ ạ ượ

ề ộ ậ Là đ i l ế

ế ờ ộ

ng đ sáng theo không gian (x, y, z) ườ

ấ ấ ộ ờ ị ị

ế nhi u bi n đ c l p khác, ví d nh : ụ ư • Âm thanh, ti ng nói: dao đ ng sóng theo th i gian (t) • Hình nh: c ộ ả • Đ a ch n: ch n đ ng đ a lý theo th i gian • Bi u di n toán h c c a tín hi u: hàm theo bi n đ c l p ộ ậ ọ ủ ế ể ệ ễ

Ví d :ụ • u(t) = 2t2 − 5 • f (x, y) = x2 − 2xy − 6y2

Chú ý: Thông th ng các tín hi u t ườ ể ễ ượ ở

ệ ự i ta th nhiên không bi u di n đ ườ ấ c b i m t hàm ộ ệ ự ng dùng hàm x p x cho các tín hi u t ỉ ườ

s c p, cho nên trong tính toán, ng ơ ấ nhiên.

ệ ố t b sinh h c, ho c ch ọ ươ ặ

H th ng: là thi ệ ế ị ậ ằ ệ ự ệ ế

ng trình th c hi n các ự phép toán trên tín hi u nh m bi n đ i tín hi u, rút trích thông tin, … Vi c th c hi n ệ ệ phép toán còn đ t b v t lý, thi ế ị ổ ệ c g i là x lý tín hi u. ử ượ ọ

2.1.4.4. Phân lo i tín hi u: ệ ạ

ệ ầ

ng nào đó (th ề c bi u di n d ng đ ồ ượ ườ ể

ệ

ả ộ ố Tín hi u đa kênh: g m nhi u tín hi u thành ph n ,cùng chung mô t m t đ i ệ i d ng vector, ví d nh tín hi u đi n tim t ệ ệ ụ ư ễ ướ ạ ượ (ECG-ElectroCardioGram) , tín hi u đi n não (EEG – ElectroEncephaloGram), tín ệ hi u nh màu RGB. ệ ả

Tín hi u đa chi u: bi n thiên theo nhi u h n m t bi n đ c l p, ví d nh tín ề ộ ậ ụ ư ế ế ệ ơ ộ

hi u hình nh, tín hi u tivi tr ng đen. ề ệ ệ ả ắ

Tín hi u liên t c theo th i gian: là tín hi u đ c đ nh nghĩa t ệ ệ ượ ị ờ ạ i m i đi m trong ể ọ

đo n th i ụ ờ gian [a,b], ký hi u x(t) . ệ ạ

Hình 1.2 Tín hi u liên t c theo th i gian ụ ệ ờ

Tín hi u r i r c th i gian: là tín hi u ch đ c đ nh nghĩa t ệ ỉ ượ ị ạ ể i nh ng th i đi m ữ ờ

ệ ờ ạ r i r c khác nhau, ký hi u x(n) . ờ ạ ờ ệ

Hình 1.3 Tín hi u r i r c theo th i gian ệ ờ ạ ờ

Tín hi u liên t c giá tr : là tín hi u có th nh n tr b t kỳ trong đo n [ , ] min ị ấ ụ ể ậ ạ

ệ max Y Y , ví d tín hi u t ệ (analog). ị ng t ệ ươ ụ ự

Hình 1.4 Tín hi u liên t c giá tr ệ ụ ị

Tín hi u r i r c giá tr : tín hi u ch nh n tr trong m t t p tr r i r c đ nh tr ậ ị ờ ạ ị ệ ờ ạ ộ ậ ệ ỉ ị ị ướ c

(tín hi uệ s ).ố

Hình 1.5 Tín hi u r i r c giá tr ệ ờ ạ ị

Tín hi u analog: là tín hi u liên t c v th i gian, liên t c v giá tr . ị ụ ề ờ ụ ề ệ ệ

Hình 1.6 Tín hi u analog ệ

Tín hi u s : là tín hi u r i r c v th i gian, r i r c v giá tr . ị ệ ờ ạ ề ờ ờ ạ ề ệ ố

Hình 1.7 Tín hi u sệ ố

ng lai không th bi ệ ị ủ ẫ ể ế ướ t tr c

Tín hi u ng u nhiên: giá tr c a tín hi u trong t c. Các tín hi u trong t ươ ng thu c nhóm này nhiên th đ ệ ộ ườ ự ệ ượ

i và t ng l c xác ệ ở ứ ệ ạ ị ươ i đ u đ ạ ề ượ

ng có công th c xác đ nh rõ ràng. Tín hi u t đ nh rõ, thông th ị t đ nh: giá tr tín hi u ệ ấ ị ườ ứ quá kh , hi n t ị

2.1.4.5 Phân lo i h th ng x lý: ạ ệ ố ử

G m hai lo i h th ng là h th ng t ng t ệ ố ố ươ

ạ ệ ố th ng x lý s : là h th ng có th l p trình đ ệ ố ồ ử ể ậ ố ố ệ và h th ng s . Trong đó h ự ấ c, d mô ph ng, c u hình, s n xu t ấ ễ ệ ố ỏ ả ượ

ữ ậ ể ạ

c đi m là khó th c hi n v i các tín hi u có t n s cao. hàng lo t v i đ chính xác cao, giá thành h , tín hi u s d l u tr , v n chuy n và sao l u, nh ư ệ ố ễ ư ầ ố ệ ạ ớ ộ ượ ệ ớ ự ể

2.1.5 M t s khái ni m toán h c trong x lý âm thanh ộ ố ử ọ ệ

2.1.5.1 Phép bi n đ i z ế ổ

Phép bi n đ i z c a m t chu i đ ỗ ượ ị c đ nh nghĩa b i c p bi u th c ứ ở ặ ủ ể ế ổ ộ

c đ nh nghĩa b i bi u th c (1.6a). X (z) còn đ ứ ể ở ế ủ ượ ọ

ạ c g i là ị ủ −1 v i các giá tr c a ớ

Bi n đ i z c a x(n) đ ượ ị ổ dãy công su t vô h n theo ấ ệ ố ủ x(n) chính là các h s c a bi n zế dãy công su t.ấ

Mi n h i t { z X (z) < ∞ }, là nh ng giá ề ộ ụ ữ

, hay nói cách khác ROC là tr c a z sao cho chu i h i t ỗ ộ ụ ị ủ

Thông th ng, mi n h i t ườ ề ộ ụ ủ ạ

-n 0

Ví d : x(n) = ụ c a z có d ng: d (n-n0). Theo công th c (1.3a), ta có X(z)=z ứ

Ví d : Cho x(n) = u(n) − u(n − N) . Theo công th c (1.3a), ta có ụ ứ

n. u(n). Suy ra

Ví d : Cho x(n) = a , ụ

B ng 2.1 Chu i tín hi u và bi n đ i z t ng ng ệ ế ả ỗ ổ ươ ứ

Chu i tín h i uệ ỗ ax1 (n) + bx2 (n) Bi nế đ i zổ aX 1 ( z) + bX 2 ( z) 1. Tuy nế tính

x(n + n0 ) 2. D chị

n n0 X ( z) z −1 3. Hàm mũ a x(n) X (a z)

nx(n) 4. Hàm tuyến tính

x(-n) 5. Đ o tả hời gian X ( z −1 )

x(n)*h(n) X(z)H(z) 6. Tương quan

x(n)w(n) 7. Nhân chu iỗ

2.1.5.2 Phép bi n đ i Fourier ế ổ

Bi n đ i Fourier c a tín hi u r i r c th i gian đ ệ ờ ạ ủ ế ổ ờ ượ c cho b i bi u th c ứ ể ở

ng h p đ c bi ổ ế ệ ủ ườ ế ặ ằ ợ

ặ

th z = e Đi u ki n đ đ t n t ả i bi n đ i Fourier là Bi n đ i Fourier là tr iw . Nh mô t ư ệ ủ ể ồ ạ t c a phép bi n đ i z b ng cách thay ổ trong Hình 1.4, trong m t ph ng z, t n s w là góc quay. ầ ố ẳ = 1, nh v y ư ậ ế ế ề ổ

Hình 1.15 Vòng tròn đ n v thu c m t ph ng z ơ ặ ẳ ộ ị

ủ ế ổ ộ ặ

iw ) là hàm ả c b ng ượ

M t đ c tính quan tr ng c a bi n đ i Fourier c a m t chu i là X (e ỗ b ng 2.1, có có đ π . B ng cách thay z ủ = eiw ộ ở ả ằ

ọ đi u hòa w, v i chu kỳ là 2 ớ ng ng. bi n đ i Fourier t ề ế ổ ươ ứ

2.1.5.3 Mô hình toán c a sóng âm thanh ủ

Nh trên đã đ c p, đ i l ng mô t ổ ủ

ề ậ ụ ạ ượ ề ụ ờ ộ

ờ s bi n đ i c a sóng âm thanh theo th i ả ự ế ng liên t c, v nguyên t c ta có th coi nó là hàm ph thu c th i gian ể s bi n đ i c a sóng, nên nó có chu kỳ T và ổ ủ ắ ả ự ế

ư gian là đ i l ạ ượ g(t) liên t c theo t . Vì g(t) là hàm mô t ụ t n s f , nghĩa là: ầ ố

- T n t i T : g(t+T)=g(t) v i m i t ồ ạ ớ ọ

c c a hàm g(t), i t n s f , G(f) là k t qu c a phép bi n đ i furie ng ả ủ ế ổ ượ ủ

- T n t ế hàm G(f) là hàm ph thu c t n s ; ộ ầ ố ồ ạ ầ ố ụ

- Gi a chu kỳ T và t n s f có quan h sau : T=1/f ầ ố ữ ệ

Ví d 1 :ụ

g(t)= sin(2w ft)+1/3sin(2w (3f)t)

sóng hình sin , hàm th nh t có biên đ ứ ấ ủ ổ

ề ầ ố ủ ầ ố ứ ồ

ộ Hàm g(t) là hàm t ng c a hai hàm mô t ả 1 t n s f, hàm th hai có biên đ 1/3 t n s 3f. Mi n t n s c a hàm g g m 2 đi m ể ầ ố (f,1) và (3f,1/3) xen hình Hình d ộ i.ướ

ụ ầ ố ạ ằ ố ở ỉ ươ ớ ng ng v i ứ

Ví d trên ch ra r ng hàm g c g(t) t o ra b i hai t n s f, 3f t biên đ 1 và 1/3 ộ

hình H5

2.1.6 Các mô hình dùng trong x lý âm thanh ử

2.1.6.1 Mô hình quang phổ

2.1.6.1.1 Mô hình sin

Tín hi u âm thanh có th đ c tri n khai t t p h p các mô hình sin n u nh ể ượ ệ ể ừ ậ ế ợ ư

có có d ngạ

và , ộ

là thành ph n biên đ và t n s t , tín hi u đ V i ớ ủ ứ ầ ố ươ ng ầ ệ ờ ạ c xem xét là tín hi u r i r c ệ ượ

t l = ầ ứ th i gian th c, nh v y ta có th vi ư ậ ng c a thành ph n sin th i. Trong th c t ự ế i ể ế ạ ờ ự

= V i ớ

ề ơ ả ư ế ị

ớ mô hình sin, phép tính g n đúng đ c tri n khai t ể ượ V c b n, n u nh I có giá tr vô cùng l n, thì b t c tín hi u âm thanh nào c áp d ng tính ụ ấ ứ ầ ệ ượ ừ

cũng có th đ ể toán trong mô hình này.

, tính hi u nhi u cũng đ ệ ượ

c tri n khai thành vô s các tín hi u sin, và ta ệ ố c ký hi u là Λ) đ Th c t ự ế ệ ử ễ ệ ể ầ ượ ệ ử

tách vi c x lý riêng tín hi u này thành ph n x lý Stochastic ( e(n) .

A + e(n) r

c tính b ng phép bi n đ i Short-Time Fourier s Thành ph n ầ Λ có th đ ổ

ử c ng d ng trong các ph n m m sms, ể ượ ươ ượ ứ ế ụ ề ầ

t t ằ d ng l u đ ng pháp này đ ư ồ ở ụ t c a t ng h p mô hình ph - spectral modeling synthesis. vi ế ắ ủ ổ hình 1. Ph ợ ổ

Hình: Phân tích các thành ph n hình sin c a ph n stochastic ầ ủ ầ

ệ ệ

tín hi u th ng d , ta ph i tìm đ ể ự ượ ừ ư

ỉ

ệ Phát hi n đ nh và ghép (Peak detection and continuation): đ th c hi n vi c c và ghi chú ặ ệ i các đ nh t n s n i tr i, t c là các thành ph n hình sin n m vai trò chính trong ầ c s d ng đ th c hi n đi u này là ậ ượ ử ụ ầ ầ ố ổ ộ ứ ộ ượ c. M t chi n thu t đ ế ả ắ ể ự ứ ề ệ

ỉ phân tích các thành ph n hình sin t l ạ công th c phân tích đ v “b ng ch d n” trong các khung STFT. ẽ ả ỉ ẫ

ầ ệ ể ự ệ ễ ầ

ộ ể

c đ n gi n, biên đ c a các thành ph n nên đ ổ ộ ị ơ ả

c s d ng. Các t n s ườ ầ ộ

ầ ố i ợ ạ ữ c n i suy gi a ầ ượ ố ng đ ượ ử ụ c n i suy, tuy nhiên c n ph i l u ý là ầ ả ư ư

Đ th c hi n vi c phân chia ph n nào là tín hi u, ph n nào là nhi u, các t n s ệ c xác đ nh m t cách chính xác. Ngoài ra, đ quá trình t ng h p l và pha ph i đ ả ượ hai tín hi u đó đ ộ ủ ượ ệ các khung tín hi u, và phép n i suy tuy n tính th ế ệ cũng nh pha c a tín hi u cũng có th đ ủ ộ ể ượ ệ ng ch t ch đ n phép n i suy pha. phép n i suy t n s có nh h ầ ố ẽ ế ưở ặ ả ộ ộ

T ng h p l i các thành ph n sin: Trong giai đo n t ng h p l ổ ợ ạ

ợ ạ ể ượ ạ ầ c t o b i b t kỳ ph ở ấ ạ ổ ư

ươ ợ ấ ặ ổ ả ỹ

i, các thành ph n ầ ng pháp nào nh máy t o dao đ ng s , máy t o ạ ố ộ ạ ơ ậ ự ặ ề i khi tín hi u có nhi u ệ ệ ợ ẫ c s d ng nhi u do tính ti n l ề ượ ử ụ ậ

sin có th đ dao đ ng b ng sóng ho c t ng h p l y m u b ng sóng, ho c k thu t d a trên c ả ộ s FFT. K thu t FFT đ ỹ ở thành ph n hình sin. ầ

ệ ổ ủ

ệ c mô t ệ Trích tín hi u th ng d (Extraction of the residual): Vi c trích ph c a tín hi u ặ trong hình 1) ho c mi n t n (đ ề ầ ệ ở ượ ự ả

nhi u th ng d có th đ ặ ễ tr c ti p t ư ặ c th c hi n ể ượ mi n th i gian. ờ ự ế ừ ư ề

ỉ ự ệ ầ

ư ở

ổ ườ ượ ọ ể ượ ấ ộ ủ ỉ ằ ư

ự ợ

S hi u ch nh ph th ng d (Residual spectral fitting): thành ph n stochastic ổ ặ ế c l c b i kh i đ c tr ng tuy n c mô hình hóa là tín hi u nhi u băng r ng, đ ố ặ ộ ệ c x p x b ng giá tr trung bình ng đ c a tín hi u th ng d có th đ ị ệ c th c hi n ệ ệ ổ ề ể ượ ờ ộ ng đ mong mu n và m t c m t t p c ố ấ ộ ậ ườ ượ ả ộ ị

ư đ ễ ượ tính. Ph c ặ c a hàm piecewise-linear. Vi c t ng h p trong mi n th i gian có th đ ủ b ng phép đ o FFT, sau khi đã n đ nh đ ằ t p pha ng u nhiên. ậ ẫ

ỉ ữ

ệ ệ ạ ấ ừ ệ ụ ự ế

Hi u ch nh âm thanh: mô hình sin là m t mô hình h u d ng vì nó cho phép áp ộ . Hình 1.22 mô t ả vi c ghi băng th c t c th c h ên cho vi c hi u ch nh tín hi u âm nh c ạ ệ d ng vi c truy n các âm thanh nh c l y t ụ m t các b ệ ộ ề ướ ự ệ ị ỉ

Hình: C c u t ơ ấ ổ ứ ch c cho vi c bi u di n vi c truy n tín hi u âm nh c ạ ệ ệ ề ễ ể ệ

2.1.6.1.2 Tín hi u sin + nhi u + n t đ m ố ệ ễ ệ

ễ

ệ ề ầ ố ấ ệ ộ ầ

ộ ổ ư ở ạ ố ệ ế

ự ệ ỉ

ng đ ở ộ ườ

ế ng đ n ch t l ợ Trong mô hình sin + nhi u, đi u c b n là các tín hi u âm thanh là t ng h p ơ ả ề d ng tĩnh. c a nhi u tín hi u sin t n s th p và các lo i nhi u băng r ng h u nh ễ ạ ủ c xem xét đ n, đó là n t đ m. Vi c Khi đó, m t thành ph n c a âm thanh không đ ệ ượ ầ ủ ầ c th c hi n d dàng b ng cách tách riêng thành ph n hi u ch nh âm thanh có th đ ể ượ ằ ễ ệ n t đ m đ xét riêng. Th c t ộ , h u h t các d ng c âm nh c m r ng tr ụ ụ ự ế ầ ố ệ c a m t n t nh c không làm nh h ấ ượ ả ạ ủ ạ ng x lý. ử ể ộ ố ưở ế

ộ ễ

ớ ệ ủ ệ

ệ ề ạ ờ

ẫ ị

ằ ỉ ượ ạ

ạ ễ ệ

V i lý do này, m t mô hình m i là sin + nhi u + n t đ m đ c phát h a dùng ượ ố ệ ớ ọ t ng chính c a vi c trích âm đ m trong th c t ự ế ừ trong vi c phân tích âm thanh. Ý t ệ ưở c ánh x qua mi n vi c quan sát r ng, các tín hi u hình sin trong mi n th i gian đ ề ượ ệ ề t n thành các đ nh có v trí xác đ nh, trong khi đó các xung ng n đ i ng u trong mi n ố ắ ị ầ i có d ng hình sin. Nh v y, mô hình sin c ánh x qua mi n t n l th i gian khi đ ư ậ ờ ơ ồ ủ c ng d ng trong mi n t n s bi u di n các tín hi u hình sin. S đ c a có th đ ụ ể ượ ứ i: vi c phân tích SNT đ ề ầ ạ ề ầ ố ể trong Hình d c mô t ượ ướ ệ ả

Hình: Phân tích tín hi u âm thanh theo mô hình sin + nhi u + n t đ m ố ệ ệ ễ

Kh i DCT trong Hình 1.23 mô t ho t đ ng c a phép r i r c cosin. ố ả ạ ộ ờ ạ ủ

c đ nh nghĩa nh sau: Phép bi n đ i, đ ế ổ ượ ị ư

c bi n đ i thành d ng cosin ệ ệ ổ ộ ượ ế ạ ổ

ế i. và ng Phép bi n đ i DCT th c hi n vi c m t xung đ ự c l ượ ạ

2.1.6.1.3 Mô hình LPC

Mã hóa d đoán tuy n tính có th đ ế ể ượ ử ụ ổ

ự c mô t ư

ể ề ả ặ ổ ả ợ ự ệ ệ

c l c b i m t b ư ượ ậ ừ ổ ệ ệ

ổ c s d ng đ mô hình ph tĩnh. T ng trong l u đ trong Hình 1.24. V b n ch t, mô hình chính là h p LPC đ ấ ợ ộ ộ gi ượ ọ ở ộ ả l c c c. Tín hi u kích thích có th s d ng chính tín hi u th ng d e có đ c qua ượ ể ử ụ ọ ự quá trình phân tích, ho c có th d d ng các thông tin c a tín hi u tho i/phi tho i. ạ ồ i thu t tr t ng h p th c hi n m t tính hi u có ph “đ c” đ ặ ệ ể ử ụ ủ ạ ặ

Hình: T ng h p LPC ổ ợ

1.2.2.2 Mô hình mi n th i gian ờ ề

ệ ệ ả ộ

ứ ệ

i có u th h n. Vi c mô t ụ ứ mi n th i gian l ờ âm thanh trong mi n t n r t có hi u qu , tuy nhiên trong m t vài ề ầ ấ ng d ng, đ ti n vi c nghiên c u vi c t ng h p âm thanh, vi c phân tích trong ợ ệ ổ ề ả ể ệ ạ ệ ư ế ơ

1.2.2.2.1 Máy t o dao đ ng s ạ ộ ố

ợ ổ ề ầ ậ

nhi u thành ph n hình ề sin b ng phép t ng h p FTT-1. N u nh các thành ph n hình sin không quá nhi u, Ta nh n th y m t âm thanh ph c t p đu c t ng h p t ằ ợ ừ ầ ứ ạ ư ấ ổ ộ ợ ế

ầ ượ ủ c th c hi n b ng cách l y giá tr trung bình c a ấ ự ệ ằ ị

vi c t ng h p t ng thành ph n đ máy t o dao đ ng s . ố ợ ừ ộ ệ ổ ạ

c đ nh = xR(n) + jxI(n) ở ạ d ng s ph c, m i b ố ứ ỗ ướ c nh y th i gian đ ờ ả ượ ị

V i ớ nghĩa nh sau: ư

xR(n+1) =

xI(n+1) =

0 và th cự jω 0

Thông s biên đ và pha ban đ u có th tính d a theo pha ban đ u e ầ ố ộ ể ự

hi n vi c l ch pha vào s mũ. Tín hi u x c tính theo công th c sau ệ ệ ệ ố ể ượ ứ ầ ệ R(n +1) có th đ

xR(n+1) = 2

Đáp ng xung c a b l c nh sau ủ ộ ọ ứ ư

ể th cứ 10 nằm trên chu vi đường tròn đơn v .ị ủ ộ ọ

Giá trị c cự c a b l c bi u G i ọ xR1, xR2 là hai bi nế tr ngạ thái c aủ hai m uẫ tr ocứ đó c aủ tín hi uệ ngõ ra xR,

ngươ trình sau pha ban đ uầ φ0 có thể được tính theo hệ ph

xR1 = sin(φ0 – ω0) xR2 = sin(φ0− 2ω0)

t Máy t oạ dao đ ng s đ c bi ộ ố ặ ệ h uữ ích trong vi cệ biểu di nễ t ng ổ

ấ hợp tín hi uệ ộ được

đ i vố ới các b viộ xử lý đa m cụ đích, khi các phép toán trên d uấ ch m đ ng tri nể khai. Tuy nhiên, phương pháp này dùng cho vi cệ t oạ tín hi uệ sin có hai b tấ lợi:

Vi cệ c pậ nh tậ thông số yêu c uầ tính toán trên hàm cosin. Đây là m tộ đi uề khó đ iố với đi uề chế t cố độ âm thanh, do ph iả thực hi nệ phép tính cosin ứng với t ngừ m uẫ trong mi nề thời gian

Thay đ iổ t nầ số c aủ máy dao đ ngộ số sẽ làm thay đ iổ biên độ tín hi uệ sin. h nạ chế ộ ầ đư cợ sử d ngụ để đi uề ch nhỉ

Khi đó b ộ ph nậ logic đi uề khi nể biên đ c n này.

1.2.2.2.2 Máy t oạ dao đ ng b ng sóng ộ ả

ộ là vi cệ đ cọ l p đi Trong phương pháp kinh đi nể và linh đ ng nh t ạ ứ

ế

ợp các d ngạ sóng có ấ về t ng h ổ l pặ l ộ iạ m tộ b ngả ch a n i chu kỳ (bao g mồ tín hi uệ d ng sin) ặ dung của m tộ d ngạ sóng đã được l uư tr ạ sóng được t ngổ h pợ ở trữ ước. N u d ng d ngạ sin, đ iố x ngứ thì vi cệ l uư trữ cho phép chỉ c nầ l uư trữ ¼ chu kỳ, và vi cệ tính toán s h c c n i suy cho c chu kỳ. ượ ộ

ố ọ sẽ đ ả Đ t buf [ ] là b đ m có n i dung ch a là chu kỳ c a d ng sóng, ho c b ng ứ ủ ạ ả ộ ộ ệ ặ ặ

d ng sóng. ạ

Máy t o dao đ ng d ng sóng ho t đ ng l p l ạ ộ ặ ạ ạ ạ ộ ạ i theo chu kỳ quét b ng d ng

sóng là b i sộ ố c aủ gia số I và đ c nọ ội dung c a ủ b ngả d ngạ sóng t ả iạ vị trí đó.

G iọ B là chi u dài c a b ề ủ ộ đệm, trị c a gia s ủ ố I là:

S thay ự đ iổ t n sầ ố l y ấ m uẫ

tế kế máy t o dao ạ

đ ngộ bảng sóng có thể chuy nể thành bài toán iạ t nầ số l yấ Bài toán thi thay đ iổ t n s ầ ố l yấ m u,ẫ ví dụ như bi nế đ iổ tín hi uệ được l yấ m uẫ t

với L và M là

ổ ầ s l y ố ấ m uẫ có thể được như iố gi n,ả vi cệ th cự hi nệ thay đ i t n

m u ẫ Fs,1 thành tín hi uệ được l y ấ m uẫ tại t nầ s ố Fs,2 . N u ế các số nguyên t hi nệ b ngằ các bước:

1. Tăng t nầ s ố l y ấ m uẫ b ngằ hệ số L

2. Sử d ngụ b ộ l c thông th ọ ấp

3. Gi mả t nầ s l y ố ấ m uẫ b ngằ hệ số M

Hình: S đ trình thay đ i t n ơ ồ kh i pố hân rã c a quá ủ ổ ầ s l yố ấ m uẫ

Hình: Ví d vụ ề thay đ i t n ổ ầ s ố l y ấ m uẫ với

1.2.2.2.3 T ng h p ợ lấy m u b ng sóng ẫ ả ổ

T ng h p l y m u b ng sóng là ph n m r ng c a máy dao đ ng b ng sóng ợ ấ ở ộ ủ ầ ả ẫ ả ộ

ổ đ i v i ố ớ

• D ng sóng phân tích không ph i d ng sin ả ạ ạ

c l u tr v i nhi u chu kỳ ả ượ ư ữ ớ

• B ng d ng sóng đ ề ạ Các tín hi uệ đi uề khi nể r tấ quan tr ngọ trong vi cệ nh nậ được âm thanh tự nhiên

1.2.2.2.4 T ng h p ợ h tạ (v iớ Giovanni De Poli) ổ

Các b ngả sóng ng nắ có thể được đ c vọ ới nhi uề t c đố

ộ khác nhau, và k tế quả là âm đi uệ có thể ch ngồ chéo vào nhau trong mi nề thời gian. Trong phương pháp mi nề thời gian, vi cệ t ngổ hợp âm thanh này được g iọ là t ngổ hợp h t.ạ T ngổ hợp h tạ b tắ đ uầ từ ý tưởng vi cệ phân tích âm thanh trong mi nề thời gian đ cượ thay thế b ngằ bi uể diễn chúng thành m tộ chu iỗ các thành ph nầ ng nắ được gọi là “h t”.ạ Các thông số c aủ kỹ thu tậ này là các d ngạ sóng c aủ h tạ th ứ g k (⋅) , vị trí trong mi nề thời gian lk và biên độ ak

ời gian quy t đế ịnh âm s c c a âm thanh.

thông s ố tùy thu c vào các tiêu ch ộ u nẩ đ a raư ọ

sg (n) = Khi số lượng “h t”ạ lớn, thì vi cệ tính toán sẽ trở nên ph cứ t p.ạ Tính ch tấ c aủ Vi c ệ l aự ắ ủ bởi các mô hình thể hi n.ệ mà các mô hình bi uể di nễ liên quan đ nế các quá trình ho tạ đ ng ộ ọ

các h tạ và các vị trí trong mi n thề ch n các Vi cệ l aự ch n các quá trình này có thể nhả hưởng đ nế âm thanh nào đó theo nhi uề cách khác nhau.

Lo iạ cơ b nả và quan tr ngọ nhất c aủ t ngổ hợp h tạ (t ngổ hợp h t b t

ạ không theo quy lu tậ trong mi n t n ề ầ s -thố ạ ấ đ ngồ b )ộ ời gian. D ngạ sóng h tạ

là phân ph i các h t ố có d ng ạ

Với ω ề là d m u, dẫ ùng để đi u ề khi n nh p th ể ị ời gian (i) là c aử số có chi u dài

ổ và băng t n ph f ầ k

1.2.2.3 Các mô hình phi tuy nế

1.2.2.3.1 Đi uề pha và đi uề t nầ

ầ

i thu t t ng ả ậ ổ hợp âm thanh trong mi nề thời gian rời r c ạ được bi

ấ

khác nhau c aủ vi cệ t oạ ti ngế rung b ng các

Kỹ thu tậ tổng hợp phi tuy nế thông d ngụ nh tấ là đi uề t nầ (FM). Trong liên l cạ thông tin, FM được dùng trong các th pậ kỹ g n đâ y, nhưng ngứ d ngụ của nó trong gi tế đến với cái tên John Chowning. Về b nả ch t, Chowning đã th cự hi nệ các nghiên c uứ trên các bộ t oạ dao đ ng đ ph m vi ơn gi n,ả và ộ ằ ạ tính. Như ổ ầ k chị thu được k tế quả là các t nầ số rung nhanh sẽ t oạ ra các thay đ i đ y vậy, đi uề chế t nầ số c aủ m tộ máy t oạ dao đ ngộ cũng đủ t oạ ra tín hi uệ âm thanh có phổ ph cứ t p.ạ Mô hình FM c a Chowni ng như sau: ủ

x(n) = A sin(ωcn + I sin(ωmn)) = A sin(ωcn + φ (n)) Với ωc là t nầ số sóng mang và ωm là t nầ số đi uề ch ,ế I là chỉ số đi uề ch .ế ngươ trình đi uề pha. T nầ số t cứ thời c aủ phương

Phương trình th cự tế cũng là ph trình

ω(n)= ωc - I ωmcos(ωmn)

f(n)=fc – Ifm cos(2πfmn) Ho c:ặ

Hình 1.27 mô tả vi cệ triển khai pd c aủ gi

iả thu tậ FM đ nơ gi n.ả T nầ số đi uề chế được dùng để đi uề khi nể tr cự ti pế bộ t oạ dao đ ng,ộ trong khi t nầ số sóng mang dùng để đi uề khi nể b t oộ ạ pha đơn v ,ị t oạ pha theo chu kỳ. Với t nầ số sóng mang, t nầ số đi uề chế và chỉ số đi uề chế cho trước, ta có thể dễ dàng dự đoán các thành ph nầ ở ph t nổ ầ s cố ủa âm thanh k tế qu .ả

Hình: Ph nầ tri nể khai phân ph i ố pd c a đi u ề pha. ủ

Vi cệ phân tích d aự trên đặc tính lượng giác n) n + I sin(ω x(n) = A sin(ω m c

Với J k (I ) là b cậ thứ k c aủ hàm Bessel. Các hàm Bessel được vẽ trên hình 9 ỉ ụ ố lượng side-frequencies và giá trị I trên tr c chụ

ngứ với nhi uề giá trị k trên tr c s s đố i uề ch .ế

Bessel. Hình 1.28 Các giá trị c a hàm ủ

Băng thông có giá trị x pấ xỉ b ngằ BW = 2(I+0.240.27)w m » 2Iw m

1.2.2.3.2 Méo phi tuy nế

và ngõ ra c aủ bộ dao đ ng đ ộ

Khái ni mệ t ngổ hợp âm thanh b ng ằ méo phi tuy nế – Nonlinear distortion (NLD) r tấ đơn gi n:ả ngõ ra c aủ m chạ tạo dao đ ngộ được dùng như là thông số c aủ m tộ hàm phi tuy n.ế Trong mi nề thời gian rời r cạ s ,ố hàm phi tuy nế được l u trư ữ trong ược dùng như là chỉ s đố ể truy nhập vào m tộ b ng,ả b nả g. Đi uề thú vị của NLD là lý thuy tế này cho phép thi tế kế một b ngả méo cho bởi các đ cặ đi mể kỹ thu tậ c a ủ m t ộ ph ổ mong mu n.ố

N uế b t oộ ạ dao đ ng có ộ d ngạ tín hi uệ sin, ta có thể tính toán NLD như sau

x(n) = A cos(ω0 n) y(n) = F (x(n))

đ Với hàm số phi tuy n,ế dùng đa th cứ Chebyshev. Đa th cứ Chebyshev c pấ độ n c đ nh nghĩa đ quy nh sau: ệ ư ượ ị

T0 ( x) = 1 T1 ( x) = x Tn ( x) = 2xTn−1( x) − Tn−2( x) , và có tính ch t:ấ Tn (cosθ ) = cos nθ

ớ ứ ế ế w ấ Nh v y, v i tính ch t (31), n u hàm méo phi tuy n là đa th c Chebyshev c p 0n, như ử ụ ộ w ư ậ đ m , giá tr ngõ ra y có đ ị ộ v y y(n)=cos(m ậ ấ c b ng cách s d ng b dao đ ng: sinx(n) =cos ộ ượ ằ 0n) là hàm b c m c a x. ậ ủ

Ph c a y(n) v i: ổ ủ ớ

là:

ượ ụ

ậ ậ ạ ạ ộ ộ

ệ ổ Ngoài các mô hình trên, các mô hình v t lý cũng đ c áp d ng trong vi c t ng h p, x lý âm thanh nh m ch dao đ ng v t lý, m ch dao đ ng đôi và m ch phân ợ ử ph i c ng h ố ộ ư ạ ng m t chi u ề ộ ưở

1.2.3 Mô hình th iờ gian rời r cạ

ọ

Trong h uầ h tế các trường h pợ liên quan đ nế xử lý thông tin, vi cệ bi uể diễn tín hi uệ sao cho đ mả b oả tính ti nệ lợi trong phân tích mà v nẫ không làm mất đi tính ch tấ c aủ tín hi uệ là đi u ề mà các nhà khoa h c quan tâ m. Sóng âm thanh xu tấ ười có tính ch t ấ tự nhiên và ng uẫ nhiên nh t.ấ Phân tích toán phát từ lời nói c a ngủ học thu nậ ti nệ nh tấ là xem sóng âm thanh là m tộ hàm số theo bi nế thời gian t . Ta ký hiệu xa (t ) là d ngạ sóng tương tự theo thời gian t .

Hình: Bi uể di nễ tín hi uệ âm tho iạ

Trong giáo trình này, ta dùng ký hiệu x(n) mô tả cho chu iỗ s .ố Trong trường hợp lấy m uẫ tín hi uệ âm tho i,ạ m tộ chu iỗ có thể được xem như là m tộ dãy các đự ược lấy mẫu m tộ cách đ uề đ nặ với thời gian l yấ m uẫ m uẫ c aủ tín hi uệ tương t là T, khi đó tín hi uệ sau khi l yấ m uẫ được ký hi uệ bởi xa (nT ) . Hình 1.1 mô tả

kHz. m tộ ví dụ c aủ vi cệ tín hi uệ âm thoại được bi uể di nễ ở cả hai d ngạ là tín hi uệ tương tự và d ngạ chuỗi các m uẫ được lấy m uẫ t nở ầ s là 8ố

ị nghĩa như sau:

Xung đơn vị được đ nh δ (n) n = 0 = 1

= 0 ngược l iạ

Chu i bỗ ước đơn vị được ký hi uệ u(n) = 1 n ≥ 0

=0 n<0

Hàm mũ n x(n) = a

jw0 , thì N uế a ở d ngạ s ph c, ố ứ a = re

Hình 1.30 (a) L y ấ m uẫ đơn v ,ị (b) đ n vơ ị bước, (c) hàm mũ th cự và (d) hàm sin

suy giảm

Hình 1.31 S đ ơ ồ kh i ố (a) hệ th ng ố đ n ngõ vào/ ơ đ n ngõ ra; (b) ơ hệ th ng ố đơn

ngõ vào/đa ngõ ra

Khi hệ th ngố g mồ nhi uề ngõ ra, tín hi uệ chu iỗ ngõ ra sẽ được bi uể di nễ

bằng m tộ vector được mô tả như ở Hình 1.31.

H th ng t h u d ng d ch b t b h th ng ế ệ ố tuy n tính ệ ố đ cặ bi ấ i n làế ị

ệ ữ ụ cho vi c xệ ử lý tín hi uệ âm tho i.ạ Hệ th ngố được đặc tr ngư bởi đáp ngứ xung, công th c ứ h(n), khi đó tín hi uệ ngõ ra được tính bởi công th cứ

với * là phép ch pậ hai tín hi uệ

2.2 K thu t Video ậ ỹ

2.2.1 T ng quan v x lý nh và video s ề ử ả ổ ố

X lý nh s là lĩnh v c khoa h c t ố ả ự ử ẻ ố

ọ ươ ơ ả ủ ử ả ượ ấ ượ ụ

ứ ư ệ ả

c quan tâm nhi u ề ng đ i m i m và đ ớ ử hi n nay. Hai ng d ng c b n c a x lý nh là nâng cao ch t l ng hình nh và x ả ề lý nh cũng nh video s v i m c đích l u tr ho c truy n qua các h th ng truy n ệ ố ữ ặ ư ụ ố ớ d n hình nh. Trong ph n này, chúng ta s đ c p t ẽ ề ậ ớ ầ ẫ i nh ng v n đ sau: ấ ề ư ề ả

1- Gi i thi u khái ni m c b n v nh s và x lý video s , xác đ nh ranh gi ố ơ ả ề ả ử ệ ệ ố ị ớ i

ớ c a lĩnh v c x lý nh. ự ử ả ủ

2- Gi ớ ự i thi u các ng d ng quan tr ng c a x lý nh trong m t s lĩnh v c ủ ộ ố ứ ử ụ ệ ả ọ

khoa h cọ

3- Xác đ nh các giai đo n c b n trong quá trình x lý nh; ạ ơ ả ử ả ị

4- Gi i thi u các thành ph n c a h th ng x lý nh t ng quát. ớ ầ ủ ệ ố ử ả ệ ổ

2.2.1.1. Khái ni m c b n v x lý nh ơ ả ề ử ả ệ

Hình nhả tĩnh có thể đ

là t aọ đ ộ không gian ph ngẳ (2 chi u).ề Khi xét nhả "đen-tr ng", cượ bi uể di nễ b iở hàm hai chi uề f(x,y), trong đó, x và y iạ giá trị hàm f t ắ

ể ả m i đỗ i m nh ể ả nằm t

ị

m tộ đi mể được xác định b iở t aọ độ (x,y) được g iọ là độ chói (m cứ xám) c aủ nhả t iạ đi mể này. N uế x,y,và f là m tộ số hi nệ h uữ các giá trị r iờ rạc, chúng ta có nhả s .ố Xử lý nhả số là quá trình bi nế đ iổ ảnh số trên máy tính (PC). Như v y,ậ ảnh số iạ m tộ vị trí được t oạ ra b iở m tộ số h uữ h nạ các đi m nh, nh tấ định và có 1 giá trị nh tấ đ nh. M tộ điểm nhả trong m tộ ảnh còn được g iọ là m tộ pixel.

ọ

Hệ th ngố thị giác là cơ quan c mả nh nậ hình nhả quang h cọ tương đ iố hoàn h o,ả cho phép con người c mả nhận được hình nhả quang h cọ trong thiên nhiên. ngỨ ấ của xử lý nhả là biến đ iổ tính ch tấ của nhả số nh mằ t oạ ra d ngụ quan tr ng nh t c m nh n ả ậ về sự gia tăng chất lượng hình ảnh quang h cọ trong hệ th ngố thị giác.

Tuy nhiên, m tắ người ch c mỉ ả nh nậ được sóng đi n ệ t

ệ

nêu trên, vì v y trên ậ

và liên quan t cóừ bước sóng h nạ chế thường gắn li nề với trong vùng nhìn th yấ được, do đó nhả theo quan ni m thông hình nhả quang h cọ mà m tắ người có thể c mả nh n.ậ Trong khi đó " nh"ả đ aư vào xử lý có thể được t oạ ra b iở các ngu nồ b cứ xạ có phổ r ngộ h n,ơ từ sóng vô tuy nế iớ tia gamma, ví d :ụ nhả do sóng siêu âm ho cặ tia X t oạ ra. Nhi uề hệ th ngố xử lý t ,ế lĩnh v cự xử lý nhả có thể tương tác v iớ nh ngữ " nh"ả h cọ khác. nhả có ph mạ vi tư nớ g đ iố r ng,ộ iớ nhi uề lĩnh v c khoa th cự t ự

Có thể t m phân ạ biệt các hệ th ngố xử lý nhả theo m cứ độ ph cứ t pạ của thu tậ

toán xử lý như sau:

1- Xử lý ảnh m cứ th p: đó ấ

ằ khử nhi uễ trong ảnh, tăng c

là các quá trình biến đ iổ đ nơ gi nả như th cự hi nệ ngườ độ tương ph nả hay độ nét của tín hi uệ đ aư vào hệ th ngố xử lý và tín hi uệ ở đ uầ ra là Trong trường h p này, ợ

các bộ l c nh m ọ nh.ả nhả quang h c.ọ

2- Xử lý ảnh m cứ trung: quá trình xử lý ph cứ t pạ h n,ơ thường được sử xác định và dự đóan biên ảnh, nén anh để l uư trữ xử lý nhả mức trung là tín hi uệ đ uầ các thành ph nầ được tách ra từ hình nhả Đặc đi mể c aủ các hệ th ng ố ầ

d ngụ để phân l p,ớ phân đ anọ nh,ả ho cặ truy n phát. ề vào là hình nh,ả còn tín hi uệ đ u ra là g c,ố ho cặ luồng dữ li uệ nh nậ được sau khi nén nh.ả

Đây cũng 3- Xử lý ảnh m c cao: ứ là quá trình phân tích và nh nậ d ngạ hình nh.ả

là quá trình xử lý được th cự hiện trong hệ th ngố thì giác c aủ con người.

2.2.1.2 Lĩnh v c ng d ng k thu t x lý nh ụ ậ ử ả ự ứ ỹ

Nh đã nói c đây ch y u đ c s d ng đ ỹ ậ ử ủ ế ượ ử ụ

ả ả ơ ở ấ ượ ề ự ả

ườ ầ ạ ắ

ờ ệ ể

ố

ả c t o ra t ả ử ụ ả ử ế ả ồ

ể trên, các k thu t x lý nh tr ướ ư ấ ng hình nh, chính xác h n là t o c m giác v s gia tăng ch t nâng cao ch t l ạ i quan sát. Th i gian g n đây, ph m vi ng ng nh quang h c trong m t ng l ứ ả ượ ọ d ng x lý nh m r ng không ng ng, có th nói hi n không có lĩnh v c khoa h c ọ ừ ở ộ ử ụ ự ậ nào không s d ng các thành t u c a công ngh x lý nh s . Trong y h c các thu t ự ủ ọ ngu n b c x X -ray hay tóan x lý nh cho phép bi n đ i hình nh đ ứ ạ ổ ự ngu n b c x siêu âm thành hình nh quang h c trên b m t film x-quang ho c tr c ệ ử ượ ạ ọ ừ ề ặ ồ ứ ạ ả ặ

ế ể ủ ả ị

ộ ươ ứ ọ ả

ườ i ơ ầ ng ph n, l c, tách các thành ph n t (ch p c t l p) ho c t o ra hình nh trong không gian ba chi u (siêu âm 3 c x lý ti p đ nâng cao đ t ế ể ặ ạ ể ượ ử ụ ắ ớ ề ả

ti p trên b m t màn hình hi n th . Hình nh các c quan ch c năng c a con ng ề ặ sau đó có th đ c n thi ế ầ chi u).ề

ự ị ể ượ ả ậ

ị v tinh có th đ ổ c t ượ ừ ệ ậ ườ ấ ấ ặ

Trong lĩnh v c đ a ch t, hình nh nh n đ ấ ỹ ề ụ ả

c phân tích đ xác đ nh c u trúc b m t trái đ t. K thu t làm n i đ ng biên (image ể enhancement) và khôi ph c hình nh (image restoration) cho phép nâng cao ch t ấ l ượ ng nh v tinh và t o ra các b n đ đ a hình 3-D v i đ chính xác cao. ồ ị ớ ộ ệ ả ả ạ

v tinh dùng trong khí t c t Hình 2.1.1 nh nh n đ Ả ậ ượ ừ ệ ượ ng h c ọ

c t ng h c, nh nh n đ ệ ượ ọ ả ượ ừ ệ ố

ể ạ ấ ượ

ộ ệ c x lý, nâng cao ch t l ớ

ả ự ệ ự ạ

ớ

ng t ưở t b ghi hình c m nh n đ ế ị ậ

ồ

c t ầ ượ ễ ấ ả

t là nh b m t trái đ t nh n đ ả ữ

ạ ớ

t r t rõ ràng so v i vùng nh hai bên b . Thi ề ệ ấ ể ứ ạ ạ ẽ ứ ả ả ồ

ể

ư ậ ẽ ạ

ờ h th ng v tinh theo dõi th i Trong ngành khí t ậ ng và ghép hình đ t o ra nh b m t trái t cũng đ ti ề ặ ả ượ ử ế t m t cách đ t trên m t vùng r ng l n, qua đó có th th c hi n vi c d báo th i ti ờ ế ộ ể ự ộ ấ i các khu v c đông dân chính xác h n. D a trên các k t qu phân tích nh v tinh t ụ ệ ơ ả ế ng cũng ng dân s , t c đ ô nhi m môi tr c còn có th d đóan quá trình tăng tr ễ ườ ố ố ộ ưở ể ự ư v tinh có th thu ng sinh thái. nh ch p t i môi tr nh h nh các y u t ể ụ ừ ệ Ả ườ ế ố ả ư ọ λ = 450 − c tia sáng quang h c ( c thông qua các thi đ ượ ả ượ ạ λ = 760 − 900 nm) (hình2b). Trên hình 2a và 520 nm) (hình 2a), ho c tia h ng ngo i ( ặ 2 ng ghi hình nói trên, d dàng 2b l n l ượ ừ ố ậ ề ặ t trên nh 2b, hình con sông t rõ ràng gi a hai nh. Đ c bi nh n th y s khác bi ả ấ ự ệ ặ ệ ậ ả đ t b thu hình nh y c m c tách bi ế ị ờ ượ v i v t th b c x các tia trong mi n h ng ngo i s cho ra nh ng b c nh trong đó ữ ớ ậ t đ th p s đ v t th có nhi t rõ ràng so v i v t th có nhi t đ cao ệ ộ ệ ộ ấ ẽ ượ ớ ậ ệ ể ậ h n. Nh v y vi c l a ch n các thi t b ghi hình khác nhau s t o ra nh có đ c tính ả ặ ệ ự ơ khác nhau, tùy thu c vào m c đích s d ng trong các lĩnh v c khoa h c c th . ọ ụ ể ộ c phân bi ế ị ử ụ ọ ụ ự

2.2.1a 2.2.1b

Hình 2.1.2 - nh b m t trái đ t thu đ hai camera khác nhau ề ặ Ả ấ c t ượ ừ

c s d ng nhi u trong các h th ng qu n lý ch t l ượ ử ụ X lý nh còn đ ả ấ ượ ả

ệ ố ụ

ử ề ng hàng hóa trong các dây truy n t ằ ự ệ ể ệ ậ

ệ ố ệ ế ả ả ấ ặ ẩ

ng và s l ả đ ng, ví d nh h th ng phân tích nh ư ệ ố ề ự ộ ố ượ ạ đ phát hi n b t khí bên v t th đúc b ng nh a, phát hi n các linh ki n không đ t ể tiêu chu n (b bi n d ng) trong quá trình s n xu t ho c h th ng đ m s n ph m ẩ camera quan sát. thông qua hình nh nh n đ c t ạ ậ ượ ừ ọ ị ế ả

ộ ự

ử ượ ử ụ ậ X lý nh còn đ ả ử ặ ậ ụ ậ

ư ệ ấ

ả

ả ỹ

ậ ử ạ ụ ậ

ự ộ ệ ả ả

ệ ố c s d ng r ng rãi trong lĩnh v c hình s và các h th ng ự b o m t ho c ki m soát truy c p: quá trình x lý nh v i m c đích nh n d ng vân ể ả ạ ớ ả ng nghi v n cũng nh nâng tay hay khuôn m t cho phép phát hi n nhanh các đ i t ặ ố ươ cao hi u qu h th ng b o m t cá nhân cũng nh ki m soát ra vào. Ngoài ra, có th ể ả ệ ố ư ể ệ ư ả k đ n các ng d ng quan tr ng khác c a k thu t x lý nh tĩnh cũng nh nh ứ ủ ụ ể ế đ ng nh n d ng, nh n d ng m c tiêu quân s , máy nhìn đ ng trong đ i s ng nh t ậ ạ ờ ố ộ công nghi p trong các h th ng đi u khi n t ể ư đ ng, nén nh tĩnh, nh đ ng đ l u ể ự ộ ề và truy n trong m ng vi n thông v.v. ạ ậ ọ ư ự ộ ệ ố ễ ề

2.2.1.3. Các giai đo n chính trong x lý nh ử ả ạ

1- Thu nh n hình nh: đây là giai đo n đ u tiên và quan tr ng nh t trong tòan b ạ ầ ấ ậ ả ọ ộ

c t ử ả

ậ ượ ạ Ả ng h p nh g c có ch t l ng kém hi u qu c a các b ợ ả ạ ử i đây chính là nh g c đ đ a vào x lý ố ể ư ướ c ả ủ ệ ấ ượ ố

quá trình x lý nh. nh nh n đ ả i các giai đo n sau, tr t ườ ạ x lý ti p theo s b gi m. ẽ ị ả ử ế

ể ậ

Thi ế ị v.v.) ho c thi ặ t b thu nh n có th là các ông ghi hình chân không (vidicon, plumbicon t b c m bi n quang đi n bán d n CCD (Charge-Coupled Device). ẫ ế ị ả ế ệ

2- Ti n x lý nh: giai đo n x lý t ử ạ ả ố ơ ằ

ả ụ ươ ử ấ ng đ i đ n gi n nh m nâng cao ch t ộ ả ế

ử ề ng nh đ tr ể ợ ng ph n, làm n i đ ả giúp cho các quá trình x lý nâng cao ti p theo, ví d : tăng đ ổ ườ ng biên, kh nhi u v.v. ử ễ l ượ t ươ

3- Phân đo n: là quá trình tách hình nh thành các ph n ho c v t th riêng bi ạ ặ ậ ể ầ

ự ử ấ ộ ư ề

Đây là m t trong nh ng v n đ khó gi th c hi n tách quá chi ti ế ấ t thì bài toán nh n d ng các thành ph n đ ạ ệ t. ả ế i quy t nh t trong lĩnh v c x lý nh. N u ả ả c tách ra tr nên ậ ầ ượ ở ự ệ ế

c l c th c hi n quá thô ho c phân ạ ượ ự ệ ặ

c cu i cùng s không chính xác. ph c t p, còn ng ượ ạ ế ứ ạ đ an sai thì k t qu nh n đ ế ọ i n u quá trình phân đo n đ ậ ượ ẽ ả ố

ả ể ả

d ỗ

ử c mô t ạ t c các đi m nh n m trong vùng đó. Ph ằ

ng đ ả ớ

ế ả ướ ạ ể ả ượ ử ụ ư ộ ể ượ ợ ấ ả i vùng th ườ ế ả

ọ i m t vùng, ho c t p h p t ộ ặ ậ thông qua ranh gi ạ ủ ng đ : là quá trình x lý ti p sau khâu phân đo n hình nh. Các ạ i d ng chu i các đi m nh t o nên ể ả ươ ng c s d ng khi c n t p trung s chú ự ầ ậ ễ t nh nh đ cong, các góc c nh v.v. Bi u di n ạ i đ c tính bên trong c a vùng c s d ng khi chúng ta quan tâm t ượ ử ụ ớ ặ ể ủ

ng vân (texture) hay hình d ng skeletal. 4- Bi u di n và mô t ễ v t th sau khi phân đ an có th đ ể ậ ranh gi ớ pháp mô t ý vào hình d ng bên ngòai c a chi ti vùng th ả ườ nh nh đ ư ườ ạ

5- Nén nh - bao g m các bi n pháp gi m thi u dung l ả ệ ả ồ

ể ề ầ ả ả t ng b nh c n thi ế ớ ầ ộ ệ t đ truy n tín hi u ề ế ể

ượ đ l u tr hình nh, hay gi m băng thông kênh truy n, c n thi ữ ể ư hình nh s . ố ả

t mô t ơ ở ế ả

ạ ậ ng ti n giao thông có trong nh). ậ v t th đó (ví d các ph ậ 6- Nh n d ng: là quá trình phân lo i v t th d a trên c s các chi ti ể ể ự ả ạ ụ ươ ệ

Các quá trình x lý li ề ượ ự

ự c th c hi n d ả ệ ướ ự ế t kê ệ ế

trên đ u đ ở ứ ề ơ ứ ơ ả ư ậ ử ơ ở ư ị ự ử ữ ầ ả

ề i s giám sát và đi u khi n d a trên c s các ki n th c v lĩnh v c x lý nh. Các ki n th c c b n có th đ n gi n nh v trí vùng nh n i có nh ng thông tin c n quan tâm, nh v y có th thu nh vùng tìm ki m. ể ể ơ ể ả ỏ ế

Tr ng h p ph c t p h n, c s ki n th c có th ch a danh sách t ơ ứ ườ ứ ạ ể ứ

ấ ượ ẩ

t cao trong các h th ng theo dõi s thay đ i môi tr ộ ổ

ế ệ

ủ ừ ệ ề ử ụ ữ ứ

ọ ể ự ề ệ ể ượ

t c nh ng ấ ả ữ ợ ơ ở ế ả ng thành ph m ho c các nh h h ng có th g p trong quá trình ki m sóat ch t l ặ ể ặ ư ỏ ể v tinh có đ chi ti ng trong ệ ố ệ ườ ự m t vùng. Ngoài vi c đi u khi n h at đ ng c a t ng modul x lý nh (hình 2.1.3), ả ử ộ ể ộ ng tác gi a các c s ki n th c còn s d ng đ th c hi n vi c đi u khi n t ể ươ ề ơ ở ế modules. Trong hình 2.1.3, quá trình đi u khi n nói trên đ c bi u di n b ng mũi tên ễ ằ ể hai chi u.ề

Hình 2.1.3 Các giai đo n x lý nh s ạ ử ả ố

2.2.1.4. Các ph n t c b n c a h th ng x lý nh s ầ ử ơ ả ủ ệ ố ử ả ố

C u trúc m t h th ng x lý nh đa d ng dùng đ th c hi n các giai đo n x ụ ể ự ạ ử ệ ả

ấ lý nh đ c p trên hình 2.1.4. ề ậ ở ả ộ ệ ố trên đ ượ ử c mô t ả

Hình 2.1.4 Các thành ph n chính c a h th ng x lý nh ủ ệ ố ử ả ầ

Th là thi hình i t ế b ị thu nh nậ ả nh:

tế bị bi nế đ iổ quang-đi n,ệ cho phép bi nế đ iổ hình ảnh quang h cọ thành tín hiệu đi nệ dưới d ngạ analog hay tr cự tiếp dưới dạng s .ố Có nhiều dạng c mả bi nế cho phép làm vi cệ với ánh sáng nhìn th yấ ho cặ hồng

tế bị bi nế đ i quang ổ

– đi nệ chủ yếu thường được sử d ngụ là ngo i.ạ Hai loại thi đèn ghi hình điện tử và chip CCD (Charge Couple Device – linh ki nệ ghép đi nệ tích).

ố ộ rãi trong camera màu cũng nh đenư tr ng.ắ

ử ụ

Ống vidicon là đại diện tiêu biểu cho họ đèn ghi hình đi nệ tử được sử d ngụ tương đ i r ng ngỐ Vidicon có kích thước nhỏ g nọ (đường kính 18-25 mm, chi uề dài 10-12 cm), nhẹ, cấu t oạ đ nơ giản, dễ sử d ng.ụ Đèn hình này s d ng nguyên lý h i uệ ngứ quang đi nệ trong và nguyên lý tích lũy đi nệ tích.

t ủ MOS ụ đi n ệ

b ng

Chip CCD là linh kiện bán d nẫ có khả năng biến đ iổ năng lượng quang phổ thành tín hiệu đi n. ệ Thành ph n ầ chính c a chip CCD là (Metal-Oxide- các Semiconductor). Tụ điện MOS được hình thành b iở ba l p:ớ m tộ má tụ b ngằ kim lo i,ạ ch t đấ iện ụ ằ lớp môi n mằ giữa là l pớ SiO2 và m t ộ má t bán d nẫ loại p ho cặ n (hình 2.1.5).

Hình 2.1.5 C uấ trúc t đụ iện MOS

ớ b mề ặt c m quang ẫ ẽ ạ ệ ả

hình nh thu đ ả

M tộ chu iỗ tụ đi nệ MOS phân bố đ uề trên bề m tặ chip CCD được bi uể di nễ trên hình 2.1.6a, m iỗ tụ đi n v i là má bán d n s t o ra ược.Theo phương pháp dịch chuy nể đi nệ tích, các m tộ đi m trên ể chip CCD có thể chia ra làm hai loại: CCD d ngạ chu i (ỗ m t cộ hiều) và dạng ma tr nậ (hai chi u).ề

Trên Hình 2.1.6a là c u trúc ấ ệ

nhau, g iọ là miền tích điện và mi n nh ề

ự

ả

ịch vào thanh d ch ngang ị

chip CCD dạng chu i,ỗ quá trình ghi (tích đi n) và ớ. ự được ngăn cách b iở c ngổ chuy nể dịch. Sau khi k tế thúc quá trình đi nệ tích sẽ được truy nề song song qua c ngổ (không nh yạ cảm v iớ ánh sáng) tức mi nề nh .ớ đóng lại, quá trình ghi và đ c tọ ại hai mi nề nói trên sẽ

đ cọ được th c hự i n tệ ại hai khu v c khác Hai khu v c trên tích đi nệ tại các ph nầ tử c m quang, chuy n dể Sau khi c ngổ chuy nể d chị được tiến hành song song.

ử ả trong CCD t p ậ h p thành

ề

ệ

Chip CCD sử dụng trong máy quay video thường có c uấ trúc ma trận (hình ma tr n hai trình chi u, quá 2.16b). Các ph n ầ t c m quang ậ ề ợ ọ Có nhiều cách tổ và chi u d c. “đ c”ọ tín hi u ệ được th cự hi nệ theo chi u ngang ề CCD, nh ngư phổ biến nh tấ là phương pháp chức quá trình ghi và đ cọ tín hi u trong dịch chuy nể từng nh.ả Khi sử d ngụ phương pháp này, trong chip CCD được thiết kế m tộ mi nề nh ,ớ không ti pế xúc với ánh sáng và có diện tích b ng ằ mi nề tích lũy – là ma tr nậ các ph nầ tử cảm quang.

ể

ng v i ứ

Sau khi toàn bộ nh trong ả ị

ử cổ đi n,ể linh ki n ệ biến đ iổ - quang đi n CCD ệ

ệ

Đi nệ tích thu được tại mi nề tích lũy được chuy nể về mi nề nh .ớ Sau đó, quá ừ mi nề nhớ vào thanh dịch ngang sẽ trình ghi nhả tại miền tích lũy và đ cọ ảnh t ố thanh dịch được dịch chuy n xu ng được ti nế hành song song.T ngừ dòng nh ả ớ các đi mể trong dòng nhả sẽ được đ yẩ ra ngang, sau đó các gói đi n tích ệ mi nề nhớ được đ cọ ra h t,ế lần lượt kh iỏ thanh d ch. m tộ ảnh m iớ từ mi nề tích lũy sẽ lại được chuy nể về đây.Với nh ngữ tính năng vượt tr iộ trước ngố ghi hình đi nệ t được ền hình và nhả số. H uầ hết các camera sử dụng r tấ r ngộ rãi trong công ngh truy quay video dân d ngụ và bán chuyên nghi pệ (semi-professional) được thiết kế trên cơ sở chip CCD.

ớ

ể

ư ả

nhi t, gệ ấ

Bộ nhớ trong và ngoài trong các hệ th ngố xử lý nhả số thường có dung lượng r tấ l n dùng để l uư trữ nhả tĩnh và đ ngộ dưới d ngạ s .ố Ví d ,ụ để l uư m tộ nhả số đen tr ngắ kích thước 1024x1024 điểm, m iỗ đi mể được mã hóa b ngằ 8 bits c nầ bộ nhớ ~1MB. Để l uư m tộ nhả màu không nén, dung lượng bộ nhớ phải tăng lên g pấ 3. Bộ nhớ số trong hệ th ngố xử lý ảnh có th chia làm 3 lo i:ạ 1- bộ nhớ đ mệ trong máy tính để l uư nhả trong quá trình xử lý. Bộ nhớ này ph iả có khả năng ghi/đ cọ r tấ nhanh (ví dụ 25 hình/s); 2- bộ nhớ ngoài có t cố độ truy c p ậ tương đ iố nhanh, dùng để l uư thông tin thường dùng. Các bộ nhớ ngoài có thể là ổ c ng,ứ ớ flash v.v.. 3- Bộ nhớ dùng để lưu trữ dữ li u.ệ Lo iạ bộ nhớ này thường có th nhẻ dung lượng lớn, t cố độ truy c pậ không cao. Thông d ngụ nh tấ là đĩa quang ghi 1 l nầ như đĩa DVD có dung lượng 4.7GB (m tộ m t).ặ Ngoài (ROM) ho cặ nhi uề l n (ROM) ầ v t lậ iệu ử ụ các thiết bị cho phép l u nh trên ra trong hệ th ngố xử lý nhả còn s d ng khác như gi y in, iấy trong, đó có thể là máy in phun, in laser, in trên gi y inấ gi yấ ảnh đ c biặ ệt bằng công nghệ nung nóng v.v.

lý nh chuyên Bộ xử ả ng: dụ

quá trình x lýử nh nh phép th c hi n các ự ệ ả ả

Xử d ngụ chip xử lý nhả chuyên d ng,ụ có khả năng th cự hi nệ nhanh các ư lệnh chuyên dùng trong x lýử nh. Cho l c,ọ làm n iổ đường bao, nén và giải nén video số v.v.. Trong b xộ ử lý nhả thường tích h pợ b nhộ ớ đ mệ có t c đ cao. ố ộ

Màn hình h i nể

hi nể thị màu s cắ t ả

th ị : Hệ th ngố bi nế đ iổ đi nệ - quang hay đèn hình (đen trắng ụ bi nế đ iổ tín hiệu điện có chứa thông tin c aủ nh (tín cũng nh ư màu) có nhi m vệ ả hiệu video) thành hình nhả trên màn hình. Có hai d ngạ display được s d ng ử ụ r ngộ rãi là đèn hình CRT (Cathode-Ray Tube) và màn hình tinh thể l ngỏ LCD (Liquid Crystal Display). Đèn hình CRT thường có kh năng tố h nơ màn hình LCD nên được dùng phổ bi nế trong các hệ th ngố x lý nh ử ả chuyên nghi p.ệ

Máy tính: có thể là máy tính để bàn cũng như siêu máy tính có ch cứ năng đi uề

khi nể tất cả các b pộ h nậ ch cứ năng trong hệ th ng x ố ử lý nhả s .ố

2.2.1.5 Bi u di n nh s ễ ả ể ố

Trong ph n này, chúng ta s đ c p t ộ ố ẽ ề ậ ớ ứ ơ ả

ự ử ả

ế ọ ủ ệ ố ả

ổ ả ố ả

ng t ệ ả ử ấ ẫ ố

ứ ơ ả ữ ế

c s d ng r ng rãi trong các ph n sau c a bài gi ng này. i m t s nh ng ki n th c c b n và ký ữ ế ầ hi u đ ắ c s d ng trong lĩnh v c x lý nh. Đó là các v n đ v ánh sáng, màu s c, ấ ề ề ệ ượ ử ụ kh năng ti p thu hình nh quanh h c c a h th ng th giác. Ti p theo là quá trình ị ế ả ng bi n đ i nh analog thành tín hi u nh s , cách bi u di n hình nh s , nh h ưở ễ ố ể ả ế ầ ng nh s . Ngoài ra, trong ph n i ch t l c a quá trình l y m u và l ả ấ ượ ớ ượ ủ ng quan gi a các đi m nh, nh ng ki n th c c b n này này s xét t ể ả ệ ươ ớ ẽ s đ ả ủ ẽ ượ ử ụ i quan h t ộ hóa t ữ ầ

2.1.5.1 Ánh sáng, màu s c và hình nh ả ắ

ổ ủ ừ

c nh ng sóng đi n t có b ỉ ả ế tia gamma (10-12 m) đ n ướ c ữ ệ ừ

380nm (tia màu tím) đ n 780 nm (tia màu đ ) (hình 2.1.7). Ph c a các sóng đi n t ệ ừ sóng radio (10-4-104 m). M t ng ắ sóng t ế trong thiên nhiên tr i dài t ả i ch c m nh n đ ậ ượ ườ ỏ ừ

Hình 2.1.7 Các màu quang ph trong ánh sáng m t tr i ặ ờ ổ

Các b c x đi n t ệ

ườ

c. Các đ i l ỉ ạ ượ ứ ạ ể ắ

t nói trên đ đ c bi ự ử c g i là ánh sáng. Trong lĩnh v c x lý ượ ọ ứ ạ ệ ừ ặ i c m nh n i ta ch quan tâm đ n ph n năng l ậ ng b c x mà m t ng ầ ượ ế ắ ồ c s d ng đ đánh giá tính ch t c a ngu n ng tr c quang đ ượ ử ụ c tác đ ng c a ánh ộ ộ ườ ả ấ ủ ộ ủ

nh, ng ả đ ượ sáng: quang thông, đ sáng, đ r i và đ chói. Đ đánh giá đ ộ ọ sáng lên m t ng i, chúng ta ph i l u ý đ n hai y u t quan tr ng: ể ế ố ượ ọ ả ư ườ ế ắ

c sóng 1 – M t có đ nh y c m không đ ng đ u đ i v i các tia b c x có b ồ ứ ạ ậ ả ố ớ ề ắ ộ ướ

khác nhau.

λ ~ ạ ủ ườ i (Hình 2.1.8) ta th y vùng l c – vàng ( ấ ụ

Trên đ th đ nh y c a m t ng ắ 555 nm) là n i nh y c m nh t c a m t. ậ ả ồ ị ộ ơ ắ ấ ủ

ồ 2 – M t đ phân b công su t c a các ngu n sáng trong thiên nhiên không đ ng ấ ủ ố ồ

ậ ộ đ u trên tr c t n s (hình 2.1.9). ụ ầ ố ề

Hình 2.1.8 Đáp ứng ph (đ nh ổ ộ ạy) c a ủ m tắ người

Hình 2.1.9 Đ thồ ị phân b công su ố ất c a các ng ủ ồ ứ x :ạ u n b c

E 1- B uầ tr iờ phía b c ắ 2- Đèn điện 3- M tặ tr i 4- Ngu n sáng đ ng năng ẳ ờ ồ

m t ngu n b Trường h pợ t ng quát, ộ ức x cóạ thể đ c tr ng ặ ư b i hàm ở m tậ độ

ồ ổ phân bố công su tấ trên trục t nầ số ρ (λ ):

dP(λ ) (Watt/μm) ρ (λ ) =

dλ

λ - b c sóng (μm); ướ

P(λ )– công su t ngu n b c x có b c sóng λ (Watt); ồ ứ ạ ấ ướ

Công su tấ toàn ph nầ của ngu nồ ánh sáng có phổ liên tục (ánh sáng m tặ tr i,ờ

áng sáng đèn đ t nóng v.v.) ố sẽ b ng:ằ

Để đ cặ tr ngư cho ph nầ năng lượng b cứ xạ có ích (c mả nh nậ được b ngằ

mắt) ta đ aư ra khái ni mệ quang thông F (lumen1)

V (λ ) - hàm đ nh y ph t ng đ i c a m t ng i (không có đ n v ). ộ ạ ổ ươ ố ủ ắ ườ ơ ị

Trên đ th V (λ ) (hình 2.1.8) ta th y m t ng i c m nh n t t nh t tia b c x ồ ị ấ ắ ườ ả ậ ố ứ ạ ấ

có b c sóng 555 nm, do đó V (555nm) = 1. ướ

K là h s t l ệ ố ỷ ệ ữ gi a quang thông và công su t b c x . ấ ứ ạ

M t s ví d v đ n v quang thông: ụ ề ơ ộ ố ị

1- Bóng đèn s i tóc có th ng có h s phát sáng là 8 – 15 lumen/watt, khi công ợ ườ ệ ố » su t bóng là P=100 watt, quang thông c a đèn s b ng F 800 ÷1500 lumen . ẽ ằ ủ ấ

ế 2- Đ có hình nh đ đ chói trên màn hình 6x8m, quang thông c a đèn chi u ủ ộ ủ ả

ể ph i đ t là 8000 lumen. ả ạ

ủ ồ ố ộ

ề Nói chung, quang thông c a m t ngu n sáng có th phân b không đ ng đ u ể ng đ sáng I đ c tr ng cho ng h ng. Do đó ta đ nh nghĩa đ i l ị ồ ư ọ ươ

ạ ượ ặ ộ ng nào đó (hình 2.1.10): trong m i ph ướ kh năng phát sáng c a ngu n sáng theo m t h ủ ả ồ ộ ướ

(candela)

(sr-steradian) - góc kh i; ố

` dF – quang thông truy n qua góc kh i ề ố

Hình 2.1.10 Minh h a đ sáng c ọ ộ ủa ngu n đồ iểm

Góc kh i l n nh t là ố ớ ấ

, do đó đ sáng trung bình c a ngu n đi m s b ng toàn b ẽ ằ ủ ể ộ ồ ộ

quang thông chia cho góc 4π:

» Thí d : Bóng đèn s i tóc công su t P=100 watt, F ụ ấ ợ 800 ÷1500 lumen , s choẽ

độ

sáng trung bình là:

candela

ng đ c tr ng cho ngu n sáng. Quang thông và đ sáng là hai đ i l ộ ạ ượ ư ặ ồ

Đ r i E là đ i l ng đ c tr ng cho b m t đ ộ ọ ạ ượ ề ặ ượ ư ặ c chi u sáng. ế

Đ r i là m t đ phân b quang thông trên b m t đ ề ặ ượ ậ ộ ộ ọ ố c chi u sáng: ế

(lux) (2.1.5)

1 lux là đ r i lên m t b m t khi 1 m2 b m t đó nh n đ c quang thông ộ ề ặ ề ặ ộ ọ ậ ượ

b ng 1lumen. ằ

c chi u sáng dS b i ngu n đi m A (Hình 2.1.10). Di n tích b ể ở ồ

ế i h n trong góc kh i d ặ ề ố Ω là dS0., α là góc gi a pháp tuy n c a dS và ữ ệ ế ủ

Xét b m t đ ề ặ ượ m t hình c u gi ớ ạ ầ pháp tuy n dS0. ế

c chi u sáng b i ngu n đi m t ở ể ế ồ l ỷ ệ ớ ngh ch v i ị

ng kho ng cách gi a ngu n sáng và b m t đó. bình ph Nh v y đ r i c a b m t đ ồ ộ ọ ủ ề ặ ượ ả ư ậ ươ ề ặ ữ

B ng d i đây cho ta đ r i trong m t s tr ả ướ ộ ố ườ ộ ọ ng h p: ợ

Đ r i (l V tậ được rọi sáng ộ ọ x)

40-200 Màn hình chiếu bóng (kino)

2000 Trường quay (studio)

30 Trang sách lúc đ cọ

1000 V tậ thể trong bóng râm (ban ngày)

100000 V tậ thể ngoài nắng

Độ chói L là đại lượng đ cặ tr ngư cho bề m tặ phát sáng (trong khi độ r i ọ đ cặ

tr ngư cho bề m tặ được chi uế sáng).

ủ ồ Độ chói là mật độ độ sáng trên bề mặt phát sáng. Độ chói đ cặ tr ngư cho bề mặt phát sáng S0. Theo hướng trực giao v iớ

m cứ độ sáng c a ngu n sáng. Cho S0, độ chói sẽ b ng:ằ

(candel / m 2 )

Đ n v đ chói còn g i là Nít ( Nít là đ chói c a ngu n sáng có di n tích 1 m2 ộ ệ ọ ủ

ơ ng đ sáng là 1 candela theo h và c ị ộ ộ ồ ng vuông góc v i b m t ngu n sáng) ớ ề ặ ồ ướ ườ

D i đây là đ chói c a m t s ngu n sáng: ủ ộ ố ướ ộ ồ

B ng 2.1.2 ả

V tậ phát sáng Đ chói (cd/ m2) ộ

10-30 Màn hình chiếu phim

Bóng hình TV 40-80

S iợ tóc đèn chi uế sáng

M tặ tr iờ 5 106- 107 1.5 109

2.2.4 Lý thuy t toán ng d ng trong x lý nh và video s ụ ử ả ứ ế ố

ệ ượ ố Tín hi u hình nh tĩnh sau khi đ ả ữ ướ ạ ể ượ ư

c s hóa có th đ ậ ẽ ươ ế c l u tr d ớ ứ ố

i d ng ma ng ng v i dòng và c t các ộ nh (pixel). Đ i v i nh đ ng video), k t qu quá trình s hóa s là ma tr n ậ ư ẽ ộ ấ

tr n 2 chi u các bít. Các dòng và c t c a ma tr n s t ậ ề ph n t ả ố ớ ả ầ ử ả 3 chi u cho th y phân b các đi m nh trong không gian theo hàng và c t cũng nh ố ề quá trình bi n đ i hình nh trong mi n th i gian. ờ ả ộ ủ ộ ể ả ề ế ổ

c mô t ổ ả ế ệ ố ố

ậ ệ ề ử ờ Quá trình bi n đ i tín hi u trong h th ng x lý nh s có th đ ể ượ ậ ặ

ệ ụ ế ự ạ ổ

ẽ ế ầ

ổ ọ ườ ể ả

ử ả c s d ng r ng rãi trong các h ượ ử ụ ng dùng đ mô t ộ ề ổ ộ

ả b ng các thu t toán trong mi n không gian và th i gian ho c các thu t toán trong ằ không gian tín hi u khác d a trên phép bi n đ i ánh x không gian, ví d bi n đ i ổ ế ớ Fourier, bi n đ i Karhumen Loeve v.v. Trong ph n này chúng ta s làm quen v i quá trình x lý nh trong không gian và các công c toán h c th phép bi n đ i không gian m t và hai chi u (đ ệ th ng l c và nén nh). ụ ế ọ ả ố

ớ ệ ẽ ư ầ

ổ ế ự ề ả

ộ ố ề Song song v i vi c trình bày lý thuy t toán, trong ph n này s đ a ra các ví d ế ụ ể ụ ộ

ọ ầ ử ượ ả ậ ấ ệ ả ợ

ự ậ ử ệ ả ử ụ

ụ ệ ự c th c hi n d a minh h a m t s phép bi n đ i hình nh c th . Nhi u ví d s đ ụ ẽ ượ c xây d ng trên c s các trên ph n m m Matlab. Đây là m t công c tính toán đ ơ ở các gi phép x lý ma tr n r t thích h p cho vi c mô t i thu t x lý nh s . Trong ả ố s d ng Matlab 7.04 SP2. D u “>>” là ký hi u kh i đ u 1 hàm tài li u này, tác gi ở ầ ấ ệ trong môi tr ng Matlab. ườ

2.1.7.1 Các toán t không gian ử

a) H th ng tuy n tính ệ ố ế

ệ ố ử ề ả ể ượ c

ệ ố ng trình sau: mô t H th ng x lý tín hi u s nói chung và x lý nh nói riêng đ u có th đ ử thông qua ph ả ươ

y (m,n) = T [x (m,n)] (2.1.19)

x (m,n) - nh s đ a vào h th ng (là tín hi u 2 chi u); ệ ố ố ư ề ệ ả

i đ u ra h th ng; y (m,n) - nh s t ả ố ạ ầ ệ ố

T – toán t đ c tr ng c a h th ng. ử ặ ủ ệ ố ư

ế Trong giáo trình này, chúng ta s quan tâm ch y u đ n các h th ng tuy n ệ ố ế

ủ ế ẽ c g i là tuy n tính khi và ch khi: ượ ọ ế ỉ tính. H th ng bi u di n b i (2.1) đ ể ễ ở ệ ố

T(ax1 (m,n) + bx2(m,n)] = aT[x1 (m,n)] + bT[x2(m,n)]=

(2.1.20) = ay1 (m,n) + by2(m,n)

a và b là các h ng s b t kỳ. ằ ố ấ

th c hi n v i nh 2 chi u th ớ ả ườ ụ ệ ế

ấ ổ ư ế ề

ng có tính ch t tuy n tính, ví d các ề phép d ch chuy n trong không gian, phép ch p, các phép bi n đ i cũng nh nhi u quá ậ các ch trình l c tuy n tính mà chúng ta s xét ng sau. Các toán t ử ự ị ể ọ ươ ẽ ế ở

b) Xung đ n v trong không gian 2 chi u ơ ị ề

c s d ng r ng rãi đ mô t ị ượ ử ụ ể ộ ả ể các tác đ ng tr c ti p lên đi m ự ế ộ

Xung đ n v đ ơ nh trong không gian. ả

Khi m=n

1 Khi m„ n 0

là đi m nh có m c chói t i đa t i v trí (A,B) trong không gian. ể ả ứ ố ạ ị

c khi xung đ n v đ ệ ậ ượ ị ượ ư c đ a ơ

Đáp ng xung c a h th ng là tín hi u nh n đ ủ ệ ố ứ h[m,n] = T [δ (m,n)] vào h th ng: ệ ố

c) Mô t quá trình bi n đ i tín hi u trong không gian 2 chi u ế ổ ề ệ ả

ả ướ ườ

c NxN. Trong tr ể ệ ố ớ ủ ng h p ợ ượ c

Cho nh s g c là ma tr n các đi m nh có kích th ể ả ậ ố ố t ng quát, đáp ng c a h th ng tuy n tính đ i v i tín hi u vào có th tìm đ ệ ố ứ ế ổ thông qua đáp ng xung nh sau: ư ứ

c nh ra ử ể ế ố

Khi h th ng x lý s là tuy n tính và b t bi n, ta có th tìm đ thông qua nh g c nói trên và đáp ng xung c a h th ng s d ng tích ch p: ế ấ ủ ệ ố ệ ố ố ả ượ ả ậ ử ụ ứ

hay y (m,n) = x (m,n) ˜ h(m,n) (2.1.24b)

2.1.7.2 Các phép tính v i vector và ma tr n ớ ậ

ệ ố ớ ậ ệ

c th c hi n trên c v ma tr n và Đ i v i tín hi u hình nh, các thu t toán nói trên th ậ ả ề ẽ ớ ầ ng đ ườ ự ượ i thi u s l ệ ơ ượ ề ậ

ma tr n các đi m nh hai chi u, do đó ph n này s gi các phép toán th c hi n trên ma tr n. ể ả ự ệ ậ

a) Vector

Vector c t (ma tr n c t) f , kích th f ướ c Nx1 là t p h p các ph n t ợ ầ ử (n) v i n=1, ậ ớ

ộ 2, ..., N s p x p theo c t d c: ắ ế ậ ộ ộ ọ

Vector dòng (ma tr n dòng) h, kích th ậ ướ c 1xN là t p h p các ph n t ợ ầ ử (n) v iớ f

n=1, 2, ...,N s p x p theo dòng ngang: h ậ = [h(1),h(2)..h( j)..h(N)] (2.1.26) ắ ế

b) Ma tr nậ

c MxN là t p h p các ph n t F(m,n) v i m=1,2,..,M, ướ ầ ử ậ ợ ớ

c s p x p thành M hàng và N c t nh sau: Ma tr n F, kích th ậ n=1,2,...,N đ ượ ắ ế ư ộ

(2.1.27)

ằ ư ỉ ủ ượ ỗ ị

ộ L u ý r ng, trong Matlab, đ a ch c a m i đi m nh đ ị ể ả ể ả ụ

ậ ủ ậ ễ ớ

ứ c xét ph n . c xác đ nh theo v trí ị hàng hàng và c t trong ma tr n c a đi m nh đó, ví d F(2,1) là đi m nh n m ể ả ằ ở ễ ng pháp bi u di n th 2, c t th 1 trong ma tr n F. Các bi u di n này khác v i ph ể ươ ể ả ộ ứ nh s đ ố ượ ở ầ

Ma tr n NxN đ ậ ượ ọ c g i là ma tr n vuông c p N. ậ ấ

c g i là ầ ử ậ ợ ượ ọ

Trong ma tr n vuông, t p h p các ph n t i g i là đ ng chéo chính, đ ậ ng chéo còn l đ ạ ọ ườ F(1,1), F(2,2),..., F(N,N) đ ng chéo ph . ụ ườ ườ

trên đ ậ ng chéo chính b ng 0 g i là ma tr n ằ ườ ng chéo b ng 1 g i là ma tr n đ n v , ký ngoài đ ườ ọ ậ ằ ơ ọ ị ậ ậ ớ

Ma tr n vuông có các ph n t ầ ử chéo. Ma tr n chéo v i các ph n t ầ ử hi u là In. ệ

c) C ng ma tr n ộ ậ

c MxN. C ỉ ướ

ổ cũng có kích th T ng ma tr n C=A+B ch xác đ c MxN, các ph n t c đ nh khi A và B có cùng kích th ượ ị c a C là: C(m,n) = A(m,n)+B(m,n). ậ ướ ầ ử ủ

d) Nhân ma tr nậ

Tích hai ma tr n C=AB ch xác đ nh khi s l ậ ị

ố ượ c MxP v i B-PxN ta nh n đ ậ ủ ng c t c a A b ng s dòng c a ố ằ ướ c c C có kích th ộ ủ ậ ượ ớ ướ

ỉ B. Khi nhân ma tr n A có kích th MxN:

∑ A ( m,p )B ( p,n )(2.1.28)p=1

C(m,n) =

Tích c a hai ủ ma tr nậ không có tính giao hoán.

Ví d 1.ụ

Sử d ng Matlab đ ụ ể t oạ ma tr nậ và nhân ma tr nậ

e) Ma tr n ngh ch đ o ả ậ ị

−1 n u: AA

−1 = I và

Ma tr n ngh ch đ o c a ma tr n vuông A là ma tr n A ủ ậ ậ ậ ả ị ế

A−1A=I.

N u t n t i ma tr n ngh ch đ o c a ma tr n A c p n thì A đ c g i là kh ế ồ ạ ủ ấ ả ậ ậ ị ượ ọ ả

ngh ch. ị

đ o là chính nó. Ma tr nậ đ nơ v I có ng ị h chị ả

f) Ma tr nậ chuy nể vị

ị ủ

Ma tr nậ chuy nể vị c aủ A thu được b ngằ cách đ iổ chỗ hàng thành cột và c tộ thành hàng và giữ nguyên thứ tự các ph nầ tử trên hàng. Ma tr nậ chuy nể v c a A ký hi uệ là AT .

N u ế A = AT, ma tr nậ A được g iọ là ma tr nậ đ iố x nứ g. Ma tr nậ nh nậ được ố ứ khi cộng A + AT và nhân AAT là ma tr nậ đ i x ng.

g) Tích vô hướng (scalar product) hai vector f và g kích thước Nx1:

k = gTf = f Tg

x = [1 2 3] x Ví d : ụ

ủ hước Mx1 và g kích thước Nx1 là ma

h) Tích ma tr nậ c a hai vector f kích t tr n:ậ

T ,

(2.1.30) A=gf A(m, n) = g ( m ) f ( n )

x = x [1 3 4] = Ví d : ụ

i. Tích ch pậ hai ma tr nậ

Như chúng ta đã bi

t,ế đối với các hệ th ngố xử lý tín hi uệ rời r cạ tuy nế tính ược ố

và bất biến quan hệ giữa đáp ngứ (dãy ra) và kích thích (dãy vào) c a hủ ệ th ng đ mô tả theo (2.1.23): N −1 N −1

y ( m, n ) = ∑ ∑ x (l , k ) h ( m − l; n − k )

l =0 k =0 2.1.31)

Đ iố v iớ hệ th ngố xử lý nh,ả

tín hi uệ vào và đáp ngứ xung thường được bi uể di nễ dưới d ngạ ma trận hai chi u,ề do đó để mô tả tác đ ngộ c aủ hệ thống lên tín hiệu ta c nầ tìm tích ch p ậ hai ma tr n.ậ Tích ch pậ hai ma tr nậ kích thước M1 x N1 và M2 x N2 s là ma tr n có kích th ẽ ướ ậ

c: ( M1 + M 2 − 1) × ( N1 + N 2 − 1)

Ví d :ụ

Hình 2.1.23 Tích ch p hai ma tr n ậ ậ

Khi tìm giá trị tích chập cho các đi mể nằm t i trong ả ạ t nồ t

t cắ chèn giá trị mức xám nh :ư m cặ định bằng 0, l pặ l

i trong ọ ả ạ

các đi mể nh không ả ề iạ các giá tr ị m cứ xám trên đường biên c a nh iạ biên c aủ ảnh ví dụ điểm x(m,n) ph iả được gán các giá iạ ủ ả v.v. Ta sẽ xét các trường h pợ này khi x(m,n) t nồ t t cắ chèn giá trị mức xám nh :ư m cặ ủ ả v.v. Ta sẽ xét các

y(1,1) (Hình 2.1.23), các đi mể nh không trị nh tấ định. Có nhi u quy ề các giá tr ị m cứ xám trên đường biên c a nh nói về các phương pháp l c nh 2.1.23), ph iả được gán các giá trị nh tấ định. Có nhi u quy định bằng 0, l pặ l trường h pợ này khi nói về các phương pháp l c nh ọ ả

king operator) k. Bi nế đ i ổ ma tr nậ thành m t vector (stac ộ

tích hình nh 2 ệ ả

ượ ế ộ

c nh v y, chúng ta s p x p l n l ư ậ ướ ơn khi chi u sề ẽ đ nơ gi n hả c bi n đ i thành vector c t có kích ổ t các c t (hay ộ ế ầ ượ ắ

ủ

n (N2 x 1) và ma tr nậ

Trong một số trường h p, vi c phân ợ ma tr n Fcác đi m nh 2 chi u ( N1 × N 2 ) đ ề ể ả ậ c ( N1 N 2 ,1), đ làm đ th ượ ể hàng) c a F thành 1 vector dài. Thao tác trên có th đ c mô t thông qua vector v ể ượ ả Nn (N1x N2 x N1)

Ma tr nậ F sẽ được bi nế đ i thành vector f nh ổ ư sau:

(2.1.34)

Bi nế đ i nổ ghịch từ f thành F là:

∑ n

S d ng

ụ

ử ụ công th cứ (2.1.34) và (2.1.35) có thể dễ dàng xác định quan hệ gi aữ hai phương pháp bi uể di nễ hình nhả 2 chi uề thông qua ma tr nậ và vector. Phương pháp bi uể diễn dưới d ngạ vector giúp thu g nọ đáng kể các công th c ứ mô tả quá trình x lýử nhả và cho phép chúng ta áp d ng nh ng ữ phương pháp xử lý tín hi uệ 1 chi uề trong xử lý ảnh.

Ví d : Bi n ụ ế đ i ổ ma tr nậ F (3x3) thành vector f

= =

Tương tự ta có:

(cid:222) ;

2.3.2.1 Bi nế đ iổ cosin r iờ r cạ DCT

Công đo nạ đ uầ tiên c aủ hầu h tế các quá trình nén là xác định thông tin dư thừa trong mi nề không gian c aủ m tộ mành ho cặ m tộ nhả c aủ tín hi uệ video. Nén không iện b iở phép biến đ iổ cosin r iờ rạc DCT (Discrete Cosine gian được th c hự Transform). DCT biến đ iổ dữ li u dệ ưới d ngạ biên độ thành dữ li uệ dưới dạng t nầ s .ố M cụ đích c aủ quá trình biến đ iổ là thay đ i dổ ữ li uệ bi uể di nễ thông tin: dữ liệu i cệ mã hóa và c aủ nhả con t pậ trung vào m tộ ph nầ nhỏ các hệ số hàm truy n. Về tố truyền chỉ th cự hi nệ đ iố v iớ các hệ số năng lượng này, và có thể cho k tế quả t

iạ tín hi uệ video có ch tấ lượng cao. DCT đã trở thành tiêu chu nẩ qu cố tế t,ố cho kết quả

Các phép tính DCT đ ệ ẫ ạ ố khi tạo l cho các hệ th ngố mã chuy nể vị b iở nó có đ cặ tính gói năng lượng t là số thực và có các thu tậ toán nhanh để thể hi nệ chúng. ượ ứ ệ c th c hi n trong ph m vi các kh i 8×8 m u tín hi u ng ng c a tín hi u hi u màu. Vi c chia hình nh thành các ệ ự ủ ệ ệ ả chói Y và các kh i t ố ươ c th c block đã đ ự ượ

tế . Nh đ c

ta có th c i

hiện ở kh iố ti nề xử lý. Hiệu quả của việc chia này r tấ dễ th y.ấ N uế ta tính toán DCT trên toàn bộ frame thì ta xem như toàn bộ frame có độ dư th aừ như nhau. Đ iố v iớ m tộ hình nhả thông thường, m tộ vài vùng có m tộ số lượng l nớ các chi tiết ờ ặ tính thay đ iổ c aủ các nhả khác nhau và và các vùng khác có ít chi ti các ph nầ khác nhau c aủ cùng m tộ nh,ả ể ả thi nệ m tộ cách đáng kể vi cệ mã hóa n uế bi tế t nậ d ng nó. ụ

a) DCT m tộ chiều

DCT m tộ chiều biến đ iổ biên độ tín hiệu t

ệ ố

iạ các điểm r i ờ rạc theo thời gian ho cặ không gian thành chu iỗ các hệ số r i ờ r c,ạ m iỗ hệ số bi uể diễn biên độ c aủ m tộ thành ph n ầ t nầ số nh t đấ ịnh có trong tín hi uệ g c.ố Hệ số đ uầ tiên biểu diễn m cứ DC trung bình c aủ tín hiệu. Từ trái sang ph i,ả các hệ số thể hiện các thành ph nầ t nầ s ố không gian cao h nơ c aủ tín hi u và được g iọ là các hệ s AC. Thông thường, nhiều hệ s AC có giá trị sẽ g nầ hoặc b ngằ 0. ố

Quá trình bi nế đ iổ DCT thu nậ (FDCT) được định nghĩa như sau:

Hàm bi nế đ iổ DCT ngược (m tộ chiều):

Trong đó: X(k) là chu iỗ k tế quả.

x(m) là giá trị c aủ m uẫ m.

k-chỉ s c a ố ủ hệ s khai ố tri n. ể

m-chỉ s c a ố ủ mẫu.

N- s ố m uẫ có trong tín hi uệ

b) DCT hai chi uề

Đ tách t ể ề ả ộ ơ

ế ế ổ

ượ c dùng cho các kh i 8×8 giá tr các đi m chói. Quá trình bi n đ i DCT ti n FDCT (forward DCT) đ ị c đ nh nghĩa ng quan n i dung nh cao h n, mã hóa DCT hai chi u (2-D) đ ươ ố ượ ị ể nh sau: ư

Trong đó: f(j,k)- các m uẫ g cố trong kh iố 8×8 pixel.

F(u,v)-các hệ s cố ủa kh iố DCT 8×8.

1/ n u u, v = 0 ế

C(u), C(v) =

„ 1 0 n u u, v ế

Phương trình trên là m tộ liên k tế c aủ hai phương trình DCT m tộ chi u,ề m tộ và m tộ cho t nầ số đứng. Giá trị trung bình c aủ block 8x8 chính là ố

cho t nầ s ngang hệ số thứ nh tấ (khi u,v= 0)

Ph ng trình này c ng t ị ố ộ ế

ấ ả ầ

ả c g i là h s DC. Các h s khác, d ằ ệ ố ướ ầ ộ

ứ ể ọ

ể ộ ơ

ấ ượ ọ ễ ầ ầ ả ố ề ẽ ặ ươ ầ ấ ố

ẽ ặ ủ ư ậ

ứ ữ ấ ớ

ả t c các giá tr pixel trong kh i 8×8 và chia k t qu ươ ệ ố cho 8. K tqu phép tính b ng 8 l n giá tr pixel trung bình trong kh i. Do đó h s ố ị ế i giá tr thành ph n m t chi u, ề th nh t đ ệ ố ị v phía bên ph i c a bi u di n các t n s cao h n theo chi u d c. Các h s ả ủ ề ệ ố ở ề ơ thành ph n m t chi u bi u th các t n s cao h n theo chi u ngang. H s trên cùng ệ ố ề ầ ố ị ằ ng n m c n ph i (0,7) s đ c tr ng cho tín hi u có t n s caonh t theo ph ư ở ậ ệ ngang c a ma tr n 8×8, và h s hàng cu i bên trái (7,0) s đ c tr ng cho tín hi u có ệ ố ệ ố t n s cao nh t theo ph ố ng th ng đ ng. Còn các h s khác ng v i nh ng ph i ệ ố ẳ ầ ố h p khác nhau c a các t n s theo chi u d c và chi u ngang. ợ ứ ề ọ ươ ầ ố ủ ề

Phép bi nế đ iổ DCT hai chi uề là biến đ iổ đ iố x ngứ và bi nế đ iổ nghịch có thể iạ các giá trị mẫu f(j,k) trên cơ sở các hệ s F(u,v) theo công thức sau: ố tạo l

64ừ

ổ DCT thay đ iổ phân b giáố ế

Như v y,ậ bi nế đ iổ DCT gi ngố như biến đ iổ Fourier và các hệ số F(u,v) cũng gi ngố nhau về ý nghĩa. Nó bi uể diễn phổ t nầ tín hiệu được biễu di nễ b ngằ các m uẫ f(j,k). B nả thân phép biến đ iổ DCT không nén được số li u, ệ t m uẫ ta nh nậ được 64 hệ s .ố Tuy nhiên, phép bi n đ i trị các hệ s soố giá trị mẫu. v iớ phân b cácố

Do b nả ch tấ của tín hi uệ video, phép bi nế đ iổ DCT cho ta giá trị DC t cứ ếp kề nó ứng v iớ t nầ số th pấ có giá trị

F(0,0) thường lớn nhất và các hệ số tr c tiự nhỏ h n,ơ các hệ số còn l ạ ứ i ng v i t n s cao có giá tr r t nh . ỏ ớ ầ ố ị ấ

ộ ố ộ ẽ ề ủ

ế ượ ể ả ọ ụ c trích ra t ừ ộ ả

ệ

ị ị ộ ự ạ ộ ệ ả

ấ ẫ ể ơ ệ ố ị ệ thi ế ả ị

ị

Hình v 2.3.4 là m t ví d minh h a quá trình DCT hai chi u c a m t kh i 8×8 đi m nh (chói) đ m t nh th c. N u dùng quá trình DCT cho các tín ự hi u sệ ố thành ph n Y, CR,CB thì các tín hi u CB,CR có biên đ c c đ i ±128 ( giá ầ tr nh phân trong h th ng l y m u 8 bit), còn tín hi u Y có m t kho ng c c đ i t ự ạ ừ tế kế bộ mã hóa DCT, tín hiệu Y 0 đ n 255 giá tr nh phân. Đ đ n gi n vi c từ t ngừ giá trị pixel trong kh iố để có được dịch mức xu ngố dưới b ngằ cách tr 128ừ khoảng c cự đ iạ của tín hi uệ gi ngố như đ iố v iớ các tín hi uệ CR và CB. Ở ph nầ giải mã DCT, giá tr này (128) được c ngộ vào các giá trị pixel chói. Giá trị hệ s DCố c aủ kh iố DCT có m tộ khoảng từ –1024 đ nế 1016.

Hình 2.3.4 Mã hóa kh iổ 8x8 b ngằ DCT 2 chi uề

Đ iố v iớ hệ số AC ( với u,v=1,2,...,7), C(u) và C(v)=1 và các giá trị cực đ iạ c aủ nó n m trong kho ngả ±1020 theo phương trình FDCT. Kh iố 8×8 các giá trị của hệ ằ số DCT đ aư ra 1 giá trị DC l nớ (ví dụ =591), bi uể diễn độ sáng trung bình c aủ theo chiều ngang và kh iố 8×8 và các giá trị r tấ nh ỏ c aủ các thành ph nầ t nầ s caoố chi uề đ ng.ứ

Nguyên t cắ chung là n uế có sự thay đ iổ nhi uề giá trị pixel-đ n-pixel theo ế

1 ố pixel (ngang, đ ng,ứ chéo) sẽ tạo ra các giá trị hệ số cao theo các

chi uề c a kh i ủ chiều tương ngứ của kh iố hệ s DCT. ố

Khi nén nhả theo JPEG, ma tr nậ các hệ số khai tri nể sau DCT ph iả được nhân v iớ bảng tr ngọ số Q(u,v) để loại bỏ m tộ ph nầ các hệ số có biên độ nhỏ (thường là các tàhnh ph nầ cao t n).ầ Trên Hình 2.3.5 mô tả quá trình bi nế đ iổ DCT từ nhả g cố (a) và ma tr nậ hệ s Dố CT trước (b) và sau (d) khi nhân v iớ Q(u,v) (c).

Hình 2.3.5 Khai tri nể DCT và b ngả tr ngọ s Q(u,v). ố

ị

Ví dụ được trình bày trong hình vẽ 2.3.6, quá trình bi nế đ iổ DCT m tộ kh iố pixel có các giá trị pixels đen ( giá trị=0) và tr ngắ (giá tr =255) xen kẽ. Sau khi giảm v iớ –128 thu được các giá trị pixels trong d iả đ ngộ +127 và –128. Đây là kh iố nhả

ị

độ các đi mể ảnh và các hệ số DCT k tế quả có sự bi nế đ iổ l nớ nh tấ về giá tr biên xác định nh nậ xét này. M c dùặ có nhiều h sệ ố t nầ số bằng 0, giá trị c aủ các hệ số có t nầ số cao đóng vai trò quan tr ngọ trong vi cệ tái t o ạ lại hình nhả khi bi nế đ iổ DCT ngược.

Hình 2.3.6 Khai tri nể DCT cho kh iố nhả có đ chói ọ d ngạ bàn c .ờ

ớ

ế

Tóm lại, DCT làm gi mả độ tương quan không gian c aủ thông tin trong block. Đi uề đó cho phép bi uễ di nễ thích h pợ ở miền DCT do các hệ số DCT có xu hướng lượng tín có phần dư th aừ ít h n.ơ Điều này có nghĩa là DCT gói m t pộ h nầ l n năng hi uệ vào các thành ph nầ bi n đ i ổ có t nầ số tương đ iố thấp đ ể l uư trữ ho cặ truy nề d n,ẫ tạo 0 và các giá trị r tấ thấp đ iố với thành ph nầ t nầ số cao. Nhờ đặc tính c aủ hệ th ngố nhìn c aủ mắt người, các hệ số DCT có th để ược mã hóa phù h p,ợ chỉ các hệ số DCT quan tr ngọ nh tấ m iớ được mã hóa và truyền đi. DCT thu nậ k tế h pợ với DCT nghịch sẽ không cho t nổ th tấ n uế độ dài từ mã c aủ hệ số là 13 đ nế 14 bits cho tín hi uệ video đ uầ vào được số hóa bằng các m uẫ dài 8 bit. N u ế hệ số được lượng tử hóa b ngằ 11 bit (hoặc ng nắ h n),ơ thì nén b ngằ DCT sẽ có t nổ hao.

NG 2 BÀI T P CH Ậ ƯƠ

ơ ả ủ

ơ ở ả ủ ắ t quá trình nén JPEG, kh năng chính c a JPGE 2000 là gì? ớ ợ ớ ệ t chính gi a MPEG 4, v i MPEG 1, 2, 3. T i sao phù h p v ivi c ữ ệ ạ truy tìm ch m c video là gì? 1.Nguyên lý c b n c a nén c s DTC (Discrete Cosine Transformation )? 2. Tóm t 3. S khác bi ự ỉ ụ 4. T i sao đ a ra MPEG 7, m c đích c a MPEG 7 là gì? ư ụ ủ ạ

Ch ươ Ậ Ẩ Ỹ

MULTIMEDIA: ÂM THANH, AUDIO, HÌNH NH, VIDEO K THU T S ng 3 : NGUYÊN LÝ, K THU T VÀ CÁC CHU N NÉN D LI U Ữ Ệ Ậ Ố Ả Ỹ

3.1.Công ngh đ ng truy n t c đ cao ệ ườ ề ố ộ

3.2 M ng đa ph ng ti n, các công ngh và ki n trúc. ạ ươ ế ệ ệ

3.3.Các giao th c truy n thông đa ph ứ ề ươ ng ti n th i gian th c ự ờ ệ

3.4. Nguyên lý nén d li u ữ ệ

3.5. L ng t hóa nh (Image Quantization) ượ ử ả

L ng t ử ượ hóa nh là ả

hiệu, do đó ph iả lượng t ủ

lượng tử hóa các hệ số F(u,v) sao cho làm giảm được số lượng bit c nầ thiết. Các hệ số tương ngứ v iớ t nầ số th pấ có các giá trị l nớ hơn, và v iớ như v yậ nó ch aứ ph nầ năng lượng chính c a tín hóa ử độ chính xác cao. Riêng hệ số m t cộ hi uề đòi h iỏ độ chính xác cao nh t, bấ ởi lẽ nó bi uể th giá tr đị ộ chói trung bình c aủ từng kh iố ph nầ tử nh.ả ị

ậ

B tấ kỳ m tộ sai sót nào trong quá trình lượng tử hệ số m tộ chiều đ uề có khả năng nh n bi ết dễ dàng bởi nó làm thay đ iổ m cứ độ chói trung bình của kh i.ố Ngược lại, với các hệ s ố tương ứng v iớ tần số cao và có các giá trị nhỏ, thì có thể biểu diễn lại bằng t pậ giá trị nhỏ h n h n ẳ các giá trị cho phép. ơ

Chức năng cơ b nả c aủ bộ lượng tử hóa là chia các hệ số F(u,v) cho các hệ số ở vị trí tương ứng trong bảng lượng tử Q(u,v) để bi uể di nễ số l nầ nhỏ h nơ các giá trị cho phép của h sệ ố DCT. Các hệ số có tần số th pấ được chia cho các giá trị nh ,ỏ các hệ số ngứ v iớ t nầ số cao được chia cho các giá trị l nớ h n.ơ Sau đó, các hệ số được làm tròn (bỏ đi các ph nầ thập phân).

K tế quả ta nh nậ được bảng Fq(u,v) mới, trong đó ph nầ l nớ các hệ số có t nầ

số cao sẽ

b ngằ 0. Hệ s ố lượng tử hóa thu nậ được xác định theo bi uể th c:ứ

Các giá trị Fq(u,v) sẽ được mã hóa trong các công đo nạ ti pế theo.

ớ

C nầ ph iả xác định là trong quá trình lượng tử hóa có trọng số có xảy ra mất thông tin, gây t nổ hao. Đây là bước t nổ hao duy nh tấ trong thu tậ toán nén. M cứ độ trị các hệ số trên b ngả lượng tử. Sau khi nhân các hệ số t nổ hao phụ thu c vào giá ộ lượng tử hóa Fq(u,v) v i Q(u,v) và bi nế đ iổ ngược DCT sẽ không nh nậ được block sơ c pấ các m uẫ f(j,k). Tuy nhiên, trong trường h pợ ảnh tự nhiên và l aự ch nọ các giá ỏ ế mức mà mắt người không phân biệt trị Q(u,v) thích h p,ợ sự khác nhau sẽ nh đ n được giữa nhả g cố và nhả bi uể di n.ễ

Các thành ph nầ DC và t n sầ

ố th pấ là các thông số nh yạ c mả nh tấ của kh iố nhi uễ pixel g c.ố H sệ ố DC sẽ được lượng tử v iớ độ chính xác 12 bit nh m tránh các ằ xuất hi nệ giữa các kh i đố iểm ảnh. Ngược l i,ạ các hệ số tần số cao có thể lượng tử hóa thô v iớ độ chính xác 2 bit-do khả năng cảm nh nậ của mắt người giảm ở t nầ là nhỏ đ iố với các hệ s cóố t nầ số cao. Theo đó, hệ số chia trong bảng lượng t hóaử h n.ơ s thố ấp và tăng từ từ đ iố v iớ các hệ s cóố t nầ s caoố

Trong hình vẽ dưới đây, giá trị kh iố xác định cho phép các giá trị tín hiệu chói và tín hiệu màu được lượng tử khác nhau. Nhi uễ lượng tử đ iố v iớ tín hiệu ố với tín hiệu chói, cho nên có thể th cự hi nệ lượng tử hóa màu khó nhìn th yấ h n đ i thô tín hiệu màu.

Như v y,ậ kh iố DCT đóng vai trò quan trọng trong quá trình lượng tử hóa khi ệ ố nén video vì nó nhả hưởng tr cự ti pế đ nế vi cệ cho lại ch tấ lượng

thiết kế h th ng nhả khôi ph cụ tốt hay x u.ấ

Hình 2.3.7 Các b ngả lượng tử cho tín hiệu chói và màu theo chu nẩ JPEG

Vi cệ bi nế đ iổ sao cho ch tấ lượng hình nhả do mắt người c mả nh nậ t

thu cộ vào các thành ph nầ t nầ số và sự bi nế đ iổ chi ti không gian. Các ảnh càng chi ti tế thì hệ s thành ố ph nầ t nầ s caoố t,ố phụ tế nhả từng vùng trong mi nề càng lớn.

3.6 Các ph ng pháp mã hóa (Shannon – fano và Huffman) ươ

ư ế

ệ ạ ượ ộ ấ ị ượ ọ

Có th coi entropi là đ i l nh m t hàm phân b xác su t. Entropi là khái ni n trong lý thuy t thông tin do Shannon đ a ra vào năm 1948. c tính ể ư ộ ng đo thông tin hay còn g i là đ b t đ nh. Nó đ ấ ố

Gi ẫ ộ ậ ữ ạ

ộ ộ ấ ả ử ố ộ ự ệ ị ở ượ ả

, n u s ki n còn ch a x y ra thì cái gì là đ

c g i là Entropy c a X và đ ng t ng này đ s ta có m t bi n ng u nhiên X nh n các giá tr trên m t t p h u h n theo ậ c b i m t s ki n x y ra tuân ậ ộ ệ c kí hi u ự ế ự ệ ượ ọ ươ ạ ượ ư ả ủ ượ ả

ế m t phan b xác su t p(X). Thông tin thu nh n đ theo m t phân b p(X) là gì?. T ộ ố đo b t đ nh và k t qu ?. Đ i l ế ấ ị là H(X).

Nh n xét ậ

2 pi không xác đ nh n u p t c

ậ ở ậ

i = 0. B i v y đôi khi entropi đ ả

ươ ng ng ứ đ nh nghĩa là t ng t ị Nh n th y r ng, log ấ ằ ổ

ị trên t ự ế ế ấ cũng không có tr ng i gì n u cho p ở ế

ị ớ

ỉ ố

ơ ố ế ấ

ượ các xác su t khác 0. Vì ấ i = nên trên th c t ạ tropi c a m t ộ đ nh là khi tính 0 v i giá tr i nào đó. Tuy nhiên ta s tuân theo gi ủ ẻ ả ị ẽ i „ 0. Ta cũng ấ i, t ng trên s đ phân b xác su t p c l y trên các ch s i sao cho p ẽ ượ ấ ổ ố t ph i là 2. th y vi c l a ch n c s c a logarit là tùy ý; c s này không nh t thi ả ơ ố ủ ọ ệ ự M t c s khác ch làm thay đ i giá tr c a entropi đi m t h ng s . ố ấ ộ ơ ố ộ ằ ỉ

i =1 v i m t giá tr nào đó và P

Chú ý r ng, n u p ằ ễ ế

ổ i = 1/n v i 1ớ £ H(X)≥0 và H(X) = 0 khi và ch khi p ỉ ị ủ i£ n thì H(X) = log2n. Cũng d dàng th y r ng ấ ằ ọ „ i. j =0 v i m i j ớ ộ ớ ị

ủ ủ ể

ế ở ậ

Xét Entropi c a các thành ph n khác nhau c a m t h m t. ta có th coi khóa là ộ ệ ậ ấ k và b i v y có ố ta có th tính các entropi H(P) và H(C) theo các phân ượ

ầ m t bi n ng u nhiên K nh n các giá tr tuân theo phân b xác su t p ẫ ộ th tính đ c H(K). T ượ ể b các su t t ấ ươ ứ ố ậ ng t ự ng ng c a b n mã và b n rõ. ủ ả ị ể ả

Ví d :ụ

ế ẫ ộ ị

s ta có m t bi n ng u nhiên X có 3 giá tr có th là x 1, x2, x3 v i các xác Gi ớ ả ử ng ng b ng ½, ¼ và ¼. Cách mã hóa hi u qur nh t c a 3 bi n là mã hóa x ấ ươ ứ ể ấ ủ ế ệ

su t t ằ là 0, mã c a xủ 2 là 10 và mã c a xủ 3 là 11.

Ta có: H(P) = -1/4log21/4 – 3/4log23/4

= -1/4(-2) – ¾(log23-2)

= 2 – 3/4log23

» 0.81

B ng các tính toán t ng t , ta có H(K) = 1.5 và H(C) = 1.85 ằ ươ ự

Mã Huffman và Entropy

Trong ph n này ta s th o lu n v quan h gi a entropy và mã hóa Huffman ậ ề ệ ữ ẽ ả ầ

ộ ậ ữ ạ ạ ị

phân b xác su t t Ta coi X là bi n ng u nhiên nh n các giá tr trên m t t p h u h n và p(X) là ố ế ẫ ng ng. ấ ươ ứ

M t phép mã hóa X là m t ánh x b t kỳ: ạ ấ ộ ộ

f: X ﬁ {0,1}*

ệ ậ ấ ả ữ ạ ớ ộ

ặ ộ t c các xâu h u h n các s 0 và 1. V i m t danh ế ố 1, x2, ..., xn, ta có th m r ng phép mã hóa ố ể ở ộ

sách h u h n (ho c m t xâu) các bi n c x f nh s d ng đ nh nghĩa sau: Trong đó {0,1} kí hi u t p t ữ ạ ờ ử ụ ị

f(x1, x2, ..., xn) = f(x1) f(xn)

ể

Khi đó có th coi f là ánh x : ạ f: X* ﬁ {0,1}*

Ta gi m t ngu n b t kì sao cho m i x ả ử ượ ạ ừ ộ ấ ồ

1 x2 ... xn đ s xâu x ấ ố t phân bi

1) x... x p(xn).

ấ ủ

ỗ i x y raả c t o ra t đ u tusn theo phân b xác su t trên X. Đi u đó có nghĩa là xác xu t c a m t xâu b t ấ ề ộ ề t) đ kì x1 x2 ... xn (không nh t thi ượ c tính b ng p(x ằ ệ ế ấ

Ta dùng ánh x f đ mã hóa các xâu, nh ng các xâu ph i đ c gi ả ượ ư ả ộ i mã m t ạ

ể cách duy nh t nên f nh t thi t ph i là đ n ánh. ấ ấ ế ả ơ

Ví d .ụ

Gi s X= {a, b, c, d}, xét 3 phép mã hóa sau: ả ử

f(a) = 1 f(b) = 10 f(c) = 100 f(d) = 1000

g(a) = 0 g(b) = 10 g(c) = 110 g(d) = 111

h(a) =0 h(b) =01 h(c) =10 h(d) =11

c gi ể ấ ằ ộ ả

ơ ể ượ i: M i l n g p s ta s bi ấ c tr l i mã ng ộ Có th th y r ng, f và b là các phép mã hóa đ n ánh, còn h không ph i là m t ả ắ ầ ở ằ ủ t v trí k t thúc c a ế i mã b ng cách b t đ u ẽ ế ị ặ ố ỗ ầ ở ạ ượ

đ n ánh. M t phép mã hóa b t kỳ dùng f có th đ ơ đi m cu i và gi ả ố ể th i. hi ph n t ầ ử ệ ờ

ằ

ể ượ ấ ộ

c gi i mã b ng cách b t đ u ắ ầ ở ể ả đó có m t dãy con là các kí t ự ở ụ ớ ể ắ

ử đi m đ u và x lý ầ mã c a a, b, c ủ i mã và có th c t ra kh i dãy con. Ví d v i xâu 10101110, ỏ i mã 10 là b, 10 ti p theo là b, 111 là d và cu i cùng 0 là a. B i v y xâu ở ậ ế ố

ể ả i mã là bbda. Phép mã dùng g có th đ liên ti p. T i th i đi m b t kì mà ể ờ ạ ế hoaawcj d thì có th gi ể ả ta có th gi đã gi ả

Đ th y r ng h không ph i là m t đ n ánh, ch c n xét ví d sau: ể ấ ằ ộ ơ ỉ ầ ụ ả

h(ac) = h(bc) = 010

ố ơ ế ệ

t h n f. s dĩ nh v y vì n u dùng g thì vi c gi ả ộ ở ố ế ầ

ả c g i là tính ch t ti n t ả

ế ừ ầ i mã liên ti p đ n gi n c a g đ ơ c g i là có ti n t i mã đ u đ n cu i và b i v y không c n ph i có b nh . ớ ấ ề ố ượ ầ i 2 ph n ế ượ ọ ồ ạ ế ˛ ư ậ ở ậ ả ủ ọ đ c l p n u không t n t ề ố ộ ậ ‰ z). ˛ {0,1} sao cho g(x) = g(y) ‰ Ta nh n th y phép mã g t ấ ậ có th đ c làm liên ti p t ể ượ Tính ch t cho phép gi ấ đ c l p (m t phép mã hóa g đ ộ ộ ậ t x, y ử X và m t xâu z ộ

ẽ ả ủ ư ệ

c kí hi u là l(f)) c a phép mã háo m t ph n t ố ượ ủ ệ ộ trên: đó là đ dài trung ộ ở c a X. B i v y ta ầ ử ủ ở ậ

Ta s đo tính hi u qu c a phép mã hóa f nh đã làm bình tr ng s (đ ọ có đ nh nghĩa sau: ị

ệ ụ ệ ộ ờ

là kí hi u d dài xâu y. Nhi m v bây gi ượ ả ổ ế ậ

ự ộ ậ ạ ở

ộ i thi u hóa đ ể ố ơ ữ đ c l p và

là ph i tìm m t phép mã Trong đó ệ hóa đ n ánh sao cho t c l(f). Thu t toán Huffman n i ti ng th c hi n ơ đ c m c đích này. H n n a, phép mã háo f t o b i thu t toán Huffman là m t phép ụ ượ mã hóa có ti n t ề ố ộ ậ l(f) £ H(X) £ H(X) +1

ủ Nh v y, gí tr Entropy cho ta đánh giá khá chính xác v đ dài trung bình c a ư ậ ề ộ

m t phép mã hóa đ n ánh t i u. ộ ố ư ị ơ

ng n g n hình th c hóa v thu t toán Huffman. Ta s mô t ẽ ả ắ ọ ứ ề ậ

ố ỗ

ấ có xác su t th p nh t s đ ậ ầ ấ ỗ ướ ặ ấ

ổ

ầ ử ị ớ ˛ i m t ph n t X s đ ỉ ị

cu i cùng t i ph n t ng c t Thu t toán Huffman b t dàu v i phan b xác su t trên t p X và mã m i ph n ầ ậ ớ ấ ẽ ượ c c l p, hai ph n t ấ ầ ử có xác su t b ng t ng c a hai xác su t này. Trong 2 ph n ầ ấ ủ ấ ằ ơ có giá tr l n h n c gán giá tr “0”, ph n t ầ ử ị ỏ ơ ẽ ượ thì mã c a x ẽ ượ ấ c c u ầ ử ủ ộ ban đ u x. ầ ầ ử ớ t ban đ u là tr ng. Trong m i b ố ử k t h p thành m t ph n t ế ợ ộ , ph n t t ử s đ ẽ ượ trúc b ng dãy các ph n t ằ ầ ử có xác su t nh h n s đ ấ c gán giá tr “1”. Khi ch còn l ạ ầ ử ượ ừ ố

Ta s minh h a thu t toán này qua ví d sau: ụ ẽ ậ ọ

Ví d :ụ

Gi s X = ả ử Ơ ố

a, b, c, d, e} có phân b xác su t: p(a) = 0.05; p(b) =0.10; p(c) ấ c th c hi n nh trong ượ ự ư ệ ậ

=0.12; p(d) = 0.13 và p(e) = 0.60. Thu t toán Huffman đ b ng sau: ả

Đi u này d n đ n phép mã hóa sau: ế ề ẫ x f(x)

a 000

b 001

c 010

d 011

e 1

B i v y đ dài trung bình c a phép mã hóa là: ở ậ ủ ộ

l(f) = 0.05 x3 + 0.10 x 3 + 0.12 x3 + 0.13 x3 +0.60 x 1 = 1.8

So sánh giá tr này v i entropy: ớ ị

h(X) = 0.2161 + 0.3322 + 0.3671 + 0.3842 + 0.4422

= 1.7402

3.7 K thu t nén nh, video ậ ả ỹ

ệ ố ộ ể

ề c s hoá 8 bit có t c đ 216 Mb/s. Đ có th truy n c nén trong ố ầ ệ ộ

ườ ng hình nh. Tín hi u video sau khi đ ượ ố trong m t kênh truy n hình thông th khi v n ph i đ m b o ch t l ả ả ể ng, tín hi u video s c n ph i đ ả ượ ả ấ ượ ề ả ẫ

Nén video trong nh ng năm 1950 đ ượ ệ ươ

ấ c th c hi n b ng công ngh t ằ ữ ng t ơ

ệ t ừ ươ ể ệ ổ ố ố

ự ỏ

v i ự ớ ệ ự ữ ằ c nh ng thành t u cao h n b ng t s nén th p. Ngày nay công ngh nén đã đ t đ ự ạ ượ ỷ ố sang s . Công ngh nén s (Digital vi c chuy n đ i tín hi u video t ng t ệ ự ệ Compressed) đòi h i năng l c tính toán nhanh. Song ngày nay v i s phát tri n c a ể ủ ớ ự công ngh thông tin, đi u này không còn tr ng i. ở ề ệ ạ

ệ ả

ườ 0 – 6 MHz, tuy nhiên trong nhi u ề ấ mi n t n s th p và ch có r t ít ề ầ ố ấ ỉ

t tín hi u video có d i ph t Nh chúng ta bi ổ ừ ế ư ng ph ch y u t p trung ng h p năng l tr ở ổ ủ ế ậ ượ ợ mi n t n s cao. thông tin ch a đ ng ề ầ ố ứ ự ở

ố ố ượ ượ ử ụ ể

ố ớ ỗ c s d ng đ truy n t ề ả ơ Đ i v i tín hi u video s , s l ệ ề ầ ố ề ầ ố ấ

ơ ớ

ượ ử ụ ượ ử ụ ề ầ ố ố ơ

ầ ữ ệ ượ ề

c s d ng s l c s d ng s l ẽ ả ả ả ể ấ ủ ỹ ự ậ ả ả

ố ng là: i thông tin ng bit đ ứ ự đ i v i m i mi n t n s khác nhau, có nghĩa là: mi n t n s th p, n i ch a đ ng ố ớ ng bít l n h n và mi n t n s cao, n i ch a nhi u thông tin, đ ứ ơ ố ượ ề t đ truy n đ ng ít thông tin, đ ề ng bít ít h n. T ng s bít c n thi ố ượ ự ế ể ổ c “nén ” mà i thông tin v hình nh s gi m m t cách đáng k và dòng d li u đ t ộ ả ch t l ạ ng hình nh v n đ m b o. Th c ch t c a k thu t “nén video s ” là lo i ấ ượ b đi các thông tin d th a. Các thông tin d th a trong nén video s th ỏ ẫ ư ừ ố ườ ư ừ

+ Đ d th a không gian gi a các pixel; ộ ư ừ ữ

+ Đ d th a th i gian do các nh liên ti p nhau; ộ ư ừ ế ả ờ

+ Đ d th a do các thành ph n màu bi u di n t ng pixel có đ t ng quan ộ ư ừ ễ ừ ộ ươ ể ầ

cao;

ấ + Đ d th a th ng kê do các kí hi u xu t hi n trong dòng bít v i xác su t ệ ệ ấ ố ớ

ộ ư ừ xu t hi n không đ u nhau; ề ệ ấ

ậ ủ + Đ d th a tâm lý th giác (các thông tin n m ngoài kh năng c m nh n c a ộ ư ừ ằ ả ả ị

m t).vv… ắ

Nh v y, m c đích c a nén tín hi u video là : ư ậ ụ ủ ệ

- Gi m t c đ dòng bít c a tín hi u g c xu ng m t giá tr nh t đ nh đ đ có ố ủ ể ấ ị ủ ệ ố ộ ị ố

i nén; ộ ả th tái t o nh khi gi ạ ả ể ả

- Gi m dung l ng d li u trong l u tr cũng nh gi m băng thông c n thi t; ả ượ ư ả ữ ệ ữ ư ầ ế

ề ữ ệ ẫ ẫ

ch t l và truy n d n d li u trong khi v n duy trì c. - Ti ấ ượ t ki m chi phí trong l u tr ế ệ ng nh ả m c ch p nh n đ ấ ữ ư ậ ựơ ở ứ

V i nguyên nhân và m c đích c a vi c nén tín hi u đ c trình bày nh ớ ủ ụ ư ở ượ ệ

ề ư ờ

ượ ử ụ ề ẩ

ề ẩ ố

trên, ệ ngày nay có nhi u các chu n nén đã ra đ i nh : JPEG, M-JPEG, MPEG, DV… Trong ẩ ớ c s d ng nhi u trong nén video trong truy n hình v i đó chu n nén MPEG đ ề thành công c a chu n nén video MPEG-2 trong truy n hình s và chu n nén MPEG-4 ẩ ủ trong truy n hình trên m ng Internet. ề ạ

Hình 2.3.1: S đ kh i h th ng nén nh tiêu bi u ể ố ệ ố ơ ồ ả

3.8. Các ph ngươ pháp nén nh trong h ả ệ th ngố video th iờ gian th cự

nhả d a trên ự tuỳ ch nọ này đ đ a Vi cệ lựa ch nọ kỹ thuật nén phụ thu cộ vào ch tấ lượng nhả và gi ố

ẩ

ộ ế

me), đây chính là các nh th c ự s c a ả

iớ h nạ th iờ gian tr .ễ Các tiêu chu nẩ về các hệ th ng nén ể ư ra các chu nẩ phù h p.ợ Trong hệ th ngố truy nề nhả đ ngộ (video), người ta thường sử (như MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4). d ngụ phương pháp nén theo tiêu chu n MPEG Trong đó, đi mể nhả là thành ph nầ cơ b nả nh tấ và được nhóm thành t ngừ khối 8 × 8 đi mể nhả (block), m tộ nhóm 4 × 4 block này hình thành m t kh i ố 16 × 16 đi mể nhả ữ hai ký hi uệ đánh g iọ là Macroblock(MB). M tộ slice là m tộ dãy các MB liên ti p gi a d uấ tái đ ngồ bộ (sync.marker). Các thành ph nầ c uấ trúc cao h nơ c aủ chu iỗ video là ự ủ chu iỗ video. Có 3 khung nhả khung nh (fra ả tiêu bi u: khung I, khung P, và khung B. cu iố cùng là nhóm các khung (GOP) b tắ ể đ uầ v iớ khung I và k tế thúc với khung P ho cặ B.

3.9 Các tiêu chu n nén ẩ nhả

Các tiêu chu nẩ quan trọng bao gồm:

- JPEG: dùng cho nén ảnh tĩnh, phát tri nể b iở sự k tế hợp gi aữ ITU-TS và ISO.

MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7: do - y Ủ ban ISO

IEC/JTC1/SC29-

/WG11 phát tri n cho mã hoá k t h p gi a video và audio. ế ợ ữ ể

- t r ng rãi nh tiêu ượ ứ ế ộ ư

c bi chu n mã hoá video cho các d ch v nghe nhìn t c đ n × 64Kbps. H.261: do Nhóm nghiên c u XI phát tri n và đ ụ ể ố ộ ẩ ị

ITU-TS H.263 cho các ng d ng đi n tho i th y hình d - ứ ụ ệ ạ ấ ướ ố ộ ướ i i t c đ d

64Kbps.

iớ thiệu ở trên phù h p cho M cặ dù các tiêu chu nẩ được gi ợ

t. Tuy ệ nhiên, chúng cũng có chung các nguyên t cắ cơ b n.ả Sự khác bi

ộ chủ y uế vào yêu c uầ đ cặ bi ụ

ẽ có tính ch tấ áp d ng chung ụ ẩ

ụ t ngừ lo iạ ng d ng ứ tệ riêng bi gi aữ các chu nẩ ph thu c tệ của từng ứng d ng.ụ Trong đó, tiêu chu nẩ MPEG-4 được xem như m tộ chu nẩ t ngổ quát hoá của chu nẩ H.263, vì vậy, việc khảo sát d aự trên chu n này s cho cả hai chu n.ẩ

3.7.1 K thu t nén nh JPEG ậ ả ỹ

ẩ

JPEG ( Joint Photographic Expert Group ) là tên của m tộ tổ chức nghiên c uứ nhả (trước đây là ISO) được thành l pậ vào năm 1982. Năm 1986, tế l pậ nhờ sự k tế hợp giữa nhóm ISO/IEC và ITV. Tiêu ược thi Fax màu,

về các chu n nén JPEG chính th c đứ chuẩn này có thể được ứng d ngụ trong nhiều lĩnh v cự : l uư trữ nh,ả truy nề nhả báo chí, nhả cho y h c,ọ camera s v.v... ố

mã hóa đó là: Tiêu chuẩn JPEG được định ra cho nén nhả tĩnh đ nơ sắc và màu. Tuy nhiên cũng được sử d ngụ cho nhi uề ngứ d ngụ với nhả đ ngộ b iở vì nó cho ch tấ lượng nhả khôi ph cụ khá t tố và ít tính toán h nơ so với nén MPEG. Nén JPEG có thể th cự hiện b iở b n mode ố

a) Mã tuần tự (sequential DCT-based) : nhả được mã hóa theo kiểu quét từ

trái qua ph i,ả từ trên xu ng d ố ưới d aự trên kh iố DCT.

b) Mã hóa lũy tiến (progressive DCT-based) : nhả được mã hóa b ngằ kiểu giải không gian cho các ngứ d ng trên ụ ộ

ki uể quét ph cứ h pợ theo chế đ phân băng h pẹ và do đó thời gian truy nề d nẫ có dài.

c) Mã hóa không t nổ th tấ (lossless) : nhả được đ mả b oả khôi ph cụ chính xác cho m iỗ giá trị mẫu của ngu n.ồ Thông tin không cần thiết sẽ m iớ c tắ bỏ cho nên hi uệ quả nén th p h n ơ so với phương pháp có t nổ th t.ấ ấ

gi d) Mã hóa phân c pấ (hierarchical) : nh đ ược mã hóa ở chế đ phân ả ộ

ộ

iả không gian ph cứ h p,ợ để cho những nhả có độ phân giải th pấ có thể được truy xu tấ và hi nể thị mà không c nầ giải nén như những nhả có đ phân giải trong không gian cao h n.ơ

Hình 2.3.3 Sơ đ ồ mã hóa và giải mã theo JPEG

JPEG - viêt tăt cua nhom t Joint Photographic Experts Group. No đ ừ ́ ́ ̉ ́

́ ượ c CCITT(International Telegraph and Telephone Consultative Committee) công nhân va ̀ đa đ c công nhân la chuân ISO năm 1991. No co cac đăc điêm sau: ̃ ượ ̣ ̀ ̉ ́ ́ ́ ̣ ̉

1. Ty lê nen cao ̉ ̣ ́

2. s dung nhiêu tham sô đê hiêu chinh cac ti lê nen, chât l ng nen ́ ượ ử ̣ ̀ ́ ̉ ̣ ̉ ́ ̉ ̣ ́ ́

3. Rât tôt cho cac loai anh đen trăng va cac anh co tone thay đôi liên tuc ́ ́ ́ ̣ ̉ ́ ̀ ́ ̉ ́ ̉ ̣

4. Không qua ph c tap cho ca phân mêm va phân c ng. ́ ứ ̀ ứ ̣ ̉ ̀ ̀ ̀

Qua trinh nen JPEG co thê tom tăt gôm cac b c sau : ́ ướ ́ ̀ ́ ́ ̉ ́ ́ ̀

1- Chuy n đ i không gian màu ể ổ

ừ ̉ ̉ ̀ ̀

ữ ́ ́ ̣ ̉ ̉ ̉ ̀ ̀

- Chuyên anh t Saturation). Ly do măt ng nh ng không nhây cam v i s thanh đôi cua thanh phân chrominance, ng không gian mau RGB sang không gian mau (brightness, Hue, i nhân ra nh ng thay đôi nho cua thanh phân luminance ự i ta d a ườ ớ ự ườ ư ̣ ̉ ̉ ̉ ̀ ̀

̀ ̀ ̀ ̉ ̉ ̀ ̀ ̣ ̉ ̉

vao điêu nay đê bo b t d li u cua thanh phân chrominance . Viêc chuyên đôi không ̉ ớ ữ ệ gian mau trong Jpeg va Mpeg đ c th c hiên theo công th c sau : ượ ứ ự ̀ ̀ ̣

ứ ộ ộ ̣ ́

̀ ứ ớ ớ ̀ ́ ̀ ̀ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉

̀ s dung ba tham sô Y, Cb, Cr ; Y ng v i brightness (Đ sáng, đ chói) Cb,Cr la ớ ử hai thanh phân ng v i Hue (săc mau) va Saturation(đô đâm nhat). v i y thuôc khoang [16, 235], khi đo viêc chuyên không gian mau đ c th c hiên theo công th c sau: ̀ ượ ứ ự ́ ̣ ̉ ̣

Y = (77/256)R + (150/256)G + (29/256)B,

Cb = −(44/256)R − (87/256)G + (131/256)B + 128,

Cr = (131/256)R − (110/256)G − (21/256)B + 128;

Phep chuyên ng YCbCr theo công th c : c t ượ ừ ứ ́ ̉

R=Y+1.371(Cr − 128) ;

G=Y − 0.698(Cr − 128) − 0.336(Cb − 128) ;

B=Y+1.732(Cb − 128).

2- Gi m đ phân gi i ộ ả ả

Sau khi chuyên đôi không gian mau , ng ườ ả ̉ ̉ ̀ ̣ ̉ ̉ ̉ ́

ữ ̀ ̉ ̣ ̉ ̀ ̣ ̀ ̀ ́ ̉ ́ ̉

lam giam d liêu cua thanh phân khac nhau. vi du đô phân giai co thê thay đôi theo ti lê 2:1 gi a hang va côt ̉ i ta gi m đô phân giai cua anh gôc, đê ̀ Hue và Saturation. Viêc lam nay co thê theo cac ti lê ̣ ữ ́ ́ ̣ ̣ ̉ ́ ̉ ̉ ̉ ̣ ̀ ̀ ̣

3. – Chia nh thành các kh i 8 x8 ố ả

̣ ơ ̉ ̀ ̀ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̣

ượ ̣ ượ ườ ́ ̣ ́ ̉ ̀ ̣

́ c chia thanh cac khôi 8 x8 , coi khôi nay la môt đ n vi d liêu. cac Anh mau đ ̣ ữ đ n vi d liêu đ ̉ c anh không la bôi cua ng h p kich th c nen riêng biêt. Trong tr ướ ợ ̣ ữ ơ 8, ta thêm hang vao hàng cuôi anh, thêm côt vao côt cuôi bên phai. ̀ ̀ ́ ̉ ̣ ̀ ̣ ́ ̉

4- Th c hi n bi n đ i cosin trên s đ zizag ế ổ ơ ồ ự ệ

S dung phep biên đôi cosin đê biên đôi trên kh i 8 x8 ( đ n vi d liêu ). ̣ ữ ử ơ ố ̣ ́ ́ ̉ ̉ ́ ̉ ̣

Phep biên đôi d c th c hiên trên mang 8 x 8 hay trên đ n vi d liêu anh theo ̉ ượ ̣ ữ ự ơ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̉

công th c sau : ứ

Khi giai nen s dung phep biên đôi cosin ng ́ ử ượ c theo công th c ứ ̉ ̣ ́ ́ ̉

Để mã hóa entropy các hệ số được lượng tử hóa Fq(u,v), trước h t,ế c nầ biến ố ộ chi uề b ngằ cách quét chu iỗ s m t ố

đ iổ mảng hai chiều c aủ các hệ s Fq(u,v) thành zig-zag.

Vi cệ xử lý 64 hệ số c aủ kh iố 8x8 pixel b ngằ cách quét zig-zag làm tăng t iố đa

chu iỗ các giá trị 0 và do v yậ làm tăng hiệu quả nén khi dùng RLC.

5.- L ng hoa : ượ ́

Sau khi biên đôi cosin trên các đ n vi d liêu ta nhân đ ̣ ượ ́ ̉ ̣ ̃ ́ ̀ ̀

ng t hay hê sô QC ( quantization coe ơ ́ ượ ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ̀ ́ ̣ ̣ ́

̣ ữ ử c lam tron vê dang sô nguyên. Sau đo ng ượ ́ ườ ử ́ ̣ ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ̀

ướ ữ ̣ ́ ̉ ̉ ́ ̣ ̉ ́ ̀ ̀ ̀ ̉ ̣

s sai khac t ́ ươ c day co 64 thanh phân ﬃcient ̃ i s dung nhiêu ki ̃ c d liêu cua cac thanh phân nay. Chăng han ky ng ̣ ử ượ ́ ̉ ́ ̣ ́ ̣ ́ ̉

, cac thanh phân nay goi la cac hê sô l -QC) .Cac hê sô QC đ thuât khac nhau đê giam kich th thuât l u gi ̣ ư hoa mau đa đ ữ ự ̃ ượ ng đôi cua cac hê sô QC hoăc s dung cac bang l c khuyên cao b i nhóm Jpeg. ở ́ ̀ ́ ́

6- S d ng k thu t nén ử ụ ậ ỹ

̣ ̃ ̣ ́ ̣ ̃ ̃ ́ ̣ ̉ ̃ ́ ̣ ́

c coi la ky thuât ma tôi u. S dung ky thuât nen RLE hoăc ma Hufman, ma sô hoc đê ma cac hê sô QC. Ma ̃ ử sô hoc đ ̣ ượ ́ ư ́ ̀ ̃ ̣ ̃

2.3.2.11 Ph ngươ pháp nén nhả đ ng M – JPEG ộ

M – JPEG là sự mở r ngộ của JPEG. Vì nén M – JPEG chỉ th cự hi nệ trong m iỗ điều đó dẫn đ nế hiệu quả (tỉ số nén) thấp h nơ so với các phương pháp nén

nh,ả nhả đ ngộ MPEG s đẽ ược xét sau đây.

ộ phương pháp M – JPEG có d cặ đi mể nh sau: ư

Nén nhả đ ng theo • Tín hi u 48 Mbit/s ( h s nén 3,5 ) cho k t qu nh r t t t. ệ ố ả ả ấ ố ệ ế

ệ ố ả ả ễ ế ớ

• đ ch t l ộ ấ ượ ứ Tín hi u 36 Mbit/s ( h s nén 4,7 ) cho k t qu nh có nhi u v i m c ệ ng nh t đ nh. ấ ị

ễ ế ấ ấ ượ ả ng nh

Tín hi u 24 Mbit/s cho k t qu nh có nhi u nhìn th y, ch t l ả ả ông đ dùng cho mục đích chuyên dùng. ệ ủ • khôi ph c khụ

Trong trường h pợ nén v iớ tỉ số cao sẽ xu tấ hi nệ các ô vuông ( Artifacts ) trên nhả khôi ph c,ụ đó là các đặc trưng c aủ các hệ số DC. N uế mã hóa nhiều l nầ thì hiệu ứng trên sẽ tăng lên.

V iớ nh ng đ c ữ

ề

ặ đi mể trên, chu nẩ M – JPEG có uư điểm khi sử d ngụ trong công Vì các nhả được mã hóa đ cộ lập v iớ nhau nghệ sản xu tấ chương trình truy n hình. nên vi cệ th cự hi n d ng ệ ự chính xác tới từng ảnh là hoàn toàn có thể th cự hi nệ được. Đây chính là đi mể mạnh của M – JPEG sử dụng trong các thiết bị sản xu tấ chương trình ti nệ d ngụ cho studio và d ngự hậu kỳ, làm k x o ỹ ả v iớ giá thành hệ th ngố phù h p,ợ không gây t nổ hao trong quá trình dựng.

Tuy nhiên, đ iố với các thiết bị sử dụng định dạng nén M – JPEG có các nhược

đi mể :

• ng pháp nén M – JPEG trong các thi ặ ươ ộ

M c dù s d ng cùng m t ph ủ ử ụ ẩ

ề ặ

t b này r t khó có th trao đ i tr c ti p s li u cho nhau. ế ị t b c a mình, các s n ph m c a các nhà máy khác nhau cũng không hoàn toàn gi ng ố ủ nhau v m t bi ệ video được nén. Chính vì v yậ các thi ả ểu di nễ cũng như phương pháp xử lý đ iố v i tín hi u ớ ổ ự ế ố ệ ế ị ể ấ

Các thi ng pháp nén theo đ nh d ng M – JPEG không ươ ị

ạ th s d ng cho truy n d n, phát sóng vì t c đ dòng bit sau khi đ c nén còn cao. t b s d ng ph ế ị ử ụ ề ẫ • ể ử ụ ố ộ ượ

3.7.2 Chu n nén MPEG, chu n H.26X ẩ ẩ

3.7.2 .1 Gi iớ thi uệ chung về MPEG

ề ả

- MPEG (Moving Picture Expert Group) là nhóm chuyên gia v hình nh, đ ụ ệ ẩ ớ

ậ ừ ố ệ ở ậ

ế ể ủ ừ ộ ộ ộ ẫ ư ẩ

thành l p t ự và Video s . Ngày nay, MPEG đã tr thành m t k thu t nén Audio và Video ph ộ ỹ bi n nh t vì nó không ch là m t tiêu chu n riêng bi t mà tuỳ thu c vào yêu c u c ệ ẩ ỉ ấ th c a t ng thi ợ ế ị ẽ nguyên lý th ng nh t. ượ c tháng 2 năm 1988 v i nhi m v xây d ng tiêu chu n cho tín hi u Audio ổ ầ ụ t b s có m t tiêu chu n thích h p nh ng v n trên cùng m t ộ ấ ố

- Tiêu chu n đ u tiên đ ẩ ượ ầ

ư ớ ố ộ ụ ư ữ ả

ng VHS. ng đ ng t ủ c nhóm MPEG đ a ra là MPEG-1, m c tiêu c a MPEG-1 là mã hoá tín hi u Audio-Video v i t c đ kho ng 1.5Mb/s và l u tr trong đĩa CD v i ch t l ớ ệ ươ ấ ượ ươ

ượ ư ờ

ẩ ữ - Tiêu chu n th 2 : MPEG-2 đ ứ ằ ư ả ớ

ớ ượ ộ ượ ọ

ch nh m l u tr hình nh đ ng vào đĩa v i dung l ỉ c ” mã hoá khác nhau đã đ ụ chu n hoá và có th s d ng đ ph c v nhi u m c đích khác nhau. ể ử ụ c ra đ i vào năm 1990, không nh MPEG-1 ng bit th p. MPEG-2 v i “công ượ ấ c tiêu c phát tri n. Các công c đó g i là “Profiles” đ ụ ể ể ụ ụ ụ ề ẩ

- Tiêu chu n ti p theo mà MPEG đ a ra là MPEG-4, đ ế ượ ư

ẩ ạ ộ ớ ớ ề

ng th c s n xu t, cung c p và tiêu th ư ng th c thi năm 1998, đã t o ra m t ph ứ ươ nghe nhìn trên m ng Internet, t o ra m t ph ạ ạ ộ c đ a ra vào tháng 10 ng tác m i v i truy n thông ụ ấ ấ t l p và t ế ậ ươ ươ ứ ả

ng đ i t ng (content/object- ơ ơ ộ ộ ướ ố ượ

m i các n i dung video trên c s n i dung và h ớ based).

- MPEG-7: là m t chu n dùng đ mô t ộ ẩ ể ứ

ộ ẩ ả ư

ộ ộ ở ộ ữ

ử ụ ữ ữ ệ ể ắ ể ư ẻ

các n i dung Multimedia, ch không ả ph i là m t chu n cho nén và mã hoá audio/ nh đ ng nh MPEG-1, MPEG-2 hay ả MPEG-4. MPEG-7 s d ng ngôn ng đánh d u m r ng XML(Extansible Markup ấ Language) đ l u tr các siêu d li u Metadata, đính kèm timecode đ g n th cho các s ki n, hay đ ng b các d li u. MPEG-7 bao g m 3 b chu n sau: ự ệ ữ ệ ẩ ồ ộ ồ ộ

+ B các s đ đ c t (Description Schemes) và các đ c t (Description). ơ ồ ặ ả ộ ặ ả

+ Ngôn ng xác đ nh DDL (Description Definition Language) đ đ nh nghĩa các ể ị ữ ị

. s đ đ c t ơ ồ ặ ả

+ S đ mã hoá quá trình đ c t ơ ồ . ặ ả

ệ ế ợ ưở

ng cho các i pháp lý t và s n xu t Streaming Media trong Vi c k t h p MPEG-4 và MPEG-7 s t o ra các gi ụ ẽ ạ ữ ệ ố ả ấ ư ả

i. d ch v Streaming Media, các h th ng l u tr ị th i gian t ờ ớ

2.3.3.2 Bù chuy n đ ng trong chu n nén MPEG ể ộ ẩ

Trong t

tấ cả các trường h p,ợ khi m tộ nhả mã hoá dùng khung tham kh oả thì luôn dùng kỹ thu tậ bù chuy nể đ ngộ để nâng cao hi uệ su tấ nén. Sau đây, chúng ta sẽ đề c pậ đ nế phương pháp bù chuy nể đ ng.ộ

có hai cách là bù chuy n đ ng ộ ể ể Các phương pháp bù chuy n đ ng:

ả rước đó, nghĩa là biên độ và hướng dịch chuy n không

ể tế ph iả gi ngố nhả trước đó. Phương pháp n iộ suy bù chuy n đ ng

i: ch ả ỉ mã hoá m tộ tín hi u ph ệ

ẽ ượ

c xây d ng l ự ị ử ả ả ộ

ể ả ơ ả

ỹ

d ng k thu t so ỹ ể ế ậ

chơ uy nể đ ngộ theo tiêu chí t

ộ ước đoán và n iộ suy. Phương pháp ước đoán bù chuyển đ ngộ giả thi tế nhả hi nệ tại là m tộ phép bi nế đ iổ từ nh t c nầ thi ộ là kỹ thu tậ ể nhi uề độ phân gi iả th pấ (kho ngả 1/2 ụ với độ phân gi ộ đ nế 1/3 t cố độ khung). Ảnh có độ phân giải đầy đủ s đ i qua n i ạ i th p c ng thêm thành ph n s a sai. Đ n v x lý nh mà suy nh có đ phân gi ả ầ ử ấ ộ MPEG s d ng là macroblock (MB) 16 × 16 đi m nh. Trong nh mã hoá n i suy, ộ ử ụ c đoán các MB có th là lo i nén trong khung hay nén liên khung. Trong k thu t ậ ướ ạ ể sánh kh iố (BMA - Block Matching chuy n đ ng, n u s ộ Algorithm) thì s thuẽ iố thi uể hoá sai số gi aữ kh iố c nầ tìm vect ử ụ được các vect ể đ ng và chuy n ộ m iỗ kh iố ngứ c .ử ơ

Hình 2.3.17 Minh h aọ quá trinh bù chuy nể đ ng theo ộ giải thu tậ BMA

2.3.3.3 Các c uấ trúc nhả

MPEG định nghĩa các lo iạ nhả khác nhau cho phép sự linh ho tạ để cân nh cắ

gi aữ hiệu quả mã hóa và truy cập ng uẫ nhiên. Các loại nhả đó như sau:

nh lo i Ả ạ I (Intra-picture)

Là ảnh được mã hóa riêng, tương tự như việc mã hóa nhả tĩnh trong JPEG. ứ ự dữ li uệ để tái tạo lại toàn bộ hình nhả vì chúng được tạo thành ỉ ộ nhả và để dự báo cho nhả B,P. nhẢ I cho phép truy c pậ

Ảnh I ch a đ ng b ngằ thông tin c aủ ch m t ng uẫ nhiên, tuy nhiên cho tỷ l nénệ th pấ nh t.ấ

nh lo i Ả ạ P (Predicted-picture)

ừ ả I ho cặ nhả P phía trước. nhẢ P hệ số nén cao h nơ nhả I và có thể sử d ngụ làm m tộ nhả so sánh cho

Là nhả được mã hóa có bù chuy nể đ ngộ t cung c p cho ấ việc bù chuy n để ộng cho các nhả P và B khác.

nh lo i Ả ạ B ( Bi-directional predicted picture)

Là nhả được mã hóa sử d ngụ bù chuy nể đ ngộ từ các ảnh I ho c Pặ ở phía trước

và ở phía sau. nh BẢ cho tỷ lệ nén cao nhất.

nh lo i Ả ạ D ( Dc-coded picture)

Là nhả được sử d ngụ trong MPEG-1 và MPEG-4 nh ngư không được sử dụng trong MPEG-2. Nó gi ngố như nhả I, tuy nhiên chỉ có thành ph nầ m tộ chiều ở đầu ra DCT được th hiể ện. Nó cho phép dò tìm nhanh nh ngư ch tấ lượng nhả th p.ấ

Nhóm nh (GOP) ả

ẩ Đ iố v iớ chu n MPEG,

c aủ nhóm nh.ả ộ vào đ dàiộ ụ

ch tấ lượng nhả không nh ngữ phụ thu cộ vào tỷ lệ nén Nhóm nhả (GOP- trong từng khuôn hình mà còn ph thu c Group of picture) là khái ni mệ cơ b nả của MPEG. Nhóm nhả là đ nơ v ị mang thông tin đ cộ l pậ c aủ MPEG.

mà chỉ chứa sự khác bi

ự

ối với MPEG m t khái ộ

MPEG sử d ngụ ba loại nhả I, B, P. Trong đó, nhả P, B không ph iả là m tộ nhả hoàn ch nhỉ tệ giữa nhả đó và ảnh xu tấ hi nệ trước nó tệ đ iố v iớ cả khuôn hình xu tấ hi nệ trước và sau nó i (đ iố với nhả P) hay s khác b (đ iố v iớ ảnh B). Để có m tộ khuôn hình hoàn chỉnh nhả P và B c nầ có d ữ li uệ từ các niệm m iớ là GOP (nhóm nh)ả ảnh lân c n,ậ chính vì v y đậ ộ ả hoàn chỉnh I và ti pế được sử d ng.ụ M iỗ GOP b tắ bu cộ ph iả b tắ đ uầ b ngằ m t nh sau nó là m tộ loại các ảnh P và B. Nhóm ảnh có thể mở (Open) hoặc đóng (Closed).

Nhóm nhả mở luôn b tắ đ uầ từ m tộ nhả I và k tế thúc ở m tộ nhả trước nhả trước nhả I ti pế theo, t cứ là nhả cu iố cùng c aủ GOP dùng nhả đ uầ tiên c aủ GOP tiếp theo làm ảnh chu n, Hình 2.3.18. ẩ

Hình 2.3.18 C uấ trúc GOB mở

ế

Trong Hình 2.4.18, nhả P ( ảnh 4) được dự báo trước trên cơ sở ảnh I (ảnh 1). Ảnh B được dự đoán từ hai hướng, nhả B (ảnh 2) và ảnh B ( nhả 3) được dự ừ ả P nh đoán từ hai nhả I ( ảnh 1) và ảnh P (ảnh 4). nhẢ B ( nhả 5,6) được dự đoán t ( nhả 4) và ảnh I ti p theo (ảnh 6). M tộ đi uề chú ý là thứ tự truy nề nhả và hi nệ nhả trên màn hình là không gi ngố nhau.

Đ iố v iớ c uấ trúc khép kín (đóng), vi cệ dự đoán nhả không sử dụng thông tin c aủ GOP khác. Trong trường h pợ này, theo quy định, nhả cu iố cùng c aủ m tộ GOP bao giờ cũng là ảnh P (Hình 2.3.19).

Hình 3.3.19 C uấ trúc GOB đóng

Nhóm nhả được xác định b iở hai thông số m và n. Thông số m xác định số khung hình P và khung hình B xu tấ hi nệ gi aữ hai khung hình I g nầ nhau nh t.ấ Số n xác định số khung hình B gi aữ hai khung hình P.

Tỷ lệ nén video c aủ MPEG phụ thu cộ r tấ nhi uề vào độ dài c aủ GOP. Tuy i...ỗ Do đó tùy nhiên, GOP dài thường gây khó khăn cho quá trình tua, định v ,ị s aử l

t ngừ khâu (sản xu t,ấ d ngự hình, truy nề d n,ẫ phát sóng v..v) mà ta ch nọ độ thu c vào ộ u tấ h uậ kỳ, n uế có yêu c uầ truy c pậ ng uẫ nhiên vào dài GOP thích h p.ợ Trong s n xả bất cứ nhả nào, đi uề đó cũng có nghĩa là yêu c uầ d ngự chính xác đ nế t ngừ nh,ả GOP đương nhiên sẽ ph iả chỉ có duy nh tấ nhả I. Trong trường h pợ này, tỷ lệ nén sẽ ẫ và phát sóng, trong GOP số lượng đ tạ r tấ th p.ấ Để tăng tỷ lệ nén cho truy n d n ề ảnh P, B sẽ phải tăng lên. Lúc này không cho phép vi cệ d ngự hình cũng nh làmư các ỹ ả trên chu iỗ hình nhả đó. Trong trường h pợ này ta có thể có GOP g mồ 12 nh.ả k x o

2.3.3.5 C uấ trúc dòng bit MPEG

i khi ỗ Để tạo khả năng ch ngố l

truy nề tín hi uệ qua kênh có nhi u,ễ bộ ước đoán ph i ả được xác l pậ lại (reset) thường xuyên và m iỗ nhả nén trong khung hay nén ước đoán được phân đo nạ thành nhiều lát nhỏ (slice) cho việc tái đ ngồ bộ tại bộ giải mã phía thu. Cấu trúc dòng MPEG g mồ 6 l p: ớ l pớ dãy nhả (sequence), lớp nhóm nhả (GOP), l pớ nhả (pictrue), l pớ c tắ lát dòng bit (slice), l pớ macroblock, lớp kh iố (Block). M iỗ l pớ này hỗ trợ m tộ chức năng nh t đấ ịnh: m t làộ ch cứ năng xử lý tín hai là chức năng logic (tái đồng b ,ộ đi mể truy xu tấ hi uệ (DCT, bù chuy nể đ ng)ộ ng uẫ nhiên). Quá trình t oạ ra dòng bit MPEG là ghép kênh: k tế h pợ các dòng dữ li uệ vào, dòng dữ li uệ ra, điều chỉnh đ ngồ bộ và qu nả lý bộ đệm. Cú pháp dòng MPEG bao gồm: lớp dòng bit (stream), lớp gói (pack) và l pớ gói tin (packet) như trong Hình

1. K h i.ố Kh iố 8x8 các điểm nhả tín hi uệ chói và tín hi uệ màu dùng cho

phương pháp nén DCT.

trúc ( m acroblock): c uấ h pợ kh iố

ố

m tộ cấu trúc kh iố là m tộ nhóm các ngứ v iớ lượng thông tin ch aứ đựng trong kích thước 16x16 điểm trên cũng xác định lượng thông tin ch aứ trong đó sẽ thay đ iổ ử ụ Thông tin đ uầ tiên trong c uấ trúc kh iố mang ương ộ

2. Tổ kh iố tư ng ơ b cứ nh.ả C uấ trúc kh i này tùy theo c uấ trúc m uẫ được s d ng. d ngạ của nó (là c uấ trúc kh iố Y hay Cr, Cb) và các vector bù chuy nể đ ng t ng.ứ

(Slic

e ): mảng bao g mồ m tộ vài c uấ trúc kh iố kề nhau. Kích thước 3. M ngả l nớ nh t c a ấ ủ mảng có thể bao g mồ toàn bộ b cứ ảnh và kích thước nhỏ nh tấ c aủ mảng là m tộ c uấ trúc kh i.ố Thông tin đầu c aủ mảng ch aứ đ ngự vị trí c aủ mảng lượng tử. trong toàn bộ ảnh, và hệ số cân b ng ằ

r e): (Pictu 4. nhẢ lớp ảnh cho phép bộ gi

ắ

ộ ộ ề ồ

iả mã xác định loại c aủ nhả được mã hóa là nhả P, I hay ảnh B. Thông tin đ uầ dùng để chỉ thứ tự truy nề khung để ế các ảnh lại theo m tộ thứ tự đúng. Trong thông tin đầu bộ giải mã có thể s p x p c aủ ảnh còn ch aứ các thông tin v đ ng b , đ phân giải và ph mạ vi c aủ vector chuy nể đ ng.ộ

5. Nhóm (GOP): nhả

nhóm ảnh là tổ h pợ c aủ nhiều các khung I, P và B. C uấ trúc nhóm nhả được xác định b ngằ hai tham số m và n. M iỗ m tộ nhóm nhả

I cho phép xác định đi mể bắt đ uầ để tìm kiếm và biên ộ

b tắ đầu b ngằ m t khung t p.ậ Thông tin đ uầ g mồ 25 bit ch aứ mã định thời và đi uề khiển.

(ch 6. Đo nạ ư ơ ng trình) video:

thước của đi mể nh, t c đ bit ố ộ

ể c n có. ầ ố

đo nạ video bao g mồ thông tin đ u,ầ m tộ số nhóm nhả và thông tin k tế thúc đo n.ạ Thông tin đ uầ c aủ đo nạ video chứa đựng kích thước m iỗ chi uề của nh, kích c aủ dòng video số, t nầ số ả ả Đoạn video và thông tin đ uầ tạo thành m tộ dòng i thi u ảnh và bộ đ mệ t bit được mã hóa g iọ là dòng cơ b nả

(Elementary Stream).

Hình 2.3.20 Ki nế trúc dòng dữ li uệ MPEG

hóa MPEG 2.3.3.6 Sơ đ kh i ồ ố b mãộ

hóa,

Quá trình nén theo chuẩn MPEG là sự k tế h pợ gi aữ nén trong nhả và nén liên Tín hịeu đ uầ vào có d ngạ 4:2:2 hoặc 4:2:0 được nén liên nhả nh mằ t oạ ra nhả tệ này sau đó được nén trong nhả qua các mã hóa. Cu iố cùng nhả này được tr nộ cùng v iớ ạ đ mệ sẽ thu được nhả đã nén. Ta xét ví nhẢ khác bi ử ộ đ aư đ nế bộ khuy ch đ i ế ể

nh.ả khác bi tệ ở đ uầ ra bộ c ng.ộ bước: bi nế đ iổ DCT, lượng t vector chuy n đ ng dụ bộ nén theo phương pháp trên, dùng nhả I và P trong c uấ trúc GOP (Hình 2.3.21).

hiệu video được truyền đ n kế ầ

nhẢ thứ nh tấ trong nhóm ph iả được mã hóa như nhả loại I. Trong trường h pợ h iố bi nế đ iổ DCT ử và mã hóa entropy. Tín hi uệ ra từ bộ lượng ngược và bi nế đ iổ DCT ngược, sau đó được hóaử

này, sau khi l y ấ mẫu lần đ u, tín cho các MB riêng, sau đó bộ lượng t tử hóa được đ aư đ nế bộ lượng t ớ nh.ả l uư vào b nhộ

Trong trường h pợ mã hóa nhả loại P, mạch nén chuy n đ ng ể

sau đó d báoự nh.ả

hóaử

hóa ử

ộ làm việc. Trên cơ sở so sánh nhả đang xét và nhả trong bộ nh ,ớ sẽ xác định được các vector Sự chênh lệch gi aữ nhả đang xét và dự báo nhả chuy nể đ ng,ộ và mã hóa entropy. Cũng như trong trường c aủ nó được bi nế đ iổ DCT, lượng t iả lượng tử hóa và bi nế được gi h pợ các nhả loại I, tín hiệu ra từ bộ lượng t b nhộ đ iổ DCT ngược r iồ c ngộ với nhả dự báo đang xét và l u vào ư ớ.

ợ

hi uệ video được nén không cố định, phụ thu cộ vào n iộ dung T c đố ộ bit c a tínủ i,ạ tại đầu ra bộ mã hóa, dòng bit ph iả cố định để xác định nhả đang xét. Ngược l t cố độ cho dung lượng kênh truy n.ề Do đó, t i ạ đ uầ ra bộ mã hóa ph iả có bộ nhớ đ mệ đủ lớn. Bộ mã hóa ph iả kiểm tra trạng thái đ yầ c aủ bộ nhớ đệm. Khi số li uệ trong bộ nhớ đ mệ g nầ b ngằ dung lượng cực đại, thì các hệ số biến đ iổ DCT ngược được lượng tử hóa ít chính xác h n.ơ Trong trường h p ng ược lại, có nghĩa là bộ nhớ đ m ệ ch aứ số li uệ quá ít, thì vi cệ lượng tử hóa các hệ số sẽ tăng lên.

Hình 2.3.21 Bộ mã hóa MPEG tiêu bi uể

2.3.3.7 Quá trình gi iả mã

Quá trình gi iả mã, theo lý thuy t,ế là ngược lại v iớ quá trình mã hóa và được

minh họa trên Hình 2.3.22.

Hình 2.3.22 Bộ gi iả mã MPEG tiêu bi uể

Chu iỗ tín hi uệ vào được gi

iả mã entropy t iạ VLD (Variable-Length Decoder). Số Sau đó tách số li uệ nhả (hệ số biến đ iổ DCT) ra kh iỏ các vector chuy nể đ ng.ộ li uệ sẽ được giải lượng tử hóa và bi nế đ iổ DCT ngược. Trong trường hợp nhả loại trong chu i,ỗ sẽ nh nậ được nhả đầu ra hoàn chỉnh bằng I b tắ đ uầ ở m iỗ nhóm nh ả ể giải mã các nhả ti pế cách trên. Nó được l uư trong bộ nh ớ ảnh và được sử d ng đụ theo.

Trong trường h pợ nhả lo iạ P sẽ th cự hiện gi

ể

iả lượng tử và biến đ iổ DCT ngược v iớ vi c sệ ử d ngụ các vector chuy n đ ng ộ và nhả l uư vào bộ nhớ ảnh. Trên nả đang xét. Ta nh nậ được nhả ra sau khi c ngộ cơ sở đó xác định được d báoự dự báo ảnh và kết quả bi nế đổi DCT ngược. nhẢ này cũng được l uư vào bộ nhớ để có thể sử d ngụ như là chu nẩ khi gi iả mã các nhả ti pế theo.

2.3.3.8 Tiêu chu n MPEG-1 ẩ

Chu n MPEG-1 ẩ

ộ

ể

cho phép v nậ d ngụ nhả đ ngộ linh ho tạ như m tộ d ngạ dữ liệu của máy tính. Do đó, ta có thể truyền và nh nậ nhả đ ngộ thông qua máy tính và mạng viễn thông. MPEG-1 ch nọ các kh iố (MB-Macro Block) 16x16 để thực hiện quá trình bù chuy nể đ ng. Kích t hước này là sự hài hòa gi aữ hi uệ quả nén b ngằ cách bù chuy nể đ ngộ và vi cệ l uư trữ các kh iố MB. Các kh iố MB này lại có thể chia ra làm nhi uề lo iạ khác nhau như : Intra coded, Forward prediction coded, Backward prediction coded và Bi-directional prediction coded. Dựa trên các kh iố MB, thông tin ộ được l uư trữ cùng v iớ tín hiệu khác biệt (giữa nhả nén và các vector chuy n đ ng nhả dự báo). Sự khác nhau gi aữ vector đ ngộ hiện t iạ và vector động truy nề đi trước được mã hóa b ngằ mã entropy.

Tín hi uệ video số MPEG-1 vào bao g mồ 1 tín hiệu chói Y’ và 2 tín hiệu hiệu màu Cb và Cr. Tỷ số t nầ số l yấ mẫu tín hiệu chói so v iớ t nầ số l yấ m uẫ hai tín hi uệ hiệu màu Cb và Cr là 2:1 theo cả hai chi uề dòng và mành như m tộ tín hiệu không chèn. Trước khi mã hóa các ảnh có thể được sắp x pế l iạ theo tr tậ tự giải mã bởi vì bộ giải mã chỉ có thể giải mã được nhả B sau khi đã giải mã nhả I và P. Sau quá trình giải mã thì tr tậ tự c aủ các nhả sẽ được sắp xếp l i nhạ ư cũ.

ể

ố MB của nh.ả

Sau khi ch nọ kiểu ảnh cho m tộ nhả vào, bộ mã hóa sẽ đánh giá chuy n đ ng ộ Với m iỗ khối MB này bộ mã hóa sẽ t oạ ra m tộ vector cho m i kh i ỗ chuy n đ ng ể ộ cho 1 nhả P và 2 vector chuy nể đ ng cho 1 nhả B. ộ

ằ cách tìm ra s khác ự

ữ ả nén và nhả dự từng ki uể nhả mà tín hi uệ sai lệch (gi a nh Tùy thu c vào ộ bù chuy nể đ ngộ nhau gi aữ d đoán báo) được nh nậ d ng b ng ự ạ và d ữ liệu th cự s c a MB hi nệ tại. Tín hiệu sai l chệ này được chuy nể đ nế kh iố ự ủ DCT 8x8 và lượng tử hóa khi đi qua bộ lượng tử hóa. Các hệ số lượng tử hóa DCT được quét theo tr tậ tự zig-zag và mã hóa b ng ằ mã entropy.

M tộ bộ điều khi nể cùng v iớ bộ đ mệ có nhiệm vụ đi uề ch nhỉ

t cố độ dữ li uệ đ aư ra thông qua đi uề chỉnh bước lượng t .ử Để có thể tạo ra được nhả I và nhả P trong bộ đ mệ trong quá trình mã hóa, thì bộ giải mã lượng tử và bộ chuy n ể đ iổ ngược DCT 8x8 được đ aư vào nh m ằ tạo ra tín hi uệ sai lệch.

2.3.3.9 C uấ trúc dòng bit và các tham s chính c a ủ chu n nén MPEG-1 ố ẩ

ả

Picture ( nh), ả ả

ứ

MPEG-1 là thuật toán chỉ định nghĩa cú pháp (syntax) bi uể diễn dòng bit mã hóa và giải mã. Cú pháp dòng bit được c uấ t oạ b ngằ 6 l pớ : Sequence (chu iỗ nh), GOP = Group of Picture (nhóm nh), Slice, macro block (MB), block c aủ m iỗ lớp được chỉ ra trong b ngả 2.3.4. Các tham (kh i).ố C uấ tạo và ch c năng số chính c aủ tiêu chuẩn MPEG-1 được minh h aọ trong b ngả 2.3.5.

B ngả 2.3.4 Các thông s MPEG-1. ố

C uấ tạo L pớ Chức năng

Sequence Dòng bit video G mồ nhiều GOP

G m ồ t ừ (1÷n) nh ả b t ắ đầu GOP Đ nơ vị truy xu tấ

b ngằ nhả I

Picture I, B, P G mồ nhiều Slice Đ nơ v ị mã hóa

Slice cơ b nả G mồ nhiều MB

Macro Block V iớ 4:2:2 g mồ : 4 block Y, 1 block Đ nơ v bù ị

Cr và 1 block Cb chuy nể đ ngộ

(MB) Block DCT G mồ 8x8 pixel Đ nơ v tính ị

B ngả 2.3.5. Tham s theo ố tiêu chuẩn nén MPEG-1.

Tham số Đ cặ điểm

Y và Cr, Cb Tín hi uệ mã hóa

4:2:0 C uấ trúc lấy mẫu

4095x4095 Kích thước nhả t iố đa(đi mể nhả x

đi mể nh)ả 8 bit Bi uể di nễ m uẫ

9 bit Độ chính xác c aủ quá trình lượng tử

hóa và biến đ iổ DCT

Phương pháp lượng tử hóa hệ s DCố DPCM tuy nế tính

16x16 bit C uấ trúc kh iố trong quá trình lượng

tử hóa thích nghi

Đ chính 8 bit ộ xác c cự đại c aủ hệ s DCố

Mã Huffman Bi nế đ iổ VLC

B ngả VLC Không thể truy nề tải

Hệ s cânố b ngằ các kh iố Có thể bi nế đ iổ

Bù chuy nể đ ngộ Trong khung hình và gi aữ các

khung hình

Quét Tu nầ tự

Đ chính ộ xác dự đoán chuy nể đ ngộ ½ điểm nhả

nén T cố đ khi ộ 1,85 Mbps cho nén tham số

100 Mbps cho dòng đ yầ đ thamủ

Phương pháp nén MPEG-1 cho phép truy c pậ ng uẫ nhiên các khung hình trên dòng tín hi uệ nén, biên t pậ và phát lại trên tấ cả các bộ giải mã

video, tìm kiếm thu nậ và ngh chị dòng tín hi uệ nén. MPEG-1 là tập con c aủ MPEG-2, nên t MPEG-2 đều có thể giải mã được dòng tín hiệu MPEG-1.

2.3.3.10 Tiêu chu n MPEG-2 ẩ

2.3.3.10.1 Gi iớ thi uệ về chuẩn MPEG-2

MPEG-2 là dự án giai đo nạ 2 c a y ủ ủ ban ISO/PEC MPEG. MPEG-2 hướng t

ề ế

ố

ộ bit l nớ h n 4ơ

ứ

iớ các ứng d ngụ r ngộ rãi h nơ và có t cố độ bit cao h nơ MPEG-1, bao g mồ đi nệ tử viễn số th hế ệ kế tiếp. N iộ dung kỹ thuật đã được đúc k t vào thông và truy n hình 11/1993 thành dự th oả ISO/IEC 13818 tên g iọ “ Mã hóa chung ảnh đ ngộ và audio đi Thử nghiệm. MPEG-2 được ti nế hành kèm” g mồ ba ph nầ chính: Hệ th ng; Video; Mbps, ngay sau MPEG-1, nh mằ hỗ trợ vi cệ truyền video số t c đố bao g mồ các ng d ng ụ DSM (phương ti nệ l uư trữ s ), ố các hệ th ngố TV hi nệ đại (PAL, NTSC, SECAM), cáp, thu lượm tin t cứ đi nệ tử, truy nề hình trực ti pế từ vệ tinh, EDTV (truy nề hình mở r ng), HDTV (tru y nề hình có đ phân giải cao) v...v. ộ ộ

kênh truy n hình ạ truy n 150 ề ề ế

ộ

MPEG-2 là chu nẩ nén video có t nổ thất. Công ty Nethold’s Multichoice đã truyền 20 kênh truyền hình số cho Bỉ, Hà Lan, Luxembourge, Scandinavia, Trung Đông, Châu Phi, ... qua vệ tinh Pan Amsat vào tháng 10/1995. Hệ th ngố sử d ngụ iả mã MPEG-2 set-top c aủ Phillips, Panasonic, Pace. M ngạ trên m tộ tri uệ bộ gi truyền hình Dish c aủ Echostar có k ho ch s .ố Cả iớ (Galaxy, Shinawatra châu Âu (DVB), Mỹ (ATV), và nhiều hãng khác trên thế gi giải cao để có thể Satellite, ...) dùng MPEG-2 trong các hệ truy nề hình có đ phân m tặ đ t.ấ phát sóng truy nề hình s trên ố

Chu nẩ MPEG-2 bao g mồ 4 phần chính : • Các hệ th ngố (ISO/IEC 13818-1).

Video (ISO/IEC 13818-2). •

Audio (ISO/IEC 13818-3). •

• Các hệ th ngố kiểm tra (ISO/IEC 13818-4).

Ph n 1ầ đ aư ra c uấ trúc kết n i ph c ố

i các khung nh.ả ạ

ứ tạp giữa dữ liệu audio và video và đ ngồ bộ th iờ gian th c.ự Ph nầ 2 đ aư ra cách mã hóa tín hiệu video và cũng chỉ ra quá trình giải mã để tái tạo l Ph nầ 3 là c uấ trúc mã hóa c aủ tín hi uệ audio và phần 4 là các hệ th ngố ki m tra các yêu c uầ đ tặ ra c aủ MPEG-2. ể

MPEG-2 ho tạ đ ngộ hoàn toàn d aự trên các cơ sở MPEG-1, tuy nhiên có thêm

nhìn: m tộ vài yêu cầu t oạ thành m tộ hệ th ngố đầy đ choủ các dịch v nghe ụ

• H tr x lý file ho c frame. ỗ ợ ử ặ

ụ ề

ừ ấ ượ ch t l ng nh r t th p đ n r t cao). MPEG-2 đ a ra các d ng th c c b n ng v i 6 profiles ớ t c đ bit r t th p đ n r t cao (t ấ ế ấ ự ừ ố ộ ứ ơ ả ứ ư • Áp d ng vào nhi u lĩnh v c t ấ ấ ạ ế ấ ấ

ả và m tộ s level. ố

ng h p (compatibility) và tính co dãn (scalability) cao theo ươ ợ

• MPEG-2 có tính t không gian và th i gian. ờ

2.3.3.10.2 C uấ trúc dòng bit video MPEG-2

ụ

M tộ trong nh ngữ khác biệt chính gi aữ hai tiêu chu nẩ MPEG-2 và MPEG-1 là ở ch MPEG-2 có ư ạ th cứ ITU- khả năng xử lý chu iỗ video xen k ,ẽ ví d nh d ng ỗ R601. Sơ đ ồ mã hóa có thể thích nghi v iớ sự l aự ch nọ field hoặc frame, trong đó MPEG-1 chỉ có m tộ mode c đố ịnh. Hình 2.3.23 chỉ ra c uấ trúc dòng bit video MPEG- 2.

Hình 2.3.23 Cấu trúc dòng bit vdeo MPEG-2 • c mã hóa b t đ u b ng Sequence Header, sau đó là chu i m ỗ ượ ỗ

ả ắ ầ ế ằ ầ

Chu i video đ ế ượ ỗ ầ ế ớ

ẽ ự ị ộ

ở r ng (n u có) và các nhóm nh. N u ph n chu i m r ng (Sequence extension) ở ộ ộ c xác đ nh (không có mã báo có thành ph n m r ng), các l p ti p theo khi không đ ở ộ gi ngố như MPEG-1 và đó là tương h pợ thu n.ậ Khi có đó s th c hi n m t quy trình ệ ể mã hóa h uữ hiệu h n.ơ thêm ph nầ mở r ngộ thì phải có thêm các đ cặ tính mở r ng độ • Header của nhóm nhả (GOP) có ch cứ năng tương tự như header c aủ

MPEG-1.

Các thông số quan trọng dùng để mã hóa nhả mở r ngộ được định nghĩa trong extension header c aủ ảnh. Vì có hai loại ảnh, liên t cụ và xen kẻ nên c uấ trúc nhả c nầ phải được xác đ nh rõ field trên hay field dưới ho cặ frame. ị

2.3.3.10.3 Đ cặ tính và các m cứ trong MPEG-2

Nén MPEG-2 có m tộ chu iỗ các mức (Level) và đ cặ tính (Profile), được dùng

cho nhiều ng d ng khác nhau. ứ ụ

ấ ệ ố ứ ạ ẩ

C u trúc tín hi u s trong tiêu chu n MPEG-2 r t ph c t p. Vi c s d ng tiêu ế t ho c có ý nghĩa. Vì th d n đ n ấ ặ ế ẩ ả

chu n MPEG-2 không ph i lúc nào cũng c n thi vi c phân chia c u trúc thành các t p con g i là profiles. Có 6 đ nh nghĩa v profile: ệ ử ụ ế ẫ ề ầ ọ ệ ậ ấ ị

ấ ơ

ụ ấ ớ ặ ể

ả bit th p và không dùng B frame. Nó t phù h p v i các ng d ng low-delay b i không c n thi • Simple profile (profile đ n gi n): có s công c th p nh t và s d ng t c đ ố ng đ ấ ươ ợ ớ ố ộ ng v i đ c đi m k thu t MPEG-1, ầ ử ụ ỹ ậ t s p x p l i các frame. ế ắ ế ạ ươ ở ứ ụ

ụ ộ

ượ ộ ấ c. Nó cho ch t l ấ ượ ọ ng nh t ả

ầ ứ i đ i v i truy n hình quy ướ ề ư c đ phân gi ả ố ớ ộ ộ ố ớ ớ ờ

i mã tăng lên. • Main profile (profile chính): có t m ng d ng khá r ng. Nó r t quan tr ng vì ố đáp ng đ t ứ h n v i cùng m t t c đ bit so v i low profile nh ng th i gian trì hoãn khi mã và ơ gi ả

ấ

ấ ụ ủ ấ ạ

ạ ệ ả

ỗ ả ề

ng. Các l p th p bao g m nh có ch t l ấ ượ ồ

ồ ả ấ ư ơ

ng t • SNR profile scalable (profile phân c p theo SNR): có các công c c a main ỉ ố profile và cho phép phân c p theo t s tín hi u trên t p âm. Tính phân c p theo t s ệ ỉ ố ng hình nh và t s tín hi u trên t p âm có tín hi u trên t p âm có nghĩa là ch t l ạ ệ ấ ượ t nhau v ch t tính thõa hi p. Chu i nh có th chia hành hai phân l p phân bi ấ ệ ể ớ ng c s , l p cao bao g m các l p l ượ hoàn thi n h n đ i v i l p th p h n, cho phép khôi ph c cùng nh đó nh ng ch t ấ ả theo chu nẩ 4:2:0, còn lớp l ượ ỉ ố ớ ơ ở ớ ấ ố ớ ớ ụ ớ th pấ h n,ơ ví dụ ch aứ tín hi u video ệ ớ ệ ơ t h n. L p ố ơ ệ

ớ ộ ủ ệ ầ ố

cao h nơ v iớ tín hiệu video trong chuẩn 4:2:2. Có thể mã hóa kênh khác nhau cho các l pớ riêng. Trong trường h pợ này, lớp dưới có tín hi uệ video ch t ấ lượng th pấ h nơ ( ví dụ lượng tử hóa v iớ độ chính xác th p).ấ Còn l pớ cao h nơ thì l pớ b oả v choệ ề phép khôi ph cụ lại tín hi u video v i đ chính xác đ y đ thông s kênh truy n ho c b mã hóa. ặ ộ

• Spatially Scalable profile (phân c p theo không gian): t ng t ấ ự ớ

ươ ng đ phân gi ư ớ ơ ả ớ ấ ượ ả ả ộ

ấ c chia ra thành hai l p t ớ ươ ộ ồ ả ơ ả

ồ ả ả ộ

ớ i cao (HDTV). v i SNR i nh (Picture profilenh ng thêm vào l p c b n l p nâng cao ch t l ự ỏ Resolution Enhancement layer). Tính phân c p theo không gian có nghĩa là có s th a hi p đ i v i đ phân gi ng ng v i các i. Chu i nh đ ớ ượ ố ớ ộ ệ ỗ ả ả i th p ví đ phân gi ấ ủ ả ấ ớ ả ộ d nh truy n hình tiêu chu n, l p cao h n bao g m nh có đ phân gi i cao h n ví ơ ơ ẩ ụ ư d nh truy n hình đ phân gi ụ ư ứ i khác nhau c a nh. L p th p h n bao g m nh có đ phân gi ề ề ả ộ

ồ ể

ồ ẫ ủ ụ ủ

ả

ể ể

ả c thi ộ ớ ế ế ượ

ấ • High profile (profile cao): g m các đ c đi m c a spatial profile thêm vào c u ặ trúc l y m u 4:2:2. Nó bao g m toàn b các công c c a spatially scalable profile ộ ấ ượ ự c ng thêm kh năng mã hóa các tín hi u màu khác nhau cùng m t lúc. Nó đ c d ệ ộ ị ộ đ nh dùng cho HDTV, cho phép các b thu HDTV gi i mã c hai l p đ hi n th m t ị ả ộ t k cho toàn b các nh HDTV. “High profile” là m t h th ng hoàn h o đ ộ ả ộ ệ ố ả ng d ng mà không h n ch t c đ bit. ứ ế ố ộ ụ ạ

ng t ự ư ộ ơ

• 4:2:2 profile: t ướ ả MP, nh ng cho phép m t t c đ bit cao h n. Nó gia ộ ố ẩ c nh d c lên 576 lines v i chu n quét 625/50 và 512 lines v i chu n ươ ọ ẩ ớ ớ

tăng kích th quét 525/60.

V n đ h n ch các m c có liên quan đ n đ phân gi i c c đ i c a nh. Có 4 ứ ế ế ộ ả ự ạ ủ ả

m c h n ch sau : ấ ứ ạ ề ạ ế

i c a MPEG-1, có nghĩa là b ng ¼ • Low level (m c th p): ng v i đ phân gi ấ ớ ộ ứ ứ ả ủ ằ

i truy n hình tiêu chu n. đ phân gi ộ ả ề ẩ

• Main level (m c chính): đ phân gi i c a truy n hình tiêu chu n. ứ ộ ả ủ ề ẩ

i c a HDTV v i 1440 • High – 1440 level (m c cao 1440): đ phân gi ứ ộ ả ủ ớ

m u/dòng. ẫ

i HDTV v i 1920 m u/dòng. • High level (m c cao): đ phân gi ứ ộ ả ẫ ớ

B ngả 2.3.6. B ngả thông s chính ố profile và level c aủ tín hi uệ chu nẩ MPEG-2.

Profile Chính Cao Đ nơ gi nả c pấ

Phân theo SNR (Simple) (Main) (High) Phân c pấ theo không gian

4:2:0 4:2:0 Th pấ

(Low) 352x288 352x288

4Mbps 4 Mbps

I, P, B

4:2:0 Chính 4:2:0 4:2:0 4:2:0

720x576 (Main) 720x576 720x576 720x576

15 Mbps 15 Mbps 15 Mbps 20 Mbps

I, P I, P, B I, P, B I, P, B

Cao – 1440 4:2:0 4:2:0 4:2:0,4:2:2

(High– 1440x1152 1440x1152 1440x1152

1440) 60 Mbps 60 Mbps 80 Mbps

I, P, B I, P, B I, P, B

Cao 4:2:0 4:2:0,4:2:2

(High) 1920x1152 1920x1152

80 Mbps 100 Mbps

I, P, B I, P, B

dưới n a là ữ ề ọ

x theo chi uề d c; dòng dữ liệu sau khi nén; dòng cu iố cùng là các lo iạ nhả sử d ng đ

K tế h pợ 4 level và 5 profile ta được tổ hợp 20 khả năng và hiện nay đã có 11 khả năng được ngứ d ngụ như B ngả 2.3.6 (theo tài li uệ c aủ Tektrronic). Trong các ô c aủ B ngả 2.4.6, lần lượt từ trên xu ngố là: tỷ lệ l yấ m uẫ (4:2:0 ho cặ 4:2:2); dòng vận t cố dưới ghi đi mể nhả theo chi u ngang cao nh t c a dòng ể ụ ấ ủ nén.

2.3.3.10.4 ngỨ d ng MPEG-2 trong ụ nén tín hi uệ video

Các tính c h tín video tấ nén hi uệ

Tính ch tấ nén tín hi u video (ho c gi m t c đ bit c a video BRR – Bit rate ả ủ ệ ộ

ố ặ khác nhau : reduction) là s k t h p nhi u y u t ự ế ợ ế ố ề

nén t 2:1 đ n 150:1, tùy thu c vào ch t l ừ ấ ượ ế ộ ấ ng nh yêu c u ả ỉ ệ

• T l ỉ ệ cho t ng ng d ng. ừ ứ nén : t l ụ

ng nh : ch t l ả ả ả

ng nh cao th khâu h u kỳ (d ng hình); gi m h n trong khâu l y tin (news), truy n d n phát sóng. ng dùng cho khâu x lý nh, trong ử ề ẫ • Ch t l ậ ấ ượ ơ ả ấ ượ ự ườ ấ

• Kh năng t o nhi u l n : Trong quá trình s n xu t h u kỳ, truy n d n phát ề ẫ ả ạ

i nén. ấ ậ sóng tín hi u video g c ph i đi qua nhi u công đo n, nén và gi ả ề ầ ả ả ệ ề ạ ố

ng x lý ử ớ ơ ồ ố ượ ố ứ ố ứ ở

• Đ i x ng/ không đ i x ng : v i s đ nén đ i x ng, s l ố ứ ơ ồ ầ ph n ạ i mã gi ng nhau. S đ MPEG-2 là không đ i x ng vì các công đo n ố ứ ả ố

i mã ít h n so v i mã hóa. mã hóa và gi gi ơ ả ớ

ộ ễ ụ ấ ộ

ỗ c là <1ms cho tr ườ ự ậ ấ ỏ ợ

ễ ữ t p c a b mã hóa, kích th ạ ủ ộ c ng có th ch p nh n đ ể ộ ượ truy n d n phát sóng thì v n đ này ít kh c khe h n. ấ ứ i mã : đ tr này ph thu c vào c u trúc và đ ph c • Tr gi a mã hóa và gi ộ ả ộ ễ ổ c GOP và chu i GOP. Trong truy n hình, đ tr t ng ề ướ ng h p ph ng v n tr c ti p. Trong ế ấ ơ ề ẫ ề ắ

ự ầ

ề ả

• Kh năng d ng hình : d ng hình v i đ chính xác 1 frame là yêu c u cao trong ớ ộ i mã nhi u frames (I, B, P) và mã ả ậ i sau khi c y m t đo n m i vào. Do có th thay đ i chi u dài GOP xu ng còn i, trong khâu h u kỳ ph i gi ậ ể ộ ề ạ ớ ổ ố ạ

nh I, cho nên ự ả khâu h u kỳ. Hi n t ệ ạ hóa l ấ ả

MPEG-2 cho phép d ngự hình với đ chính ộ xác từng frame.

ộ ứ ạ ậ ấ ỉ

ữ ỹ ộ ứ ạ ệ ả ệ ệ ả ả

• Đ ph c t p và giá thành : có m t s th a hi p gi a k thu t x p x chuy n ể ộ ự ỏ ủ đ ng có hi u qu (nâng cao hi u qu nén cao) và gi m đ ph c t p và giá thành c a ộ các chip x lý.ử

2.3.3.11 Tiêu chu n MPEG-4 ẩ

ISO/IEC ế

MPEG-4 bao gồm 2 ph nầ là version 1 và version 2. B tắ đ uầ từ năm 1993 và hình thành các đề nghị vào tháng 7 năm 1995. Các đề nghị về audio và video được đánh giá b iở các chuyên gia và đ aư ra b nả th oả vào tháng 11 năm 1997 và trở thành tiêu chu nẩ qu cố t vào năm 1999. Năm 2000 MPEG-4 được bổ xung và nâng c pấ lên thành các version 3 và 4.

Đ cặ đi mể chính c aủ MPEG-4 là mã hóa video và audio với t cố độ bit r tấ th p.ấ

Thực t tiêuế chu nẩ đ aư ra v iớ 3 dãy t cố đ bitộ

- dưới 64 kbps

- 64 đ nế 384 kbps

- 384 Kbps đ nế 4 Mbps

Đ cặ đi m ể quan tr ngọ của chu nẩ MPEG-4 là cho phép khôi ph cụ l

ậ ẩ

ầ

iỗ tại phía này đ cặ biệt thích h pợ đ iố v iớ môi trường dễ xãy ra lỗi như thu, vì v y chu n nén truy nề dữ li uệ qua các thiết bị c m tay. Nh ngữ profile và level khác trong MPEG-4 cho phép sử d ngụ t cố độ bit lên đ nế 38.4 Mbps và vi cệ xử lý ch tấ lương studio cần các profile và level lên đ nế 1.2Gbps.

ừ

vụ n iộ dung video có tính tương tác và các d chị

MPEG-4 là chu nẩ qu cố tế đầu tiên dành cho mã hoá các đ iố tượng (object) ố tượng video, MPEG-4 đạt video. V i đớ ộ linh đ ngộ và hiệu quả do mã hoá t ng đ i yêu c uầ ứng d ngụ cho các d chị vụ truy nề thông video trực tiếp hay l uư tr .ữ Trong MPEG-4, khung ảnh c aủ m tộ đ iố tượng video (hay còn g iọ là phẳng đ iố tượng video) được mã hoá riêng l .ẽ Sự cách ơ cho vi cệ th cự hi nệ mã ly các đ iố tượng video như v yậ mang đ nế độ m mề d o h n ẻ

hoá thích nghi làm tăng hi uệ quả nén tính hiệu. M cặ dù t pậ trung vào nh ngữ ngứ d ngụ tốc độ bit thấp nh ngư MPEG-4 cũng bao gồm cả studio chất lượng cao và HDTV

iạ tại bộ gi ở l

Các đ iố tượng khác nhau trong m tộ c nhả g cố có thể được mã hóa và truy nề đi riêng biệt nh làư video object và audio object và được kết h p trợ iả mã. Các loại object khác nhau sẽ được mã hóa với nh ngữ kỹ thu tậ khác nhau và v iớ các công cụ phù h pợ nh t.ấ Những object khác nhau có thể được t oạ ra một cách đ cộ l pậ và trong m tộ vài trường h pợ m tộ cảnh có thể phân tích riêng thành object n nề (background) và object c nậ cảnh. Ví d :ụ đo nạ video quay tr nậ bóng đá được xử lý để tách riêng quả bóng ra kh iỏ c nhả sân c .ỏ Background (cảnh không có quả bóng ) sẽ được truyền đi và ai cũng có thể thấy game để thu hút khan giả nhưng chỉ nh ngữ người có trả ti nề m iớ th yấ quả bóng.

Hình 2.3.24 cho th yấ các khái ni mệ chung về quá trình mã hóa và gi iả mã các

đối tượng đ cộ l pậ trong chu nẩ nén MPEG-4.

Hình 2.3.24 Nguyên lý mã hóa tín hi uệ hình nhả trong MPEG-4

Như đã bi tế không có phương pháp mã hóa nào có thể g iọ là t

iố uư đ iố với các nhả có băng thông gi

iố uư v iớ nhi uề chi ti

ố

lượng có t nầ s caoố

iố uư hoàn toàn. iớ h nạ và các ảnh DCT và phép lương tử chỉ t có m cứ chói thay đ iổ ch mậ nh ngư sẽ không t tế nhả có kích thước nhỏ thường xu tấ hiên trên đo nạ video. M tộ ví dụ đ nơ gi nả n uế m tộ c nhả có thường sẽ xem các chữ như là các chi xen các dòng chữ (text) thì hệ th ng thông tế nhả thường, do đó sau khi mã hóa bằng MPEG-1 hay MPEG2,các chi tiết nhỏ ti được thêm vào v iớ cách th c ứ như trên sẽ t oạ ra tín hi u năng và các cạnh c aủ dòng chữ sẽ không được mã hóa t ệ tố bởi DCT

ư ể

iả mã lu ngồ bit video MPEG-4 yêu c uầ bộ gi

Do đó vi cệ thêm chữ vào nhả hưởng r tấ l nớ đến hi uệ su tấ mã hóa video. Tuy nhiên có thể mã hóa các chữ theo m tộ cách đ nơ gi nả như các ký tự thu cộ mã ASCII, gian có thể được thêm vào v i sớ ố bit vị trí, font, kích thước, màu, thông tin v không ề tương đ i nh . iả mã c nầ ph iả có khả năng t oạ ra đi uề này bộ gi ỏ Nh ng đ làm ố các title từ nh ngữ thông tin được cung c pấ và khóa các title này khi qua bộ giải mã video trước khi hi nể thị. Vi cệ gi iả mã ạ ộ đa h p.ợ Trong có nhi uề cơ chế gi iả mã và khả năng th cự hi nệ các ho t đ ng

iả mã luồng nào trong MPEG-4 có thể truy nề nhiều lu ngồ text và vi cệ chọn ở bộ gi số nh ngữ lu ngồ trên k tế h pợ v iớ video. Vi cệ l aự ch nọ này có thể do người xem quy tế định ho cặ do các thông tin khác được truyền trong luồng bit.

Ba đ cặ tính r tấ quan trọng c aủ MPEG-4 là:

- Nhi uề object có thể được mã hóa v iớ các kỹ thu tậ khác nhau và k tế h pợ l iạ

ở b gộ i iả mã

- Các object có thể là các c nhả có được từ camera hay tự t oạ như text

- Các thông tin trong luồng bit có thể hi nể thị nhi uề d ngạ khác nhau từ cùng

một lu ngồ bit (tùy theo l aự ch nọ người xem ch ngẳ hạn như ngôn ng )ữ

ư v nẫ duy trì độ phân gi ạ

t cố đ th p

ị ạ chế ho cặ thiếu tài nguyên (b nhộ ụ

MPEG-4 cho khả năng mã hóa video và audio h nơ h nẳ MPEG-2 cũng như i.ỗ Tuy nhiên s cứ m nhạ th tậ sự c aủ MPEG-4 là các ngứ d ngụ khả năng khôi ph cụ l m iớ mà có thể xây d ngự d a vự ào vi cệ mã hóa đ cộ l p các object cho hi uệ su t ấ mã ậ cao h n,ơ và vi cệ tách riêng các object cho phép tương tác các object v iớ nhau đặc biệt là các chương trình giáo d cụ và các trò ch i.ơ Và cũng do khả năng tách biệt các object mà có thể thay đ iổ tỷ lệ t mạ th iờ ch ngẳ h n nh iả ộ ầ h nơ của các object c nậ c nhả quan trọng nh ngư gi mả nhả phong xu ng ố ớ, t cố băng thông b h n n uế hệ th ngố sử d ng có đ tính) ộ

iả mã ph iả có khả năng gi ể

ả

Tuy nhiên cũng có một số nhược đi m là tấ c các lu ng iả mã MPEG-4 ph cứ t pạ h nơ so v iớ bộ gi

i iả mã bộ gi ồ bit mà nó hổ trợ và có khả năng kết hợp. Do đó ph nầ c ngứ c aủ iả mã MPEG-2. Và ngày nay thì càng ộ ả mã b ngằ ph nầ

h tế t bộ gi có nhiều bộ mã thực hi nệ giải mã b ngằ phần mềm nh ngư b gi c ngứ có thể b hị ạn chế về khả năng linh ho tạ

2.3.3.11.1 Video trong MPEG-4

Trước khi tìm hi uể kỹ thu tậ nén video trong MPEG-4 c nầ tìm hi uể c uấ trúc của m t c nh ộ ả video được MPEG-4 định nghĩa. M tộ c nhả tiêu bi uể bao g mồ phong nhả (background) m tộ ho cặ nhi uề đ iố tượng c nậ nhả (foreground) ch ngẳ h nạ như đồ v t,ậ m tộ ho cặ nhi uề người và m tộ vài ph nầ tử đồ h a.ọ Trong MPEG-1 và 2 m tộ c nhả được l yấ m uẫ m tộ l nầ cho một khung và tạo ra các bitmap sẽ được mã hóa. MPEG-4 cũng làm vi cệ gi ngố như v yậ nhưng nó có thể giải quy tế t ngừ đ iố tượng riêng r .ẽ Để đ nơ gi nả hơn có thể không xét đ nế các đồ vật như v yậ ngoài các thành ph nầ đồ h aọ cảnh bao g mồ background, m tộ người được xem là foreground. Ví d :ụ người dự báo th iờ tiết đ ngứ trước n nề màu xanh biển hay xanh lá cây và m tộ n nề (background) khác ch ngẳ h nạ như b nả đồ th iờ tiết g iọ là “chroma keyed”. Trong studio nhả m tộ người đ ngứ trước n nề màu sẽ được x ử lý đ ể lo iạ bỏ n nề màu và t oạ thành “key signal” hay alpha channel di nễ tả hình d ngạ Thông tin về hình dạng người sẽ được k tế h pợ v iớ thành của người c nậ c nh.ả ả người và nh ngữ phần c nh.ả N iơ người đ ngứ thì c nhả n nề được thay thế b ng nh ằ

n iơ khác c aủ ảnh n nề thì không thay đ i.ổ Trong thu tậ ngữ c aủ MPEG-4 thì người cận nhả được xem là đ iố tượng video (video object) được tương tr ngư b iở hai ph nầ tử là nhả video c aủ người g iọ là “texture” và key signal hay alpha channel được xem là shape.

2.3.3.11.2 C pấ đ c a ộ ủ video MPEG-4

Trước tiên object phải được l yấ m u.ẫ H uầ h tế các object được l yấ m uẫ trong khoảng th iờ gian không đ iổ (g iọ là frame) và m iỗ th iờ gian l yấ m uẫ đươc g iọ là video object plane (VOP). Như v yậ m iỗ object trong m tộ c nhả được tượng tr ngư b iở 1 chu iỗ các VOP ngo iạ tr cácừ object tĩnh có thể dùng m tộ VOP.

VOP bao gồm dữ li uệ texture và thông tin về đường nét (shape) có d ngạ chữ nh tậ ho c ặ dữ li uệ đường nét ph cứ t pạ k tế hợp v iớ object. VOP cũng gi ngố như các frame c aủ các version trước c aủ MPEG có thể được mã hóa v iớ intradata ho cặ sử d ng bù chuy n ể đ ng.ộ ụ

Ti pế theo là nhóm các VOP v iớ nhau thành GOV (Group of video object planes). GOV tương tự như GOP (group of pictures) c aủ MEPG trước và cung c pấ đi mể trong lu ngồ bit mà VOP được mã hóa đ cộ l pậ với các VOP khác và như thế nó cung trong lu ngồ bit c p các đ ấ i mể truy xu tấ ng u nhiên ẫ

ỗ

VOL (Video object layer) cho phép thay đổi tỷ lệ mã hóa chu iỗ các VOP ho cặ ho cặ GOV) và m iỗ iớ h nạ băng thông iớ h nạ khả năng tính toán. M cứ video object (VO) bao gồm m iọ thành ph nầ

GOV. Nhi uề VOL tương ngứ v iớ nhi uề tỷ lệ c aủ chu i (VOP tỷ lệ phù h pợ v i ớ m tộ t pậ các tài nguyên có thể thông thường gi ho cặ gi trong lu ngồ bit mô tả đ iố tương video đ cặ biệt.

Cu iố cùng là Video session (VS) là m cứ video cao nh tấ c aủ c nhả MPEG-4 bao t cấ ả đ iố tượng video cả tự nhiên và tự t oạ trong m tộ c nh.ả g mồ t

2.3.3.11.3 Mã hóa đường nét (shape)

ỉ ơ ầ là ch ph m ỉ ạ vi c aủ nhả nên ít quan tr ng.ọ

Có hai lo iạ đường nét v iớ đ iố tượng video trong MPEG-4 là chữ nh tậ và tùy Tuy nhiên ý. Dạng chữ nh tậ ch đ n thu n nó v nẫ được dùng để tăng tính linh hoạt trong các chuẩn trước. Chẳng h nạ trong MPEG-2 ph mạ vị c aủ nhả được mã hóa trong ph nầ header c aủ lu ngồ bit. Trong video n nề đ nơ gi nả là có thể so sánh MPEG-4 kích thước chữ nh tậ c aủ đ iố tư ng ợ nh ngư cũng có thể có các đ iố tượng chữ nh tậ khác trong cùng m tộ session như nhả trong nhả (picture in picture).

ặ

Đường nét cũng tượng tr ngư cho đ iố tượng video và ở b tấ kỳ đi mể nào trong m t ph ng nh ả nó xác định có đ iố tượng nào được k tế h pợ v iớ nó thì có thể nhìn ẳ th yấ được. Đường nét d ngạ chữ nh tậ được gọi là mask và có kích thước có thể thay đ iổ theo kích thước ngang và d cọ l nớ nhất c aủ đ iố tượng. Cả hai kích thước ngang và d cọ c aủ mask là b iộ s c a ố ủ 16 pixel.

Đường nét tùy ý có thể được mã hóa như dữ li uệ nhị phân ho cặ dữ li uệ xám. Đường nét nhị phân là d ngạ đ nơ gi nả nh tấ chỉ ra đ iố tượng là rõ ràng hay không rõ ấ ở b tấ kỳ điểm đã cho. ràng (th yấ được ho c không th y) ặ

2.3.3.11.4 Mã hóa texture

chuy n để

Mã hóa texture, là thu tậ ngữ trong MPEG-4 tương ngứ với việc mã hóa dữ ộng, d aự vào mã hóa MPEG-2 có mở r ngộ và cải ti n.ế Các đ iố li uệ nh ả tượng video có th để ược mã hóa v iớ I-VOP, P-VOP, B-VOP. Hầu h tế các profile MPEG-4 đều sử d ngụ tiêu chu nẩ 4:2:0 và YUV để mô tả đ iố tượng video texture.

Trong MPEG-4 không ph iả tất cả các đ iố tượng video có cùng kích thước và vi cệ mã hóa texture chỉ c nầ thiết ở nh ngữ khu v cự là m tộ ph nầ c aủ đ iố tượng. Đ iố v iớ nh ngữ đ i ố tượng chữ nh tậ thì đ nơ gi nả ch nọ kích thước là b iộ số c aủ 16 pixel (m tộ macroblock) theo m iỗ hướng và tất cả các macroblock sẽ được xử lý. Đ iố với các đ iố tượng có đường nét phức t pạ thì đường biên (boundary) được định nghĩa là tín hi uệ đường nét (shape signal). Ph mạ vi c aủ đ iố tượng cũng được định nghĩa b iở dãy hình chữ nhật các macroblock nh ngư mã hóa texture được th cự hi nệ đ iố v iớ toàn bộ các macroblock trên đường biên ho cặ ph nầ bên trong đường biên đ iố tượng

ự

I-VOP được mã hóa như khung I trong MPEG-2. MPEG-4 sử d ngụ bộ dự đoán thích ngứ đ iố v iớ các giá trị DC. Bộ dự đoán cũng xác định gradient độ sáng giá trị DC từ các kh iố ở trên và bên trái theo hướng c aủ ngang và d cọ và d đoán gradient nh h n ỏ ơ

Sự tương quan c aủ các ảnh ngoài việc có l

ấ c aủ texture gi ngố nhau r tấ nhiều (có l ớ

ố

iợ cho dự đoán hệ số DC còn giúp vi cệ mã hóa các hệ số AC. Những vùng texture gi ngố nhau sẽ t oạ ra m tộ dãy các khi bi nế đ iổ DCT. Các hệ số AC quan tr ngọ nh tấ tương hệ số AC gi ng nhau sau ố iợ cho quá tr ngư cho năng lượng l n nh t trình mã hóa). Các hệ số này thông thường là các hệ s khác zero trong hàng đ uầ tiên ho cặ c tộ đầu tiên, chúng thường được lượng t ử hóa v iớ m cứ độ chính xác cao nh t.ấ Trong MPEG-4 các hệ số AC c aủ hàng đ uầ tiên hoặc c tộ đ uầ tiên được dự đoán từ các khối ngay ở trên và bên trái.

Vi cệ lượng tử các hệ số cũng tương tự như phương pháp sử d ngụ trong mã hóa v iớ chi uề dài từ mã thay đ iổ thì

MPEG-2 nhưng cơ chế quét các hệ s vàố được cải ti nế h n.ơ

ự

Các phương pháp được ch nọ để đ cọ hệ số ra được xác định d aự vào quá trình dự đoán DC. Khi không có dự đoán DC thì quét zigzag như trong MPEG-2 được sử d ng.ụ N uế hệ s ố DC được dự đoán từ kh iố phía bên trái thì sử d ngụ quét d cọ luân phiên (Alternate-vertical scanning) là hệ th ngố quét sẽ đọc theo chi uề d cọ trước tiên. Tuy nhiên nếu hệ số DC được d đóan từ các kh iố ở trên thì ch nọ quét ngang luân phiên (Altrenate Horziontal scan).

Để c iả thi nệ hi uệ quả của bộ mã hóa có chi uề dài thay đ iổ (VLC) trong

MPEG-4 dùng hai b ngả VLC khác nhau.

2.3.3.11.5 Mã hóa đường biên

ỹ

Khả năng mã hóa nh ngữ đ iố tượng có đường nét tùy ý thường g pặ nh ngữ tình huống đ cặ biệt ở đường biên c aủ đ iố tượng. Khi đó, các kh iố n mằ bên ngoài tấ cả nh ngữ kh iố bên trong đường biên thì không c nầ mã hóa texture. Nh ngư t ậ đã trình bày. Mã hóa texture c nầ cho các đường biên được mã hóa theo các k thu t kh iố đường biên nh ngư trong các kh iố đó ch cóỉ m tộ ph nầ thu cộ đối tượng. Trước khi mã hóa đường biên, người ta th cự hi nệ bi nệ pháp "đệm" (padding) các khối này. Nh ngữ pixel không ph iả là thành ph nầ c aủ đ iố tượng được gán cho nh ngữ giá trị bằng nhau và bằng v iớ giá trị trung bình c aủ tất cả các pixel trong ph nầ đ i ố tượng. Giá trị c aủ các pixel bên trong đ iố tượng không thay đ i.ổ Vi cệ thay đ iổ giá trị bên ngoài đ iố tượng không nhả hưởng đ nế k tế quả sau cùng b iở vì các pixel này không được hi n thể ị. Quá trình trên được xem là làm gi mả thi uể năng lượng c aủ các hệ s khi ố bi nế đổi DCT

2.3.3.11.6 Sprites

ỏ

ể

ủ ụ

MPEG-4 có m tộ l aiọ đối tượng khác thường được dùng làm c nhả n nề là sprite. Sprite là đ iố tượng video thường có kích thước l nớ h nơ màn hình hi nể thị. Sprite là đ iố tượng được s d ng ử ụ liên tục trong m tộ c nhả (tương tự như c nhả n nề tĩnh). Thông thường m tộ c nhả c aủ game bao g mồ cảnh n nề và m tộ số đ iố tượng nhân t oạ b nả c aủ game và hành đ ngộ c aủ ngư iờ ch i. ơ Trong quá trình di chuyển theo k chị hành đ ngộ c nhả được nhìn th y ấ chỉ là m tộ vùng nh trong c nh ả n n,ề vùng này là thành ph nầ c aủ cùng m tộ nhả tĩnh (Hình 2.3.25). MPEG-4 cung c pấ khả năng truy nề toàn bộ c nhả n nề như sprite và khả năng t oạ c nhả khác nhau b ngằ cách truy nề các thông tin cropping và wraping để xác định ph nầ sprite sẽ được hi nể thị ở m tộ th iờ đi m nh t ấ định. Sau khi sprite được truy nề đi thì chỉ có thông tin cropping/wraping cho sprite và các đối tượng c nậ nhả (foreground) c nầ được truy n.ề Trong game i uề l nầ vì thế lượng dữ li uệ có thể được sử d ng nh đi nể hình m iỗ ph nầ c a sprite c nầ truy nề sẽ giảm đáng k .ể

Hình 2.3.25 C nhả n nề (sprite) được truy nề đi có kích thước l nớ h nơ khả

năng hiển th c a ị ủ màn hình

Vi cệ truy n toàn

ề tăng băng thông và th i gian tr ờ uy n trề

t ế tại th iờ đi m t c ể

gi bộ sprite ngay khi b tắ đ uầ chương trình có thể r tấ hi uệ quả ước khi ho tạ đ ngộ có thể b tắ nh ngư s làmẽ đ u.ầ MPEG-4 sử dụng phương pháp sau để tránh v nấ đề này. Sprite có thể truy nề ứ thời sẽ được truy nề t ngừ ph nầ khi c n.ầ M tộ phần sprite c nầ thi đi. T tấ cả các c nhả sprite sẽ được l uư trữ ở b gi ộ ả mã như là m tộ phần c aủ sprite. Theo phương pháp khác, sprite có thể được mã hóa liên ti pế và truyền đi toàn bộ v iớ độ phân gi iả cao h nơ sẽ được truy nề sau. iả th pấ và đ phân ộ

Sprite được mã hóa như tín hi uệ chói v iớ hai thành ph nầ màu như trong MPEG

trước và luôn được mã Intra b iở vì b nả chất của nhả là tĩnh.

2.3.3.11.7 Animations

Như đã bi

ụ

ạ

ể

ự

tế m tộ trong số nh ngữ đi mể m nhạ c aủ MPEG-4 là khả năng truy nề cả đ i ố tượng tự nhiên cũng như các đ iố tượng được tự t oạ ra (vì d hình iả mã. M tộ trong nhi uề khả năng thú vị sử d ngụ animation) và k tế h pợ chúng ở bộ gi (facial animation). Đây cũng là m tộ ví đ iố tượng nhân t oạ là m tặ người ho t hình ộ nh ngư trong trường dụ khác c aủ việc ánh xạ texture thành đường nét chuy n đ ng h pợ này đường nét được chỉ định bởi mô hình lưới hay mô hình 3D được hình thành b iớ các node. Vị trí của m iỗ node được mã hóa sử d ngụ mã hóa d đoán trước để tăng hi uệ su tấ mã khi đường nét của khuôn m tặ thay đ i.ổ

Version 2 c aủ MPEG-4 có thể thêm vào thân hình (body) đ ng.ộ

ạ

ộ v iớ các mô hình body khác nhau. Như v y,ậ có th ngay ể

ẩ

ề

ị

Thân hình là m tộ đ i ố tượng có thể t oạ ra các mô hình thân hình oả và đ ngộ dưới d ngạ t pậ hợp lưới 3D nhi uề c nh. Hai t pậ h pợ các thông số định nghĩa cho body: T pậ h pợ các tham số định nghĩa body (BDP- body definition parameter) và t pậ h pợ các thông số đ ngộ body (BAP - body animation parameter). T pậ BDP định nghĩa t pậ các thông số để bi nế đổi body m cặ định thành các body theo yêu cầu khách hàng v iớ bề m tặ body, kích thước body và texture. Các tham số động body (BAP) cho phép t oạ ra l pậ t cứ nh nậ chuy n đ ng ể BAP từ lu ngồ bit thu mà t oạ ra sự linh ho tạ c aủ body. Khi thu được, BDP được dùng để bi nế đ iổ body chung (body m tộ người chu n ch ng ẳ h n)ạ thành các body tệ d aự vào giá trị c aủ các thông s .ố B tấ cứ thành ph nầ nào cũng có thể riêng bi M tộ thành ph nầ tr ngố có thể được thay thế bằng thành ph nầ m cặ định tr ng.ố ệ Các đ cặ đi mể m cặ định được xem như các tương ngứ khi body được bi u hi n. đ cặ đi mể chu n.ẩ Các đ cặ đi mể này được đ nh nghĩa như sau: bàn chân chỉ đ nế hướng phía trước, hai cánh tay đ tặ ở hai bên c aủ body với lòng bàn tay hướng vào trong body. Các đ cặ điểm này cũng ng mầ định trong tất cả BAP có giá trị m cặ định.

Mô hình body người có thể hổ trợ nh ngữ ứng d ngụ khác nhau từ mô ự c aủ người đến công nghệ game sử dụng mô hình gi ngố ộ

ph ngỏ chuyển đ ng th c như người.

2.3.3.11.8 Scalability

tăng

MPEG-4 cung c pấ chế độ phân c pấ ch tấ lượng t cứ thời và cố định ở m cứ đ iố được sử d ngụ để tạo ra l pớ cơ sở tượng. Trong cả hai trường hợp, kỹ thu t này ậ (base layer) tượng tr ngư cho ch tấ lượng th pấ nh tấ từ lu ngồ bit và m tộ ho cặ nhi uề cường l pớ layer). (enhancement Nh ngữ l pớ này có thể được t oạ ra b ngằ vi cệ mã hóa đ nơ gi n.ả Ch tấ lượng hình nhả có thể được đi uề chỉnh thể b ngằ hai cách khác nhau. N uế băng thông iớ h nạ thì lu ngồ bị gi bit truy nề đi sẽ chỉ bao g mồ chỉ l pớ cơ sở ho cặ l pớ cơ sở và m tộ vài l pớ tăng cường b cấ thấp. M tộ iạ đây sẽ cách khác tất cả các l pớ có thể được truy nề đi đ nế bộ gi iả mã, t quy tế định nh ngữ l pớ nào sẽ được sử d ngụ để gi tế bị hi nể thị có độ iả mã. N uế thi phân gi iả th pấ ho cặ tài nguyên tính toán không đ thìủ l pớ tăng cường có thể b qua. ỏ

Hình 2.3.26 Bộ mã hóa phân c pấ ch tấ lượng MPEG-4

iả th pấ và mã hóa để t oạ ra l pớ cơ s .ở L pớ cơ sở được đ aư t

iạ chỗ và đ aư t được gi iả mã t ở

ỗ

Hình 2.3.26 mô tả sơ đồ kh iố c aủ bộ mã hóa th cự hi nệ quá trình phân c pấ v iớ 2 m cứ cố định. Các VOP ngõ vào được bi nế đ iổ xu ngố còn độ ch tấ lư ng ợ iớ ngõ ra và tới phân gi iớ bộ up- bộ t ngổ h pợ Multiplexer. L pớ cơ s còn iả như ngõ vào. Tín hi uệ có độ phân giải cao này converted để có cùng độ phân gi iạ bộ trừ (Subtract), nhả sai biệt ở đ uầ ra bộ sẽ được so sánh v iớ tín hiệu ngõ vào t trừ được mã hóa riêng ở bộ mã hóa l pớ tăng cường. Chú ý r ngằ m i lu ng ồ VOP sau khi mã hóa t oạ thành l pớ đ iố tượng video. L pớ cơ sở sử d ngụ cả mã hóa Intra và Inter trong khi l pớ tăng cường chỉ sử d ngụ mã hóa dự đoán.

Vi cệ phân c pấ chất lượng t m th i ạ

ờ thì đ nơ gi nả h n.ơ Lu ngồ bit đ nế c aủ VOP được chia thành các lu ngồ nh .ỏ Số VOP được yêu c uầ sẽ được g iử đ nế bộ mã hóa l pớ cơ s ,ở ph nầ còn l iạ được g iử đ nế m tộ hoặc nhi uề b ộ mã hóa tăng cường.

Quá trình phân c pấ trong MPEG-4 có thể được áp d ngụ riêng rẽ đ iố với m iỗ đ iố tượng cơ s .ở Đi uề này làm cho quá trình mã hóa và giải mã tr oử nên linh đ ngộ iả mã trong hệ thống game không có đủ khả năng để h n.ơ Ch ngẳ h nạ m t bộ ộ gi

nó ch ch n iả mã t tấ cả các đối tượng ở tốc độ cao nhất có th nênể ỉ ọ gi

ch pấ nhận m c đ chuy n đ ng ể ấ ộ

i ả mã đ iố ộ n nề bị giựt, đ ngồ ứ iả mã v iớ t cố độ cao đ iố v iớ các đ iố tượng c nậ nhả làm cho chuy nể đ ngộ

gi v iớ cảnh n nề t cố độ th p và th iờ gi c aủ chúng mịn h nơ

Advanced Coding Extension) 2.3.3.11.9 Mã hóa mở r ng (ACE: ộ

ụ

Version 2 c aủ MPEG-4 đ aư ra ba công cụ m iớ để c iả thi n ệ hi uệ suất mã hóa đ iố v iớ đ i ố tượng video. Bao gồm: Bù chuy nể đ ngộ toàn c c (GMC: global motion compensation), bù chuy nể đ ngộ ph nầ tư (quarter pel motion compensation) và DCT hình dáng thích ngứ (shape- adative DCT). Các công cụ này cải thi nệ hi uệ su tấ mã đ nế h nơ 50% so v iớ version 1 tùy theo l aiọ nhả và t cố đ bit. ộ

ộ ư

ề

GMC cho phép mã hóa toàn bộ chuy nể đ ngộ của đ iố tượng v iớ m tộ vài thông i nệ độ phân giải c aủ vector chuyển đ ngộ b ngằ cách gi mả sai số do dự ptive DCT có thể được dùng để c iả thi nệ hi uệ biên khi không ph iả tất cả các pixel đ uề là phần tử thì dùng kh iố DCT m tộ chi uề đ iố v iớ nh ngữ pixel thu cộ đối tượng, ỉ

số và c i thả đoán và sử d ngụ đ d Shape-ada su tấ mã c aủ những kh iố đư ng ờ c aủ nh.ả Thay vì sử d ngụ DCT hai chi u 8x8 hàng d cọ được trước sau đó đ nế hàng ngang và ch xét g iọ là các active pixel.

Chu n H.261 ẩ

ủ ị

ạ ế ệ ở ố ị ợ ạ

ễ ặ ọ

ụ ng tr mã hoá t ả ẩ ợ ớ

ố ậ ủ ợ ế ệ ạ ả

ưỡ ề ự ự ng m i hoá s n ph m r ng rãi. ề Khuy n cáo H.261 c a CCITT là chu n nén cho các d ch v h i ngh truy n ụ ộ ẩ t c đ n × hình và đi n tho i truy n hình qua m ng s d ch v tích h p ISDN ộ ố ị ề i đa là 150ms vì 64Kbps. Chu n này có 2 đ c tính quan tr ng là ng i xem tr này phù h p v i truy n thông video hai chi u d a vào c m nh n c a ng ườ ề ễ v hình nh ph n h i tr c ti p và d dàng th c hi n m ch tích h p VLSI chi phí ễ ồ ự ả ề th p cho vi c th ộ ẩ ạ ươ ấ ệ ả

2.3.3.13 Chu n H.263 ẩ

xa qua ừ m ngạ PSTN. Chu nẩ này có c đ c

t,ệ tên PB có ngu n g c ồ

H.263 là chu nẩ dành cho video t cố độ th pấ 46 Kbps dùng trong các ngứ d ngụ h iộ ngh ị t ả ặ tính của MPEG-1 và MPEG-2. Mã hoá video của H.263 dựa trên chu nẩ H.261 và th cự ch tấ nó là phiên b nả mở r ngộ c aủ H.261 v iớ phương pháp mã hoá video k tế h pợ DPCM/DCT. Cả hai bù chuy n ể đ ng,ộ mã hoá chi uề dài chu nẩ này đ uề dùng kỹ thuật chính nh DCT, ư từ mã thay đ i,ổ lượng tử hoá vô hướng và xử lý trên c pấ macroblock. Duy chỉ có khái ni mệ về khung PB trong H.263 là khá đ cặ bi ố từ P và B, là sự k tế hợp c aủ P và B.

So sánh chu n MPEG-4 V i chu n H264 ớ ẩ ẩ

(C th h n v i c s gi i toán) ụ ể ơ ớ ơ ở ả

Khác nhau:

I. Chu n MPEG -4 ẩ

ẩ ớ

ổ , mã hoá và truy n đi m t cách riêng bi ễ c mô t t đ n b Là m t chu n đ ng, d thay đ i: v i MPEG -4 các đ i t ả ng khác nhau trong ộ ố ượ ộ ệ ế ề

ộ m t khung hình có th đ gi i mã trong các dòng c b n ES (Elementary Stream) khác nhau trên m ng. ộ ể ượ ơ ả ộ ả ạ

ử ị

Cũng nh xác đ nh, tách và x lý riêng các đ i t ng nh video nh con ng ầ ờ ồ ậ ố ượ ườ ố ượ ư ả ư ạ ề ộ ề

ườ ử ụ ừ ng (nh nh c n n, âm thanh i hay đ ng v t, n n khung ậ ự ỏ

c th c hi n sau khi gi i thành khung hình ch đ i mã các đ i t ng đó. xa, g n, đ v t, đ i t hình…) nên ng t h p l ổ ợ ạ i s d ng có th lo i b riêng t ng đ i t ố ượ ể ạ ỏ ả ỉ ượ ự ệ ng kh i khung hình. S ố ượ

Hình 1:C u trúc c a b mã hoá và gi i mã Video MPEG - 4 ủ ộ ấ ả

ả ấ

i mã Video MPEG - 4, các thi i mã video đ u áp d ng s đ mã hoá nh nhau cho m i đ i t ủ ộ ụ ế ị t b ỗ ố ượ ng ơ ồ ư

mã hoá và gi ả video (video-object) riêng bi Trên hình 1 là c u trúc c a b mã hoá và gi ề t.ệ

Các thi ế ị

ộ ợ

ộ ụ ọ ẩ ộ ố ứ ạ ỗ

ứ ạ ứ ụ

ng trong khung hình, đ i đa c a các đ i t ủ

ỗ t b MPEG -4 chia thành các nhóm công c g i là các Profiles, m i t c a chu n mã hoá thích h p cho nhóm Profiles ch ch a m t vài tính năng c n thi ế ủ ầ ỉ ứ m t ph m vi ng d ng nào đó. M i Profiles l i ch có m t s các m c (Levels) khác ỉ ụ nhau, th hi n m c đ ph c t p x lý tính toán d li u c a công c đó (thông qua ữ ệ ủ ử ứ ộ vi c xác đ nh rõ t c đ bít, con s t ộ ố ượ ố ố ộ ố ph c t p c a quá trình gi i mã audio…) ạ ể ệ ệ ị ứ ạ ủ ả

Media Profiles có: Audio Profiles, Visual Profiles, Graphics Profiles.

MPEG 4 s d ng 3 lo i khung hình đ mã hóa và gi i mã Video ử ụ ể ạ ả

Khung hình I (Intra Pictures): đ ượ ự

i nh sau gi ả l ỷ ệ ả ả ố

các nh khác, dùng trong nén trong nh. Chúng ch a t ả i mã, nên t tái t o l nén các nh I t ấ ạ ạ ả đi m nút quan tr ng ph c v vi c truy c p vào m t đo n Video. ụ ụ ệ ả c mã hóa mà không có s so sánh tham kh o ế ể t c các thông tin c n thi t đ ứ ấ ả ầ ng đ i th p. Vì v y, nh I là ậ ả ươ ạ ể ậ ọ ộ

Khung hình P (Predicted Pictures): đ ướ

ự ậ

nh I, nh P tr c đó, ả ừ ả ể ượ ử c s nh s d ng các thu t toán d đoán bù chuy n đ ng. Các nh P có th đ ả ờ ử ụ ế d ng nh là c s d li u cho vi c d đoán nh ti p theo. Tuy nhiên do h n ch ệ ự ư ụ c mã hoá t ượ ộ ể ả ơ ở ữ ệ ế ạ

nén ữ ể ậ ớ ỷ ệ

nén các nh I. c a k thu t bù chuy n đ ng, s nh P gi a hai nh I không th quá l n. T l ủ ỹ c a các nh P t l ủ ố ả ộ ể ng đ i l n so v i t ớ ỷ ệ ố ớ ả ả ươ ả

ả

Khung hình B (Bidirectionally Predicted Pictures): đ ữ ế ả ồ ộ c mã hoá b i phép n i ượ ở c s d ng đ mã hoá các ể ượ ử ụ i nh trong quá trình mã ỗ ả

c và sau đó. Vì không đ tr ở ướ nh ti p theo, nh B không ph i là ngu n g c sinh ra các l ả ố nén cao nh t. suy gi a các nh I và P ả hoá. Các nh B cho t ả l ỷ ệ ấ

II. Chu n H264 ẩ

Chu n nén MPEG-4AVC hay còn g i là H.264/MPEG-4 Part 10 đ ượ ử ụ c s d ng

ẩ ề ẫ đ truy n d n video trên đ i t ể ố ượ ọ ng là m ng Internet. ạ

u đi m c a H264 so v i các chu n tr c đó: Ư ể ủ ẩ ớ ướ

- Phân chia m i hình nh thành các Block bao g m nhi u đi m nh. ể ả ề ả ỗ ồ

t đ s d th a v m t không ự ề ờ

ệ ể ự ư ừ ề ặ i gi a các hình nh liên ti p b i m t vài mã c a nh ng Block g c. gian t n t - Có D đoán v không gian nh Khai thác tri ồ ạ ữ ủ ữ ế ả ố ở ộ

ủ ả

t thay đ i gi a các nh liên ti p. Vi c này đ - Khai thác s ph thu c t m th i gi a các Block c a hình nh liên ti p, do đó ự c th c ự ụ ữ ộ ạ ế ế ượ ờ ổ ế ệ ả

ữ ch c n mã hoá nh ng chi ti ữ hi n thông qua d đoán và bù chuy n đ ng. ỉ ầ ệ ự ể ộ

ấ ệ ừ ộ ể ượ ự ặ ả

ả

ộ i mã đ d đoán các lo i Block). c s d ng trong b mã hoá và gi tr ướ Vector đ - B t kỳ Block nào cũng có th đ c đó hay nh đ ượ ượ ử ụ m t ho c vài nh mã hoá c mã hoá sau đó đ quy t đ nh Vector chuy n đ ng (Các ể ế ị ể ự c th c hi n t ể ả ạ ộ

- Khai thác t t c s d th a v không gian còn l i trong nh b ng vi c gi ấ ả ự ư ừ ề ạ ằ

ụ ư ự ư ừ ả i ả t gi a các Block g c và Block d đoán ố

ệ ự hoá và mã hoá Entropy. ữ ng t mã các Block d th a. Ví d nh s khác bi s đ ẽ ượ ệ c mã hoá thông qua quá trình bi n đ i, l ổ ượ ế ử

Profile xác đ nh t p các công c mã hoá ho c các thu t toán mã hoá có th đ ậ ị ặ ậ

ụ ng thích. Level đ t ra nh ng gi ữ ặ c ể ượ ữ i h n cho nh ng ớ ạ ươ

s d ng đ t o ra các dòng bít t ử ụ thông s ch y u nh t đ nh c a dòng bít. ể ạ ố ủ ế ấ ị ủ

1. Mã hóa video c a H264: ủ

Hình 2: S đ mã hoá Video c a H264/MPEG Part 10 ơ ồ ủ

L p mã hoá video c a H264/MPEG Part 10 là s k t h p c a mã hoá không ự ế ợ ủ ủ ớ

gian, mã hoá th i gian và mã chuy n v . ể ị ờ

ố ả ủ ể ặ ậ ầ

ượ ượ ả

ỗ

ỉ ượ ự ẫ ủ ạ ả ẫ ộ ủ ờ

ẫ c tách thành các kh i, nh đ u tiên c a dãy ho c đi m truy c p ng u nh đ Ả c mã hoá “Intra”- mã hoá trong nh, có nghĩa là không dùng thông tin nhiên thì đ ố c a các nh khác mà ch dùng thông tin ch a trong nh đó, (M i m u c a m t kh i ứ ả ủ trong m t Frame Intra đ c d đoán nh dùng các m u không gian bên c nh c a các ộ kh i đã mã hoá tr c đó). ướ ố

ố ớ ấ ả ạ ủ ữ ể ặ

t c các nh còn l ả c s d ng, dùng d đoán bù chuy n đ ng t ẫ i c a dãy ho c gi a các đi m truy c p ng u ượ c ậ các nh đ ả ượ ử ụ ừ ự ể ộ

c đó. Đ i v i t nhiên, mã hoá “Inter” đ mã hoá tr ướ

ể ự ữ ề ạ ọ

B mã hoá có th l a ch n gi a mã hoá Intra và Inter cho mi n hình d ng kh i ố ộ c a m i nh. ỗ ả ủ

B l c tách kh i làm gi m s nhi u kh i t i các đ ộ ọ ố ạ ự ễ ả ố ườ ng biên c a block. ủ

ố ế c liên k t

Cu i cùng, Vector chuy n đ ng hay các mode d đoán liên nh đ ng t ự ượ c mã hoá s d ng mã. hóa và đ v i thông tin c a h s bi n đ i l ớ ể ộ ổ ượ ủ ệ ố ế ả ử ụ ượ ử

Các nh và bù chuy n đ ng dùng trong H264/MPEG Part 10 ể ộ ả

* Chia nh thành các Macro-Block . ả

M i nh video, Frame ho c Field đ ỗ ả ượ ặ

ố ớ c chia thành các Macro-Block (kh i l n) ộ c c đ nh 16 x 16 m u cho thành ph n chói(luma) và 8 x 8 m u cho m t ầ ẫ

có kích th ướ ố ị ẫ trong hai thành ph n màu(chroma). ầ

H264/MPEG Part 10 h tr 5 d ng mã hóa Slice khác nhau: ỗ ợ ạ

Khung hình (slice) I, trong đó t t c Macro-Block đ c mã hoá không có s ấ ả ượ ự

tham chi u t i các nh khác trong dãy video. ế ớ ả

Hai d ng Slice P và Slice B có s tham chi u t ạ ả ự ế ớ

c đó; còn Slice B thì tham chi u t ướ ế ớ i các nh tr ả ớ i c nh tr ế ớ ả ả ướ

ỉ nh sau nó. Hai d ng khác mà m i xu t hiên ạ ấ ở

i các nh khác; v i Slice P thì c và H264/MPEG Part 10 đó là SI c dùng đ cho chuy n m ch hi u qu gi a các ệ ả ữ ể ạ

ớ ể ượ các t c đ bít khác nhau. ch tham chi u t ả (Switching I) và SP (Switching P) đ c mã hoá dòng bít đ ố ộ ượ ở

t đ có kh năng chuy n đ i gi a các dòng ệ ể ặ ữ ể ả ổ

nh vi c mã hoá m t Slice P. ng t video, t - Slice SP: Slice mã hoá đ c bi ộ ự ư ệ ươ

- Slice SI: Slice đã chuy n đ i t ng t nh vi c mã hoá m t Slice I. ổ ươ ể ự ư ệ ộ

. * D đoán trong nh Intra- Frame ả ự

ươ ự ể

gi m m t l H.264 s d ng ph ử ụ ng l n các bít đ ớ ộ ượ ng pháp d đoán các Macro-Block mã hoá trong nh đ c mã hoá b ng chính b n thân tín hi u g c đ a vào. ả ả ệ ố ư ượ ằ ả

ỗ c đ nh d ng: Cho m i ự ệ ạ ẫ ị

Block nh (Subblock) là 4 x 4, m i Block là 8 x 8, hay m i Macro-Block là 16 x 16. Đ l y m u tín hi u chói, Block d đoán có th đ ỗ ể ượ ỗ ể ấ ỏ

Trong tr c l a ch n t ườ ng h p đ ợ ượ ự ố

ọ ừ ộ ỗ

ệ 9 mode: cho các Block luma (kh i tín hi u chói) là 4 x 4 và 8 x 8; 4 mode cho m t Block luma 16 x 16; và 4 mode cho m i Block chroma (kh i tín hi u màu). ệ ố

Hình 3: Các mode trong MPEG-4

Hình 3 ch ra m t Block luma 4 x 4 đ

ẫ c dùng theo đ nh h ị ộ ỉ i, các m u khôi ph c l ệ ạ ướ ị

ớ ọ

ủ ề ề ằ ượ ạ ị

ẫ các m u bên trái [I, J, K, L], tách bi ẫ

các m u cao [A,B,C,D] và t ộ ừ ấ ả ệ ằ ượ ự ạ ị

ớ

ề ẫ ng chéo xu ng phía trái), mode 4 (đ ả ố ố

c d đoán. Đ d đoán các m u [a,b, …, ẫ ượ ự ể ự c đó [A,B, i phía trên và bên trái tr p] cho Block hi n t ướ ụ ạ ở ng các mode. Các mũi tên trong hình 18 ch đ nh …,M] đ ỉ ượ ng d đoán c a m i mode. V i mode 0 (vertical-theo chi u d c) và mode 1 h ỗ ự ướ c đ nh d ng b ng phép ngo i suy (horizontal-theo chi u d c), các m u d đoán đ ạ ự ọ ớ t nhau. V i t ẫ ừ ấ mode 2 (DC- m t chi u), t c đ nh d ng b ng cách l y t c các m u d đoán đ ẫ trung bình c a các m u phía trên và bên trái [A, B, C, D, I, J, K, L]. V i mode 3 ủ ng chéo xu ng phía ph i), mode 5 (theo (đ ườ chi u d c phía ph i), mode 6 (theo chi u ngang xu ng), mode 7 (theo chi u d c phía ườ ề ề ề ả ọ ố ọ

c đ nh d ng t tr ng s ẫ ự ượ ị ạ ừ ọ ố

trái) và mode 8 (theo chi u ngang lên), các m u d đoán đ trung bình c a các m u d đoán t A-M. ề ẫ ự ủ ừ

Ví d , các m u a và d đ c d đoán l n l ẫ ụ ượ ự

ỗ

t b ng cách tính làm tròn (I/4 + M/2 ầ ượ ằ + A/4) và (B/4 + C/2 + D/4) trong mode 4, và b ng (I/2 + J/2) và (J/4 + K/2 + L/4) ằ trong mode 8. B mã hoá có th l a ch n mode d đoán cho m i Block đ s d ể ố ư ọ gi a các Block đ ự c mã hoá và d đoán là nh nh t. ể ự ự ộ ượ ữ ấ ỏ

c l a ch n t ộ ỗ ượ ự

ng t nh vi c d đoán kh i trong nh 4 x 4. Đ d đoán cho t ả ấ ả ể ự ự ư ệ ự Đ d đoán cho m i Block luma 8 x 8, m t mode đ ố

ộ ủ ể ự ả

ng t ề ề ươ

ư ườ ệ ự ặ ẳ

ẳ ượ

c d đoán t ẫ ừ ầ ộ

ớ ớ ượ ự c mã hoá hay khôi ph c l

các m u thành ph n màu ẫ i tr ụ ạ ướ ể ượ ỡ ị

ầ ị

t c các tr ấ ả ự ạ ớ ị

ạ ừ ầ ấ ớ ố

ự sau là khác: mode 0, mode 1, mode 2 và mode 3. 9 mode, ọ ừ ầ t t c thành ph n ươ đ chói luma 16 x 16 c a m t Macro-Block, thì ta ph i dùng 4 mode. V i mode 0 ớ ộ ự (theo chi u d c), mode 1 (theo chi u ngang), mode 2 (DC), vi c d đoán thì t ọ nh trong các tr ng h p c a Block luma 4 x 4. V i mode 4 (m t ph ng-Plane), m t ộ ớ ợ ủ ỗ c làm kh p v i các m u phía trên và bên trái. M i hàm m t ph ng tuy n tính đ ế ặ ở thành ph n màu c a m t Macro-Block đ ủ ầ phía trên và/hay đ n bên trái mà v a đ ệ c đó. Vi c ừ ượ ế ầ c đ nh nghĩa cho 3 kích c Block có th là: thành ph n d đoán thành ph n màu đ ầ ự màu 8 x 8 đ nh d ng 4:2:0, thành ph n màu 8 x 16 trong đ nh d ng 4:2:2 và thành ạ ạ ị ườ ng ph n màu 16 x 16 trong đ nh d ng 4:4:4. V i 4 mode d đoán cho t ầ h p thì r t gi ng v i mode d đoán thành ph n chói 16 x 16, ngo i tr các mode có ợ th t ứ ự

* Bù chuy n đ ng trong các Slice P (Prediction Inter Frame) ể ộ

ộ Ngoài các d ng mã hoá Macro-Block Intra, các d ng mã hoá bù chuy n đ ng ể ạ ạ

ho c d đoán khác đ c xác đ nh cho các Macro-Block Slice P. ặ ự ượ ị

-Chia Macro-Block thành các Block : Trong H.264, nh hi n t ệ ạ ả

ỏ ơ ộ

ỡ ừ ể ầ

ỏ ơ ợ ẫ ớ ườ

ể ượ i có th đ c phân chia thành các Macro-Block hay các Block nh h n. M t Macro-Block c a các ủ 4 x 4. m u thành ph n màu 16 x 16 có th chia nh h n thành các Block kích c t V i Macro-Block mode 16 x 16, có 4 tr ng h p là: 16 x 16, 16 x 8, 8 x 16, hay 8 x 8, ng h p cho mode 8 x 8 là : 8 x 8, 8 x 4, 4 x 8, hay 4 x 4 . ngoài ra cũng có 4 tr ườ ợ

Hình 4: Phân chia Macro-Block cho bù chuy n đ ng ể ộ

Trên: Phân chia các Macro-Block .

D i: Phân chia các ph n 8 x 8. ướ ầ

Vi c l a ch n kích c phân chia ph thu c vào các đ c đi m video đ u vào. ệ ự ụ ể ặ ầ ỡ ọ ộ

- Các giá tr d đoán cho thành ph n chói (Luma) và thành ph n màu ầ ị ự ầ

(Chroma):

Tín hi u d đoán cho m i kh i luma m x n đã mã hoá d đoán thu đ ỗ ố

ng ng, nó đ ằ c b ng c xác đ nh b i Vector ệ ổ ủ ả ự ượ ượ ở ị

vi c đ i ch di n tích c a nh tham chi u t chuy n đ ng bi n đ i và ch s nh tham chi u. ế ươ ứ ế ể ộ ỉ ố ả ổ ự ệ ỗ ệ ế

ư ậ

Nh v y, n u Macro-Block đ ượ ề

ế ụ ộ ộ ể ộ

c mã hoá khi dùng d ng Sub-Macro-Block ạ ể ượ (Macro-Block ph ) Inter 4 x 4, nhi u nh t 16 Vector chuy n đ ng có th đ c ể ấ truy n đi cho m t Macro-Block P Slice. Đ chính xác bù chuy n đ ng b ng ¼ ằ ộ kho ng cách m u (trong MPEG-4 là ½ pixel). ề ả ẫ

Trong tr ộ ợ ắ ể ườ ủ ộ

ứ

ự ệ c n i suy ế ế ượ ở ộ

ầ ượ

ị v n (Integer- Sample), các tín hi u d đoán là các m u t ẫ ươ ẹ chi u; n u khác đi, chúng đ ủ Trong thành ph n tín hi u chói, các m u ph n t ệ ph n t ầ ử ả bên c nh s d ng m t b l c FIR 6 đ u ra v i các tr ng s (1, -5, 20, 20, -5, 1)/32. ạ ng h p Vector chuy n đ ng nh m trúng v trí c a m t m u nguyên ẫ ng ng c a nh tham ủ ả các v trí c a m u con (Sub-Sample). ẫ ị nh ph t i v trí m t ph n hai ầ ử ả ụ ạ ị ầ ộ nh nguyên các m u ph n t c n i suy t ầ ử ả ẫ ừ ộ ọ ớ ẫ c phát đ u tiên và đ ượ ầ ầ ộ ộ ọ nh đ ử ụ ố

ớ ệ ấ ẫ ầ ồ ị

c dùng trong các thành ph n màu (t ạ V i thành ph n tín hi u màu (Chroma): Vi c l y m u ngu n Video đ nh d ng ớ ng ng v i ệ nh đ ầ ử ả ươ ứ ầ

ượ nh trong thành ph n màu). 4:2:0, 1/8 các m u ph n t ẫ ¼ các m u ph n t ẫ ầ ử ả ầ

ể

ạ -Bù chuy n đ ng ể ế ứ ắ

ộ ộ : H264/MPEG Part 10 cho phép các Vector chuy n đ ng ng h p này ợ i các Pixel ườ c m r ng ra ngoài biên nh b ng vi c l p l ệ ặ ạ ề ả ằ ượ ế ả

không h n ch , t c là chúng có th nh m ra ngoài mi n nh. Trong tr ể các Frame tham chi u đ ở ộ c khi n i suy. biên tr ộ ướ

H264/MPEG Part 10 h tr ể ộ

ả c đó có th đ c mã hoá tr c s ỗ ợ ự ơ ề d đoán bù chuy n đ ng đa nh (Multi-Picture). ể ượ ử ướ

100

Đi u này có nghĩa là có nhi u h n m t nh đ ượ ề d ng đ tham chi u cho d đoán bù chuy n đ ng. ộ ụ ộ ả ể ự ế ể

Hình 5: Bù chuy n đ ng nhi u Frame – ngoài Vector chuy n đ ng, các ộ ộ ể ể

tham s tham chi u nh (Δ) cũng đ ế ả ố c truy n đi. ề ề ượ

i mã ph i l u tr các nh tham chi u đ ả ộ ộ ả ả ư ữ ế ả ượ ử ụ c s d ng

C b mã hoá và b gi ự ả cho d đoán nh Inter trong b nh đêm đa nh (Multi-Picture). ộ ớ ả

B gi ộ ả ủ ộ ả

ạ ớ ệ nh tham chi u và các ho t đ ng đi u khi n qu n lý b nh b t kỳ đ ượ ề ớ ệ i b nh đ m đa nh c a b mã hoá, theo d ng nh đ m c xác đ nh ị ộ ư ạ ộ ạ ộ ớ ấ ể ả

i mã sao l u l ả ế trong dòng bít.

Tham s ch s tham chi u cho m i kh i luma bù chuy n đ ng 16 x 16, 16 x 8, ố ố ỉ ố ể ế ỗ ộ

8 x 16 ho c 8 x 8. ặ

c mô t trên, Macro-Block P- Slice cũng ể ả ở

ượ c mã hoá trong mode g i là SKIP có th đ Ngoài các mode bù chuy n đ ng đ ể ượ ộ ọ

Các tín hi u thi i thì thu đ ệ c t ượ ươ ớ

ự ư i nh đ t nh cách v i tín hi u d đoán v trí có ch s 0 trong ứ ng t ế ớ ả ệ ự ỉ ố ặ ở ị

t l p l ế ậ ạ c a Macro-Block Inter 16 x 16, t c là tham chi u t ủ b nh đ m đa nh. ộ ớ ệ ả

Nhìn chung Vector chuy n đ ng đ ể ượ ử ụ ệ

c s d ng cho vi c thi ể ộ

c duy trì, Vector chuy n đ ng Zero đ ộ ấ ớ ộ ự t đ ệ ượ ượ ử ụ ồ ặ ệ ể ộ

t l p l i Macro- ế ậ ạ ế Block SKIP là đ ng nh t v i b d đoán Vector chuy n đ ng cho kh i 16 x 16. N u ố các đi u ki n đ c bi c s d ng thay ề cho nó.

- Bù chuy n đ ng trong các Slice B (Bi-Direction Prediction Inter Frame ) ể ộ

D đoán hai chi u r t có hi u qu đ gi m s t ả ể ả ề ấ ự ươ ằ ng quan theo th i gian b ng ờ ự

ệ vi c s d ng các nh tham chi u. ả ệ ử ụ ế

ự ứ ề ệ ả

ẩ ế ợ ớ ỉ

101

ớ ệ ự m t nh trong nh (Inter Picture) ti p sau, hay t c nh n t Các chu n nén hi n nay v i các nh B s d ng mode d đoán hai chi u, t c là ử ụ ộ c đó v i các tín hi u d đoán sau. M t ệ ự ướ ừ ộ m t ế ả ch cho phép k t h p các tín hi u d đoán tr tín hi u d đoán đ ệ ự ậ ừ ộ ả ượ

c, ho c t tín hi u trung bình tuy n tính c a hai tín hi u d đoán ự ặ ừ ủ ự ệ ệ ế

nh d đoán tr ướ ả bù chuy n đ ng. ể ộ

Hình 6: nh n i suy B (d đoán hai chi u) Ả ự ộ ề

So v i các tiêu chu n tr ẩ ớ ướ

ữ ướ

ự ướ ế ệ c đó, H264/MPEG Part 10 đã t ng quát khái ni m ổ ng forward/backward ng forward/forward (ti n/ti n) và ế ế

Slice B và không nh ng ch h tr m t c p d đoán theo h ỉ ỗ ợ ộ ặ (ti n/lùi)(+1/-1) mà còn c hai c p theo h ặ ả backward/backward (lùi/lùi).

Tham chi u ti n hai b ế ướ ể ợ ự

c đó, và tham chi u lùi hai b ừ ủ ộ c (two forward) có th có l ổ ả ướ i cho d đoán bù chuy n ể ả c mà c nh ướ ế

ế đ ng c a m t vùng v a thay đ i c nh tr ộ v a thay đ i sau đó. ổ ừ

Các nh khác có th tham chi u các nh B cho d đoán chuy n đ ng, ph ả ự ể ả ụ

ộ ế thu c vào ho t đ ng đi u khi n qu n lý b nh c a vi c nh đ m đa nh. ộ ớ ủ ạ ộ ớ ệ ể ả ể ề ệ ả ộ

- D đoán có tr ng s (weighted Prediction) ố ự ọ

S bi n đ i d n d n t c nh nay sang c nh khác thì c n các nh có tr ng s ự ế ổ ầ ầ ừ ả ả ầ ả ọ ố

khác nhau.

S bi n đ i d n d n là r t ph bi n trong các chuy n đ ng, chuy n c nh t ầ ổ ầ ự ế ổ ế ể ể ả ấ ộ

ẫ

ầ ỉ ầ ấ ầ ẫ ấ ỉ

đen (fade from black). ừ ủ ả m d n sang đen (fade to black) (fade to black : các m u thành ph n chói c a c nh ờ ầ d n d n x p x zero, các m u thành ph n màu d n d n x p x 128), m t c nh ộ ả ầ ầ ầ chuy n đ i sang m d n t ể ổ ờ ầ ừ

H264/MPEG Part 10 s d ng ph ử ụ ươ ự ố ộ

c thu đ ượ ủ ự ộ

Block c a Slice P hay Slice B. M t tín hi u d đoán là p cho Slice B đ b ng các tr ng s khác nhau t ằ hai tín hi u tham chi u là r1 và r2, ta có: ế ng pháp d đoán có tr ng s cho m t Macro- ọ ượ c ệ ệ ừ ố ọ

P = w1 x r1 + w2 x r2

ố ọ ượ ạ ẩ c xác đ nh khác nhau theo hai lo i n ị

Trong đó w1 và w2 là các tr ng s . Nó đ (Implicit) và hi n (explicit) trong b mã hoá. ệ ộ

- Vi c phân chia các Macro-Block ự ỏ

102

: Các Slice B dùng s chia nh Macro-Block ệ nh v i các Slice P. T c là v i Macro-Block 16 x 16 có th phân chia thành ng t ự ư ớ ứ ể ớ t ươ

ớ ố ầ

ư c 8 x 8 thì có th chia thành các ph n v i kích th c nh : 16 x 16, 16 x 8, 8 x 16 và 8 x 8; còn v i kh i có kích ớ c nh : 8 x 8, 8 x 4, 4 x 8 và 4 ướ ư ầ ớ

các ph n v i kích th ướ th ể ướ x 4.

ự ự ế

ự ệ ự ướ ả

ư ự ế c truy n đi cho mode Macro-Block tr c ti p, nó s đ ẽ ượ

Ngoài ra v i các mode d đoán khác nhau (nh d đoán tr c ti p hay d đoán c nh khác nhau.. N u không có tín hi u d đoán ề c dùng đ n mode SKIP ế nh v i mode SKIP trong ng t c mã hoá r t hi u qu , t ấ ế ả ươ ự ư ớ ể ượ ự ệ

ớ hai chi u) có th dùng các kích th ể đ ề ượ Slice Block và có th đ các Slice P.

ể ộ ữ ớ

ế nh đ i v i Slice P v i nh ng bi n ự ư ố ớ c mã hoá khi dùng mode d đoán khác ạ ợ ự

Các Vector bù chuy n đ ng cũng t ng t ươ đ i thích h p vì các kh i bên c nh có th đ ể ượ ố ổ nhau.

. - Các m ng SP và SI ả

Trong các tiêu chu n tr ệ ữ ổ

ẩ ỉ ộ ả

i các nh I t ả ị ạ ụ ạ ể ả

c đó, vi c chuy n đ i hoàn toàn gi a các dòng bít i các ạ i nhanh. Tuy ng bít l n, vì v y các nh I không ả ậ ầ ố ượ ờ ặ ạ ậ ớ

ể ướ (bitstream) thì có th ch trong m t nh I. Vi c khôi ph c l ệ kho ng th i gian c đ nh cho phép truy c p ng u nhiên hay hi n th l ẫ nhiên, m t h n ch c a nh I là nó yêu c u s l khai thác đ c s d th a v m t th i gian. ể ố ị ế ủ ả ượ ự ư ừ ề ặ ờ

i thi u các m ng chuy n đ i là SP (Switching P) và SI (Switching I) ổ ớ ệ ả

ể c mã hoá các t c đ bít khác nhau. H.264 gi ể ổ đ chuy n đ i gi a các dòng bít đ ữ ể ượ ở ố ộ

ủ ộ

ng t ử ế ả ổ

Các tín hi u d đoán Inter c a các dòng bít cho m t Frame (khung hình) SP ệ ự hoá trong mi n bi n đ i, sau đó đ c ch n đ đ c l c đ a vào d i biên ượ ề ượ ượ ọ đ thô h n đ cho phép mã hoá t c đ bít th p tín hi u khác nhau gi a các dòng bít. ấ ể ơ ộ ượ ư ữ ố ộ ệ

ự ệ ệ ị

ượ ể ự ng h p mà d đoán Inter không th đ c s d ng do các l Các Frame SI đ ườ c xác đ nh đ th c hi n s thích nghi hoàn thi n cho các ỗ i ợ ể ượ ử ụ ự

Frame SP trong tr truy n d n. ề ẫ

103

Hình 7: chuy n đ i s d ng nh SP ể ổ ử ụ ả

Trong hình 7 ch ra m t ví d v cách s d ng các nh SP chuy n đ i gi a các ử ụ ụ ề ữ ể ả ộ ổ ỉ

dòng bít .

ươ ượ ứ ỗ ớ ộ

ượ

i các v trí chuy n đ i t c đ t t ng ng v i cùng m t chu i bít đ ả ỗ ổ ừ ộ ờ m t dòng bít đ n dòng bít khác s ế c mã c mã hoá, ẽ ặ ạ ị

Có 2 dòng bít là P(1,k) và P(2,3) t i các t c đ bít khác nhau. Trong kho ng th i gian m i dòng bít đ hoá t ố ộ ạ các nh SP đ ể ượ ả c cho phép. đ ượ

Trong tr ng h p chuy n đ i t dòng bít P(1,3) ườ ổ ừ ộ ả ể

ợ là S(3) cho phép đ a ra nh P(2,3) đã gi ằ ả ư bít khác, th m chí là bao g m các bù chuy n đ ng. ồ trên đ n P(2,3), m t nh SP ế ở i mã b ng vi c s d ng P(1,2) trong dòng ệ ử ụ ả ể ậ ộ

M ng SI đ c s d ng t nh m ng SP, nh ng d đoán đ ượ ử ụ ư ả ươ ự ự

ả ằ ả ượ các m u đã gi ẫ c đ nh ị i mã ả ừ

i. ng t ư d ng b ng vi c s d ng các mode d đoán trong nh 4 x 4 t ự ạ c khôi ph c l tr ụ ạ ướ ệ ử ụ c đó c a nh đã đ ủ ả ượ

Xác đ nh Vector chuy n đ ng (Motion Estimation) ể ộ ị

ố ổ

M t con s (giá tr SAD “Summation of Absolute Difference” = t ng s khác t nh th nào” đó là kh i riêng ự ố ư ế ể ố ị

ượ t thích h p v i v trí nào đó trong nh tr c đó. ộ nhau tuy t đ i) thu đ ệ ố bi ớ ị ợ ị c cái đó bi u th “how well- t ả ướ ệ

ế ỗ

N u giá tr SAD (là không (zero) nghĩa là m i đi m nh (pixel) là chính xác c đó, cho nên v trí m i cho kh i đó tìm ể ả ị ị ộ ị ướ ả ố ớ ư

c. N u không m t v trí nào là kh p hoàn toàn, thì thu t toán có hai l a ch n : trong cùng m t v trí nh trong nh tr đ ượ ộ ị ế ớ ự ậ ọ

ầ ậ ằ ớ ộ

i trong nh tr ộ ấ ả ự ồ ạ t c s khác nhau là quá l n nghĩa là m t câu ể c đó hay nó di chuy n ướ ả

c hay v trí sau đó. - Đ u tiên : nó k t lu n r ng t ế h i đ t ra là m t th c th m i không t n t ự ỏ ặ quá xa so v i v trí tr ướ ể ớ ị ớ ị

- Trong tr ườ ấ ng h p th hai, giá tr SAD nh khác không (nonezero) nó ch p ỏ ứ ợ

nh n s tho mãn nh t tuy nhiên s tho mãn đó không hoàn toàn. ậ ự ự ấ ả ị ả

Trong tiêu chu n MPEG -4, v i m i 16 x 16 đi m nh trong m t kh i thì đ ớ ố ộ

ị ả ỗ ộ ể ả ế ạ

ộ ẩ t c các v trí trong m t vùng tìm ki m, ph m vi đó xa bao nhiêu t ấ ả ố ể ể

ữ ỗ ị c so sánh v i nh tr ế ớ ị ớ ớ ả ướ ộ

i 30 nh (frame) trên m t giây (frame/s) cho dòng video, con s nh c a m i block thì đ ả ể ả ượ ả ạ ộ

c ượ ừ tho mãn cho t v trí g c m t kh i (block) có th di chuy n gi a hai khung (frame). Đi n hình vùng ố ể ị ể tìm ki m là +/- 16 đi m nh. Khi đó, v i m i v trí tìm ki m là 256(=16 x 16) đi m ế c đó. V i đ nh d ng CIF đ phân ạ ủ ả gi ố so sánh nh sau: ọ i là (352 x 288) t ư

- M i Macro-Block có: 16 x 16 = 256 pixel; ỗ

- M i Macro-BLock đ c tho mãn trong m i v trí tìm ki m là: 16 x 16 =256; ỗ ượ ỗ ị ế ả

- M i khung hình (frame) bao g m 396 block; ỗ ồ

- 30 khung hình đ c x lý trong m i giây. ượ ử ỗ

104

Nh v y, t ng s khác nhau (c c ng và tr ) trong m t giây k t qu là: ư ậ ả ộ ừ ự ế ả ổ ộ

256 x 256 x 396 x 30 = 778.567.680.

ả ệ ộ ệ

ụ ộ ử ồ ừ ể ự ệ

ộ Ví d b x lý đa năng có kh năng th c hi n c vi c c ng và tr trong m t ự chu kỳ đ ng h , b x lý có th c n ch y v i t n s là 779 MHz đ th c hi n xác ớ ầ ố ạ đ nh vector chuy n đ ng. Có hai gi i pháp tiêu bi u nh sau: ể ể ị ồ ộ ử ộ ả ể ầ ả ư

1. Nh nhàng h n là dùng thu t toán t i u nh t. ẹ ậ ơ ố ư ấ

2. Có s tr giúp c a ph n c ng là xác đ nh vector chuy n đ ng. ầ ứ ự ợ ủ ể ộ ị

Nén video

Ư ể ộ ở ổ ch nó s d ng bi n đ i ế ỗ

ử ụ không gian nguyên(g n gi ng v i DCT) đ i v i các kh i 4 x 4 đi m nh. u đi m đ c đáo h n c a H264/MPEG Part 10 là ố ớ ơ ủ ố ể ả ố ớ ầ

Xét bi n đ i nguyên cho c u trúc 4 x 4 nh sau: ư ế ấ ổ

ệ ố ố ữ ệ ứ

+ Cho h s DCT c a kh i d li u đ u vào 4 x 4 là F, công th c chính xác ầ c cho là: ủ X=HFHT (1) đ ượ

Trong đó ma tr n H là ậ

HT là ma tr n chuy n v c a ma tr n H. ể ị ủ ậ ậ

Các giá tr a,b, c là : ị

ể ả ả ị

ơ giác thì các giá tr c a a, b đ ự Tuy nhiên đ cho đ n gi n ta có th cho giá tr c =0.5 và đ đ m b o tính tr c ư ể ả c l a ch n nh sau: ượ ự ể ị ủ ọ

ế ớ

hoá, vì v y ph ng trình (1) đ c tránh do ph i k t h p v i quá trình ả ế ợ t thành : ng t Do phép nhân trong quá trình bi n đ i đ ổ ượ c vi ế ươ ượ ử ậ l ượ

Trong đó :

105

cho là : + Ma tr n H đ ậ ượ c

+ Ma tr n SF là : ậ

v i ph n t ( ệ ễ ể ầ ử ớ ầ ử the element

by element multiplication ) c a ma tr n t Ký hi u bi u di n phép nhân tích tr c ti p ph n t ủ ế ự ng ng. ậ ươ ứ

ớ ố ầ ứ

ố ế ẽ ị ẽ ữ ị

ố ấ ẽ ị ự ố

ỗ ể ự ộ ơ

ượ ể ự ủ ệ ố ộ ộ ặ

So sánh v i MPEG-2, thì ta th y trong t ng Slice s có 1 kh i đ u tiên ch a giá ừ tr h s DC và các kh i ti p theo s có nh ng giá tr s có nh ng giá tr khác nhau, ị ệ ố ữ c gán thêm giá tr d đoán kh i, t o thành chu i dòng kh i. Còn nh ng kh i này đ ố ạ ữ ộ v i MPEG-4 có th d đoán xa h n. Ch c n m t kh i cũng có th d đoán toàn b ố ỉ ầ ớ hàng trên cùng c a h s ho c có th d đoán toàn b c t bên trái c a h s t ủ ệ ố ừ 1 ể ự kh i đ u tiên. ố ầ

- L ng t hoá ượ ử

ng t ng pháp l hóa vô h ươ ướ ử

hoá đ ỗ ượ ự H264/MPEG Part 10 dùng ph ọ

ượ ắ ế

ả

ộ ơ c quét zig-zag và đ ố ượ

ộ ượ ng. Các b l ng ượ c l a ch n cho m i Macro-Block là d a vào các tham s l ng t hoá QP ự ử ố ượ hoá đ ng t c s p x p sao cho có s tăng ử ự hoá khi QP tăng m t đ n v . Nhìn ng t c l ướ ượ ử ị ướ ượ c hoá c a kh i đ ng t ủ ử ổ ượ ượ ng pháp mã hoá Entropy. t ử (Quantization Parameter). Các b l ộ ượ c b kho ng 12.5% trong kích th c l chung các h s bi n đ i đ ệ ố ế truy n đi nh dùng ph ờ ươ ề

-Mã hoá Entropy

Mã hoá Entropy trong các tiêu chu n tr ướ ư

ơ ả ế

ổ ự ấ ủ ả ộ ừ ẩ

c đó nh MPEG -1,2,4, H.261, và ẩ H.263 thì c b n là trên các b ng c đ nh mã hoá bi n đ i theo chi u dài (VLC). Các ề ố ị tiêu chu n đó xác đ nh các b mã hoá t là c b n trên s phân b xác su t c a các ố ị video chung thay cho mã Huffman chính xác đ n các chu i video. ơ ả ế ỗ

ng đ c mã ớ ộ ớ ể ượ ượ

ể hoá c b n trên các đ c tr ng c a ng c nh. ặ Tuy nhiên H.264 s d ng các VLC đ mà kh p v i m t bi u t ơ ả ử ụ ư ữ ả ủ

Đ mã hoá d li u d th a, m t ph ộ ọ

ươ ng thích theo tình hu ng) đ ể ề ứ ạ ượ ố

ng thích theo tình hu ng) đ ữ ệ ư ừ ổ ươ ế ậ ươ ố ị

t h n nh ng đ ng pháp ph c t p h n g i là CAVLC(mã ơ c phát tri n. Ngoài ra, ể c phát tri n ộ ư ể ượ ố ơ ả

hoá chi u dài bi n đ i t CABAC (mã hoá thu t toán nh phân t trong Mail Profile và High Profile, CABAC có kh năng mã hoá t ph c t p cao h n so v i CAVLC. ứ ạ ơ ớ

+ Mã hoá chi u dài bi n đ i t ổ ươ ế ề ng thích theo tình hu ng - Context-based ố

Adaptive Variable Length Coding (CAVLC)

ng t Sau khi bi n đ i và l ế ệ ố ượ ử ấ

106

ấ ớ hoá, xác su t các h s là zero hay +/-1 là r t l n. ệ ố CAVLC x lý các h s zero và +/-1 theo cách khác nhau v i các m c c a các h s . ớ ổ ệ ố ứ ủ ử

c mã hoá. Các h s khác các m c c a chúng đ ổ ượ ứ ủ ệ ố ượ c

T ng s các s zero và +/-1 đ ố ố mã hoá.

+ Mã hoá thu t toán nh phân t ng thích theo tình hu ng – Context – ậ ị ươ ố

based Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC)

CABAC dùng thu t toán đ mã hoá, đ đ t đ ể ố ơ ả

t h n, mô c c p nh t nh trong hình 28. Quá ầ ử ể ượ ả c hi u qu nén t ư ậ ỗ

bi u t hình có kh năng cho m i ph n t trình x lý mã hoá CABAC bao g m 3 b ử ồ ệ ể ạ ượ ng đ ậ ượ ậ c c b n sau đây: ướ ơ ả

Hình 8: S đ kh i c a CABAC ơ ồ ố ủ

ộ ướ

- B c 1: Nh phân hoá; m t bi u t ổ ả ấ ể ị ủ ả ộ ồ

ố

ế ổ

ề t h n b ng b mã hoá thu t toán tr ng giá tr c a nó không ph i là nh phân ị ể ượ ị (nh m t h s bi n đ i hay Vector chuy n đ ng) là b n đ duy nh t đ chu i nh ị ư ộ ệ ố ế ể ỗ c đó đ ư ệ ử c mã hoá thu t toán. Quá trình x lý này thì gi ng nh vi c x lý phân tr ượ ử ướ c a vi c bi n đ i m t bi u t ư ng d li u thành mã hoá chi u dài bi n đ i, nh ng ệ ổ ộ ế ủ c mã hoá t mã nh phân đ ượ ị ậ ể ượ ố ơ c đó đ truy n. ể ữ ệ ộ ướ ề ằ ậ

ả

ạ c a bi u t ộ ị ả

- B c 2: ph m vi làm mô hình: m t ph m vi mô hình thì có kh năng cho m t ộ ạ ượ ự c l a cú pháp ng đã nh phân. M t mô hình có kh năng đ ng ng có th ph thu c vào các ph n t ầ ử ộ ể ụ ọ ộ

ướ hay nhi u ph n t ể ượ ề ầ ử ủ ch n nh đ vi c l a ch n s t ọ ự ươ ứ ư ể ệ ự c đó. đã mã hoá tr ướ

ậ ị

- B c 3: thu t toán mã hoá nh phân:M t b mã hoá thu t toán mã hoá m i ỗ ướ ế theo mô hình có kh năng l a ch n cùng v i m t vi c c p nh t mô hình ti p ậ ệ ậ ộ ộ ớ ự ậ ả ọ ộ ầ ử

ph n t sau.

B l c tách kh i ộ ọ ố

ử ụ ố

ượ ệ ượ

H.264/MPEG-4 Part 10 s d ng b l c tách kh i (Deblocking Filter) đ làm ể c tích lu . ỹ ầ ử ấ c u ộ ọ ng tách kh i, ngăn ch n vi c truy n c a t p âm mã hoá đ ệ ề ặ c đi u khi n b i giá tr c a nhi u ph n t ượ ố ng đ l c đ ộ ọ ề ủ ạ ở ị ủ ườ ể ề

gi m hi n t ả T i b l c này, c ạ ộ ọ trúc.

ộ ọ ướ

c làm gi m b ng vi c s Các chu n nén tr ẩ ứ ạ ệ ổ ằ ố ở ả ể ượ ặ ố

ử ụ ễ nh. r t ph c t p, m t khác vi c chia các nhi u kh i có th đ ấ d ng MC chính xác m t n a ph n t ụ c đó đã không s d ng b l c tách kh i b i vì vi c b sung ệ ử ệ ộ ử ầ ử ả

ố ể ệ ệ ệ ặ ơ

ử ụ ệ ấ ộ ọ ứ ạ ủ ệ

107

vi c th c hi n r t ph c t p. Vi c l c đ trong m t Macro-Block. Quá trình đi u khi n b l c tách kh i thành ph n chói đ H.264 s d ng b l c tách kh i đ vi c th c hi n vi c mã hoá cao h n m c dù c áp d ng cho các mép c a các Block 4 x 4 ượ c ể ệ ọ ượ ề ự ụ ộ ọ ự ộ ầ ố

ệ ộ ọ ủ ử ạ

th c hi n trên 4 c nh c a m u 16 x 16 (16-sample) và quá trình x lý b l c tách ẫ kh i cho m i thành ph n màu đ c th c hi n trên 2 c nh c a m u 8 x 8. ạ ự ố ượ ự ủ ệ ẫ ầ ỗ

B l c tách kh i đ ng thích v i m t vài m c(level) sau: ộ ọ ố ượ c áp d ng t ụ ươ ứ ớ ộ

ệ ọ ạ ộ ể ượ c

ứ đi u ch nh t ả ủ ủ i các đ c đi m riêng c a chu i video. - M c m ng (Slice Level): M t m nh c a c a vi c l c toàn b có th đ ỗ ặ ủ ể ề ặ ớ ỉ

- M c c nh c a kh i (Block – edge Level ): m t m nh c a vi c l c là ph ố ệ ọ ủ ặ ạ

ứ ạ ệ ự ể

ủ ế ị ư ừ ệ ọ ộ ặ ệ

c áp d ng cho các Macro-Block v i các đ c đi m r t ph ng đ lo i b “s ị ủ ụ ể ấ ặ ớ

ụ thu c vào vi c quy t đ nh d đoán Inter/Intra, các chuy n đ ng khác nhau, và vi c ệ ộ t vi c l c m nh hi n th c a các d th a mã hoá trong 2 Block tham gia. Đ c bi ạ ể ể ạ ỏ ự đ ẳ ượ nghiêng nhân t o (tilting artifacts)”. ạ

ắ ầ ụ ẫ

ể hóa có th d ng vi c l c cho m i m u riêng bi ứ ấ ng t t. vào b l ộ - M c l y m u (Sample Level): các giá tr m u và các đi m b t đ u ph thu c ộ ượ ị ẫ ỗ ệ ọ ể ừ ử ệ ẫ

2. K thu t gi i mã video c a H264 ậ ả ỹ ủ

Hình 9: S đ gi i mã Video H264/MPEG -4 Part 10 ơ ồ ả

Bù chuy n đ ng ể ộ

i các khung hình (frame) trên c s ộ ể t l p l ế ậ ạ ệ

ữ ệ ậ ậ

ơ ở ự ữ c, d li u khung hình delta đã nh n (d li u khác nhau gi a c đó. Bù chuy n đ ng th c hi n vi c thi các Vector đã nh n đ ượ hai khung hình liên ti p) và hình nh đã mã hoá tr ế ệ ữ ệ ả ướ

c nh n, thì dòng khung hình đ ế ữ ệ ượ ượ ậ

Vì v y, n u d li u delta đ ữ ệ ậ ệ ộ c thi ượ

b ng vi c c ng d li u khung hình delta v i d li u t ằ tr ướ c đó trong v trí riêng đã đ ị ế ậ ạ t l p l i c gi i mã ả c. c ch d n b ng Vector chuy n đ ng đã nh n đ ậ ượ khung hình đã đ ộ ớ ữ ệ ừ ằ ỉ ẫ ượ ể

Khôi ph c l i (Error Resiliency) ụ ỗ

ỗ ồ ồ ộ ỗ i

108

đ L i đàn h i bao g m ba lo i k thu t khác nhau đ ạ ỹ c phát hi n. Vi c phát hi n l i có th x y ra trong 3 tr ệ ỗ ệ ậ ể ả ệ ượ ử ụ ườ c s d ng khi m t l ng h p sau: ợ ượ

- Trong tr ng h p có m t l i, l i đó th c s đ c phát hi n; ườ ộ ỗ ỗ ợ ự ự ượ ệ

- Trong tr ng h p có m t l i, l i đó không đ c phát hi n; ườ ộ ỗ ỗ ợ ượ ệ

- Trong tr ng h p không có l i, b gi i mã bi t là không có l i; ườ ợ ỗ ộ ả ế ỗ

c phát hi n, h th ng b gi i mã l i đàn h i c g ng che gi u l ộ ả ệ ỗ ồ ố ắ ấ ỗ i.

ệ ố ) i ( Resynchronisation 1. Đ ng b l N u l ồ i đ ế ỗ ượ ộ ạ

B công c Đ ng b l i gi a b gi i mã và ộ ộ ạ ộ ả ữ

ụ ồ dòng bít sau khi m t l i c g ng đ có th đ ng b l ộ ạ ố ắ i hay m t lo t l ộ ể ồ c phát hi n. ệ ể i đ ạ ỗ ượ ộ ỗ

Khôi ph c d li u (Data Recovery) ụ ữ ệ

ồ t l p l ế ậ ạ ụ ữ ệ ố ắ i, các công c khôi ph c d li u c g ng ụ

i d li u th khôi ph c l Sau khi đ ng b v a đ ộ ừ ượ ườ ụ ạ ữ ệ c thi ng b m t. ị ấ

ụ ậ ỹ

ữ ệ ồ

Các công c đó không ch đ n gi n là mã hoá đúng các l ỉ ơ ơ ộ c xác nh n b ng nhóm Video (Video Group) là mã hoá chi u dài bi n đ i ng ế ằ ậ

i, mà k thu t đòi h i ỏ ỗ i đàn h i. Ví d , m t b công c riêng v a ừ ụ ụ ộ ộ ượ c ề mã hoá ng pháp này, các t

ổ ừ ng lùi. ng ti n cũng nh h c thi ả cao h n là mã hoá d li u cho m t lo i l ạ ỗ đ ượ RVLC (Reversible Variable Length Codes). Trong ph ươ chi u dài bi n đ i đ ế t k đ đ c c h ế ế ể ọ ả ướ ổ ượ ư ướ ế ề

Hình 10: Ví d v Mã hoá chi u dài bi n đ i ng c ế ổ ụ ề ề ượ

ạ ượ

ộ ơ

ạ ộ ư ậ ấ ả ữ ệ ữ ộ ồ

ộ ộ ỉ

ể ệ ụ ố

ầ

hoá và mã hoá m r ng header, theo th t đ nh s n. Hình 10 minh ho cho ví d trên s d ng m t RVLC đ c ch ra trong hình ỉ ử ụ ụ d ọ ủ i đây. Nhìn chung, trong m t tình hu ng nh v y, n i mà m t s tăng v t c a ướ ộ ự ố các l t c d li u gi a hai đi m đ ng b có i làm sai l c m t ph n c a d li u, t ộ ể ầ ủ ữ ệ ỗ ữ ệ c ch ra trong hình 26, m t RVLC làm cho m t vài d li u th b m t. Tuy nhiên, đ ể ị ấ ượ c khôi ph c. Chú ý đ n các thông s QP và HEC trong hình sau th hi n các đ ượ ế ố ng dành riêng (Field Reserved) trong ph n đ u header gói video cho thông s tr ườ l ng t ượ ầ ứ ự ị ở ộ ử ẵ

ạ ẩ i hi u qu mã hoá c a H264/MPEG Part 10 v i các tiêu chu n ủ ớ ệ ả

Tóm l c đó tr ướ

c d đoán t ự • D đoán h s AC/DC mà ệ ố ượ ự ừ

đó các h s Macro-Block đ ở ạ ả

ả

109

các ệ ố m t s d li u trong b n thân Macro- ừ ộ ố ữ ệ ơ i mã Macro-Block ph i thay đ i khác v i thu t toán dòng bít đ n ổ ệ ậ ớ c đó đ đ a vào m t s tính toán cho m i h s . ỗ ệ ố h s trong các Macro-Block bên c nh và t ệ ố Block . Vi c gi gi n tr ướ ả ả ể ư ộ ố

• Các công c toán h c m i nh CAVLC và CABAC cho s c i thiên đáng k ự ả ư ụ ọ ớ ể

trong mã hoá Entropy.

ể ượ ạ ộ

• Trong khi bù chuy n đ ng trong MPEG-2 Part 2 đ ộ ề ể

ề ề

ự ả ợ ơ

ề ầ ả

c h n ch đ n n i suy ế ế hai chi u ½ pixel thì H264/MPEG Part 10 cho phép các Vector chuy n đ ng chính xác ộ đ n ¼ pixel và sau đó dùng n i suy nhi u chi u(Bi-cubic). N i suy nhi u chi u t o ề ạ ề ộ ế ả c l u trong nh ra s thích h p h n cho Macro-Block , do v y gi m năng l ượ ư ậ i, làm gi m s bít c n ph i mã hoá. Tuy nhiên n i suy nhi u chi u đòi h i nhi u l ề ỏ ả ỗ thu t toán h n, s ph c t p th c hi n bù chuy n đ ng cao h n. ự ậ ộ ng đ ượ ề ơ ố ự ứ ạ ộ ộ ệ ể ơ

ộ ả

• Vi c dùng b l c tách kh i ộ ọ các biên c a kh i do các h s ch t l ủ ụ ở ộ ệ ố

ố ạ ấ ượ ả

ố ộ

ộ ả ả ẫ

ứ ạ ủ ộ

t. ả i mã làm gi m c hai phía b mã hoá và b gi ố ở ả ệ ượ ử ng khác nhau đ s không liên t c c s ố ự ấ ng th y d ng cho các kh i c nh nhau gây ra. Đi u này làm gi m nhi u kh i th ườ ố ễ ề ụ trong mã hoá MPEG-2 t c đ bít th p vì nó n m trong vòng bù chuy n đ ng, b mã ộ ộ ể ấ ằ ng đ n tính hoá và b gi i mã v n còn trong s đ ng b . Công c này có nh h ụ ự ồ ế ưở ộ ph c t p c a b mã hoá và b gi ộ ọ là b l c i mã vì s biên kh i và cũng vì th c t ố ộ ả ự ế ố c th c hi n nh m t module riêng bi tách kh i cũng không th đ ư ộ ự ể ượ ệ ệ ố

16 x 16 xu ng còn 4 x 4. Khi kích th ổ ừ ướ ố ướ ố c kh i

ố i mã hoá mà không có s tăng đáng k tính ph c t p. • Kích th gi m cung c p đ l ấ c kh i thay đ i t ộ ợ ứ ạ ự ể ả

ươ

ể ố ớ ố ị ữ ệ

ể ể ậ t c đ vài trăm Kb/s thì chúng d nh n th y. Vì v y ễ ố ễ ậ ấ ộ

• Các Header t ng đ i l n trong MPEG-2(trong Sequence, Picture, Slice ) đ bi u di n m t OverHead c đ nh trong dòng d li u. OverHead này là không đáng k ộ trong t c đ 6 Mb/s nh ng ở ố ộ H264/MPEG Part 10 th c hi n các Header hi u qu h n. ệ ư ự ả ơ ệ

ự ế ự ệ ệ ộ

Qua quá trình th c nghi m đã cho r ng s ti ớ ố ư ậ ả ủ ả

ủ t ki m t c đ bít trung bình c a ằ H264/MPEG Part 10 so v i MPEG-2 là kho ng 65%. Nh v y hi u qu c a nén ệ H264/MPEG Part 10 tăng lên đáng k . ể

110

Hi u qu nén tăng c a H264/MPEG Part 10 t o ra các ph m vi ng d ng m i ứ ụ ủ ệ ạ ạ ả ớ

Ch ươ Ả Ụ

ng 4: B O Đ M CH T L Ả THÔNG ĐA PH NG D CH V (QoS) TRUY N Ề NG TI N Ấ ƯỢ ƯƠ Ị Ệ

ụ ơ ả ạ ị ủ ầ ề ấ ượ ng

4.1. Các lo i d ch v c b n và yêu c u chung c a chúng v ch t l d ch v . ụ ị

4.1.1 D ch v tho i/telex/Fax/nh n tin ụ ắ ạ ị

D ch v tho i ạ ụ ị

Đi n tho i là d ch v vi n thông đ ạ ụ ễ ể ộ ụ ấ ị

ế

m t thuê bao t ị ề ư ệ ạ ng h p đi n tho i th y hình – videophone) t ấ c phát tri n r ng rãi nh t, là d ch v cung ượ i d ng ti ng nói ho c ti ng nói cùng hình nh ả ặ ế ướ ạ ặ i m t ho c ừ ộ ớ ộ

ệ c p kh năng truy n đ a thông tin d ả ấ (nh tr ợ ư ườ nhóm thuê bao.

ị ấ ụ ạ ị

ấ ạ ộ

ạ ố ị

ạ ố ị ụ ị ệ i các khách hàng khác. c cu c g i tho i đi t ạ D ch v tho i c b n nh t là d ch v đi n tho i c đ nh do m ng PSTN (m ng ạ ơ ả ụ ệ đi n tho i chuy n m ch công c ng) cung c p. D ch v này c p cho khách hàng ể ấ ệ i t n nhà riêng, k t n i t i t ng đài đi n tho i c đ nh, cho phép đ ế ố ớ ổ ề ớ ậ ườ khách hàng th c hi n đ ớ ạ ạ ng truy n t ự ệ ượ ộ ọ

Hình: D ch v tho i ạ ụ ị

Ngoài d ch v đi n tho i truy n th ng, còn có nhi u d ch v khác nh d ch v ị ụ ề ạ ị

ụ ệ ẻ ố ộ ấ ề ệ ệ ạ ộ

ụ ư ị ố ộ đi n tho i dùng th (cardphone), đi n tho i di đ ng t c đ th p (đi n tho i di đ ng ạ ạ ệ n i vùng – cityphone), đi n tho i di đ ng, đi n tho i v tinh và hàng h i v.v. ộ ộ ạ ệ ệ ệ ả ạ

ị ẻ ướ ụ ệ c m t t m th ộ ấ

ị ạ c t ướ ạ ẻ

ỉ ặ

ệ ệ ộ

ẻ ấ ẻ ậ ờ

ừ ộ ọ ộ ọ ộ ộ

ạ ẻ ệ ặ ệ ể ụ ề ư ẻ ể ả ậ

ấ ậ ộ ị ủ ệ ạ

Đ s d ng d ch v đi n tho i dùng th , khách hàng mua tr ẻ ạ ể ử ụ i các đ i lý b u đi n. Khi s d ng th này, khách v i m t giá ti n xác đ nh tr ử ụ ệ ề ộ ớ ư . Khi c n g i, khách hàng đ a hàng có th g i đi n n i h t, liên t nh ho c qu c t ư ầ ọ ố ế ộ ạ ể ọ ạ ng ph . C c phí đàm tho i th vào các máy đi n dùng th công c ng đ t trên đ ố ướ ườ ặ ẻ c tr và ghi nh n vào t m th tùy theo th i gian đàm tho i và lo i hình d ch s đ ị ạ ẽ ượ ề v c a cu c g i. Có th dùng nhi u th cho m t cu c g i ho c m t th cho nhi u ụ ủ cu c khác nhau. D ch v này có u đi m l n nh t là thu n ti n cho vi c qu n lý ớ ộ ng s d ng c a khách hàng. Tuy nhiên m t đ máy đi n tho i dùng th công l ượ phát tri n, du l ch, ngh mát. c ng ph i cao, phù h p v i các khu dân c đông, kinh t ộ ử ụ ả ợ ớ ẻ ỉ ư ế ể ị

c thi ụ ệ ượ ế ạ ộ ị

ế ậ ệ ạ ớ ệ ố

111

ằ t l p nh m ụ ạ đ m b o liên l c v i các máy đi n tho i đ u cu i di đ ng. M t thuê bao đi n tho i ạ ầ ả c đ nh có th g i cho m t thuê bao di đ ng ho c ng i ho c c hai đ u là thuê ộ ộ ố ị D ch v đi n tho i di đ ng là d ch v thông tin vô tuy n đ ị ộ ả ặ ả ộ c l ượ ạ ể ọ ề ặ

ổ ộ ấ ướ ạ

ạ ệ

ộ ắ ư

ể ử ụ ề ố ệ ủ ị ị ấ ụ ệ ượ ạ

ạ ố ị ế

ế i d ng ti ng ệ ụ ạ ư ị ụ t Nam, hi n nay có ạ ệ ệ c chính ph cung c p d ch v đi n tho i di ụ ễ ị c đây là PVC), VMS, VIETTEL, SPT, EVN và ướ ng thuê bao đi n tho i c đ nh ố ượ ệ ố t Nam là kho ng 10 tri u, đ n gi a năm 2006 con s này đã lên ữ ế ổ ệ ệ ả ở ố

bao di đ ng. Bên c nh vi c cung c p kh năng trao đ i thông tin d ả nói, các thuê bao đi n tho i di đ ng còn có th s d ng các d ch v khác nh d ch v ộ b n tin ng n, h p th tho i, FAX ho c truy n s li u … Ta Vi ặ ả sáu nhà khai thác d ch v vi n thông đ ị đ ng: VINAPHONE (tr ộ HANOITELECOM. Đ n cu i năm 2004, t ng s l Vi và di đ ng ộ kho ng 17 tri u. ệ ả

D ch v Telex ụ ị

D ch v Telex là d ch v cho phép thuê bao trao đ i thông tin v i nhau d ị ị ớ

ậ

ụ ữ ằ ấ ề ố ộ ấ ườ ự

ặ ộ ạ ệ ố ớ

ướ i ụ ổ d ng ch b ng cách gõ vào t bàn phím và nh n thông tin trên màn hình ho c in ra ừ ạ ạ b ng gi y. D ch v này s d ng các đ ng truy n t c đ th p, d a trên m t m ng ử ụ ụ ị ằ k t n i riêng, có cách đánh s thuê bao khác v i các thuê bao đi n tho i thông ế ố ng. th ườ

Hình: Máy Telex

D ch v Fax ụ ị

ụ ả ị

D ch v Fax là d ch v cho phép truy n nguyên b n các thông tin có s n trên ẵ ề ế t, hình v , bi u b ng, s đ … g i chung là b n fax t n i này đ n ơ ồ ừ ơ ả ả ọ

ị ụ gi y nh ch vi ư ữ ế ấ n i khác thông qua h th ng vi n thông. ơ ẽ ệ ố ể ễ

Hình: D ch v Fax ị ụ

ụ ộ

ồ ơ ở ư ệ ậ

ủ ổ

ế ị ầ ặ ố

ế ị

D ch v Fax bao g m fax công c ng và fax thuê bao. D ch v fax công c ng là ụ ị ộ ị i các c s B u đi n đ ch p nh n, thu, truy n đ a, giao phát các b c d ch v m t ứ ể ấ ụ ở ạ ị ề ư ứ ch c fax theo nhu c u c a khách hàng. D ch v fax thuê bao cung c p cho các t ấ ụ ị ầ t b đ u cu i khác qua m ng vi n ho c cá nhân có nhu c u liên l c v i các thi ễ ạ ớ ạ ầ thông. Thi ằ c đ u n i v i t ng đài đi n tho i công c ng b ng ấ ượ ộ ạ ệ t b đi n tho i. đ ế ị ệ ớ ườ t b fax thuê bao đ ng cáp riêng ho c chung v i thi ặ ố ớ ổ ạ

112

D ch v nh n tin ụ ắ ị

Nh n tin là d ch v cho phép ng i s d ng ti p nh n các tin nh n. Mu n s ị ắ ậ ụ

ư ắ ủ ế ộ

ầ ỏ ọ

i c n nh n g i đi n t ệ ớ ắ ặ ọ ệ ầ ị

ườ ắ

ắ i nh n là thuê bao nh n tin. D ch v này r t ti n l ậ ẫ

ắ ớ i th ườ c đây t ộ ố

ấ

ố ớ ị ể ườ ắ

ệ ố ng đ ườ ụ ắ ị ị

ố ử ườ ử ụ ệ d ng d ch v này, khách hàng c n mua ho c thuê m t máy nh n tin c a B u đi n. ặ ị ụ ụ c nh g n, có th cho vào túi hay đ t g n trong lòng bàn Máy nh n tin có kích th ể ướ ắ ể i trung tâm d ch v c a b u đi n yêu c u chuy n tay. Ng ụ ủ ư ọ ườ ầ i cho nh ng tin nh n t i ng ữ ấ ệ ợ ị ụ ậ ng xuyên di chuy n mà v n nh n đ ng ớ c thông tin v i chi phí không l n. ớ ượ ể ườ ẵ i m t s thành ph l n nh Hà N i, Thành ph H Chí Minh, Đà N ng Tr ư ố ồ ộ ạ ướ đ u có các trung tâm cung c p d ch v nh n tin. Ngoài ra d ch v nh n tin Vi t Nam ụ ắ ụ ắ ị ề c tin nh n trong ph m vi toàn qu c song 107 cho phép ng i dùng có th nh n đ ạ ượ ậ đ n nay d ch v này đã ng ng ho t đ ng. Hi n nay, d ch v nh n tin th ượ c ế ạ ộ ừ ụ th c hi n thông qua đi n tho i di đ ng ho c c đ nh. ộ ự ệ ặ ố ị ệ ệ ạ

4.1.2 D ch v truy n thông đa ph ng ti n ụ ề ị ươ ệ

ị ộ ả ấ ụ ễ

ụ ớ ộ ộ

ố ạ ầ ầ ớ ụ ị

ớ ề ề ạ ờ

ạ ộ

ể ượ ạ ụ ụ ạ ạ ộ

ụ ộ

ổ ữ ề ấ ượ ụ ạ

i đa yêu c u v ch t l ầ ố ụ ễ ườ ị

c tích h p vào m t thi ề ề ố ệ ượ ả ộ ợ

ư ế ấ ụ ệ ị

ạ ẽ ượ ự ộ

ng. ề D ch v vi n thông băng thông r ng cung c p cho khách hàng kh năng truy n i vài ch c Mbit trên giây (Mbit/s) (trên t i thông tin v i đ r ng băng t n l n lên t ả ớ ề ả i n n m ng ISDN M ng s đa d ch v tích h p). Băng t n này cho phép truy n t ợ ề đ ng th i nhi u d ng thông tin khác nhau v i các yêu c u v băng t n cũng r t khác ầ ầ ấ ồ ạ nhau trên cùng m t kênh liên l c. Máy tính, máy fax, đi n tho i và k c đi n tho i ể ả ệ ệ c ph c v thông qua m t kênh liên l c duy nh t. Băng t n th y hình đ u có th đ ầ ấ ề ấ ố ư c s d ng và phân b gi a các d ch v khác nhau m t cách m m d o, t này đ i u ề ị ẻ ượ ử ụ ng d ch v khách hàng. T i thi t b thuê bao, và đáp ng t ế ị ị ứ ng thông tin khác nhau khi các d ch v vi n thông khác nhau, s d ng nhi u môi tr ử ụ ế ị nh ti ng nói, hình nh, âm thanh hay s li u đ u đ t b ng ti n (multimedia). Lúc đó duy nh t, khi đó ta có đ ươ ượ ng thông tin trong cùng m t th i c th c hi n thông qua nhi u môi tr liên l c s đ ờ ệ đi m và cũng đ n gi n nh th c hi n m t cu c đi n tho i thông th ườ ơ c d ch v thông tin đa ph ườ ệ ư ự ề ộ ệ ể ạ ả ộ

i là m t ví d đi n hình c a d ch v đa ph ủ ị ụ ộ ượ ề ng ti n: D ch v Truy n ụ ệ ị

ụ ể hình h i ngh (Video conference). Hình d ộ ướ ị

113

Hình: D ch v truy n hình h i ngh ị ụ ề ộ ị

ướ ng phát tri n c a các lo i d ch v truy n thông đa ạ ị ụ ủ ể ề

4.2. Nhu c u và xu h ầ ng ti n. ph ệ ươ

4.2.1. D ch v VoIP (Voice over IP) ụ ị

ế VoIP - Voice over Internet Protocol/ Giao th c th c hi n các cu c g i qua k t ự ứ ệ ộ ọ

n i Internet ố

ế ư ứ ượ

ệ ộ

ự ể

ữ ị

ạ ươ ườ ữ ư ố ộ ộ ườ ườ

ố ệ ị

ụ ệ ệ ặ

Internet Voice, cũng đ c bi t nh tho i qua giao th c( Voice Over IP), là m t công ộ ạ ngh mà cho phép t o cu c g i dùng k t n i băng thông r ng thay vì dùng đ ườ ng ế ố ạ ộ ọ dây đi n tho i t ng t (analog). Nhi u d ch v dùng Voice over IP có th ch cho ề ị ệ ỉ ụ i khác dùng cùng lo i d ch v , tuy nhiên cũng có nh ng d ch v phép b n g i ng ụ ạ ị ọ ạ ụ ng dài, di i khác dùng s đi n tho i nh s n i b ,đ cho phép g i nh ng ng ạ ọ . Trong khi cũng có nh ng d ch v ch làm vi c qua máy tính, hay lo i đ ng, qu c t ạ ụ ỉ ố ế ệ ữ ộ ạ t. Cũng có vài d ch v cho phép dùng đi n tho i điên tho i qua IP(IP phone) đ c bi ị ạ truy n th ng qua m t b đi u h p (adaptor). ộ ộ ề ợ ố ề

ệ ự ữ ệ ư

ệ

ạ ự ạ ừ ệ c khi truy n qua Internet, sau đó chuy n đ i ng c l ề

ể ướ ộ analog vào tín hi u s i ượ ạ ở ấ ợ ng t ổ ộ ộ ề ệ đ u nh n ẽ

ọ ố ẽ ả ệ ế ẽ ể ạ

máy tính dùng lo i đi n tho i t VoIP cho phép th c hi n cu c dùng máy tính qua m ng d li u nh Internet. ộ đi n tho i t ố VoIP chuy n đ i tín hi u tho i t ạ ươ ổ ậ . Khi (digital) tr ể t o m t cu c g i VoIP dùng đi n tho i v i m t b đi u h p, chúng ta s nghe âm ạ ớ ộ ạ m i g i, quay s s x y ra sau ti n trình này. VoIP có th cũng s cho phép t o m t ộ ờ ọ ng ng hay dùng microphone. cu c g i tr c ti p t ệ ộ ọ ự ế ừ ạ ươ ứ ạ

ạ ộ ọ ườ ữ ệ ẵ ạ

ề

ọ ể ả ữ ả ộ

ủ ng dài gi a nhi u chi nhánh xa nhau. ả ng dài qua m ng d li u IP có s n thay vì ph i VoIP cho phép t o cu c g i đ c truy n qua m ng PSTN ( public switched telephone network). Ngày nay nhi u ề ạ ọ i pháp VoIP c a h đ gi m chi phí cho nh ng cu c g i ệ ề đ ượ công ty đã th c hi n gi đ ườ ự ữ

Tr ế ạ

ữ ộ ộ ượ ể

ng k t n i thì đ ế ố ế ề

114

c đây, khi d a vào giao ti p tho i trên m ng PSTN. Trong su t cu c g i ọ ự ạ ướ ọ c dành riêng cho bên th c hi n cu c g i. gi a hai đ a đi m, đ ự ườ ị ng truy n này, cho dù v n cón th a Không có thông tin khác có th truy n qua đ ừ ữ ệ ng băng thông s n dùng. Sau đó v i s xu t hi n c a m ng giao ti p d li u, l ượ ố ệ ẫ ế ườ ấ ề ủ ớ ự ệ ạ ẵ

ề ầ ư ể ẽ ớ

nhi u công ty đã đ u t trong khi đó tho i và fax v n ti p t c s d ng m ng PSTN. cho m ng giao ti p d li u đ chia s thông tin v i nhau, ẫ ế ạ ế ụ ử ụ ữ ệ ạ ạ

ớ ự ể

ượ ứ ụ

ủ ạ ề ả

ữ ệ ớ ệ ố ạ

ể ơ ả ọ ị

ệ c mang t ữ ữ ệ ự

Nh ng ngày nay đi u này không còn là v n đ n a, v i s phát tri n nhanh ư ề ấ ề ữ chóng và đ ả c s d ng r ng rãi c a IP, chúng ta đã ti n r t xa trong kh năng gi m ả ộ ế ấ chi phí trong vi c h tr truy n tho i và d li u, Gi i pháp tích h p tho i vào m ng ạ ạ ợ ệ ổ ợ i hay nh ng thi d li u, và cùng ho t đ ng bên c nh v i h th ng PBX hi n t ế ị t b ữ ệ ạ ữ ệ ạ ộ đi n th ai khác, đ đ n gi n cho vi c m rông kh năng tho i cho nh ng v trí xa. ở ở ạ ả ệ Traffic tho i th c ch t s đ do (free) bên trên m ng d li u thông qua ự ấ ẽ ượ ạ ạ t b ph n c ng có s n c s h t ng và thi ẵ ế ị ấ ứ ơ ở ạ ầ

ặ ể

ả ả ượ ể ự ệ

ữ ứ ạ ư ữ ệ ấ

ứ M c dù nh ng khái ni m v VoIP là đ n gi n, Tuy nhiên đ th c hiên và ng ơ t thành nh ng gói c tách bi ữ c chia nh đ d dàng ỏ ể ễ ượ t ki m băng thông, thông ệ ữ ỉ ố ở ậ

ệ d ng VoIP là ph c t p. Đ g i voice, thông tin ph i đ ể ở ụ (packet) gi ng nh d li u. Gói là nh ng ph n thông tin đ cho vi c g i gói, cũng có th dùng k thu t nén gói đ ti ể ế ể qua nh ng ti n trình codec (compressor/de-compressor). ệ ữ ế

Có r t nhi u lo i giao th c dùng th c hi n d ch v VoIP, ấ ạ ệ ề ự ữ ứ

ứ ổ ế ụ ả

ụ ự ệ ể ế ệ

ệ ườ ơ ế ậ ữ ữ ệ ư ế ệ

c thi ụ ữ

nh ng giao th c báo ị . C SIP và H323 đ u cho pháp hi u (signaling) VoIP ph bi n là SIP và H323 ề t l p giao ti p cho nh ng ng d ng đa i dùng th c hi n cùng công vi c: đ thi ng ữ ứ ư phu ng ti n (multimedia) nh audio, video, nh ng giao ti p d li u khác. Nh ng H323 ch y u đ t k cho nh ng d ch v đa phu ng tiên, trong khi SIP thì phù ơ ị ế ế ủ ế ượ h p cho nh ng d ch vu VoIP. ợ ữ ị

ủ ạ ẩ ị

RTP (Real-time Transport Protocol) đ nh nghĩa đ nh d ng chu n c a gói tin ị cho vi c phân ph i audio và video qua Internet. ệ ố

VoIP làm vi c nh th nào? ư ế ệ

ố ệ

Khi nói vào ng nghe hay microphone, gi ng nói s t o ra tín hi u đi n t ữ ẽ ạ ể

ậ Tín hi u analog đ ệ t đ chuy n đ i. Nh ng thi ổ ọ ượ ế ị ệ ể ữ ể

ệ ế

ạ c s hóa s đ ượ ố ẽ ượ ầ ộ ọ

, đó ệ ừ ệ ố dùng c chuy n sang tín hi u s là nh ng tín hi u analog. ệ t b khác nhau có cách chuy n đ i thu t tóan đ c bi ổ ặ ể ườ khác nhau nh VoIP phone hay softphone, n u dùng đi n tho i analog thông th ng ư c đóng thì c n m t Telephony Adapter (TA). Sau đó gi ng nói đ vào gói tin và g i trên m ng IP. ở ạ

Trong su t ti n trình m t giao th c nh SIP hay H323 s đ ộ ư ẽ ượ

ể ọ ố

ể ể c dùng đ đi u ượ c ng d ch v trong quá trinh ả ả ộ ứ t l p, quay s , ng t k t n i… và RTP thì đ ắ ế ố ế ậ ị ậ ấ ượ ụ

ố ế khi n (control) cu c g i nh là thi ư ộ dùng cho tính năng đ m b o đ tin c y và duy trì ch t l truy n.ề S hóa tín hi u Analog ố ệ

Bi u di n tín hi u t ễ ể ệ ươ ự ệ ạ

ư ọ ả ạ

l ố ượ ớ ộ ị

115

ng t (analog) thành d ng s (digital) là công vi c khó ố ầ d ng analog do đó c n khăn. Vì b n thân d ng âm thanh nh gi ng nói con ng i ườ ở ạ ng l n các giá tr digital đ bi u di n biên đ (amplitude), t n m t s ầ ể ễ ể ộ ị s (frequency) và pha (phase), chuy n đ i nh ng giá tr đó thành d ng s nh ữ ổ ố ể ạ ố ị

ế ầ

ể ự ữ ả ủ ự ổ

i mã. phân(zero và one) là r t khó khăn. C n thi ấ chuy n đ i này và k t qu c a s phát tri n này là s ra đ i c a nh ng thi ể ế c g i là codec (coder-decoder) hay là thi đ ượ ọ ệ ự t c n có c ch dùng đ th c hi n s ơ ế ầ ế ị t b ự ể ờ ủ t b mã và gi ả ế ị

ạ ặ ọ

Tín hi u đ n tho i analog (gi ng nói con ng ể ượ ở ầ ườ ị ổ

i) đ c chuy n đ i thành chu i s nh phân i b ng cách chuy n chu i s thành d ng analog ạ ủ c đ t vào đ u vào c a ầ đ u ra. Sau đó quá trình ớ đ u cu i, v i ố ượ ở ạ ằ ỗ ố ỗ ố ở ầ ể ế ị ự

ệ ệ t b codec và đ thi này th c hi n tr l ệ cùng qui trình codec.

Có 4 b c liên quan đ n quá trình s hóa(digitizing) m t tín hi u t ng t ướ ệ ươ ế ộ ố ự

(analog): L y m u (Sampling) ẫ ấ

L ng t hóa (Quantization) ượ ử

Mã hóa (Encoding)

Nén gi ng nói (Voice Compression) ọ

ộ ố ệ ể ờ ồ

ộ Multiplexing: Ghép kênh là qui trình chuy n m t s tín hi u d ng th i qua m t ng ti n truy n d n. ph ề ẫ ệ ươ

PAM(pulse-amplitude modulation)- đi u ch biên đ xung ề ế ộ

ờ

TDM(Time Division Multiplexing)-Ghép kênh phân chia theo th i gian: Phân ố ng truy n cao t c ề ườ ế ờ ố ỗ ị

ph i kho ng th i gian xác đ nh vào m i kênh, m i kênh chi m đ trong su t m t kha ng th i gian theo đ nh kì. ả ố ỗ ị ờ ỏ ộ

ầ ố

c phân ph i theo m t băng t n xác đ nh, thông th ề ộ ườ ầ ộ ố

ỗ FDM(Frequency Division Multiplexing)-Ghép kênh phân chia theo t n s : M i kênh đ ng có b r ng 4Khz cho ị ượ d ch v tho i. ụ ị ạ

ề ế

ấ ể ệ ể ạ

ố ự ế

ẫ ố ẫ ượ ể ổ ử ế ế ấ

ng pháp thông d ng ụ PCM(Pulse code modulation)- Đi u ch theo mã: là ph ươ ể ậ i) đ có th v n c l nh t chuy n đ i các tín hi u analog sang d ng digital ( và ng ổ ượ ạ chuy n qua m t h th ng truy n d n s hay các quá trình x lý s . S bi n đ i này ổ ử ề ộ ệ ố bao g m 3 ti n trình chính: l y m u, l ạ ộ hoá, mã hoá. Ti n trình này ho t đ ng ng t nh sau: ư

ạ ầ ấ ậ

Giai đo n đ u tiên cu PCM là l y m u các tín hi u nh p (tín hi u đi vào thi ẫ các m u analog d ả ầ ự ỗ

ộ ế ẫ ẫ ộ

ượ ứ ả ặ

ộ ộ ố ế ấ ả t nào thì đ ng t ử ả ộ ớ ệ ượ ủ

ộ c bi u di n b i các mã nh phân hoá đ t ế ệ ệ i d ng chu i PAM. Các m u ẫ ướ ạ ộ ố ả i h n các kho ng. T t c các m u v i các biên đ nào đó n u m u nào r i vào ơ ệ c gán cùng m c giá tr cu kho ng đó. Công vi c ị hoá”. Cu i cùng trong b mã hoá, đ l n c a các m u ẫ ể b s hoá), nó t o ra m t tu n t ẫ ạ ị ố PAM có dãi biên đ n i ti p nhau, sau đó phân chia d i biên đ này thành m t s gi ớ ạ ớ ả m t kho ng đ c bi ả ộ c g i là “l này đ ọ ượ ng t c l đ ử ượ ươ ố ễ ở ượ ị

116

L y m u (Sampling) ấ ẫ

ạ ượ ổ

ế ượ ệ ề ậ Tín hi u âm thanh trên m ng đi n tho i có ph năng l ơ ạ ế ả ở

ầ t ki m băng thông trong các h th ng truy n đ ệ ạ ng đ u t p trung ệ ố

i h n băng t n trong kho ng t ừ ệ ạ

ng nhi u đ ng đ t đ n 10Khz. ph n th p h n trong d i này. Do đó ả ề ế 300 đ n c chuy n qua ể ấ c ghép kênh theo FDM và c ả ượ ng gi ớ ạ s có m t ít năng l ộ ễ

ượ ầ ươ i d ng các t n s cao h n t n s hi u d ng 3400Hz. ệ Tuy nhiên, h u h t năng l ầ đ ti ể ế TDM. Các kênh đi n tho i th 3400Hz. Tuy nhiên trong th c t d ướ ạ ườ ự ế ẽ ơ ầ ố ệ ụ ầ ố

ế Do đó ph t n s có th đ ổ ẩ ố ế

ở ộ ờ ở ỗ ố ộ

thi ượ ấ ổ ầ ố ạ ạ ả ẫ ế ị ậ

ữ ạ ộ

c m r ng đ n 4Khz, theo lý thuy t Nyquist: khi ể ượ m t tín hi u thì đ m i kho ng đ nh kì và có t c đ ít nh t ấ c l y m u đ ng th i ệ ộ ị ồ ẫ ể b ng hai l n ph t n s cao nh t, sau đó nhũng m u này s mang đ thông tin đ ủ ẽ ầ ằ ấ ấ cho phép vi c tái t o l t b nh n. V i ph t n s cao nh t i chính xác tín hi u ổ ầ ố ớ ệ ở ệ cho tho i là 4000Hz hay 8000 m u đ ỗ c l y trong m t giây, kho ng cách gi a m i ả ượ ấ ẫ m u là 125 micro giây. ẫ

L ng t hoá (Quantization) ượ ử

ầ ự ể

ệ ể ượ là bi u di n giá tr chính xác cho m i ỗ ị ộ ng ng v i biên đ ớ ễ ị ố ươ ứ c gán cho m t giá tr s , t ộ

117

Ti n trình k ti p c a s hóa tín hi u tu n t ế c l y. M i m u có th đ m u đ ẫ ẫ ượ ấ (theo chi u cao) c a m u. ẫ ề ế ế ủ ố ỗ ủ

ầ ớ ạ ộ ươ

ứ ứ ượ ợ

ẫ ằ ị

ị

ng ng ệ ầ ạ ỏ

ng ng v i d i m u, đ n i h n đ u tiên đ i v i biên đ t ế Sau khi th c hi n gi ớ ả ố ớ ẫ ệ ự ng t ộ c so sánh v i m t t p h p các m c l và gán vào m t l t m i m u s đ ộ ậ ử ẫ ẽ ượ ớ ỗ ượ ứ t c các m u trong cùng kho ng gi a hai m c m c x p x v i nó. Qui đ nh r ng t ữ ả ấ ả ỉ ớ ứ ấ c dùng trong h th ng c xem có cùng giá tr . Sau đó giá tr gán đ đ ng t l ệ ố ượ ị ử ượ ượ truy n. S ph c h i hình d ng tín hi u ban đ u đòi h i th c hi n theo h ượ c ướ ự ệ ự ụ ồ ề i.ạ l

Mã hóa (Encoding)

ỉ ị ộ ế ợ

đ ử ượ ầ ị ố ấ ể

ả

ễ trên hay d i và c th ứ ượ ướ ể ầ ư ạ ỉ ng t c bit đ u tiên dùng đ đánh d u giá tr âm ho c d ặ ươ i bi u di n cho đ l n; bit đ u tiên ch n a trên hay n a d ầ ứ ứ c ch đ nh m t giá tr s 8 bit, k t h p 8 bit có 256 m c ẫ ng cho m u. ị i c a dãy, ứ ế ỉ ữ i, bit th 3 ch ph n tám trên hay d ầ ữ ướ ủ ướ ộ ớ ướ ỉ

M i m c l ỗ hay giá tr . Qui ị B y bít còn l bit th hai ch ph n t ứ ti p t c. ế ụ

ỗ

ầ là tùy ch n đ nén hay ti ụ ớ ế ạ

Ba b ướ tho i. Dùng b ệ này thí m t kênh có th mang nhi u cu c g i d ng th i. ệ i 8000 l n m i giây cho d ch v kênh đi n ị ẽ ặ ạ t ki m băng thông. V i tùy ch n ọ ể ọ ờ ộ ọ ồ ề c ti n trình này s l p l ế c th t ứ ư ướ ể ộ

Nén gi ng nói (Voice Compression) ọ

M c dù k thu t mã hóa PCM 64 Kps hi n hành là ph ỉ ươ

ươ

ặ ư t. Các ph ệ ớ ố ữ ộ ệ

ề

c chu n ẩ ng pháp đ ượ ệ ng pháp mã hóa khác đ ụ c s d ng trong nh ng ng d ng ượ ử ụ ứ ỏ ơ ố ng pháp này th c hi n mã hóa ti ng nói v i t c đ nh h n t c ế ự ắ c kh năng c a h th ng truy n d n s . Ch c ượ ẫ ố ả t là nhi u và ẽ ị ạ ủ ệ ố ế ề ấ ượ ậ ộ ấ ng, đ t bi ặ ễ ệ

ậ hóa, nh ng có vài ph đ c bi ặ ươ đ c a PCM, nh đó t n d ng đ ờ ụ ộ ủ h n, các mã hóa t c đ th p này s b h n ch v ch t l ố ẳ méo t n s . ầ ố

M t s ví d h th ng mã hóa ti ng nói t c đ th p: ố ộ ấ ụ ệ ố ộ ố ế

ỹ

ấ ủ ậ ỗ ẫ ộ

ể ế ở ế ỏ ơ ề ặ ạ

ẫ t c đ khác nhau vào kh ang 20 Kps. ộ ẫ CVSD( Continuously variable slope delta modulaton) K thu t này là m t d n xu t c a đi u ch delta, trong đó m t bit đ n dùng đ mã hóa m i m u PAM ho c ặ ơ l n h n ho c nh h n m u tr ể ọ c đó. Vì không h n ch b i 8 bit, mã hóa có th h at ướ ớ ơ đông ỏ ở ố ộ

ộ ẫ ấ ủ ậ

đó s khác bi t gi a các m u liên ti p nhau đ ấ ả ượ ệ

c mã hóa, đ ẫ c truy n trên đ ề ự ượ ị ộ

chu n, ữ ẩ ở m u đi u đ ượ ề ẫ ADPCM 32 Kps, 24 Kps, 16Kbs cho mã hóa ti ng nói. ADPCM( Adaptive differential PCM): K thu t này là m t d n xu t c a PCM ỹ t c các c mã hóa, thay vì t ế ẩ ng dây. CCITT có đ ngh m t chu n ườ ề ế

Chu n PCM thì cũng đ c bi t nh chu n ITU G.711 ẩ ượ ế ư ẩ

T c đ G.711: 64 Kps=(2*4 kHz)*8 bit/m u ẫ ố ộ

T c đ G.726: 32 Kps=(2*4 kHz)*4 bit/m u ố ộ ẫ

T c đ G.726: 24 Kps=(2*4 kHz)*3 bit/m u ẫ ố ộ

118

T c đ G.726: 16 Kps=(2*4 kHz)*2 bit/m u ẫ ố ộ

Packetizing voice

c s hoá và đ M i m t khi gi ng nói đã đ ộ ạ ượ ượ ố

ầ ỗ ữ ọ ỏ ể ặ

ỏ ạ ề c nén l ệ ả ộ ễ ưở

ữ ư ớ ả ữ ệ i, nó ph i đ ả ượ ữ ủ ng. Ví d ưở

ả

ướ ệ ấ

ạ

ươ ầ ớ

ng v i 1460 m u(samples) không đ ẫ ế ị ấ ạ ươ ầ ữ ệ ề ế

c chia thành nh ng ph n nh , đ đ t vào gói IP, VoIP thì không hi u qua cho nh ng gói tin ạ ng c a vài lo i nh , trong khi nh ng gói tin l n thì t o ra nhi u đ tr , do nh h ụ header mà kích th óc cu d li u tho i(voice data ) cũng s nh h ạ ẽ ả header cu IP, UDP, RTP là 40 byte, n u gói tin voice cũng ch kho ng 40 byte thì ế ỉ ả c gói tin l n nh t có th trong môi tr ườ ng hoàn toàn không hi u qu , kích th ể ớ ả i 1460 byte có th s d ng cho Ethernet là 1500 byte, dùng 40 byte cho header còn l ể ử ụ ờ ph n d li u tho i, t c nén hay th i ng đ ượ ữ ệ gian đ đ t ph n d li u vào gói tin. N u gói b m t nhi u hay đ n đích không đúng ể ặ s làm cho cu c tho i b ng t quãng. th t ạ ị ắ ứ ự ẽ ộ

Thông th ầ ả ườ

ạ ế ữ ệ ụ ơ

ả ầ

ể ặ ữ ệ ng, c n kho ng 10us đ n 30 us (trung bình là 20us) đ đ t d li u c 160 ướ ạ ố ầ ữ ệ ử ụ ng d li u tho i bên trong gói tin c n cân b ng gi a s hi u qu trong s d ng ằ ạ ữ ự ệ ả

ủ

tho i vào bên trong gói tin, ví d ph n d li u tho i(voice data) v í kích th ầ byte không nén c n kho ng 20us đ đ t ph n d li u tho i vào bên trong gói tin. S ể ặ l ầ ạ ữ ệ ượ ng c a cu c tho i. băng thông và ch t l ạ ộ ấ ượ 4.2.2. D ch v Video th i gian th c ự ụ ờ ị

Gi i pháp thông th ị ả ự ụ ậ

ậ ườ ể ư ủ

ữ ộ ố ặ ị

ng, các ki n ự ự ỗ ợ ộ ươ ờ ứ ằ

ng cho các d ch v video th i gian th c đã t p trung vào ờ các ki n ế trúc t p trung đ l u tr n i dung và streaming. Cho dù các máy ch video ế trúc t pậ c đ t đ m t v trí headend qu c gia, khu v c ho c đ a ph ượ ặ ở ộ ị trung, v i gi ố đ nh r ng các ng d ng h tr m t không-th i gian th c, phân ph i ả ị ớ ụ phân c p toàn b các ch c danh. ộ ấ ứ

ộ ộ ả ả ơ

ự Bài vi ộ ế ượ ờ ớ

ị ủ ế ợ

ộ ệ ỏ ơ ế ừ ộ ụ ượ ưở ầ i ích thay th t ấ

ị ộ ả

ệ ớ ệ ư ự ữ ộ ế ả ơ ố ề ữ ả ả

ệ ả ờ

119

t này phác th o m t chi n l c n i dung qu n lý hi u qu h n, trong ả ế đó n i dung đ c phân ph i trong th i gian th c và theo yêu c u nh h n so v i toàn ượ ố b danh hi u đ n v c a granularity. Ki n trúc này l m t cách ti p ế ơ ộ ợ ừ c n b nh đ m thông minh cho phép các nhà cung c p d ch v đ i t ng l c h ậ ạ kh năng l u tr n i dung t p trung (gi m v n qu n lý n i dung và các chi phí ho t ả đ ng) và tr c ti p phân ph i (cho phép nhi u h n n a hi u qu và qu n lý băng ệ ộ ế trúc này phân ph i b o t n c end-to-end thông hi u qu chi phí). Đ ng th i, ki n ố ả ồ ệ i h n mà nhu c u th h m i n i hi n đ tr ng n và đa d ng n i dung không gi ầ ạ ộ ễ ả ế ệ ớ ổ ậ ố ồ ộ ớ ạ ắ

ủ ụ ể ự ị

ộ ấ ủ ụ ư ẳ ộ

i dùng t o ra n i dung), trong đó yêu c u truy c p ng n đ tr ậ ắ ạ ặ ộ

ệ ế trúc cho phép các nhà cung c p d ch v đ th c hi n nay c a thuê bao. Ngoài ra, ki n m t lo t các d ch v tiên ti n, ch ng h n nh remixing c a n i dung "đuôi dài" ị ạ ế ạ (niche ho c ng ộ ễ ườ subsegments c a n i dung trong các c a hàng n i dung sâu s c. ủ ộ ầ ắ ử ộ

S phát tri n c a các d ch v video th i gian th c ể ủ ự ụ ự ờ ị

ị ổ ấ ả ể

ụ ọ ụ ị

ủ ướ ỗ ợ ư ậ ợ

ươ ụ

ớ ộ ị ấ ị ứ ụ ể

ng tác v i n i dung phát tri n, nhà cung c p d ch v đang chuy n t ể ừ ấ ế ố ể ể ậ ơ ả ấ

ộ ể ượ ề ầ ủ ữ ệ ụ ấ ạ ị

Các nhà cung c p d ch v ngày nay đang tr i qua m t chuy n đ i nhanh chóng ộ ụ i h tr các d ch v , và trong các d ch v h cung c p cho các thuê bao, các m ng l ạ ấ ị t b s d ng đ truy c p chúng. Nh mong đ i thuê bao truy các thuê bao c a các thi ế ị ử ụ vai c p và t ấ ậ trò c a nhà cung c p d ch v truy c p c b n đ chính th c "các nhà cung c p kinh ủ nghi m. Đi u đó có nghĩa là cung c p cho các thuê bao m t "cu c s ng k t n i," true ộ ố ệ c truy c p trên b t kỳ trong đó đ y đ các d ch v tho i, video, và d li u có th đ thi t b , c bên trong và bên ngoài nhà, b t c khi nào khách hàng l a ch n. ế ị ả ấ ứ ậ ọ ự

ả ệ ề ả ớ ộ

ủ ể ể ấ

ụ ấ

ộ ệ ấ ả ộ ầ ấ ộ

ủ t c các vùng và các thi ng cao trên t ấ Hi u truy n hình có hi u qu là trung tâm v i kh năng c a m t nhà cung c p ệ d ch v đ thành công trong mô hình này phát tri n. Tuy nhiên, đ cung c p m t cung ụ ể ị c p video h p d n, nhà khai thác ph i qu n lý tiêu th băng thông video có hi u qu , ả ả ấ ấ cung c p các m ng r ng c a các n i dung r ng nhu c u thuê bao, và cung c p ch t ằ t b . l ế ị ượ ẫ ả ấ ả

ị ề ụ

ị

ị ươ

c a "ch ể ầ ự ủ ớ

ờ ụ

ạ

ươ c a ng ườ ờ ủ ỹ ắ ộ c phân lo i là "gi ượ ả

ươ ể ợ ử ụ ư ể ộ ị

ả

ờ ủ ở ữ ạ ơ ổ ế ớ ổ ụ ạ ư ệ ạ ầ ỹ

ị

Trong nhi u năm, d ch v video đã đ c đ nh nghĩa nh m t d ch v phân ph i ố ượ ị ụ ư ộ ị n i dung phát sóng. Trong mô hình này, t ộ c a d ch v tr c thu c t c các y u t ộ ấ ả ụ ự ế ố ủ Trung ng xác đ nh và ki m soát. Ch s h u n i dung t o ra các d ch v - đó là, ị ộ ụ ạ ủ ở ữ ng trình," r i rác "qu ng cáo", v i th i gian m t kênh cung c p tu n t ả ấ ộ ả ự ế n i dung (ví d , Thái i nh n d ki n giao hàng có liên quan đ múi gi ộ ậ ể ờ Bình D ng, núi , Trung và Đông B c M ). L n trong ngày đ ượ ầ c tùy ch nh cho cao đi m" và "th i gian không-chính", và n i dung và qu ng cáo đ ỉ phù h p. Các ch s h u n i dung s d ng các d ch v nh Ratings Nielsen đ đo ổ ng và phân lo i ph bi n kênh. Các nhà qu ng cáo t o ra doanh thu d a trên "ph l ườ ẩ bi n". G n đây h n, đ i m i công ngh (ch ng h n nh chèn k thu t s tiêu chu n ẳ ế SCTE35, SCTE30, và DVS 629) đã cho phép các nhà cung c p d ch v đ cung c p ấ n i dung qu ng cáo cá nhân hoá nhi u h n t ộ ự ậ ố ụ ể ấ i khu v c ho c c p khu v c. ự ặ ấ ề ơ ạ ự ả

ị ề ụ ỷ

ọ ụ ặ ớ ủ ị ậ ổ

ầ ạ ữ ụ

ờ ỗ ộ ở

ừ ỉ ễ

ấ

120

ộ M c dù mô hình này đã th ng tr các d ch v video trong nhi u th p k , m t ị ố c g i là video theo yêu c u (VoD) đã n i lên trong lo i m i c a d ch v video đ ượ ầ ạ nh ng năm g n đây. VoD là m t d ch v cá nhân, m i thuê bao ki m soát c hai lo i ả ể ộ ị c cung c p b i các và th i gian xem n i dung. S l ng theo yêu c u n i dung đ ượ ấ ố ượ ộ ầ ả nhà khai thác đã tăng lên nhanh chóng t (c mi n phí và tr ch là m t vài nghìn gi ộ ờ ả ầ ng c a n i dung video theo yêu c u ti n) đ n hàng ch c ngàn gi ề ủ ộ ờ ụ ế ti m năng đã đ đ u c a phim nh và truy n hình, các nhà cung c p d ch c t o ra t ị ề ượ ạ ề v l u tr n i dung này đ m r ng theo c p s nhân. ữ ộ ụ ư . Xem xét s l ố ượ ả ấ ố ừ ầ ủ ể ở ộ

H u h t các nhà khai thác truy n th ng t ầ ề ế ụ

ệ ư

ố ố ụ ị ụ ơ ở ạ ầ

ỹ ư ấ ơ ầ ỉ

ơ ở ạ ầ ề

t ng c a hai lo i d ch v video ư ưở ạ ị ủ phát sóng và VoD nh riêng bi t, d ch v b ng t k t n i. H chia s m t c nh phân ắ ế ố ẻ ộ ạ ọ ị ng dây thuê bao k thu t ph i chung c s h t ng (cáp đ ng tr c, không khí, đ ậ ườ ồ ế t b hi n th (TV ch , cho đ n g n đây). Nh ng n u s , ch t x , và do đó) và thi ế ị ế ị ể ố không, các nhà khai thác đã t o ra c s h t ng song song trong nhi u năm đ th c ể ự ạ hi n hai d ch v này. ị ụ ệ

ị

ạ ể ừ ổ ế ấ

ầ ừ ộ ị

ụ ọ ấ ạ ặ ộ

ả ặ ừ c tiêu th n i dung m t vài giây ho c m t gi ộ ở ế ừ ạ

ươ ớ

ị ơ ộ ấ ể ẫ ơ ườ ợ ộ

ỉ ệ ố ả ủ ờ

ụ ế ự ế ế ả ạ ả ộ ố

ượ ạ ầ ớ

ề ả

ạ ị ị

t l p trong chuy n đ ng cho m t ki n ả i đ thay th m t qu ng cáo cá nhân hoá nhi u h n. Trong m i tr c đó b ng t k t n i và VoD t ắ ế ố ể ế ậ ộ ị ộ ộ

Tuy nhiên, cái m i, tính năng ngày càng ph bi n trong các d ch v video đang ớ t c m i th : t m d ng. Khi thuê bao b m nút t m d ng, h chuy n đ i ổ thay đ i t ổ ấ ả ọ ứ ạ ộ m t d ch v phát sóng v i m t d ch v theo yêu c u. Sau khi nh n t m d ng m t t ụ ớ ụ ừ ộ ị ờ ộ l n n a, các thuê bao có th đ m t ụ ộ ể ượ ầ ữ n a phía sau ch ng trình tr c ti p. M c dù kh năng này t m d ng đã tr nên vô ự ử cùng ph bi n v i các thuê bao, nó cũng trình bày c h i h p d n cho các nhà cung ổ ế ng h p qu ng cáo, ví d , n u đi m ch i là ch là m t vài c p d ch v . Trong tr ụ ấ giây sau đó (trong khung th i gian c a qu ng cáo tr c ti p), sau đó h th ng có th ể ả ch i cùng m t qu ng cáo quy ho ch. Tuy nhiên, n u qu ng cáo không còn s ng, và ơ c trình bày v i các qu ng cáo quy ho ch ban đ u, sau đó m t n u thuê bao không đ ộ ế ọ ườ ng c h i t n t ơ ế ộ ơ ộ ồ ạ ể i m t d ch v k t h p h p, phát sóng hai d ch v tr ụ ế ợ ụ ướ ợ c thi duy nh t. S ki n đã đ ế trúc h i tộ ụ ự ệ ượ ấ t c các d ch v . cung c p t ụ ấ ấ ả ị

ị ạ ế ự ị ườ

ng đ ọ ờ ề ườ

ớ

ủ ố ẫ ệ ượ

ề ả

ể ở i ích kh năng c hai thuê bao và ch s ợ ủ ớ

ả ộ ờ ậ ố

ượ ơ

c h ể ế ắ ầ ứ

ượ ờ ơ

ả ự ự i và phát l ng d ng l ừ ườ ạ ạ ộ

ủ ng nhanh chóng c a Pause tr c ti p xác đ nh vi c thông qua hàng lo t th tr ệ c g i là ghi video k thu t s (DVR). th i gian thay đ i truy n hình, th ậ ố ỹ ượ ổ Trong nhi u năm qua, dân s nói chung đã tr nên ngày càng quen thu c h n v i các ộ ơ ở ề ng DVR. S h p d n chính c a DVR là nó cho phép các thuê bao đ ki m hi n t ể ể ự ấ soát khi h có th xem n i dung. Đi u này l ủ ở ộ ọ ườ h u n i dung b i vì, v i nhu c u đa nhi m c a xã h i ngày nay, các thuê bao th ng ầ ệ ữ ộ không th xem n i dung theo đ phát sóng các m c th i gian. Vì v y, ch s h u n i ủ ở ữ ộ ể ộ ể c m t khán gi ề l n h n, và các thuê bao có th xem và khám phá nhi u dung có đ ả ớ ộ ng. B ng ch ng là b t đ u g n k t qu ng cáo truy n hình n i dung mà h đ ọ ượ ưở ề ắ ằ ộ c theo dõi h n các thuê bao th c s chú ý nhi u h n mà th i gian thay đ i cũng đ ơ ổ ề ả n a trong khi chuy n ti p nhanh hay tua và th i m t qu ng ế ể ữ cáo v m t ch đ quan tâm cá nhân. ề ộ ủ ề

ờ ấ ả ế ộ

i dòng ch ặ ừ ươ

ể ạ ộ ố ấ ấ

ả ự ự ị ố ệ

ươ

ụ đ u c a ch ể ổ ề

121

Th i gian chuy n cung c p kh năng đ thao tác các dòng n i dung tuy n tính, ể ng trình tuy n tính trong cung c p kh nãng t m d ng ho c kh i ð ng l ế ấ ổ th i gian th c. M t s nhà cung c p d ch v hi n đang cung c p d ch v thay đ i ụ ờ n i dung l a ch n, ví d , cho phép ng ng trình ươ ọ ộ ng thay đ b t đ u xem t ệ ượ ừ ầ ủ ể ắ ầ đ i th i gian là ti m năng đ b sung cho các d ch v truy n th ng DVR b ng cách ờ ằ ề ổ t b khác ngoài các cung c p n i dung ghi vào máy tính, thi ấ i s d ng giai đi u vào cu i ch ng trình. M t u đi m khác c a hi n t ủ ể ố ụ t b c m tay, và các thi ế ị ạ ở ộ ị ụ ệ ườ ử ụ ộ ư ị ế ị ầ ộ

ộ ố ử ụ ằ

ng quy n s ng l ỏ ươ ể ầ ượ ả ị

h p set-top. B i vì có m t s "công b ng s d ng" các câu h i pháp lý xung quanh ộ th i gian thay đ i, các nhà cung c p d ch v có th c n ph i th ề ử ụ ờ d ng n i dung v i ch s h u n i dung. ụ ấ ủ ở ữ ộ ở ổ ớ ộ

ộ ầ ụ ủ ủ ở ữ

ờ ặ ư ậ ứ

ộ ỉ ố phát sóng (ho c ngay l p t c, nh là tr ề ầ

ấ ậ ắ ầ ầ

ề ọ

ế ị ủ ự ự ừ ố ạ ọ ủ ọ ạ ổ

ươ ậ

ụ ấ ả ề ậ ướ ế ẵ

ắ ầ ủ ở ữ ộ ờ ệ ế ể ng k ti p, t p tr ế ế ươ ạ ị c, và t p ti p theo) có s n cho t ế ậ ữ

i. Nh ng ngày đ y ra 250 đ n 500 kênh phát sóng trên m t l ch trình c ể ẩ ấ ế ề

Các thông báo g n đây c a ch s h u n i dung (ví d , Disney và ABC) làm ng cho n i dung có s n trong vòng 24 gi ườ ẵ ộ ộ h p "b t đ u-Over" Time-Warner Cable c a d ch v ) m t ch s hàng đ u nhi u n i ụ ủ ị ợ ả m i: khách hàng đang yêu c u và tr dung ch s h u đã b t đ u ch p nh n th c t ự ế ớ ti n cho n i dung xem khi h mu n, trên thi t b c a s l a ch n c a h . Và, kinh ố i, nhanh chóng nghi m th i gian chuy n đ i cho th y thuê bao mu n t m d ng, tua l ấ ể ướ ng tr chuy n ti p (và th m chí nhi u thuê bao trung tâm d ch v nh ch c, ư t c các n i dung, c hai ch ả ộ ố s ng và ghi l ộ ị ố đ nh cho các thuê bao đã m t h t. Ng ớ ổ i ta có th suy nghĩ v mô hình video m i n i ườ ị các kênh cá nhân. chính xác h n là th i đ i c a hàng t ỷ ờ ạ ủ ơ

ị ố ấ ụ

i v t ả ề ừ ộ

ề ớ ử ụ ị

ộ ng tác và c ng đ ng. Web 2.0 bi n Internet t ươ ừ ộ

ổ ộ ộ ậ ư i tiêu dùng n i dung đã tr ộ ườ

i sáng t o c a n i dung, b t đ u m i n i dung, c ng đ ng, và t ề ắ ầ ạ ủ ộ ươ ồ ộ

ớ ộ s không đ n 120 tri u dòng video đ ừ ố ế ệ

ứ ữ ậ ộ ỗ ớ

ố ườ ấ ớ ề ộ

Cu i cùng, các nhà cung c p d ch v đang nhìn th y s xu t hi n c a Video 2.0 ệ ủ ấ ự ấ m t nhà phân ph i trung tâm m t mô hình m i, trong đó video không còn t ố ộ ở b ng cách s d ng k t n i m t chi u cho các khách hàng b cô l p, nh ng thay vì tr ư ế ố ằ m t kho l u tr n i dung tĩnh nên t ữ ộ ế ồ thành đ trao đ i năng đ ng hai chi u, trong đó ng ở ể ng tác. S gia ng ự ườ ượ ả tăng nhanh chóng c a YouTube, đã đi t i c t ủ xu ng m i ngày ch trong m t vài tháng, nêu b t nh ng cách th c m i trong đó ỉ i tiêu dùng đang suy nghĩ v n i dung video và các c h i ti m năng r t l n cho ng các công ty có th t n d ng s thay đ i này trong quan đi m. ự ơ ộ ề ể ể ậ ụ ổ

ờ ế ụ ể ủ ị ệ ư ự

ơ ữ ẽ

ự c phát hi n, nó đ ệ ượ ủ

ấ ố quan đi m c a thuê bao, khi n i dung đ ượ ả ự ớ ầ ư ể ọ ộ ễ ể ầ ậ ỉ

ữ ộ Các bi n th c a d ch v video th i gian th c có ý nghĩa gì cho vi c l u tr n i ầ dung? Đ n gi n: yêu c u l u tr s phát tri n theo c p s nhân, d a trên nhu c u ể ả c yêu thuê bao. Và, t ừ ạ c u "bây gi ", v i kỳ v ng cho s ch m tr đ hình nh ch các ph n phân đo n ờ ầ c a m t giây. ộ ủ

ả ả ế ụ ấ

ấ ấ ộ ị ệ ệ ư ể

ng liên t c trong các c s c a nhà s n xu t n i dung. Văn b n (vi ụ ưở ợ ả ả

ụ ấ ộ ấ ả

ỉ ớ ắ ầ ư ạ ở

ề ổ ế ỉ ố ủ ự ệ ổ ế ằ ứ ộ

ầ ủ ả ươ

122

ơ Khi các rào c n công ngh và chi phí cho s n xu t n i dung ti p t c th p h n cho c hai chuyên gia và nghi p d , các nhà cung c p d ch v có th mong đ i nhanh ả t chóng, tăng tr ế ơ ở ủ blog), âm thanh (podcast), và hình nh (Flickr) đã tăng lên r t nhi u ph bi n. Ng ườ i dùng t o ra video ch m i b t đ u tr nên ph bi n, nh ng ch s c a s gia tăng nhanh chóng c a n i dung video đã có m t, b ng ch ng là vi c mua g n đây c a ủ ặ ủ ấ ng lai, đi u này gia tăng nhanh chóng c a s n xu t YouTube c a Google. Trong t ề hàng lo t n i dung 2,0 Video và d ch v có th s làm tăng yêu c u l u tr c a các ị ủ ạ ộ ầ ư ữ ủ ể ẽ ụ

ủ ộ ớ ộ ố ơ ớ ự ữ ể ặ ơ

ộ nhà khai thác b i m t s đ n đ t hàng c a đ l n h n n a so v i s phát tri n n i dung đã đ c th o lu n. ở ả ượ ậ

Phát tri n l u tr yêu c u ể ư ữ ầ

ổ ớ ể

ư ờ ế ở ộ ị ặ ấ

ẽ ộ ậ

c mua l ộ ố ộ ư ệ

Hai đ i m i công ngh l n, th i gian chuy n và VoD, đang lái xe m r ng l u ư ả c hai s có m t trong b t kỳ k ch b n ẽ ả không hoàn toàn đ c l p. Các nhà phân tích mong i vào th vi n VoD c a nhà khai thác ủ ẽ ượ c lo i b , vì nó đã có m t trong ạ ẽ ượ ạ ỏ ặ

ệ ớ tr . Dù tính năng này, nh ng h u h t có l ầ ữ đi u hành / thuê bao. Hai y u t ế ố ề đ i m t s n i dung phát sóng s đ ợ lâu dài, trong khi m t s n i dung phát sóng s đ ộ ố ộ th vi n VoD. ư ệ

ị ố ệ ế

ị ộ ẫ ể ộ ộ

ng ch y u cho n i dung video . Phân tích các nghiên c u các xu h ộ ứ ộ ế ố ướ

ồ ử ữ ạ

ủ ế ự ở ộ ấ

c l p đi l p l ặ ạ ở

ượ ặ ứ

ở ộ ẵ ồ

i ấ ằ ễ ạ ấ ằ ữ ế ậ ộ

ệ ự ẵ ụ ủ ồ ị

M t phân tích thú v DVD và doanh s bán sách (d n đ n khái ni m đ ượ ử c s d ng r ng rãi n i dung "đuôi dài") có th có liên quan đ xác đ nh m t y u t tăng ể ụ ng bán hàng tr ưở ồ c a "hit" d a trên hàng t n kho trong các c a hàng "g ch và v a", so v i hàng t n ớ ủ kho "m r ng" trong "chi phí th p" các c a hàng Internet. Rhapsody nghiên c u xem ứ ử đây, nh ng xét, Amazon và Netflix. Phân tích chi ti ư t s không đ ế ẽ trong k ch b n "chi phí th p" hàng t n kho, các nghiên c u cho th y r ng 20 đ n ế ấ ồ ả ạ hàng t n kho m r ng không có s n trong di n đàn "g ch 30% c a t ng doanh thu t ừ và v a" đ i th c nh tranh. Phát hi n này cho th y r ng, khi l p k ho ch m t th i ờ ủ ạ gian chuy n ho c d ch v VoD, s s n có c a hàng t n kho đuôi dài nay là ti m ề ặ năng đ t o ra doanh thu đáng k . ể ị ủ ổ ố ể ể ạ

ộ ộ ọ ờ

giá 12.000 gi ụ ố ớ ỷ

ả ị ể ượ ộ ể ấ ờ ỗ ộ

ở ả ế ặ ạ ộ m i ngày x 500 kênh). N u m t gi ề ồ ạ

ố ạ

c mua l ộ ả

ạ ng ngu n (ví d , ngu n c p d ụ ấ ồ

ộ ả

ữ ẽ

ơ ả ỗ ả ị

ộ c p d ch v cung c p 500 kênh, n i dung có th đ ấ m i ngày (24 gi ỗ s b xóa b i vì nó là b n sao n i dung, ho c vì quy n không t n t ộ ẽ ị c mua l dài, t c đ mà n i dung đ ượ ộ ẫ n i dung s đ trong kho ng th i gian hai tu n, 84.000 gi ờ ầ ờ ộ c t o ra th b n song song c a các n i dung đ ả ượ ượ ạ ủ li u khác nhau v i các qu ng cáo quy ho ch khác nhau đ ạ ớ ệ c u l u tr s nhân lên tuy n tính. (Là m t yêu c u c b n cho không gian l u tr ế ộ ầ ư b o t n, nó đ ả ồ ằ l gi ữ ạ Th i gian chuy n m t mình t o ra n i dung quan tr ng. Đ i v i m t nhà cung ờ c mua theo t ị đ nh r ng 50% n i dung này ằ i cho l u tr lâu ữ ư m i ngày i nó v n đáng k . Vào lúc 6000 gi ờ ỗ ể i. N u các phiên ẽ ượ ế ữ ồ c chèn vào), sau đó yêu ượ ữ ư ầ ẽ ượ c đ nh r ng m t b n duy nh t c a m i kênh phát sóng s đ ấ ủ i trong l u tr , không ph i là b n sao c khu. 2) ả ộ ả ả c gi ữ ượ ư ụ

Trong khi yêu c u l u tr có kh năng tăng tr ả ữ ầ ư ng đáng k b t k công ngh ể ấ ể

ớ ổ ưở ệ ớ

ả ả ơ ự ề ệ ố

ậ ố ộ ỹ

ụ ể ấ ị

ấ ụ ề ề ơ

123

ệ ấ c b n c a c s h t ng video, đ i m i công ngh m i cho phép các nhà cung c p ơ ả ủ ơ ở ạ ầ ủ đ qu n lý s phát tri n n i dung và phân ph i hi u qu h n nhi u. S gia tăng c a ự ể ể các công ngh nh video k thu t s chuy n sang cho các nhà khai thác cáp và IPTV ể ệ ư cho các nhà cung c p dây cho phép các nhà cung c p d ch v đ cung c p n i dung ộ ấ h n r t nhi u h n là có th có trong quá kh . Ví d , nhi u hãng v n t i có th cung ể ậ ả ơ ấ ng trình l p dân t c và đã tìm th y r ng nh ng l p trình t o ra doanh thu c p ch ạ ấ ứ ấ ằ ể ộ ươ ữ ậ ớ

ữ

ể ạ ấ ệ ộ ầ ộ

ươ ữ ổ ẫ

đáng k và là m t trong nh ng chi n l ộ ế ượ t c (và t bán ch y. Trong khi cung c p t ấ ấ ả theo yêu c u cũng s lái xe yêu c u l u tr b sung, nó có th s c c kỳ h p d n đ ầ ư ẽ ầ các c s thuê bao ng c thành công nh t cho các thuê bao video lên ng lai) hi n có dân t c t ng n i dung ể ể ẽ ự ị ấ i s d ng và s n sàng tr ti n cho các d ch v này. ả ề ườ ử ụ ơ ở ụ ẵ

ộ ầ ữ ồ

ấ ổ ế ể ẽ ở ư ộ ạ

ầ ư ư ậ ế

ế M t l n n a, tuy nhiên, các trình đi u khi n công su t này không bao g m đ n ề 2,0 mô hình, trong đó thuê bao t o ra video s tr nên ph bi n nh n i dung thông th ữ ườ h n n a ngoài nh ng trình đi u khi n đã đ ơ ữ ng (n u không nh v y). Mô hình này có th s leo thang các yêu c u l u tr ượ ể ẽ c th o lu n. ả ữ ể ề ậ

Ki n trúc đ c phân ph i n i dung thông th ng ế ượ ố ộ ườ

ồ ụ ư

ệ ố ộ ệ ố ố ộ ấ ứ ị

ệ ố ng thích v i thi ộ ơ ở ạ ầ ự ớ

đ a ph ươ ế ồ ạ ả ủ ư ợ

ế ị ủ ộ ố ườ ộ ệ ệ ố ươ ả ườ

ề ng h p, các h th ng l u tr ệ ố ợ ậ ư ộ

ữ ộ n i M t c s h t ng video nói chung bao g m m t h th ng ph l u tr dung và h th ng tr c tuy n. H th ng con dòng su i n i dung trong b t c đ nh ế ự t b c a thuê bao. Nhi u phiên b n c a các h th ng tr c d ng t ạ tuy n t n t ng và yêu i. Trong m t s tr ữ ị ng h p khác, h th ng m ng các máy c u l u tr c a danh hi u toàn b . Trong tr ệ ố ầ ư ch có ch a s k t h p c a đĩa và b nh truy c p ng u nhiên (RAM) l u tr n i ữ ộ ẫ ớ ủ dung b nh cache trong các phân khúc granularities nh . ỏ ữ ủ ứ ự ế ợ ủ ớ ộ

ự ế ứ ả s phân đo n n i dung x đ phân gi ờ ộ ộ

t l ở ỷ ệ ố c đây mua l ng ướ ộ ạ ộ ả ồ ể ộ ỗ

ạ ộ ậ ế ề ả ộ

Các h th ng l u tr n i dung ch a c hai n i dung phát sóng tr c ti p tiêu hóa ữ ộ ệ ố (th i gian chuy n) (tăng tr i x đ nh ưở ể ị i. N i dung này có th bao g m phim d ng m i gi ) và n i dung tr ạ ờ ị nh, s n xu t cho TV, và nh ng b phim đ c l p, mà cũng liên quan đ n nhi u ngh ữ ấ ả quy t và các đ nh d ng. ế ạ ị

ề ữ ư

ộ

ả ế ị ề ư ủ

ố ữ ộ

ả (đ i v i n i dung đ nét tiêu chu n). Mi n là h ẩ i h n l u tr t ớ ạ ư ẩ

t quá gi ớ ạ ư

ẵ ượ ườ

ch i thu nh p" tình hu ng đó là, m t doanh thu 20-30% b sung có th đ ấ ậ

ế Trong ki n ế trúc truy n th ng, nhi u nhà khai thác qu n lý l u tr trong các y u ả ố các danh hi u toàn b prepositioning, s d ng ph tr c tuy n b ng cách l u tr t ổ ữ ằ ố ự ệ ử ụ ể bi n xác đ nh hành chính c a m t m nh c a n i dung nh tiêu chu n quan tr ng đ ủ ộ ọ ư ộ ế i đa trên i pháp nh v y có m t gi l u tr n i dung đó. Đa s các gi ữ ố ư ậ ư ộ ệ hàng trăm đ n hàng ngàn gi t ờ ố ớ ộ ễ ế ừ ộ i h n l u tr , nó có th làm cho n i dung có s n trong các th ng không v ộ ể ữ ượ ố i h n dung l t quá gi ữ y u t tr c tuy n. Tuy nhiên, khi h th ng v ng l u tr ớ ạ ượ ệ ố ế ế ố ự ư ng là m t ch i d ch v " tình hình (th toàn b -title, các thuê bao kinh nghi m "t ộ ố ị ệ ộ ụ ừ , đi u hành có th kinh nghi m "d ch v không có s n" thông báo l ệ i). Trên th c t ụ ể ề ự ế ỗ ẵ ể ượ c "t ổ ố th c hi n b ng cách cung c p thu phí d a trên n i dung đuôi dài. ệ ằ ị ừ ự ố ấ ự ộ

Ki n trúc đ c phân ph i n i dung năng đ ng ế ượ ố ộ ộ

ứ ở ộ

ể ự ộ c n i dung m i đ ế ố ự ể ầ ể ớ ượ

124

Ngày nay, m t hình th c năng đ ng h n phân ph i n i dung ngày càng tr nên ố ộ ơ ế tr c tuy n đ t đ ng đ thay th ít kh thi. Cách ti p c n này cho phép các y u t ế c yêu ph bi n n i dung d a trên thuê bao nhu c u và đ có đ ượ ộ ộ c u ng n đ tr truy n. ộ ễ ầ ộ ế ậ ự ề ả ổ ế ắ

ấ

ộ ủ ượ ủ

đ nh r ng các ph ả ủ Hình 1 cho th y m t s đ khái ni m c a ki n ộ ơ ồ ủ ư ồ ủ ệ n i dung đ ữ ộ ả ị ế ố ớ ươ ể ằ

h th ng ph tr c tuy n. ế trúc này. Trong mô hình này, c k t n i v i m t m ng c a các m t m ng c a các máy ch l u tr ả ộ ng pháp k t n i Gigabit máy ch streaming. Bi u đ này gi ế ố ố Ethernet và 10 Gigabit Ethernet. Mô hình này xác đ nh không có giao th c phân ph i ứ n i dung c th gi a n i dung và các y u t ộ ị ế ố ệ ố ụ ể ữ ộ ụ ự ế

Hình 1: N i dung l u tr theo t ng c p và các m ng Streamer ừ ữ ư ấ ả ộ

ố ộ ộ ể ử ụ ả Mô hình phân ph i n i dung đ ng này có th s d ng m t trong ba ph ấ ộ ủ

ộ ầ ẩ

ả ươ ế ạ ậ ữ ế ề ọ

ộ ứ ươ ể ộ ớ

ế ự ế c nhi u c a đ tr và các v n đ khác đ ạ ng đ phân ph i video th i gian th c ti n b . Ph ờ ể ề ủ ộ ễ

ng pháp ti p c n khác và cung c p chi n l ấ ế ượ ượ ế ậ ộ ề ệ ươ ấ

ươ ng ộ ế trúc và các pháp l y và streaming n i dung yêu c u, tùy thu c vào kh năng c a ki n ầ ng pháp đ u tiên đ y m nh tiêu đ toàn-n p và dòng khác nhau. Tuy nhiên, hai ph ề ạ l y c hai đ u có nh ng h n ch khi n h không cung c p m t cách ti p c n lý ấ ấ ng pháp th ba, b nh cache- t ưở ố ượ c đi n vào phân đo n, có th tránh đ ạ ề trình bày b i các ph ả ơ c, hi u qu h n kh năng m r ng. ở ở ộ ả

Ph ng pháp 1: Tăng t c toàn b -Tiêu đ Fetch ươ ố ộ ề

ể ể ố

ố ớ ệ ố ữ ệ ự ằ ầ ế

ộ ễ ơ ầ

ộ ự ụ ộ c l y ra ph i đ ả ượ ấ ấ ể ấ ề ộ ờ ị

ả ặ

Đ i v i h th ng video không th đ dòng su i trong ăn, m t s cân b ng ph i ả ườ ng c th c hi n gi a ăn đ tr và băng thông n i dung. N u, ví d , yêu c u tr đ ộ ượ ừ h p x u nh t là có th ch i m t ph n c a n i dung không mu n h n hai phút t ơ ợ ộ ủ ể ầ l th i đi m đ ngh , sau đó m t b phim m t gi t 30 l n ở ỷ ệ ờ i tiêu chu n ho c 60 dòng, đó là, 120 Mbps cho n i dung MPEG-2 mã hóa phân gi ẩ Mbps cho đ nh nghĩa tiêu chu n MPEG-4. ộ ộ ộ ộ ẩ ị

ộ ộ Trong các h th ng tiêu đ toàn b n i dung ph i đ ề ả ượ

c khi đ ng nhanh chóng tràn ng p các liên k t. Ví d , trong h ề ướ c h p th tr ụ ướ ụ ấ ế

i đa là tám gi ư ậ ố ậ ể ượ ấ

ạ ộ

ướ ầ ề ậ ặ

125

ể ệ ố ệ truy n, ăn vào có xu h c l y ra trong vòng hai phút trên m t ộ phim có th đ th ng nh v y t ố ờ ố i toàn qu c, k t n i Gigabit Ethernet v i m t h th ng l u tr . Trong m t m ng l ữ ư ộ ệ ố ế ố ờ khu v c, ho c th m chí đ a ph ng, xác su t c a tám hay nhi u yêu c u đ ng th i ự ấ ủ ươ cho n i dung đuôi dài là r t cao, nh là xác su t c a các yêu c u đ ng th i cho 80 ộ ớ ị ấ ồ ờ ấ ủ ư ầ ồ

ự ế ạ ơ ộ ớ

ế ủ phim trong m t liên k t Ethernet 10 Gigabit trong m t m ng l n h n. Tr c tuy n c a các b phim đ nét cao th m chí không kh thi theo mô hình này. ả ộ ộ ậ ộ

Cách 2: Progressive Fetch

ờ ấ ữ ệ ố ố ớ

ấ ớ ộ ễ

c v i t c đ dòng, dòng có th b t đ u sau khi t ố ồ ỏ ể ắ ầ ể ắ ầ c cung c p v i đ tr ng n h n và đòi h i ít băng thông. Gi ơ ắ ượ ớ ố ộ

ự ộ ễ ấ ứ

ộ ế ủ ế ủ ụ ữ ộ ủ ư

ộ ả ộ ớ ố

ế ệ ự ớ

c gi c yêu c u đ gi ầ i thi u s ch m tr ệ ự ậ ể ớ

ấ

ệ ố ộ ớ

i thi u jitter, kho ng cách cũng s đ ả ệ ng, các h th ng tr c tuy n s đ ườ ệ ố ể ử ể ễ ơ ữ

ể ộ ị ụ ậ ờ

c đ m thêm h n n a. Đ i v i nh ng h th ng có th b t đ u h p đ ng th i trong khi nu t, n i dung ộ ố có th đ s n i dung ả ử ộ ể ượ ể ủ ệ ố i thi u c a h th ng mà là thu đ tr c tuy n c a ăn đ tr đã trôi qua. Tuy nhiên, b t c khi nào streamer b t đ u tr c ự ắ ầ tuy n, nó ph thu c vào kh năng c a m ng máy ch l u tr n i dung đ ti p t c ể ế ụ ả ủ ộ cung c p n i dung v i t c đ dòng, mà không có jitter. N u các m ng máy ch n i ả ấ i thi u trong đ u ra tr c tuy n. dung gi ế ẽ ượ ầ ớ Thông th ễ ự ế ẽ ượ ế b sung đ x lý b t kỳ jitter ti m năng. Vì v y, trong khi m t h th ng tr c tuy n ề ự ậ ổ ộ ệ ố i thi u có th có th ăn n i dung v i m t đ tr 10 giây, h th ng có th k t thúc gi ệ ớ ộ ộ ễ ể ể ế ộ s ch m tr h n n a. Và, k t khi t m d ng màn hình hi n th khi underruns b ạ ể ừ ự ậ ị c trong m t d ch v video th i gian đ m s đ ấ ể ệ th c, s ch m tr có th có đ ượ ệ ự ừ c coi là không th ch p nh n đ ượ ơ ữ ẽ ượ ự ậ ễ ể

ị ả ầ ễ ệ ố

1-2 phút) và sau đó b t đ u ch i. Thông th ẽ ườ ể ộ ơ ề ớ ự ậ ủ ự

ự ế ử ụ ắ ầ ươ ễ ả ậ

ươ ớ

ng pháp này, v n còn m t kh ẫ ể ộ ị ẽ ẽ ạ ố ộ

ớ ộ ệ ứ ự ế

ườ ấ ả

ề i pháp nh v y trên các m ng ch đ ệ ử ư ậ ạ

Trong k ch b n này, h th ng có th m t ph n ăn tiêu đ v i s ch m tr dài ng, c a máy tính d a trên h n (có l ơ ng pháp này, trong đó s ch m tr x y ra đ u ầ tri n khai tr c tuy n s d ng ph ự ể ả tiên và sau đó tr c tuy n b t đ u. Tuy nhiên, v i ph ế ắ ầ ự năng m ng s không th duy trì t c đ dòng, và do đó màn hình hi n th s đóng ể băng. (Trong máy tính d a trên các ng d ng tr c tuy n, "làm m i b đ m" bi u ể ụ ự ng xu t hi n khi đi u này x y ra.) Ngoài ra cho v n đ này, các nhà khai ng th t ề ấ ượ c th thách v i quy mô các gi thác cũng s đ ế ộ ẽ ượ ớ n , đ u vào / đ u ra (I / O ) h th ng, và các h th ng con đĩa. ệ ố ầ ổ ầ ả ệ ố

Các v n đ v i cách ti p c n l y ti n b bao g m: ế ậ ấ ề ớ ế ấ ồ ộ

ố ộ ụ ủ ể ộ ợ

ng ngày càng tăng song song đ ng th i l y ho t đ ng • Khó khăn c a nhân r ng các h th ng ph phân ph i n i dung đ phù h p v i ớ ờ ấ ệ ố ồ ạ ộ s l ố ượ

tr c tuy n đ c gi i h n • t ng h p th c hi n ch c năng ăn v i các y u t ứ ế ố ự ế ượ ự ệ ợ ổ ớ ớ ạ

i, và nh v y) th ủ ạ ậ ư ậ ườ ng

• Th thu t ch đ (nhanh chóng chuy n ti p, quay l c t o ra trong th i gian th c, làm h n ch m r ng quy mô đ ế ể ế ở ộ ế ộ ờ ự ạ ượ ạ

Ng i đi u khi n có th s d ng ph ề ươ ườ ể ử ụ ấ ộ

ả

ự kho ng 1%), mi n là h th ng l u tr n i dung có th ệ ố ế ấ ư ữ ộ

ể ầ ố ủ ộ ặ ẽ ố ả ộ

ứ ố ớ ễ ễ ư ậ ệ ả ự ứ ệ

ng pháp l y ti n b trong các tình ơ hu ng trong đó t n s c a n i dung kéo bên ngoài là c c kỳ th p (có kh năng ít h n ố ể nhi u so v i 10%, ho c có l ớ ề phân ph i các dòng n i dung nh v y (tránh tranh quá m c đ i v i m t duy trì t ộ l ỷ ệ ế c chia s và hi u qu th c hi n các giao th c), và mi n là các bi n tr c chính đ ượ th ch m tr đ ễ ượ c ch p nh n thuê bao. ậ ụ ể ậ ẻ ấ

126

Cách 3: Segmented cache đi n ề

ố ươ ộ ộ

M t n i dung ph ử ụ ấ ả ộ ễ ấ ớ ể

ng pháp phân ph i thay th cung c p c đ tr th p (d ế ạ ộ ề ộ ỏ ủ ố ị ượ

ạ ệ ầ ộ

ướ i i thi u là phân đo n b nh cache-đi n. Trong mô ộ c đ nh nghĩa nh là m t ph n nh c a n i dung, v i ớ ầ c đ i di n cho m i phân đo n c a 64 kilobyte. Mô hình này yêu c u và ỗ ướ ạ ố t c các ph n c a h th ng, bao g m l u tr , phân ph i, ạ ư ạ ủ ầ ủ ệ ố ấ ả ư ữ ồ

300 ms) và s d ng băng thông t hình này, các phân đo n đ m t kích th truy n phân đo n trong t ề và streaming.

ớ ạ ề ế ươ

ể ừ ậ ộ ỗ ợ ủ

ư ộ ớ Trong ph ấ ả ư

ờ ư ạ ữ ệ ố ộ ơ ế ổ ễ ộ ữ ữ ạ

ạ

ệ ố ụ ớ ệ ụ ộ ị

ậ ổ ế ộ ươ ế ộ ị

ư ộ ộ ạ ầ ồ

ầ ậ ề ơ ỹ

ự ệ ạ

ử ụ ớ ộ ộ ấ ề ầ ặ ậ

ố ộ ồ

b nh đ m. ng l i t ng pháp ti p c n b nh cache-đi n vào phân đo n, b nh đ m ớ ệ ộ khi mô hình đòi h i ỏ cung c p m t c ch b sung h tr c a các phân đo n, k t ượ c ph i l u tr vĩnh vi n n i dung trong các m ng l u tr chính nó. B nh cache đ ả t ả ồ ấ i ích cho h th ng b ng cách b o t n t đ nh nghĩa là l u tr t m th i, mang l i l ằ ạ ợ ị ộ ỹ c các lo i tài nguyên (đĩa, xe buýt, b nh ) trong h th ng. B nh đ m là m t k ộ ớ ộ ả thu t n i ti ng và tri n khai r ng rãi cho các d ch v nh ph c v các trang web. ể ụ ng, N u m t phân đo n c a n i dung trong m t tài nguyên b nh cache đ a ph ủ ộ ớ c yêu c u b ng cách s d ng m t ngu n tài nguyên đ t sau đó nó không c n đ ắ ằ ượ ụ ti n h n nh m ng I / O. K thu t qu n lý b nh cache đáng k làm gi m tiêu th ả ể ả ư ạ ặ t là m ng I / O. Trong m t c u hình l u tr tài nguyên, đ c bi l n, khu v c ho c ặ ư ữ ớ toàn qu c, n i mà nó có kh năng là hai ho c nhi u ng i s yêu c u truy c p vào ườ ẽ ả ơ ố m t ph n c a n i dung đuôi dài đ ng th i, phân ph i n i dung đuôi dài cũng có th ể ầ ủ ộ ờ ộ h ợ ừ ộ ưở ớ ệ

ấ

Hình 2 cho th y m t h th ng phân c p b nh đ m đa t ng. Tier 1 là l u tr ớ ệ ấ đó n i dung đ ượ ộ ộ ư ờ

ư ầ ễ ứ i, t ướ ừ ầ

ấ ớ ữ ớ ệ

ư ấ ị ỏ ủ ổ ế ể ượ ặ ộ ệ ố ạ ạ này chi m m t t ộ ỷ ệ ế ở ươ ộ ộ ệ ố

ử ụ ặ

ộ

ng. T ng 3 là m t th vi n n i dung đ a ph ư ệ ươ ử ụ ằ ậ

ng tr c c a n i dung và có th đ ể ượ c t ố

ự ủ ộ ặ ả

ươ ị

i video qu c gia v i ít nh t là m t b n duy nh t c a t ng, khu v c, và th m chí c ấ ủ ấ ả ớ

127

ữ c di n ra trong th i gian g n gũi nh t v i các c nh m ng l ầ ph n trăm nh c a ph n c ng (RAM) vì hi u ệ th c. L u tr l ầ ự ệ qu b nh đ m cung c p b i các thu t toán ph bi n n i dung năng đ ng, h ộ ậ ả ộ c đ t trong m t h th ng duy ng l u tr có th đ th ng s d ng. Tier 2 là đ a ph ố ữ nh t ho c trong m t h th ng ngang hàng k t n i b i băng thông t c đ cao c a đ a ủ ị ố ộ ế ố ở ấ ộ ệ ố ổ ế ng cho phép n i dung ph bi n ph ộ ươ ị ộ ầ ươ ng và truy c p b ng cách s d ng các tài nguyên m ng ch c t đ đ ạ i đ a ph ể ượ ổ ứ ạ ị ặ ấ c đ t b t không t n kém. T ng 4 là ngu n th ườ ồ ầ c n i nào, ngay c trong m t qu c gia ho c siêu headend. V i b nh đ m theo ố ộ ứ ơ ớ ệ ớ ộ ả t ng c p, các nhà khai thác có th xây d ng đ a ph ậ ự ể ấ ừ ự t c các n i dung có m ng l ộ ộ ả ấ ố ướ ạ s n, c hai chi c đuôi ng n và đuôi dài. ả ẵ ế ắ

Hình 2: Caching Hierarchy

Caching là m t ph ng pháp ph bi n đ t ộ ươ ổ ế

ư ấ

ể ố ư ệ ố ố ấ

ư ệ ố ớ ỏ

i u hóa s k t h p c a các thành ự ế ợ ủ đ t ti n nh t nh ng ư ữ ắ ề ư đĩa. RAM l u ổ ữ là m i l n so v i giao di n h th ng máy tính nh (SCSI) l u tr , và 100 l n ầ ữ ữ ố ế ph n chi phí cao và chi phí th p trong các h th ng. L u tr ầ ấ hi u su t cao nh t là RAM, trong khi l u tr ít t n kém nh t là các ệ ấ tr ệ ư ữ đ t h n so v i công ngh tiên ti n l u tr n i ti p (SATA) đính kèm. ế ư ắ ơ ấ ườ ầ ớ ệ

ớ ộ ề ạ ấ

ớ ứ ơ ộ

ng pháp. Trong m t ki n ề ộ

ộ ộ ế ứ ữ ệ

ng lai c a c hai n i dung ph t c các v k ch t ế ố ư ượ ậ ủ ả ượ ừ ộ ủ ở ị ấ ả ươ

ề Các ch c năng b nh cache-đi n vào phân đo n là m t chi phí th p h n nhi u ơ ch c năng h n so v i ăn ch c năng trong tiêu đ toàn b ti n b và tăng t c l y các ố ấ ứ ứ ề ệ c th c hi n ph ế trúc b nh cache-đi n, ch c năng ăn đ ộ ự ớ ươ l u tr n i dung. Chi phí c a ăn (siêu d li u, t p tin l a, kh năng b i các y u t ữ ộ ở ả ph c h i) đ ổ c phân b trên t ụ ồ ổ bi n và đuôi dài. ế

ớ

ề ầ ộ ể

ể ự ạ ơ ế ố ự ớ ứ ộ ệ ố ứ ủ ề ế

ệ ầ ủ ấ ả ể ổ ợ ớ

ụ ượ ả ả ị

ổ ế ợ

ư băng thông m ng đ đ t ộ ự ữ ạ ạ

V i mô hình b nh cache-đi n vào phân đo n phân ph i n i dung, các nhà ố ộ khai thác cũng có th đáp ng yêu c u đ tr th p h n nhi u. Ví d , nhà khai thác có ụ ộ ễ ấ tr c tuy n là nh n th c c a băng th th c hi n m t h th ng trong đó các y u t ậ t c các dòng, và phân khúc c a nó có th t ng h p I / O v i các thông nhu c u c a t ủ ả t c các dòng ch y. c duy trì cho t y u t n i dung đ giúp đ m b o d ch v đ ấ ả ể ế ố ộ i ích c a b nh đ m cho n i dung ph bi n (l u tr ph bi n n i dung B i vì các l ữ ổ ế ộ ủ ộ ớ ệ ở không t o ra m ng I / O), mô hình này d tr ấ đ ng l y ủ ể ự ộ ạ n i dung đuôi dài. ộ

ạ ề ố ộ

ổ ể ộ ị ữ ụ

ề ộ ộ ụ ể ể ặ ắ

ả ứ ả ộ

128

ng t Cache-đi n vào phân đo n mô hình phân ph i n i dung cũng cho phép nhanh chóng chuy n đ i gi a các tiêu đ n i dung khác nhau. Ví d , trong m t k ch b n ả qu ng cáo nh m m c tiêu (trong m t phát sóng chuy n ho c th i gian chuy n môi ả ể ng), m t chèn qu ng cáo nhúng, đòi h i ph i có b y giây đ ph n ng, có th tr ỏ ườ nh v y, m t s các c x lý v i m t th i gian ph n ng ph -300 ms. T đ ụ ượ ử ờ ể ự ư ậ ả ươ ả ờ ộ ố ả ứ ớ ộ

ề ộ

ộ ố ụ ề

ả ụ ề ư ấ ừ cu c đi u tra c a Da Vinci` '") cũng có th đ t nh t t ể ượ ử ộ ữ ề ệ ấ

ư ạ ả

ắ

d ch v m i h n nh remixing c m phân khúc tiêu đ n i dung nhi u (ví d , cung ụ ớ ơ ị c x lý mà c p "Các c nh t ủ ả ấ không qu n lý toàn b -danh hi u đ n v c a granularity, r t nhi u tăng l u tr và ị ủ ư ơ ộ băng thông m ng hi u qu . Và, trong t ng lai, nh thuê bao ki m soát remixing n i ể ươ ệ dung đuôi dài (ví d , b qua intros ho c xe kéo), t c ngh n c a t ồ ự t c các ngu n l c, ặ ẽ ủ ấ ả ụ ỏ c gi m. bao g m c m ng I / O, cũng s đ ả ẽ ượ ả ạ ồ

Ki n trúc thông minh h n: N i dung Giao hàng t n n i h th ng Cisco ậ ơ ệ ố ơ ộ ế

Các nhà khai thác nhi u h n và nhi u h n n a hi n nay đ t t ệ ữ ạ ớ ế

ộ ề ả ơ ư

ụ ữ ệ ố ơ ể ở ộ ị ộ ộ ư ậ ủ ộ ể

ầ ộ

ệ ụ ầ ờ ủ ớ ấ ụ ị ể ỗ ợ ả ươ ậ ộ ộ

ụ ớ ế

ị

ư ộ ễ ậ ữ ạ

ớ ả ạ ớ

ng, h th ng video t p trung. ậ ằ i k t lu n r ng ề m t b s u t p c a các m ng l u tr có th m r ng n i dung là m t ph n không ầ ộ ữ th tách r i c a m t end-to-end, h th ng d ch v video th i gian th c. V i nh ng ờ ớ ự yêu c u m i xu t hi n trong n i dung đuôi dài và 2,0 tiên ti n cá nhân d ch v , các ấ ế ng pháp truy c p n i dung có th h tr c hai nhà cung c p d ch v c n m t ph ị kh i đ ng, đ tr c a dòng su i và các d ch v m i tiên ti n nh đ tr , không dung ị ố ộ ễ ủ ở ộ n p remixing. Các nhà cung c p d ch v cũng đang ngày càng nh n th c r ng m t ộ ụ ấ ạ ứ ằ ặ c đ t ki n ế trúc phân tán, trong đó các dòng v i b nh cache l u tr t m th i đ ờ ượ ư ớ ộ g n v i các c nh c a m ng có th cung c p kh năng m r ng đáng k và l ế i th ợ ể ở ộ ấ ầ băng thông hi u qu h n thông th ệ ố ủ ả ơ ể ườ ạ ệ ậ

ng nên s d ng ph Các h th ng video lý t ệ ố

ưở ố ộ ố ộ ớ ớ ộ ơ

ệ ề ệ

ơ ự ị ủ ể ấ ươ ầ ể ở ộ ằ ị ử ụ ụ ộ

ể ẳ

ự ạ ậ ụ ặ ị

ể ủ ộ

ộ ố ơ ự ấ ế ữ ụ ữ ậ ờ ấ ơ

ng pháp phân ph i b nh cache ử ụ đi n vào phân khúc, phân ph i n i dung theo yêu c u trong ít h n so v i toàn b danh ờ hi u đ n v c a granularity và có hi u qu có th m r ng các d ch v video th i ả ớ ệ gian th c đ c u hình khu v c và qu c gia. B ng cách s d ng b nh đ m ố granularity phân khúc, ch ng h n m t h th ng video có th làm gi m băng thông ả ộ ệ ố ng đ . Và, tiêu th cho các d ch v video v n chuy n m t s đ n đ t hàng c a c ộ ủ ườ ể v i các m ng l u tr t p trung, nó có th kh u hao s phát tri n c a n i dung t nx ể ừ ớ và h n th n a) trên d u chân toàn b khu (nx 1.000.000 gi 1000 gi ộ ờ ờ v c và qu c gia. ự ả ư nx 100.000 gi ố

ơ ộ

t c các n i dung mà h yêu c u phát sóng, th i gian thay đ i, và ch ệ ố ộ ề ả ộ

ầ ầ

ằ ườ N i dung H th ng Cisco Giao hàng t n n i (CDS) k t h p t ấ ọ ọ ề ự

ủ ề ấ

ấ ế ệ ế ả ị

ấ ớ

ệ ề ả ổ ộ ữ ư ả

ươ ủ ọ ụ ị i vào m t gi ề ả ị ữ ả ộ

ể ử ụ ộ ủ

129

ế t c các chi n ậ ế ợ ấ ả c này thành m t n n t ng duy nh t cho phép các nhà khai thác cung c p cho các l ấ ượ ế thuê bao v i t ổ ớ ấ ả ờ t qua h th ng VoD đ VoD b t c khi nào và tuy nhiên h yêu c u. CDS Cisco v ấ ứ ệ ố ượ ộ ng b ng cách cung c p đi u hành v i m t n n t ng thông minh d a trên thông th ớ ộ ề ả ng ti n truy n thông m ng, cung c p cho các th h ti p theo c a gi i trí, ph ả ạ t ổ ng tác, và các d ch v qu ng cáo cá nhân cho thuê bao c a h . N n t ng này b ụ ươ ế sung m i nh t cho IP Cisco m ng th h m i (IP NGN) D ch v trao đ i khung k t ế ệ ớ ạ i pháp h p video ăn, l u tr , phân ph i, cá nhân, và kh năng truy n t ả ố ợ ươ mà các nhà khai thác có th s d ng đ cung c p nh ng n i dung b n đ a hoá, t ng ấ ể tác, và cá nhân trên toàn m t danh m c đ u t ế ị t b ngày càng tăng c a các thi ầ ư ụ heterogonous.

Không gi ng nh các gi ố ả ư ủ ư

ầ ư ư ệ

ớ ứ

ủ ủ ằ ắ

ố ộ ộ

ệ ạ ấ ớ ị

ộ ng lai . ớ i pháp VoD đ u, ch c năng nh máy ch video l n, ứ ộ t p trung và vô cùng khó khăn v i quy mô nh là c s thuê bao và các th vi n n i ơ ở ớ ậ i video th c s không ch là dung l n, CDS Cisco có ch c năng nh m t m ng l ư ộ ỉ ự ự ướ ạ ế m t máy ch video. B ng cách n m l y đ y đ các kh năng c a m ng IP và chi n ạ ả ầ ủ ấ ộ c phân ph i n i dung nêu trong bài báo này, CDS Cisco bao trùm m t mô hình l ượ hoàn toàn m i cho vi c cung c p các d ch v video thuê bao, đ i di n cho m t gi ả i ệ ụ pháp video nhi u h n n a hi u qu chi phí linh ho t, và s n sàng cho t ả ề ơ ữ ươ ệ ẵ ạ

ổ ụ ế ượ ủ ọ ể ế Khi các nhà cung c p d ch v âm m u chi n l ị

ộ ể ấ ệ

ượ ấ ế ị t b truy c p, và đ cung c p trên l ể

ấ ọ ầ

c thi ươ

ế ế ể ỗ ợ ấ ả ầ t qua các thi ủ ấ ả t k đ h tr t ủ ấ ấ

ầ

ợ ấ ả ủ ớ ộ

ơ ệ ầ ố ự ệ ộ

ộ ủ ự

ạ ọ

c c a h đ bi n đ i thành các ư ế ố nhà cung c p kinh nghi m, đ cung c p cho khách hàng m t "cu c s ng k t n i", ộ ố ấ i h a c a 2,0 trong đó n i dung v ờ ứ ủ ộ ậ i Video đ dân ch hóa s n xu t và phân ph i n i dung video, h c n m t Video gi ả ể ộ ố ộ ầ ng lai. H cũng c n pháp đ t c các yêu c u này trong t ọ ượ ầ ng i pháp cung c p đ y đ các công c đ cung c p, kinh nghi m video t m t gi ươ ệ ả ộ ụ ể , và là m t ph n tác cá nhân, và ch t l ầ ng cao mà khách hàng yêu c u ngay bây gi ộ ờ ấ ượ ả t c các khía c nh c a đ nh, b o c a m t khuôn kh video l n h n IP tích h p t ị ạ ổ ủ t h n. qu n, và th c hi n m t kinh nghi m khách hàng t ố ơ Là m t thành ph n c t lõi ả i pháp IPTV c a Cisco, các CDS Cisco xây d ng d a trên chuyên môn IP và c a gi ự ả ủ VoD c a Cisco và lãnh đ o các video c a khoa h c Atlanta trong các headend và ủ ủ ệ i pháp video th c s toàn di n. trong nhà khách hàng đ cung c p m t gi ả ự ự ể ấ ộ

4.2.3. D ch v VPN ụ ị

ị ả ấ ụ ạ ế ố ạ

ệ ư ộ

ạ ạ ấ ộ ị ị

ử ụ ứ

ươ ứ ủ ế ứ

Là d ch v m ng riêng o do VNPT cung c p, cho phép k t n i các m ng máy tính c a doanh nghi p (nh các văn phòng, chi nhánh, c ng tác viên t xa, v.v...) ừ ủ thu c các v trí đ a lý khác nhau t o thành m t m ng duy nh t và tin c y thông qua ộ ậ ng th c chuy n vi c s d ng các liên k t băng r ng xDSL. MegaWAN s d ng ph ể ệ ử ụ ộ ế m ch nhãn đa giao th c (Multil Protocol Label Switching), giao th c c a m ng th ạ ạ h ti p theo (NGN). ệ ế

ề ế ạ ấ ố

ế ố ị

MegaWAN cung c p k t n i m ng riêng cho khách hàng trên n n m ng ạ ơ IP/MPLS. D ch v VPN/MPLS cho phép tri n khai các k t n i nhanh chóng, đ n ể gi n, thu n ti n v i chi phí th p. ụ ớ ệ ả ấ ậ

S d ng MegaWAN, khách hàng có th v a truy nh p m ng riêng o v a truy ả ừ ử ụ ể ừ ậ ạ

c p Internet (n u khách hàng có nhu c u). ậ ế ầ

ng dây thuê bao s xDSL k t h p công ngh Công nghệ: S d ng đ ử ụ ườ ế ố ợ ệ

VPN/MPLS.

T c đ k t n i ầ ủ ố ộ ế ố : Cung c p các t c đ linh ho t m m d o tuỳ theo nhu c u c a ố ộ ề ẻ ạ ấ

khách hàng.

Kh năng đáp ng c có d ch v ADSL, ứ : T i các t nh và thành ph trên c n ả ướ ả ạ ố ỉ ụ ị

130

SHDSL do VNPT cung c p. ấ

Giá c cướ : Giá c ướ c m m d o theo t ng lo i t c đ . ạ ố ộ ừ ề ẻ

MegaWAN đ c bi ch c/ công ty ho t đ ng trong lĩnh ậ ệ ổ ạ ộ ứ ớ

131

v c tài chính, ngân hàng, v i t c đ truy c p và tính b o m t cao. ự ậ ả t thích h p v i các t ợ ớ ố ộ ậ

Ch ng 5: M T S NG D NG MULTIMEDIA ươ Ộ Ố Ứ Ụ

5.1. M ng thông tin toàn c u (Internet) ạ ầ

1. Internet là gì?

ệ ầ ạ

ạ tính trên kh p th gi ế ớ Internet là m ng máy tính toàn c u k t n i hàng tri u máy tính và m ng máy ế ố i và s d ng b giao th c truy n thông TCP/IP. ứ ử ụ ề ắ ộ

M t s ng d ng c a Internet: ụ ộ ố ứ ủ

+ T o ra 1 ph ng th c giao ti p hoàn toàn m i gi a con ng i v i con ng i. ạ ươ ứ ữ ế ớ ườ ớ ườ

VD: Chat, đi n tho i Internet… ệ ạ

ả ườ i kh năng thâm nh p đ n nhi u ngu n thong tin ế ề ậ ồ

th + Đ m b o cho m i ng ọ ng tr c, các d ch v mua bán, truy n t p… ị ả ề ệ ả ự ụ ườ

2. K t n i Internet b ng cách nào? ế ố ằ

a) S d ng modem qua đ ng đi n tho i: ử ụ ườ ệ ạ

+ Máy tính c n cài đ t modem qua đ ng đi n tho i. ặ ầ ườ ệ ạ

+ Ng ụ ấ ồ ợ ớ ị ể ượ ấ c c p

quy n truy c p g m: ề i d ng ký h p đ ng v i nhà cung c p d ch v Internet ISP đ đ ườ ự ậ ồ

User name: tên truy c p.ậ

Password: m t kh u. ẩ ậ

S đi n tho i truy c p ạ ố ệ ậ

Cách k t n i này thu n ti n cho ng i dùng nh ng ế ố ệ ậ ườ ư t c đố ộ đ ườ ề ng truy n

không cao.

b) S d ng đ ử ụ ườ ng truy n riêng: ề

+ Thuê đ ng truy n riêng n i t ườ ố ừ ề máy đ n nhà cung c p d ch v . ụ ế ấ ị

c dùng đ k t n i v i nhà ủ ạ ượ ể ế ố ớ

ề cung c p d ch v Internet. + M t máy y quy n (Proxy) trong m ng LAN đ ấ ộ ị ụ

u đi m ng truy6èn cao. Ư ể là t c đ đ ố ộ ườ

c) M t s ph ộ ố ươ ng th c k t n i khác: ứ ế ố

ng truy n ADSL (đ ng thuê bao b t đ i x ng) + S d ng đ ử ụ ườ ề ườ ấ ố ứ

- T c đ cao h n k t n i đi n tho i. ơ ế ố ố ộ ệ ạ

- Giá thành ngày càng h nên đ c r t nhi u ng i l a ch n. ạ ượ ấ ề ườ ự ọ

ứ ế ố ậ ấ

- Công ngh không dây Wi – Fi là ph ọ ệ ọ ơ ng th c k t n i m i nh t, thu n ti n ệ ớ ươ ộ nh t, k t n i m i n i, m i th i đi m.: đt di d ng, máy tính xách tay… ể ế ố ấ ờ

- D ch v k t n i Internet qua đ ụ ế ố ị ườ ng truy n hình cáp. Ch ng h n: Truy n hình ẳ ề ề ạ

132

cáp VTC…

3. Các máy tính trong Internet giao ti p v i nhau b ng cách nào? ế ớ ằ

ạ ộ ổ ớ ợ ử

Các máy tính trong Internet ho t đ ng và trao đ i v i nhau đ*u c là do chúng cùng s d ng b giao th c truy n thông TCP/IP. ụ ứ ề ộ

TCP (Transmisson Control Protocol):

- Là giao th c cho phép hai thi t b truy n thông trong m ng k t n i v i nhau ứ ế ị ế ố ớ ề ạ

và trao đ i các dòng d li u (đã đóng gói) ho c thông tin c n truy n. ữ ệ ề ầ ặ ổ

ả ả ữ ệ ở máy g i thành gói nh có khuôn d ng, kích ỏ ạ

- Đ m b o phân chia d li u c xác đ nh và ph c h i d li u g c ử máy nh n. th ụ ồ ữ ệ ố ở ị ậ ướ

IP (Internet Protocol):

ế ề ệ ờ ị ị

Là giao th c ch u trách nhi m v đ a ch và đ nh tuy n đu ng truy n, cho phép ỉ , đ c l p. các gói tin đi đ n đích m t cách riêng l ề ị ẻ ộ ậ ứ ế ộ

N i dung gói tin g m: ồ ộ

- Đ a ch nh n. ỉ ậ ị

- Đ a ch g i. ỉ ử ị

- D li u, đ dài. ữ ệ ộ

- Các thông tin ki m soát, ph c v khác. ụ ụ ể

*Làm th nào gói tin đ n đúng ng ế ế ườ i nh n? ậ

ế ể ờ

ả ỉ ả ạ ỗ ị

Đ gói tin đ n đúng máy ngu* i nh n (máy đích) thì trong gói tin ph i có thông ậ tin đ xác đ nh máy đích. M i máy tính tham gia vào m ng ph i có đ a ch duy nh t ấ ị ể đ*u c g i là đ a ch IP. ợ ọ ỉ ị

ở ấ - Đ a ch IP trong Internet: Là m t dãy b n s nguyên phân cách nhau b i d u ố ố ộ ị ỉ

ch m (.) ấ

Ví d : 172.154.32.1 ụ

- Đ thu n ti n cho ngu* i dùng đ a ch IP đ c chuy n sang d ng kí t (tên ệ ể ậ ờ ỉ ị ượ ể ạ ự

mi n).ề

Ví d :ụ

http://thptxuanloc.com www.google.com.vn www.edu.net.vn

5.2. H th ng h i th o truy n hình (Videoconference Systems) ệ ố ộ ề ả

ị ề ề ế ạ

ệ ứ ế ờ

ị

H i ngh truy n hình là công ngh m i mang l ộ ch c, doanh nghi p. Nó không ch giúp ti ổ ệ t là không đ n gi n. Nó ph thu c vào nhi u y u t ụ ể ề ế ố ả ơ ộ

ộ i pháp, thi ự ể ệ ầ ị

i nhi u ti n ích thi t th c cho ệ ệ ớ ự t ki m chi phí, th i gian mà còn các t ệ ỉ nâng cao văn hóa doanh nghi p. Tuy nhiên đ có m t h th ng h i ngh truy n hình ề ộ ệ ố t b , nhà t nh : gi ế ị ư ố ỹ cung c p d ch v m ng, v.v... do đó các doanh nghi p c n tìm hi u và l a ch n k ọ đ áp d ng phù h p v i nhu c u c a mình. ớ ể ả ụ ạ ợ ầ ủ ấ ụ

133

Yêu C u Chung C a Gi ủ ầ ả i Pháp H i Ngh Truy n Hình. ị ề ộ

1. Yêu c u thi ầ t b ế ị

Các h th ng HNTH đa đi m g m 4 thành ph n c b n: thi ế ị ầ ơ ả ầ ồ

t b VCS), thi ệ ố ế ị ể

ố t b đ u cu i t b đi u khi n đa đi m (MCU), Gateway và Gatekeeper. t b ghi hình ể t b chia s d li u, thi ế ị ế ị ế ị

ể ế ị ề t b tùy ch n khác (thi ọ i hình nh Video Conferencing, thi ế ị ậ ị HNTH (Thi Ngoài ra còn có các thi l ạ t b l p l ch và qu n lý h i ngh , …) ả ẻ ữ ệ ộ ả ị

- Thi ứ ế ị ả

ồ ể

ệ ế ố ế

t b VCS: Có ch c năng thu nh n hình nh, âm thanh (qua camera, micro) ậ ớ mã hóa chúng r i chuy n qua giao di n m ng. Các VCS còn có c ng giao ti p v i ổ ế ạ máy tính vào máy tính (PC, Laptop) cho phép k t n i và trình chi u các tài li u t ệ ừ phiên làm vi c HNTH. VCS s d ng màn hình TV, màn hình máy tính ho c máy ặ ử ụ chi u làm thi t b hi n th và có th s d ng b t kỳ h th ng âm thanh nào có s n. ệ ế ị ể ể ử ụ ệ ố ế ấ ẵ ị

- Thi ề ể

các thi ả

ậ ả ị

ầ ủ ạ

ng ti n, đa m ng thi ế ị ươ ầ

ầ ệ ế ố ư

t b MCU: Có ch c năng đi u khi n đa đi m, cho phép k t n i nhi u ề ể ế ị ế ố ứ ượ VCS vào m t phiên làm vi c HNTH. Hình nh, âm thanh t c t b VCS đ ộ ừ ế ị ệ i qu n lý h th ng. Ngòai nh n v , tr n và chia hình hi n th theo yêu c u c a ng ệ ố ườ ể ề ộ k t n i các đ u cu i tho i (Voice only) vào phiên làm vi c ra, MCU còn h tr ệ ỗ ợ ế ố ố ỗ t b MCU còn h HNTH. Đ đáp ng yêu c u làm vi c đa ph ể ứ ng HNTH nh : giao chuy n mã (transcoding) các y u t tr ể di n m ng, băng thông, chu n mã hóa Video/Audio, t c đ khung hình… ạ ệ liên qua đ n ch t l ấ ượ ế ố ộ ợ ệ ạ ẩ

ữ ứ ể ệ ạ

- Thi ệ ổ ế ữ ư ế ạ ạ ạ ẳ

t b Gateway: Có ch c năng chuy n đ i tín hi u gi a 2 m ng khác nhau, ế ị làm nhi m v giao ti p, ch ng h n nh giao ti p gi a m ng H.323 (m ng IP) và ụ m ng H.320 (m ng ISDN). ạ ạ

ế ị ọ

t b Gatekeeper: Là thành ph n tùy ch n trong h th ng nh ng có vai trò ể t b và ki m t l p cu c g i, qu n lý thi ọ ệ ố ả ư ế ị ế ậ ệ ề ể ộ

- Thi ầ quan tr ng trong vi c đi u khi n vi c thi ệ ọ soát băng thông.

ầ ệ ố ề ộ ị

Các yêu c u trên đây ch c n thi ể ị ữ ế ị ỉ ầ ế ộ ở

ỉ ầ ng h p h i ngh gi a 2 đi m thì ch c n 2 thi ợ ườ 2 ể t trong h th ng h i ngh truy n hình đa đi m t b VCS i ể đi m. ể

(3 đi m tr lên), trong tr t ạ 2. Yêu c u đ ng truy n ề ầ ườ

ng ISDN Đ ng truy n s d ng trong gi ề ử ụ ườ ả i pháp H i Ngh Truy n hình là đ ị ề ộ ườ

ho c IP. ặ

ề ể ộ

ng truy n t ệ Đ i v i h th ng h i ngh truy n hình đa đi m SD (bao gôm các dòng ký hi u i các site nhánh ph i đ t ít nh t 384 ề ạ ị ườ ả ạ ấ

ố ớ ệ ố là VSX "ví d VSX7000s"), đ ụ Kbps đ i x ng. ố ứ

ề ể ộ

ng truy n t Đ i v i h th ng h i ngh truy n hình đa đi m HD (bao g m các dòng ký hi u ệ ồ ố i các site ph i đ t ít nh t 1Mbps đ i ả ạ ị ườ ề ạ ấ

ố ớ ệ ố là HDX "ví d HDX8002"), đ ụ x ng.ứ

134

Đ ng truy n đ n MCU ph i b ng đ ng truy n t i các site c ng l i. ả ằ ườ ề ế ườ ề ạ ộ ạ

Trong tr ườ

ng h p s d ng đ ợ ử ụ ủ ng truy n t ườ ầ

ả ạ

ng truy n IP, đ ề ể ạ ể ủ ị ố ớ ệ ố ấ ộ ọ ộ

135

ả i các site ph i ề ạ ườ ng truy n c ng thêm 20%-35% header c a gói IP, nên đ đ t yêu c u v t c đ , đ ề ề ố ộ ườ ộ ả t cho c đ n site nhánh ph i đ t ít nh t 1.2Mbps. Đ có đ băng thông c n thi ế ầ ế video, audio và content trong cu c h p h i ngh đ i v i h th ng dùng công ngh HD ệ và 460Kbps đ i v i công ngh SD. ố ớ ệ

5.3. H th ng truy n hình theo yêu c u (Video-on-demand System) ệ ố ề ầ

ừ ụ ả ề

ầ ừ ộ ố ụ ả ở ế ệ ạ ả ỉ

t c các kênh. Tr ti n theo t ng chuyên m c (iPPV): Là d ch v tr ti n theo t ng l n xem. ị i pháp hi u qu b i vì đôi khi b n ch quan tâm đ n m t s chuyên iPPV là m t gi m c nh t đ nh ch không mu n xem t ứ ả ề ộ ấ ị ấ ả ụ ố

ả ự ế

ả ầ ặ ả

Qu ng cáo (Live channel & Advertising): Qu ng cáo trên kênh tr c tuy n là d ch v cho phép khách hàng doanh nghi p có nhu c u đ t qu ng cáo trên MyTV qua ệ ụ ị nhi u hình th c: TVC, Panel, Logo, Text... ứ ề

ụ

ộ ớ ị ệ ố

ư ạ

ng trình phát thanh trong n Sóng phát thanh (Broadcast audio channel): Là d ch v nghe sóng phát thanh theo ng trình phát thanh ẵ ầ ươ ộ , xã h i... c phát tr c ti p theo chuyên đ c th nh âm nh c, chính tr , kinh t ế ị ề ụ ể ệ qua h c, qu c t ố ế ướ ươ

yêu c u. V i m t danh sách đ nh s n có trong h th ng các ch ị đ ự ế ượ B n có th l a ch n và nghe các ch ể ự ạ ọ th ng MyTV. ố

ẻ ả

có th t o, l u tr và qu n lý các album nh, clip c a mình. Chia s nh và clip (Media sharing): Tính năng này cho phép khách hàng MyTV ể ạ ư ữ ủ ả ả

Ngoài ra, các giai đo n ti p theo s có các d ch v t ế ụ ươ ự ạ ấ nh ng v i ch t ớ

ư ng cao (High Definition) và thêm m t s d ch v gia tăng giá tr khác. ẽ ộ ố ị ng t ị ị ụ l ượ

I, Gi i thi u d ch v ớ ệ ị ụ truy n hình Internet (IPTV) ề

ộ ệ ố ề ố ượ

- IPTV: Là m t h th ng d ch v truy n hình s theo yêu c u đ ụ ạ ầ ạ ộ ấ c cung c p ầ i mã Set-Top-Box ộ ả

ị qua h t ng m ng băng r ng ( ADSL, FTTH, ...) thông qua b gi truy n tín hi u lên tivi ề ệ

II, L i ích khi s d ng ử ụ IPTV ợ

- Có th xem n i dung c a các kênh truy n hình b t c lúc nào mà không l ấ ứ ể ề ệ

phát sóng c a đài truy n hình. thu c gi ộ ờ ộ ủ ủ ề

- Xem phim, ca nh c theo yêu c u. ầ ạ

- Có nhi u ch c năng gi i trí khác nh hát karaoke, ch i game, xem tin t c, mua ứ ề ả ư ứ ơ

s m,,, ắ

III, D ch v NetTV c a Viettel ụ ị ủ

1, D ch v cung c p ụ ấ ị

a, Kênh truy n hình ( Live TV ) ề

- T ự ụ ụ

nh d ch v truy n hình truy n thông, d ch v này cung c p cho ấ ặ ấ h th ng truy n hình m t đ t, i t ề ề ề ị ng trình truy n hình thu l ạ ừ ệ ố ề ng t ữ

ươ ư ị khách hàng nh ng ch ươ truy n hình cáp, truy n hình v tinh và truy n hình riêng. ề ề ệ ề

136

- Các kênh truy n hình đ c chia c th theo vùng, mi n: ề ượ ụ ể ề

+ Kênh trong n ướ ỉ

c: Kênh VTV ( 06 kênh ), 20 đài t nh (24 kênh), VTC (08 kênh SD và 04 kênh HD), HTVC (07 kênh), TH cáp hà n i (06 kênh), HTV (06 kênh), ộ VCTV (6 kênh), SCTV (12 kênh)

+ Kênh n c ngoài: 9 kênh qu c t mi n phí, Qnet (10 kênh), FOX (17 kênh), ướ ố ế ễ

K+ (2 kênh)

b, Video theo yêu c u (Video On Demand-VOD) ầ

- D ch v cho phép khách hàng l a ch n xem phim, l u l i trên sever g m: ư ạ ự ụ ọ ị ồ

+ 2000 Video phim: g m phim Holywood - phim Châu á - Phim Vi t Nam ồ ệ

+ 2000 Video th thao - Video hài ể

+ Video th i s , tân c , c i l ờ ự ổ ả ươ ng, nh c thi u nhi, th i trang cu c s ng... ờ ộ ố ế ạ

c, Âm nh c theo yêu c u (Music on Demand-MOD) ầ ạ

- D ch v cho phép khách hàng l a ch n nghe và xem các clip, video ca nh c t ọ ạ ừ ự ị

ụ th vi n c a nhà cung c p. ư ệ ủ ấ

ị ạ - Hi n nay d ch v âm nh c theo yêu c u c a NetTV g m 5000 Video âm nh c ầ ủ ệ ạ ồ

ụ và 15000 Mp3 âm nh cạ

d, Karaoke (Karaoke on Demand-KOD)

ượ ư ữ c a chu ng trong ộ

- Mang đ n cho khách hàng danh sách nh ng bài hát đ c và qu c t i bài hát xu t hi n d i d ng text trên màn hình TV , l ế ố ế ờ ệ ướ ạ ấ n ướ

e, Các d ch v GTGT ụ ị

ng trình video h c c p 1, 2, 3 - Giáo d c : các ch ụ ươ ọ ấ

- Báo đ c trên TV: theo thông tin t các báo đi n t ọ ừ ệ ử

ị ớ ớ ư

- Thông tin mua s m và thông tin th tr ị ườ ắ BiG C, Metro, Media Mart đ cung c p giá và h ng d n tiêu dùng ng, k t h p v i các siêu th l n nh ướ ế ợ ẫ ể ấ

f, Các tính năng ch có trên NetTV ỉ

ơ ể ạ ừ ể ệ ấ ộ

- TSTV (Time shift TV): V i tính năng này, trong khi đang theo dõi các kênh ế truy n hình, khách hàng có th t m d ng khi có vi c đ t xu t không th xem ti p ề c, sau đó khi quay l đ ượ i ch c n ch n xem ti p ế ọ ỉ ầ ạ

- TVOD (TV on Demand): H th ng đã l u l ư ạ ươ

ng trình c a t i ch ệ ố c đó, nên khách hàng có th theo dõi l t c các ủ ấ ả i b t kì ạ ấ ể ề

kênh truy n hình trong 7 ngày tr ch ng trình nào trong 7 ngày tr ướ c ướ ươ

- NPVR: Ghi l i các ch ạ ươ ng trình truy n hình h p d n ẫ ề ấ

ờ - PIP (picture in picture): trên màn hình TV khách hàng có th xem đ ng th i 2 ể ồ

137

kênh truy n hình 1 màn hình to và 1 màn hình bé. ề

TH C HÀNH ĐA PH NG TI N Ệ Bài 1: Ch n Help đ bi ể ế ọ Ự t thông tin v ph n m m này ề ầ ƯƠ ề

ọ i dùng thay đ i các thông s v tranh k t qu Bài 2: Ch n trang v m i ẽ ớ Ng ổ ườ ố ề ế ả

ự ơ ủ ư ề ầ ể ẽ

Quan sát các th c đ n c a ph n m m. L u ý: - N n đ v ề - C a s LAYER (Các l p v khác nhau …) ớ ẽ ử ổ - Các ch c năng đi u khi n ể ứ ề

138

ậ ệ ớ ự ạ ầ ầ ẽ ầ ẹ ề ẽ ả Bài t p 3: Làm vi c v i bút v 1. 2. 3. 4. ẽ Ch n d ng bút (bút chì, bút v , bút m c …) ọ Ch n đ u bút (đ u tròn, đ u b t, …) ọ Ch n màu v (trên b ng màu k bên). ọ V thẽ ử

Bài t p 4: ậ Cho l p (t ng) c a b n v . Ch n th c đ n LAYER ầ ớ ủ ả ẽ ự ơ ọ

Mô t thu c tính liên quan đ n l p v ả ế ớ ẽ ộ

ậ ể ỉ

Bài t p 5: ZOOM - Phóng to tranh v , dùng đ tinh ch nh ẽ - S d ng “kính lúp” trên thanh công c ụ ử ụ ZOOM - Quay tr l i b ng cách ch n t l ở ạ ằ ọ ỉ ệ

139

ậ ẽ ầ ụ ắ ừ ấ ừ ữ ậ ẽ ằ Bài t p 6: C t ắ - C t đ l y m t ph n tranh v ắ ể ấ ộ - S d ng công c “c t hình” ử ụ - Ch n vùng (hình ch nh t) trên hình v , b ng cách v a n v a di chu t ộ ọ - Ch n CROP trong trang đi u khi n ể ọ ề

ậ ấ ệ ẽ ấ ộ Bài t p 7: Đánh d u Đánh d u vùng làm vi c. L u ý r ng khi ch n m t vùng các ch c năng v , thay ằ ứ c đánh d u ấ đ i màu, … ch tác đ ng lên các đ i t ổ ượ ỉ ọ ng n m trong vùng đ ượ ấ ạ ng v t c đánh d u: nhiên (cái thòng l ng). ẽ ự ọ ọ ọ ằ ư ố ượ Có hai cách ch n hình d ng vùng đ a. b. Ng ộ ọ Ch n theo đ ườ Ch n theo hình ọ ườ i ta cho phép ch n hình theo c a s đi u khi n ể ử ổ ề

ậ ướ ụ c tiên đánh d u vùng, sau đó dùng công c di ấ Bài t p 8: Di chuy n ể Di chuy n vùng đánh d u. Tr ể ấ ể chuy n, v a n v a di chuy n ể ừ ấ ừ

140

ậ ẫ ượ do hay đ c đánh d u ấ ườ ề ự ộ ng vi n khuôn m u ẫ ề ọ ọ ụ Bài t p 9: Sao chép: - Sao chép m u v vào m t vùng đang đ ẽ ộ - Ch n m t vùng, theo đ ng vi n t ườ - Ch n công c sao chép m u v , hình “hai nét bút”; ẫ ẽ - Di chuy n con chu t và nh n phím đ ch n m u v , t ấ ể ọ ể ộ ẫ ẽ ạ ấ ủ i b t kì n i đâu c a ơ hình v ;ẽ - Quay v hình đang đánh d u và nháy chu t đ sao chép. ấ ộ ể ẽ

ả ụ ậ ả ạ ị ộ ệ ớ ử ổ ụ ị ữ ọ ọ ướ c, Bài t p 10: Văn b n ậ S d ng công c nh p m t đo n văn b n. Sau khi ch n công c , đ nh v trên ử ụ hình v , c n làm vi c v i c a s gõ văn b n, cho phép ch n phông ch , kích th ả ẽ ầ màu s c…ắ

ẫ ậ

i trong c a s đi u khi n; ch n các tham s khác; ọ ọ ử ổ ề ể ọ ố Bài t p 11: Dán hình m u Dán m t s hình m u vào tranh ẫ ộ ố - Ch n công c dán ụ - Ch n hình đ nh l ạ ị - Dán vào tranh

Bài t p 12: T y xóa S d ng hòn t y. L u ý t y theo màu n n, không theo màu l a ch n trong ư ậ ử ụ ẩ ẩ ự ề ẩ ọ thanh màu s cắ

141

Bài t p 13: Bình x t màu ậ ị

ậ ở i ta thu đ c t o nên b i các nét v , b ng ẽ ằ ng khác nhau. Khi tô, màu đ ng trên tranh. Tranh v đ ườ ẽ ượ ạ c nhi u đ i t ố ượ ề ượ ổ ụ

Bài t p 14: Tô Tô màu các đ i t ố ượ các công c khác nhau, ng kín n n c a đ i t ng. ề ủ ố ượ - Ch n công c đ màu ụ ổ - Ch n màu c n đ ổ ầ ọ ọ

- Đ nh v đ i t ng c n tô r i đ màu ị ố ượ ị ồ ổ ầ

ậ ề ớ Bài t p 14: Nhi u l p: ủ Làm vi c v i nhi u l p trên cùng m t b c tranh. Quan sát s khác nhau c a ộ ứ ề ớ ệ ớ ự vi c t y xóa hình v trên các l p khác nhau ệ ẩ ẽ ớ

ạ ớ ẽ ằ ọ ử ổ ọ ệ ớ ộ ớ

142

1. 2. a. b. c. 3. T o ba l p v , b ng th c đ n LAYER, ch n NEW; ự ơ Trên c a s LAYER có ch c năng ứ Ch n làm vi c v i m t l p Khóa l p khác ớ ON/OFF l p vớ ẽ ậ B t l p 1, gõ ch ; b t l p 2 và khóa các l p kia, v ch “l p 2”; b t ẽ ữ ớ ữ ậ ớ ớ ậ ớ l p 3, khóa l p khác, v ch l p 3 ớ ớ t. Ng i ta ch xóa đ ỉ ế ượ ẽ ủ ớ c nút v c a l p 4. nào đang đ ườ ch đ không b khóa. ượ ẽ ữ ớ Dùng t y đ t y các ch đã vi ữ ể ẩ c xác đ nh và l p đó c n ớ ẩ ị ầ ở ế ộ ị

ng Bài t p 15: V đ ậ - V các đ ẽ ườ ng th ng, hình ch nh t b ng công c ẳ ữ ậ ằ ườ ẽ ụ

ụ ườ ng th ng, ho c đ - Ch n công c đ - Ch n lo i đ ạ ườ ng th ng ẳ ng, ho c đ ặ ườ ặ ườ ẳ ộ ậ ng BEZIER; ch n đ đ m ọ ọ ọ ng k ẻ c a đ ủ ườ

ọ ươ ự ớ ụ ọ v i công c hình ch nh t (ch n lo i hình, ch n nét v , ch n ọ ữ ậ ẽ ạ ọ ng t màu, v theo chu vi hay hình đ c, …) - Ch n t ẽ ặ

c th c hi n nh day màu k ẽ ằ ượ ư ự ệ ế Bài t p 16: V b ng ngón tay ẽ ằ ậ S d ng công c day hình v b ng ngón tay đ ụ ử ụ bên sang m t nét v … ộ ẽ

143

ề Bài t p 17: Ch v trên n n: Ng ỉ ẽ ể ẽ ẽ ớ ệ ộ ch a đ ế ề i ta có th v trên hình v , v i đi u ki n nét v ch tác đ ng đ n n n ề ẽ ớ ậ ườ ẽ ỉ c v , t c hình đã v không nét v m i xóa, đè lên … ư ượ ẽ ứ ng ậ ọ Bài t p 18: L a ch n đ i t ự Cây bút có nháy cho phép, t c đánh d u đ i t ẽ ố ượ ứ ấ ng đó. Ng ố c khi c n x lý đ i ầ ử ố ượ ự i ta thôi đánh d u b ng cách đi u khi n chu t ph i hay ch n th c ề ng, tr ể ướ ộ ả ằ ấ ọ ườ t ượ đ n NOSELECTION ơ

ậ ể ượ ọ ự ế ả ụ ọ c ch n tr c ti p trên b ng màu. Tuy nhiên ắ c màu tr c ti p trên hình v , cho phép màu s c ự ế ẽ Bài t p 19: Ch n màu: ọ Màu bút v , màu tô, … có th đ ẽ ch n b ng công c cho phép l a đ ằ ự ượ thay đ i đ u ổ ề

Bài t p 20: T o hình v m u: ạ - M t s hình v đ ẽ ẫ c dùng đ dùng chung, đ c dán vào các tranh v khác. ậ ộ ố ẽ ượ ể ượ ẽ Đ t o: ể ạ - Ch n hình m i, v i màu n n là TRANSPARENT ề ọ ớ ớ

- V hình ẽ

- Ch n FILE EXPORT/PICTURE TUBE - Ch n tên c a hình v m u trong c a s thu c tính ử ổ ẽ ẫ ọ ọ ủ ộ

144

thi t b khác ậ ậ ừ ế ị Bài t p 21: Thu nh n thông tin t Ch n th c đ n CAPTURE ự ơ ọ

ậ ử ả ứ ự ơ ử ả ờ ự ơ Bài t p 22: X lý nh 1. 2. 3. t ng ề ẽ ộ ổ Nhi u ch c năng x lí nh đ c nêu trong th c đ n IMAGE ượ V m t hình, đ t tên là HINH_VE, nh th c đ n FILE/SAVE ng (MIRROR), l Thay đ i hình v b ng các ch c năng soi g ứ ươ ậ ượ c ị X lý ch m t ph n c a hình v , b ng cách ch n tr ặ ẽ ằ (FLIP), hay xoay (ROTATION) v i góc xoay xác đ nh trong c a s ; ử ổ ớ ướ ọ ầ ủ ẽ ằ ỉ ộ ử ộ c, đánh d u m t ấ 4. vùng hình vẽ

FLIP

MIRROR

ROTATION

145

X lí m t ph n c a hình v ầ ủ ử ộ ẽ

Bài t p 23: M t s đ nh d ng hình v ộ ố ị ậ ạ ẽ

S d ng RESIZE … đ đ nh l i kích th c: ử ụ ể ị ạ ướ

ậ Bài t p 24: X lí toán h c ARITHMETIC Ch c năng x lí toán h c trên nhi u hình v ử ử ọ ọ ứ ề ẽ

ẽ ứ ượ c hình v m i ẽ ớ M hai hình v Ch n ch c năng x lí toán h c; thu đ ử Ch n hình v m i (nháy chu t), ng i ta s th y tác đ ng c a hình v 1. 2. 3. ở ọ ọ ẽ ớ ọ ộ ườ ẽ ấ ủ ộ ẽ m i: các l p, … ớ ớ Hình v tích h p t hai hình v đ 4. ợ ừ ẽ ẽ ượ c ch n ọ

146

Bài t p 25: Bi n d ng nh ế ạ ả ậ

c nêu - Các ch c năng làm bi n d ng m t hình v , hay m t ph n hình v , đ ộ ẽ ượ ứ ẽ ầ ộ ế ạ trong th c đ n DEFORMATIONS ự ơ

Bài 26: H n ch nh ạ ế ả

147

ậ ả ỉ Bài t p 27: Tinh ch nh nh ự M t s ch c năng làm thay đ i th m mĩ c a hình v . Các ch c năng trong th c ộ ố ứ ủ ứ ẽ ẩ ổ đ n:ơ

ắ ẽ i ta dùng th c đ n COLORS đ thay đ i thu c tính v màu s c c a hình Bài 28: Màu s c hình v Ng ự ơ ườ ắ ủ ể ề ổ ộ vẽ

Ch c năng COLORIZE ứ

Ch c năng SOLARIZE ứ

Ch c năng NEGATIVE IMAGE ứ

148

Đ m s màu mà hình v đã dùng ẽ ế ố

149

Thay đ i (tăng/gi m) đ sâu c a hình v ủ ả ộ ổ ẽ

BÀI T P L N MÔN MULTIMEDIA Ậ Ớ

ế ế ề đa ph ng ti n (ví d trong VoiP) ụ ấ ậ ả ươ ng t tĩnh.JPEG,l

1. Mã hóa ti ng nói,các mô hình,các chu n mã hóa ti ng nói trong truy n thông ẩ ươ ệ 2. Các ph ượ 3. Mã phát hi n l i và s a l 4. Bi u di n và l u tr d li u âm thanh.Các ph ng pháp nén nh m t thông tin.T p trung vào các nh ả hóa vector ử ệ ỗ ư ng pháp s d ng mô hình ử ụ i ử ỗ ữ ữ ệ ươ ễ ể Markov nẩ

ẩ ng trong chu i video.Phát hi n và bù chuy n đ ng c a các ệ ủ ộ ỗ 5. Nén video.Các chu n MPEG.Nén video và audio theo MPEG 6. Phân tích đ i t ể ố ượ ỗ đ i t ố ượ ươ ự ng ti n,các giao th c truy n thông th i gian th c ứ ệ ề ờ ề .Truy n video và truy n âm thanh qua m ng Internet ng ti n.Các m ng th h ả ị ụ ươ ế ệ ệ ạ ng trong chu i video 7. Truy n t hông đa ph ề ề 8. Đ m b o ch t l ấ ượ ả m i và truy n thông đa ph ề ớ

ng ti n ệ ng ti n(t p trung vào video) ạ ng d ch v truy n thông đa ph ề ươ ữ ệ ươ ng ti n.QoS ệ ươ ệ ậ ề ẩ ề ẩ ộ i pháp chu n,truy n video ả ị ằ ẩ ễ 9. Đánh d u n vào d li u đa ph ấ ẩ 10. C s d li u đa ph ơ ở ữ ệ 11. Truy n dòng video.H323 12. VoIP các mô hình,chu n,SIP 13. H i ngh b ng video,các gi ả 14. Các chu n bi u di n và nén nh ể - Các chu n nén JPEG (Nguyen Van A, Nguyen Van B) ẩ

- Các chu n nén JPEG2000 ẩ

- Các chu n nén Fax (JBIG) ẩ

15. Các chu n bi u di n và nén video ể ễ ẩ

- Chu n nén MPEG-1, ẩ

- MPEG-2,

- MPEG-4

n i dung Multimedia MPEG-7 - Chu n mô t ẩ ả ộ

- Chu n t ch c multimedia MPEG-21 ẩ ổ ứ

- Tiêu chu n ITU-T cho các h th ng truy n thông AudioVisual ệ ố ề ẩ

- Các chu n nén video H.261, H.263 ẩ

- Các chu n nén m i H.264/MPEG-4 Part 10 ẩ ớ

- Các chu n h th ng AudioVisual – H.3xx ệ ố ẩ

16. Các chu n bi u di n và nén âm thanh ễ ể ẩ

- Các chu n nén MP3 ẩ

150

- Các chu n tái hi n (surround) âm thanh s ệ ẩ ố

17. Các chu n nén audio: ẩ

- PCM

- LPC

- GSM

ẩ 18. Các chu n nén ti ng nói ITU-T G.7xx ế 19. Các giao th c cho các ng d ng t ươ ứ ụ ứ ng tác th i gian th c ự ờ

- RTP/RTCP

- SIP

20. Các chu n và công ngh đi n tho i internet ệ ệ ạ ẩ

- Chu n H.323 framework, chu n SIP, c ng đi n tho i internet ệ ẩ ạ ẩ ổ

- V n đ ch t l ề ấ ượ ấ ng d ch v ị ụ

21. Các chu n và công ngh truy n hình s ề ệ ẩ ố

- Các chu n DTV: ATSC (Advanced Television System Committee) ẩ

- DVB (Digital Video Broadcasting)

151

22. Đ ng b d li u audio – video ộ ữ ệ ồ

PH L C: ĐÁP ÁN, H Ụ Ụ ƯỚ NG D N GI Ẫ I Ả

Ch ng 1: ươ

Câu 1: - Đa ph ng ti n có nhi u lo i, nh ng ph ạ ệ ươ ươ ữ ả ề ườ ấ ề ế ệ ố ươ ng i-máy luôn i-máy không là quan i có vai trò ộ ng tác ng ườ i. Con ng ng ti n công c ng v đa ph ệ ề ươ ầ ng tác ng ề ươ i v i con ng ườ ườ ớ ườ ề ti n: Radio, vô tuy n, qu ng cáo, phim, nh...Nhu c u v t ả ệ đ t ra trong h th ng thông tin. V n đ chính v t ặ h gi a con ng ườ ớ ệ ữ quan tr ng trong h th ng thông tin. ọ ươ ệ ị ụ ộ ệ ậ ng ti n (theo nghĩa r ng) là bao g m các ph ộ ươ ẽ ể ị ờ ươ ươ ệ ệ ề ạ i v i máy tính mà là con ng ệ ố - Đ nh nghĩa đa ph ẽ ườ ử ụ ỹ ừ - Liên quan đ n đ nh nghĩa đa ph ng ti n: văn ồ ệ b n, hình v tĩnh (v , ch p), ho t hình (hình nh đ ng), âm thanh ả ạ ả ng ti n; đa ph Cu i cùng ng ng ti n là k thu t mô i ta có th đ nh nghĩa đa ph ỹ ươ ố ph ng và s d ng đ ng th i nhi u d ng ph ng ti n chuy n hoá thông tin và các tác ể ồ ỏ ph m t ậ ẩ ế các k thu t đó ị ạ i ta c n l u ý nh ng khía c nh ng ti n, ng ệ ầ ư ươ ườ ữ

c s ượ ả ợ ầ ạ ề hoá, phù h p v i xu th và r ; ẻ ớ i t t; ả ố i dùng trao đ i v i ph n m m và ề ế ề ầ ổ ớ ươ ườ sau: • Thông tin c n ph i đ ố • Ph i dùng m ng máy tính, đ đ m b o truy n bá, hay truy n t ả ể ả • S d ng ph n m m có t ng tác, cho phép ng ầ i dùng; thay đ i theo ý ng

ệ ủ ể ợ ườ i dùng đa ph ườ i máy phù h p v i phát tri n c a đa ph ươ ng ươ ầ c l u ý nhi u trong các năm g n ớ ượ ư ng ti n đ ệ ề ả ề ử ụ ườ ổ t k giao di n ng • Ph i thi ế ế ả ti n, t c giao di n ng ệ ứ ệ đây.

Câu 2: * Khái ni mệ - nh Bitmap đ c xây d ng t các đi m nh màu (pixels) là m t kh i nh Ả ượ ự ừ ể ả ố ộ ỏ màu hình ch nh t. ữ ậ ể ế ả ượ ắ c thi - T t c các đi m màu đ ượ t o thành nh. ồ c s p x p v i nhau theo m t tr t t ộ ậ ự ạ ớ t k s d ng đ i v i các đi m nh ho c hình đ ể ả ế ế ử ụ ể ượ ạ ừ ấ - T o thành b i các đi m mày (pixel) x p liên ti p (N u các đi m màu đen ộ ứ ả ể ở ặ ố ớ r t nhi u các đi m pixels. ế c t o nên t ế ề ế ể ắ ng quy t đ nh b i đ sâu c a màu (color-depth). ủ ấ ả - Đ nh d ng nh bitmap đ ả ạ ị ng t nhau. M t b c nh đ ho t ự ạ ươ ạ tr ng thì nh là đen tr ng). ắ ả - Ch t l ế ị ấ ượ - nh l u tr ư ữ ể Ả ở ộ ư ớ ự ỗ ợ ủ ki u bimap l u thông tin v t ng đi m nh, v i s h i tr c a ể ả ề ừ

b ng màu(color-lookup table). ả ộ ộ ủ ữ ớ ư ể ả ỗ

- Đ sâu c a màu: là b nh l u tr dùng cho m i đi m nh. VD:4bit = 16 màu. 8bit = 256 màu. 16bit = 32786 màu. 24bit= 16,7 tri u màu. - B ng màu: k thu t l u tr nh bitmap dùng b ng màu đ ánh x chính xác ậ ư ệ ỹ ữ ả ể ạ ả ả

152

c đánh và s d ng đ ả ữ ỉ ố ượ ể ả ớ ử ụ ể tr t ng ng. thông tin v các b n màu. ả ề - B ng màu đ ượ ư i các đi m màu t ể ả ớ c l u tr theo ki u m ng v i ch s đ ươ ứ

ặ ể i. ả Ả * Đ c đi m - nh Bitmap ph thu c vào đ phân gi - Đ phân gi ộ ằ c hi u là t p h p các đi m pixel trong 1 nh và tính b ng ộ ậ ể ể ả ợ ộ

ụ i đ ả ượ dpi (dots per inch) ho c ppi (pixels per inch). ặ ể Ả ả ặ ộ ả - nh Bitmap hi n th trên máy tính có đ phân gi ng cao chúng ta c n đ t đ phân gi ầ i là: 72 ho c 96 ppi. Tuy ả i kho ng ấ ượ ặ ộ ị ạ ả nhiên khi in nh bitmap đ t ch t l 150-300. c nh mà ỏ ể ướ ả v n gi ẫ ấ ượ - Đ i v i nh Bitmap chúng ta không th phóng to, thu nh kích th ố ớ ả nguyên ch t l ữ - Gi m kích th ồ ả ệ ộ ố c. đi m pixel và không th khôi ph c l ể i đ ụ ạ ượ ằ ạ ớ ng nh. ả c nh Bitmap đ ng nghĩa v i vi c chúng ta xoá đi m t s ướ ả ớ ể c nh Bitmap b ng cách t o m i thêm các đi m pixel, ch ướ ả c l ẽ ướ ượ ể ầ ự ị

c nh đ

ướ ả ễ ổ ạ ụ ồ ụ ượ ọ ươ ạ ề ả ế ươ ng - Tăng kích th ng giá tr màu d a trên các đi m màu g n nó, quá trình đó trình x lý nh s ể ả ử Interpolation. là g i ọ ỷ ệ l ” c g i chính xác là quá trình “đi u ch nh t Vi c thay đ i kích th ọ ỉ ề ượ ệ c ch n b i ở (trong đ ho trình di n, đây là s đi u ch nh tr c y- tr c giá tr đ ự ề ỉ ị ượ ọ ồ c rõ ràng. M i ch t v d li u đ ch ng trình đ ng trình, sao cho các cách bi ươ ệ ề ữ ệ ả l trên tr c y, nh ng thang đó có th không tho ho đ u có kh năng chia thang t ể ư ụ ỷ ệ mãn. Đi u ch nh thang b ng tay s cho k t qu t t h n). ả ố ơ ẽ ằ ỉ - nh v i đ phân gi ể ớ ộ i thích h p có th dùng đ l u tr các nh quét(scanned ể ư ề Ả ữ ả ả ợ

ữ ằ ị ộ ố ị ả image). c l u tr là 640x480x8 = 300kb. - VD: nh 640X580X256 màu b ng l c th ả ướ ư M t s đ nh d ng nh Bitmap thông d ng: ụ ạ *BMP

*GIF *JPEG,JPEG2000 *PNG * PICT( nh t o trong máyMacintosh) ạ ả *PCX

*TIFF *PSD(AdobePhotoshop) M t s ph n m m so n th o nh Bitmap thôngd ng: ạ ộ ố ầ ụ ả ả

ề * Adobe Photoshop * CorelPhoto-Paint * Jasc Paint Shop Pro * Micrografx Picture Publisher * Ulead PhotoImpact * Microsoft Paint

ng, kích th c nén l i. ầ ữ ệ ủ ượ ạ

153

ể ể ị ộ ỗ ạ ở ộ ủ Câu 3: - Mang đ y đ thành ph n d li u c a Multimedia. ầ ủ c đ - Đ c t i u v m t dung l ướ ượ ượ ố ư ề ặ - Web chính là multimedia - Dùng brower đ hi n th n i dung web. ữ ệ ứ - M r ng tính năng c a brower b ng các plug-in cho m i d ng d li u ng nhau. ằ khác d ng ụ

i pháp đ c bi ộ ố ả ệ ể ủ ặ ầ t đ tăng tính ả ng tác/tính đ ng c a web : Sever push, Shockwave, Java, Active,X, GIF animation - Kh năng t t ươ ng tác c a web kém->c n m t s gi ươ ộ ủ

Câu 4: Có nhi u cách phân lo i các ph ề ứ ạ ng pháp nén thành hai h l n: ấ ự ng pháp nén khác nhau. Cách th nh t d a ươ ọ ớ ng pháp ươ vào nguyên lý nén. Cách này phân các ph - Nén chính xác hay nén không m t thông tin: h này bao g m các ph ấ ươ ọ ồ nén mà sau khi gi c chính xác d li u g c. ữ ệ ố ả ượ ạ

ng pháp mà sau khi gi ươ ồ ươ ợ ụ i nén ta thu đ - Phân lo i theo m c đích nén có 3 lo i: ạ ụ + Nén d a th a không gian. ư ừ + Nén d th a ph . ổ ư ừ + Nén d th a tâm sinh lý. ư ừ - Nén có m t thông tin: h này bao g m các ph ọ ấ c d li u nh b n g c. Ph ượ ữ ệ ư ả ộ ố ặ ậ ng pháp này l ả ộ ặ ệ ả ắ ấ i nén ta ả ắ i d ng tính ch t c a m t ấ ủ i. T t nhiên, các ấ ắ c b ng m t ằ ượ ỉ không thu đ ng ấ ph th ườ ươ ườ ớ ố i, ch p nh n m t s v n xo n trong nh khi khôi ph c l ụ ạ ắ ng pháp này ch có hi u qu khi mà đ v n xo n ch p nh n đ ậ ng hay v i dung sai nào đ y. Cách phân lo i th hai d a vào cách th c th c hi n nén. Theo cách này, ng ạ ấ ự ự ứ ệ ườ i

ứ ta cũng phân thành hai h :ọ - Ph ng pháp không gian (Spatial Data Compression): Các ph

ươ ẫ ủ ả ươ ự ệ ấ ự ế ằ ộ ộ ng pháp thu c h này th c hi n nén b ng các tác đ ng tr c ti p lên vi c l y m u c a nh trong ệ ọ mi n không gian. ề - Ph ế ươ ươ ồ ổ ố ự ộ ử ụ ổ ủ ả ữ ạ ự ứ ạ ộ

ng pháp tác ng pháp s d ng bi n đ i (Transform Coding): g m các ph đ ng lên s bi n đ i c a nh g c mà không tác đ ng tr c ti p nh h trên. ế ư ọ ự ế ộ t lý c a s mã Có m t cách phân lo i khác n a, cách phân lo i th ba, d a vào tri ủ ự ế hóa. Cách này cũng phân các ph ng pháp nén thành hai h : ọ ươ - Các ph ươ ươ ồ ứ ộ ng pháp nén th h th nh t: G m các ph ế ệ ứ ấ ng pháp mà m c đ tính là

ừ ẫ ả - Các ph l nén. toán đ n gi n, thí d vi c l y m u, gán t ụ ệ ấ ơ ươ mã,.v.v. ng pháp nén th h th hai: d a vào đ bão hòa c a t ự ế ệ ứ ộ ủ ỷ ệ

ấ ả ả ạ ồ ố

154

ư ữ ạ ế ị các MIDI device. Kích th c r t nh , nh ng ch t l Câu 5: Các thành ph n d li u c a Multimedia. ầ ữ ệ ủ - DL nh.ả - DL âm thanh. - DL văn b n.ả - DL video. DL nh chia làm 2 lo i tùy vào tính ch t: nh vector và nh bitmap ả DL âm thanh g m có âm thanh MIDI, âm thanh s - MIDI(Musical InstrumentDigital Interface) là chu n v chuy n thông gi a ữ ẩ t b âm nh c và máy tính. L u tr âm thanh MIDI là l u tr các l nh theo chu n ấ ượ ng ề ệ ư ề ữ ỏ t b ch i. Phù h p v i các thi thi MIDI sinh ra âm thanh t khác nhau tùy vào thi ợ ừ ế ị ơ ớ b ng cách l y m u, ch t l ấ ẫ ố ư ẩ ư ướ ấ t b nh c. ế ị ạ ấ ượ c l y m u (8-16 bit). Kích th ướ ấ ẫ ầ ố ng tùy thu c vào t n s ộ ữ c file l u tr : ư ướ - Âm thanh s : L u tr ữ ằ l y m u (11-44KHz) và kích th ẫ ấ sample-size x sample_rate x duration.

ữ ệ ử ụ ấ ả DL văn b n là d ng d li u chính cung c p thông tin, s d ng b ng mã ASCII, ạ thông tin, hi n thi các lo i font ch : bitmap(Fixed font) và ả ể ư ữ ể ạ ữ Unicode đ l u tr Vector(True Type font).

ươ ự ng t ng t DL video g m có video t ồ - Video t ự ử ụ ươ ng t (analogue và video s : ố ẩ ư , chu n l u tr /x lý thông tin: ữ ử ự ụ ổ s d ng tín hi u t PAL,NTSC,SECAM. Chuy n đ i ra video s dùng card chuyên d ng. ả ố ư ậ c l u tr . Chia là các lo i chu n tùy theo thu t toán nén s d ng. ệ ươ ố - Video s : l u tr s hóa video, s d ng các thu t toán nén nh và nén khiing ử ụ ạ đ gi m kích th ể ả ể ữ ố ữ ướ ư ử ụ ẩ ậ

ượ ạ ứ ả ữ ị ng trình toán h c. Các đ i t ằ ng c b n bao g m đ ố ượ ơ ả ộ ộ ố ồ ắ Câu 6: *KN: nh vector là nh ng b c nh đ c t o ra b ng cách xác đ nh các đi m ể Ả ườ ng ng theo ph ọ ươ ộ ườ ng cong và m t s hình toán h c g c v i các thu c tính màu s c, đ dày ộ ọ ố ớ ườ th ng... ẳ

mà ng nh vect ơ ộ ả ố ượ ng t t a đ , đ ọ th ng, đ ẳ đ ng ườ * Đ c đi m: ặ ể - Ng ườ không nh h ả ể ổ ng c b n đó. ơ ả ể i đ i t ớ ố ượ ơ

chúng ta không ch thay đ i thu c tính mà còn có th thay ổ ủ ả ạ - nh vect do đó chúng không ph thu c vào đ ộ ổ ơ ụ i ta hoàn toàn có th thay đ i các thu c tính đ i t ưở - Đ i v i nh vect ố ớ ả ộ đ i hình d ng và s hi n th nh qua các đi m nút c a nh. ị ả ự ể ổ cho phép bi n đ i theo t ế ả ỉ ể ộ l ỷ ệ ả c c trên màn hình hay khi in mà không nh ướ ả

ủ ả ế ề là chúng không h n ch v hình ạ này có th thay th hoàn toàn ơ ng vect ố ượ ể ế ơ

- Bên c nh nh ng u đi m n i b t, h n ch c b n nh t c a nh vect ơ ế ơ ả ụ ừ ậ ố Ả ố ớ ể ả ạ ổ ậ nhiên, nh ch p t ả ự ặ ấ ấ ủ ả ỹ ư ự ơ ể ầ Ả i. Ta có th tăng gi m kích th phân gi ể ả ng nh. i ch t l ng t h ả ấ ượ ớ ưở - M t u đi m n i b t khác c a nh vect ể ộ ư ổ ậ d ng các đi m nh trong nh bitmap. Đ i t ư ể ả ạ ng vect khác b i đ i t ơ ở ố ượ là s ạ ữ ư máy k thu t s . nh vect ợ các vùng màu thu n nh t ho c vùng màu xám nh ng chúng không th ộ ứ ả ắ không thích h p đ i v i các nh t c t o t đ ượ ạ ừ các màu s c tinh t mô t ả - Chúng ta không th quét m t nh vào và l u d mà không i d ng nh vect ả ướ ạ ư ơ t. khác nhau trong m t b c nh. ế ể ể ộ ả s d ng ph n m m chuy n đ i đ c bi ử ụ ệ ầ ả ổ ổ ặ ể ả ưở - nh vect Ả đ nh b t kỳ kích th ấ ị - Quan tr ng nh t khi ta quy t đ nh chuy n đ i nh vect ề d dàng chuy n đ i sang nh bitmap. Khi chuy n đ i ta có th xác ể ể ơ ễ ổ i ch t l ng t ng nh. ớ ấ ượ ả ướ sang nh bitmap là ả ơ ả ổ ả ể khi chúng đ thông d ng: c nào cho nh bitmap mà không nh h ấ ượ ử ụ ạ ọ ế ị c s d ng trên trang Web. ả ụ ơ ộ ố ị

thông d ng: ộ ố ả ả ề ầ ạ ơ ụ

155

- M t s đ nh d ng nh Vect * AI (Adobe Illustrator) * CDR (CorelDRAW) * CMX (Corel Exchange) * CGM Computer Graphics Metafile * DRW (Micrografx Draw) * DXF AutoCAD * WMF Windows Metafile M t s ph n m m so n th o nh Vect * Adobe Illustrator * CorelDRAW * Macromedia Freehand

ể ủ * Xara * Serif DrawPlus * Harvard Draw Câu 7: Quá trình phát tri n c a m t s n ph m mutilmedia a.Vi c. Tuy nhiên trong khuôn m u mà ng ế ề ộ ả ẫ ầ ẫ ụ ả t đ án theo khuôn m u nh n đ ậ ượ ầ ư ề

ả ế ự i vi ủ ề ườ ự

ng ti n. ấ ự ế ả ệ ủ ề ả ả ệ ng s n xu t. ng yêu c u c a mutilmedia. i đ án. ớ ề ng ti n phân phát s n ph m. ẩ ấ ườ ầ ủ ườ ẩ ử ề

ườ ạ ng truy n thông h t ng m ng máy tính. ạ ầ ả ạ ng c nh tranh lành m nh ị ườ ề ạ ẩ

i ườ ộ . Trong đ án trang quan tr ng là trang m c đích, n i mu n trình bày c n đ u t ọ ố hi n. th c dung ệ ự - K ho ch c a đ án là k t qu cu i cùng cho phép ph n ánh quá trình th c hi n đ ề ả ố ế ạ ệ t đ án mutilmedia mô t l 8- Đi u mà ng i: ả ạ ế ề ề + Xu t phát căn c cho phép xây d ng đ án. ề ứ . + D ki n khán gi ả + S n ph m đa ph ươ ẩ - Khái ni m ch đ liên quan t ệ - Ph ươ - Môi tr b. Môi tr ế - C n có chu n s lý thông tin đa ngành, do đ án mutilmedia liên quan đ n ầ nhi u d ng thông tin. ề ạ - C n có môi tr ề ầ - Ph i đ m b o cho d án và cho s n ph m có th tr ả ả ả v ph n m m. ề ề ầ ấ ự

ằ ụ ố ớ ả ẩ i s n xu t nh m m c tiêu đ i v i s n ph m mutilmedia: ượ ế

ề công c , l c mô t ụ ợ ượ ả ẩ ả i ích, mong mu n th hi n theo ố ể ệ - C n hu n luy n năng l c dùng mutilmedia. ệ ầ c.M c tiêu c a đ án mutilmedia ụ ủ ề - Ng ấ ườ ả c k t qu . + Đo đ ả + Theo chu n AIDA. Dùng cho truy n thông qu ng cáo. ẩ + Các s n ph m c n đ ả ẩ

ầ ả chu n đóng gói s n ph m. ẩ d.Các đ xu t c a đ án mutilmedia ề ấ ủ ề - Đ án có th đ ngh , đ xu t cho ng ấ ể ề ề ị ườ ả i dùng thông qua s n ph m ả

ề các thành ph n đ xu t. Đi u này có ề ề ầ ấ ả ấ ị ộ c đ a ra.

ề ị ụ ủ ư i dùng nh là kh năng ng d ng c a mutilmedia. ứ ẩ ẳ ườ ử ồ ự ự ề mutilmedia. - Do đó c n xác đ nh: N i dung đ xu t, mô t ầ nghĩa là c n đ ầ ượ ư - Các đ xu t, các kh ng đ nh mà đ án giành cho khách hàng. ề ấ - Các khuy n cáo ng ế i pháp và s lý do l a ch n s n ph m mutilmedia. gi - Mô t ả ả e.Các r ng bu c h p đ ng th c hi n đ án mutilmedia ệ ằ ế ợ i ra xác đ nh các đi u kho n c n th c hi n đ i v i 2 bên ký k t h p - Ng ả ề ườ ệ ố ớ ợ ồ ệ ng trang web, tr lý đ án, - Ng ự c làm tinh đ đ a vào văn ki n h p đ ng. ị ồ ưở ưở ề ợ ả ọ ả ề ầ ể ư ng đ án, tr ề ườ ộ ợ ị ề ấ ẽ ượ ả ộ ậ ợ tr lý sx chung, b ph n th ký. + SX video: Giám đ c, Ng i quay video. Ph trách âm ườ ụ ợ đ ng. Lúc này đ xu t s đ ồ i qu n lý qu n tr g m: Tr ả ư ố ể ả i sx, tr thanh, trang ph c, trang đi m, theo dõi k ch b n, l u tr hình nh âm thanh, video. ị ng nhóm s n xu t, s n xu t đ h a, l u tr nh. lý sx, ng ả ư ả ườ ữ ấ ả ụ ồ ọ ả ấ ồ ọ ư ữ ả ườ

156

+ SX đ h a nh tĩnh: Tr + Mô hình + Thi t k đ h a thi t k trang web ế ế ồ ọ ế ế

ố ả

ể ỉ ố li u:

ậ ư ệ ng tác ng d n s d ng ẫ ử ụ

ả

ấ + Trang web nh, s hóa nh. ả + Phát tri n CSDL. ể + Qu n lý thu th t DL, Phát tri n ch s hóa. ả t k , làm t - Thi ế ế t k t + Thi ế ế ươ t k h + Thi ế ế ướ + Thi t k giao di n ế ế ệ + So n th o trang web, k ch b n. ị ả ạ + Chuyên gia, chuyên viên. + Tính toán và tích h p.ợ + L p trình, l p trình web. ậ ậ ng k thu t. + Tr ưở ậ ỹ + Tr ng m ng máy tính. ạ ưở f.N i dung c a đ án mutilmedia ủ ề ộ - Căn c vào m c tiêu c a đ án mutilmedia: Vai trò c a n i dung th y rõ trong ủ ộ ụ ả c th hi n qua k ch b n ủ ề ủ ứ ị ề ể ệ ượ ị ộ ẩ ề

c mô t có nhi u d ng trong n i dung c a đ án li u kê các chi ti ả ủ ề ượ ề ệ ạ ả ộ ế t

ử ụ ủ ụ i trí, đào t o hay lúc chu n b đ án. N i dung c a đ án mutilmedia đ mutilmedia. - K ch b n đ ị sau: + Tên ng d ng c a mutilmedia, h t ng cho phép s d ng mutilmedia. ạ ầ ứ + M c đích, đóng gói s n ph m dùng cho vi c thông báo, gi ẩ ụ ệ ả ả ạ đ bán. ể ị ố ệ ự ệ ả ặ ớ ng và chia quy t đ nh thi ễ ưở i thi ườ ng, cá nhân v i các đ c tính, s ki n s n ph m. Và ẩ ế ế t k ra t k khai thác ý t ế ế ế ị ưở

g.K ch b n ả - Là c t truy n vi n t ng, nó giúp ng môi tr ườ các tình hu ng c th . ụ ể ố ữ ả ả ế ề ố ươ t v các s ki n x y ra. ự ệ ệ ố ữ ng châm chia s ườ t k ch b n ch c n thu đ ẻ i văn, câu ế ề i dùng và h th ng mutilmedia. ố ớ ươ t thành l ỉ ầ i dùng theo ph c b n vi ế ả ượ ệ ả ờ - Nh ng nét chính c a k ch b n: ủ ị t v c t chuy n và chi ti + Chi ti ể + Kh năng t ng tác gi a ng ườ ả + Kh năng thao tác cho phép đ i v i ng ả làm hi u c nh, vi c vi ế ị ả ề chuy n.ệ ự c tuân theo ph ế ạ ề ượ ươ ề nói chung. M t s k ho ch đ h.K ho ch th c hi n ệ - Đ án mutilmedia c n đ ầ ả ệ ầ ư ng pháp khoa h c v qu n lý đ ọ ạ ề ả c đ a ra ượ ư ộ ố ế án công ngh thông tin và qu n lý đ u t là:

ự ậ ữ ệ ứ ả ử ể ẩ ề ẫ ặ + L ch trình th c hi n. ệ + K ho c thu th p d li u mutilmedia. + K ho ch v m u th s n ph m. M u th cho phép ki m tra tính kh p c a ớ ủ ẫ ả + Lên k ho c v DL nh tĩnh: Hình nh đ c s hóa hay ch p nh máy quét ụ ượ ố ặ ề ả ờ ị ế ặ ạ ế k ch b n v i n i dung đ t ra. ớ ộ ị ả ế hay máy nh s . ố ả ộ + Lên k ho c v d li u nh đ ng, video. + Lên k ho ch v âm thanh. Âm thanh có th là ti ng ng ể ế ườ ạ i, âm thanh nh c ế ế c hay âm thanh t ng h p. ụ ặ ề ữ ệ ả ề ạ ợ ổ

157

Câu 8:

ổ ạ ế ố ổ ế ệ ố ả ơ c có th gi m đ ộ ầ ư ệ ệ ố ố ể ả ố

*S Đ 1: Ơ Ồ + Ph n kh i ầ ố Chu n nén JPEG phân nh ra các kh i 8x8. Công đo n bi n đ i nhanh Cosin ả ẩ hai chi u cho các kh i 8x8 t ra hi u qu h n. Bi n đ i Cosin cho các kh i có cùng ề ỏ c m t ph n các tính toán chung nh vi c tính h s Cij kích th ượ ướ cho 3 t ng (8 = 23), s các h s là: 4+2 + 1 = 7 ầ ệ ố + Bi n đ i ổ ế Bi n đ i là m t trong nh ng công đo n l n trong các ph ộ ế ươ ử ng vào ng pháp nén s ượ ạ ớ ế ạ ữ ụ ủ ệ ậ ổ ổ ệ ố ế ổ ỗ ố

hóa trong s đ nén đóng vai trò quan trong và quy t đ nh t l ng t ng t Công th c bi n đ i cho m i kh i là: ổ + L ƯỢ Kh i l ố ượ ẩ ủ ỉ ệ ổ hóa là các ma tr n h s bi n đ i ậ ế ị ệ ố ế ơ ồ ủ ố ượ ử ầ ể ả ủ

ệ ố ộ ề ầ ố ổ d ng phép bi n đ i. Nhi m v c a công đo n bi n đ i là t p trung năng l ụ ế m t s ít các h s bi n đ i. ộ ố ế ứ NG T HÓA Ử ử nén c a chu n nén j. Đ u vào c a kh i l Cosin c a các kh i đi m nh. ố + Nén d li u ữ ệ Đ u vào c a kh i nén g m hai thành ph n: thành ph n các h s m t chi u và ủ ầ thành ph n các h s xoay chi u. ệ ố ồ ề

ờ ạ ể ậ ầ ầ Ơ ộ ổ ng dùng phép bi n đ i cosin r i r c đ t p trung năng ng nh đ th c hi n phép nén hi u qu h n là dùng ế ỏ ể ự ả ơ ổ ệ ệ * S ĐÒ 2: - B chuy n đ i: Th ườ ể ng, tín hi u vào m t s l ộ ố ượ ệ

ng ký hi u gi ệ ớ ạ i h n nén nh v i hai k ả ớ ỹ ng t ượ ậ ị ệ ố vào mã, 1 t p bit nh phân cho m i ký hi u, các h th ng ệ ị hóa: T o ra m t l ộ ượ ng t ử ậ ạ ng và l ừ t d a trên s k t h p khác nhau gi a ba b x lý trên. nén đ vector. Quá trình này không thu n ngh ch. ỗ ộ ử ữ ự ế ợ l ượ tín hi u nguyên th y. ủ ệ ng t - B l ử ộ ượ thu t là: l vô h ử ượ ậ ộ c phân bi ệ ự ứ ướ - B mã hóa: Gán 1 t ượ Câu 9: Các ng d ng c a Mutilmedia ụ - Trong nhi u tài li u qu ng cáo ng ườ ươ ủ ệ ề ả ề Mutilmedia. Trong nhi u năm qua ng ườ Mutilmedia, văn b n, hình nh, hình đ ng, đ ủ ng vai trò c a i ta khu ch tr ế i ta không th ph nh n vai trò c a ủ ậ ủ ể c ng d ng trong: ụ ượ ứ ả ươ ộ ầ

ng m i. ạ . ệ ử ươ

giúp c a máy tính, d y h c thông qua ạ có kèm hình nh, âm thanh. ả xa, d y h c v i s tr ọ ủ ạ ọ

i nhà. ế ạ ộ i Mutilmedia đ c ng d ng trong các lĩnh v c sau: ớ ự ợ ạ ủ ệ ử ụ sóng c a đài phát thanh, trên tivi, hay qua m ng máy tính. ế ượ ứ , làm vi c t ệ ạ ự

ả

ươ i trí. ả + Ch ng trình video theo yêu c u. + Trò ch i đi n t ơ + Giao d ch và th ị + Th đi n t ư ệ ử + Giáo d c t ụ ừ ủ + Các ho t đ ng ti n đ n chính ph đi n t - Tóm l ạ + Đào t o trên máy : CPT ạ xa) + Mô ph ng (Gi i ph u t ỏ ẫ ừ + V a ch i v a h c sáng t o. ừ ạ ơ ừ ọ + Th hi n các đa ph ng ti n ể ệ ệ + Trò ch i gi ơ ả

158

Câu 10: • Năm 1965: Trong h i th o qu c t ả ộ ố ế ề v phim xu t hi n thu t ng đa ph ệ ữ ấ ậ ươ ng ti nệ

ườ ươ ệ ả có h i ta g i đa ph ọ ệ ấ ch nh âm thanh ánh sáng... T đó ng ng ti n là trò, ch i qu ng cáo, video • Năm 1975: Ng ơ • Năm 1985: Đã xu t hi n các ca s nh c POP dùng giàn nh c đi n t ệ ử ỹ ệ ạ i ta th y r ng đa ph ươ ệ ộ ng ti n là m t ạ ườ ấ ằ ừ ng ngày th ng t ự ỉ ố ph n đ i s ng th ờ ố ầ ườ ườ ng có đ y đ ti n nghi và s ủ ệ ầ ử • Năm 1995: Con ng ườ d ng nhi u k t qu c a đa ph ụ ề ế ả ủ i đã s ng trong môi tr ươ ố ng ti n ệ

Câu 11: Text: Ký tự Graphics: nhẢ Color: nh màu Ả Animation: Ho t hình ạ Sound: Âm thanh Video: Phim

ế ề Câu 12: * Vi Ng ườ ẫ t đ án i ta có th vi ể ể ệ ể ế ề ế ể ạ c. Tuy nhiên trong khuôn ượ ầ i ta mu n trình bày khi c n . Đ án có trang quan tr ng là m c đích, n i dung th c hi n. K ho ch đ án ế ụ ự ề ạ ọ ộ t đ án theo khuôn m u nh n đ ậ m u không th th hi n h t các đi m m nh mà ng ố ườ ẫ đ u t ệ ầ ư ề là k t qu cu i cùng, cho phép ph n ánh quá trình th c hi n đ án. ả ế ự ề là : t đ án đa ph ệ ả ườ

i dùng s d ng s n ph m đa ph ng ti n; ự ế i vi ế ề ứ ủ ề ả ứ ườ ả ẩ ươ ệ ế i s n ph m; ử ụ ề ề ả ả ẩ ẩ ệ ệ ng s n xu t; ng ti n phân phát s n ph m, truy n t ả ườ ấ ả

ấ ươ ả ố ng ti n c n mô t Đi u mà ng ệ ầ ươ ề • Xu t phát, căn c cho phép xây d ng đ án; ề ự ấ • Đích, m c tiêu c a đ án; ụ , t c ng • D ki n khán gi • Các khái ni m, ch đ liên quan đ n đ án; ủ ề • Ph ươ • Môi tr • Ngân sách; • L ch s n xu t. ả ị * Môi tr ườ Môi tr ng cho vi c s n xu t g m h t ng kĩ thu t, chính sách phát tri n, hành ng yêu c u đ s n xu t đa ph ể ả ạ ầ ng ti n ệ ậ ấ ấ ồ ầ ệ ả ườ ể lang pháp lí... • C n có chu n x lý thông tin đa ngành, do đ án đa ph ề ệ ươ ế ng ti n liên quan đ n

ạ ườ ng truy n thông, h t ng m ng máy tính; ạ ầ ề ạ ạ ẩ ề ng ti n; ệ ệ ẽ ợ c hoàn thành. ấ ượ ề ả

an toàn và quá trình s n xu t đ ươ ụ ấ ẽ ằ ng ti n : ệ ươ c k t qu c a s n ph m đa ph ẩ ng ti n; ả ủ ả ệ ẩ ẩ ử ầ r t nhi u d ng thông tin; ấ ề ạ • C n có môi tr ề ầ • Ph i đ m b o an toàn cho đ án và cho s n ph m; ả ả ả ả • Có th tr ng c nh tranh lành m nh v ph n m m; ị ườ ề ầ • C n hu n luy n năng l c dùng đa ph ự ươ ấ ầ Nh v y là s có d ch v x lý thông tin và truy n thông phù h p và s có các ụ ử ị ẽ ư ậ d ch v m i đ m b o v n đ u t ả ụ ớ ả ầ ư ố ị * M c tiêu c a đ án đa ph ủ ề ụ Ng ườ ả Đo đ Theo chu n c a AIDA1 dùng cho truy n thông qu ng cáo. Theo chu n này ng ti n ệ i s n xu t s nh m m c tiêu đ i v i s n ph m đa ph ượ ế ẩ ố ớ ả ươ ề ủ ả ẩ

159

s nả ph m c n mô t ầ ẩ ụ ợ ố i ích, mong mu n, th hi n; ể ệ Theo chu n đóng gói s n ph m, bán s n ph m. ẩ ả công c , l ả ẩ ẩ ả

ấ i ta còn xác đ nh các khía c nh liên quan đ n quá trình s n xu t ả ị ạ ế đa ph ệ c đây; ẩ ươ ướ ng ti n tr ệ ườ ng ti n, ch y u t p trung vào : ủ ế ậ ề

ế ầ ệ ạ ề ẩ ươ ng ti n; ệ ng ti n; ươ ệ ẩ ị ạ ơ ườ ẩ - Ngoài ra, ng ươ • Kinh nghi m v phát tri n s n ph m đa ph ể ả • X p lo i đ án s th c hi n; ẽ ự ệ t b trình di n, qu n cáo cho s n ph m đa ph • C n chu n b thi ễ ế ị ị • Đào t o, hu n luy n ng ệ ấ ố ả ẩ ả i phát tri n s n ph m đa ph ể ả ườ ể ả i dùng, ng ứ ị • Xác đ nh n i phân ph i s n ph m, t c đ a đi m bán hàng; ủ ề ề ả ẩ ặ ơ ế ị i trí; và ả ẩ ấ ả ộ ố ụ ệ (iv) qu c t ề ủ ề ng ti n ệ ẩ ề ả ấ i dùng thông qua s n ph m đa ườ ầ các thành ph n ả ấ ệ ậ ộ • Đ t các n i thông báo, thông tin v s n ph m c a đ án; • Có chi n d ch qu ng cáo s n ph m; ả ả • M t s quan tâm v (i) xu t b n; (ii) giáo d c; (iii) công nghi p gi hoá ph m vi c a đ án. ạ ố ế * Các đ xu t c a đ án đa ph ươ ề ấ ủ ề Đ án có th đ ngh , hay đ xu t cho ng ể ề ề ị ng ti n. V y c n xác đ nh (i) N i dung đ xu t; và (ii) Mô t ph ề ầ ươ đ xu t. Đi u này có nghĩa đ án đ a ra : ư ề ấ ề i thi u t ng quan v đ án và khái quát v vi c đi u hành đ án; ề ớ ệ ổ ề ệ ề ẳ ề ụ ư ả ị ề ề ề ị ườ i dùng, nh là kh năng ng d ng c a s n ph m đa ứ ủ ả ẩ ph ươ ự ẩ ệ i pháp và lí do l a ch n s n ph m đa ph gi ả ả ươ ố ọ ả ả ề ươ ế ng ti n thành công d n đ n ng ti n. ệ ẫ • Gi • Các đ xu t, các kh ng đ nh mà đ án dành cho khách hàng; ề ấ • Các khuy n cáo cho ng ế ng ti n; ệ • Mô t Vi c cân đ i ngu n l c đ đ m b o đ án đa ph ồ ự ể ả ệ ạ ệ ố vi c cân đ i các khía c nh : ạ ủ ụ Khía c nh chính c a m c tiêu đ án v i các khía c nh ph , liên quan c a m c ớ ụ ụ ủ ề ạ

tiêu đ án;ề ự ợ ả ề ố c đ trình di n trong nhi u lo i l ; (ii) ồ ọ ồ ễ ầ ự ử ượ ử c đ (i) tu n t ạ ượ ng tác; hay (iv) t h p c a các lo i c u trúc; ề ạ ấ

ế L a ch n d ng x lí phù h p trong s nhi u kh năng x lí; ọ ạ Ch n c u trúc l ấ song song; (iii)t ươ ố ề ắ ị ử ệ ả ẩ ờ ươ ổ ợ ủ Cân đ i v ngu n tài nguyên con ng i; ườ ồ X p s p l ch trình, và dành th i gian và kinh phí th nghi m s n ph m đa ng ph ti n; ệ Cân đ i gi a giá thành và giá c s n ph m; ố ả ả ộ ầ ữ ố ươ ự ệ ệ ề ng ti n: i ta có th đ t ra m c chi cho t ng công vi c, theo b ng kê ườ ệ ả i qu n lý, qu n tr : Tr ừ ề ả ả ưở ườ ư ẩ Cân đ i các ràng bu c c n tuân theo. * Các ràng bu c c a h p đ ng th c hi n đ án đa ph ộ ủ ợ ồ Ng ứ ể ặ - Ng ị - S n xu t video: GĐ, Ng sx, Tr lý, Ng Quay Video, Ph trách âm thanh, ánh ả ụ ng đ án, tr lý, th ký ợ ợ ả

t k đ h a, quét nh, ưở ưở ữ ả ư ọ ế ế ồ ọ ả

160

ấ sáng, trang ph c, đ h a video, phim nh ồ ọ ụ ng nhóm, biên t p âm thanh, nh c - Sx âm thanh: Tr ạ ậ ng sx, sx đò h a, l u tr - SX đ h a: tr nh, Thi ồ ọ giám đóc ngh thu t, ngh sĩ,đánh máy ệ ệ ậ ể ơ ở ể ỉ ố ợ ư ệ ng d n sd ẫ ướ ả li u: Thi ươ ề ủ ộ ấ ộ ẩ t sau : ị ề ả - Phát tri n c s DL: qu n lý, thu th p dl, phát tri n, tích h p, ch s hóa ậ - Thi ng tác- h t k làm t t k t ế ế ế ế ươ * N i dung đ án đa ph ng ti n ộ ệ N i dung đ án căn c vào m c tiêu đ án. Vai trò c a n i dung th y rõ trong ứ ề ề ụ lúc chu n b đ án, cũng nh th c hi n đ án. ệ ư ự Trong b ng kê n i dung đ án, ng ề ộ - Tên ng d ng đa ph ng ti n; thu c d ng s d ng tr c ti p hay gián ti p; ề i ta c n li ầ ườ ộ ạ t kê các chi ti ế ự ế ẹ ử ụ ươ ứ ụ ế ệ

ệ ứ ụ i trí, đào ả ủ ng ti n; ươ ẩ - H t ng cho phép ng d ng đa ph - M c đích c a vi c đóng gói s n ph m; dùng cho vi c thông báo, gi ệ ạ ạ ầ ụ ể ệ ứ ộ ợ ả t o hay đ bán. Bên c nh m c đích này, có th b sung m c đ phù h p; ạ ẩ ụ ả ề ộ ẩ ậ ể ổ ng ti n; ươ ệ ố ớ ả ả ớ ộ ẩ , đ i v i m c đích chung; ụ ố ớ

i m i đo n s n ph m đa ph ng ti n; và cách ả ố ớ ng c a t ng đo n s n ph m; ẩ ỗ ủ ừ ậ ạ ả ươ ẩ ệ - Bao bì, nhãn mác cho s n ph m đa ph - Nhìn nh n chung, v r ng hay sâu, đ i v i s n ph m; - M c phù h p c a các đo n chính trong s n ph m so v i n i dung; ợ ủ ứ ạ - M c phù h p đ i v i khán gi ứ ợ - Kh i l ạ ả ố ượ - Cách th c truy c p thông tin t ứ th c truy c p qua nhi u đo n s n ph m. ề ạ ả ạ ẩ ứ

ạ ộ ộ ả ệ ả c cái riêng trong nh ng cái chung. ệ ữ ậ * K ch b n ả ị t k ch b n là sáng tác. Công tác sáng tác là ho t đ ng trí tu . M t s n ph m ẩ Vi ế ị ngh thu t là tách đ ậ ế ạ ề c nêu ra là :

ng ti n. Thu th p d li u ậ ữ ệ ươ ệ ậ ữ ệ ử ả ẩ

ữ ệ ạ ạ ạ ạ

ệ ả ị vào k ch b n và khâu chu n b tr ả ầ ư ệ ng ti n, k ch b n hay và kh thi cho phép quá trình th c ự ả ệ ẽ ẩ c khi th c hi n s ự ị ướ ượ * K ho ch th c hi n đ án ự ệ M t s k ho ch đ ượ ộ ố ế ạ L ch trình th c hi n; ự ị ệ K ho ch v thu th p d li u đa ph ề ế ạ K ho ch v m u th s n ph m. ề ẫ ế ạ Lên k ho ch v d li u nh tĩnh ề ữ ệ ả ế Lên k ho ch v d li u nh đ ng ộ ề ữ ệ ả ế Lên k ho ch v d li u nh đ ng, d li u video. ộ ề ữ ệ ả ế Lên k ho ch v âm thanh ế ề * K t lu n ậ ế Trong đ án đa ph ươ ề hi n đ án hi u qu . đ u t ả ệ ề quy t đ nh ph n l n thành công c a đ án. ầ ớ ế ị ị ủ ề

ng ti n. ệ ươ

ệ ụ ở ả ệ ử ẩ c th c hi n b i 2 nhi m v : Th và đánh giá. ử ệ ế ng ti n c n ti n ẩ ươ ệ ầ

ộ

ng ti n. c c a s n ph m. ươ ậ ượ ủ ả ự ứ ấ ệ ẩ

ẩ

161

ử ề c th nghi m. Vi c th s n ph m có th thông qua ph n m m ẩ ệ ể ệ ầ ử - Ph n m m th nghi m: Vi c có b m u th u và ph n m m t đ ng ki m tra Câu 13: i ngoài đ án đa ph - Ý ki n c a ng ườ ề ể ủ - Đánh giá giá tr s n ph m. ị ả Công vi c này đ ượ ệ ự Khái ni m v th nghi m: Vi c th nghiêm s n ph m đa ph ệ ề ử ệ hành theo khía c nh th : ử ạ - Th v khái ni m. ử ề ệ - Ki m tra m u. ẫ ể - Xem xét m c đ đáp ng, các ràng bu c. ứ ộ ứ - Th tính s d ng đ c. ử ụ ử ượ - Th đ phù h p v i lĩnh v c ng d ng đa ph ợ ử ộ ớ ụ - Th đ k t lu n v tính ch p nh n đ ậ ử ể ế ề c th : - Chi n l ử ế ượ + Xác đ nh m c đích c a quá trình th s n ph m. ị ủ ụ ử ả + Liên k t k ho ch, g m các giai đo n th . ử ồ ế ế ạ ạ + Có chi n l ử ả ế ượ ườ ế ộ ẫ th nghi m, ý ki n chuyên gia, nh n xét ng ử ề ệ ề ự ộ ể ậ ệ ầ ầ ệ ng s n ph m là nhu c u trong quá trình th nghi m. ch t l i dùng … ử ử ấ ượ ệ ẩ ầ ả

ậ ẩ ế ệ ề ử ả c c a s n ph m.: Khâu th nghi m s n t, nhi m v này đòi h i có các chuyên gia và chi ỏ ẩ ấ ầ ậ ế ượ ệ - K t lu n v tính ch p nh n đ ả ủ ả ụ

ả ẫ ướ ạ i d ng ỏ ồ ư ố

ẫ ắ c qui t c ẩ ph m, đánh giá k t qu là c n thi ế phí c n thi t. ầ ế Ch ng 2: ươ Câu 1: H ng d n: DCT nén nh theo t ng kh i vuông nh r i l u chúng d ướ ừ s k thu t. ậ ố ỹ Câu 2: H ng d n ướ • Nén theo chu n JPEG là m t ti n trình nhi u b ề ướ ạ c h t là b ướ ế ơ ộ ế ả c. Tr ố ề ướ . hóa (regularizing stage) đ làm cho nh có nhi u đo n gi ng nhau h n th c t ự ế ạ ướ ế ể ấ ẫ ệ ạ ậ ỉ ự ng th p) c a JPEG. ủ ấ ấ ượ • B c ti p là s p x p l i d li u b ng hàm toán h c g i là DCT (Discrete • B c ti p theo là l y m u cho các kênh màu. Đây là 1 trong 2 công đo n làm m t thông tin và ch th c hi n khi b n ch n xác l p high compression/low quality (t ỉ ấ ọ nén cao/ch t l l ệ ướ ế ắ ế ạ ữ ệ ằ ọ ọ Cosine Transform).

ủ ẫ i d ng s thì ố ướ ế ỏ ồ ư ướ ạ i cao h n khi file đ ướ ạ ỹ i v . ặ ả ề ừ ẽ ư ả ở c nh ng "v t d " bao quanh các ộ ượ ữ ộ ủ • L i ích đ u tiên c a Wavelet là lo i tr đ ả ơ ệ ạ ố ả k thu t Wavelet Compression s l u file d ỹ stream hình) nh m t o đ phân gi ơ ạ ằ ầ ạ ừ ượ ợ kh i vuông và bi n ế ướ ạ ả ư t v Gamma màu gi a PC và c m hình có đ phân gi ự ộ • Kh năng t o thêm các kênh ph đ l u tr nh ng thông tin nh thông s ụ ể ư ạ ỏ ự ệ ề ữ ằ * Kh năng chính c a JPEG 2000: ả H ng d n • N u DCT nén nh theo t ng kh i vuông nh r i l u chúng d ố i d ng m t dãy d li u (k thu t ậ ữ ệ ậ c m ho c t ế ơ i cao trên m ng thành hi n th c. ố ữ ữ màu CMYK hay ICC profiles (nh m lo i b s khác bi MAC). ti n trình nén MPEG1: ả ế • Mô t • Nó cho phép ẩ ế ế video v i đ phân gi ớ ộ • ế ẩ - Là chu n đ u tiên, thi ả - Đ c thi ượ ộ ầ i 320x240 và t n s 30 h ầ ố t k t c đ t ế ế ố ộ ố ổ ế ượ ụ ả ụ ầ ầ ộ ứ ở ộ mã hóa và nén âm thanh, đ t đ n v i tên c bi ế ế ớ ứ ủ ượ ụ ẩ t k dành cho máy tính. ình/s. i đa đ n 1.5Mbps. Tiêu chu n nén cho âm thanh và hình nh đ ng. Đ c dùng ph bi n cho các ng d ng video CD-ROM và các ng d ng video trên internet (các file có ph n m r ng *.mpg). M t ph n m ở r ng c a tiêu chu n áp d ng cho ộ MP3

ộ ộ Câu 3: • Moving Picture Experts Group (MPEG) thu c ISO/IEC. Nhóm các chuyên gia ả ề ả ạ ng tác và các file nh c ư ươ

ng trình truy n hình k ề ả ươ ỹ ề ậ ố i ta d đ nh t ự ị ẩ hình nh đ ng và âm thanh k thu t s . T năm 1988 nhóm đ a ra tiêu chu n ẩ ậ ố ừ ỹ MPEG-1 nó là n n t ng đ s n xu t các Video CD, đĩa CD t ấ ể ả nén MP3 sau này. Sau đó là tiêu chu n MPEG-2, nó là n n t ng cho các ch ẩ thu t s và đĩa DVD. ế ế ề • K ti p không ph i là MPEG-3, ng ả ộ ể ụ ch c chu n này đ ph c ổ ứ i cao, nh ng sau này sáp nh p v i chu n MPEG-2. ậ v cho truy n hình có đ phân gi ụ ườ ư ả ẩ ớ

162

ng ti n đa truy n thông tích h p trong trang Web ề ng tác đ h a ng d ng. MPEG-4 ươ ậ ố ỹ ươ ồ ọ ứ ợ ụ ộ c hoàn t MPEG-4 là tiêu chu n cho các ph ệ ẩ tĩnh hay đ ng, truy n hình k thu t s và t ề đ ượ ấ t trong tháng 10/1998 và ph bi n h i đ u năm 1999. MPEG-4 đang tr ổ ế ồ ầ ở

ầ ệ ể ẽ ạ ạ ẽ ẩ t ầ ả ộ ể n i dung đa truy n thông và truy tìm âm ề ớ ơ tháng 6/2000 m i h n ồ ắ ầ ừ ẩ ự ư ộ thành chu n multimedia toàn c u trong giai đo n hi n nay và s phát tri n m nh m h n n a ng lai g n. ơ ữ ở ươ Ti p theo là MPEG-7 tiêu chu n đ mô t ế thanh cũng nh các n i dung tr c quan khác, r i b t đ u t n a là chu n MPEG-21 “Multimedia Framework” ữ

ệ ả ẩ Câu 4: i đ a ra chu n MPEG-7 * T i sao l ẩ ạ • Nhi u ng d ng đa ph ng ti n hi n t ệ ạ ươ ề ứ ề ệ ả ạ ư ụ ộ ả ậ ả i h n c a ph ộ ậ ả ụ ươ ể ắ ả ả ể ơ ở

ắ ấ ư i trong ườ ự ợ ng pháp c s c u trúc đã đ c đ a ra. Các ượ ư ơ ở ấ ứ ử ậ các ng d ng khác nhau, các h th ng này s ượ ề ệ ố ụ ể ừ ệ ố

ề ấ ụ ữ ủ ộ

ấ ệ ươ ộ ơ ồ ộ , m t ngôn ng đ nh nghĩa mô t ả ữ ị • Nh có MPEG-7 mà chúng ta có th t ể ươ ươ

c mô t d ử i đòi h i kh năng truy c p và x lý ỏ ượ c ng pháp c s văn b n đã đ d li u hình nh m t cách hi u qu . Có nhi u ph ơ ở ữ ệ ng dùng đ truy c p và x lý n i dung hình nh. Đ kh c ph c gi ươ ử ớ ạ ủ pháp c s văn b n, đi n hình là đòi h i ph i có s tr giúp c a con ng ỏ ể ủ n i dung hình nh, các ph vi c mô t ả ươ ả ộ ệ ư c u trúc th p nh là văn b n, hình d ng màu s c và các c u trúc m c cao nh là ấ ả ạ ấ ơ ở ộ thông tin k t h p, đã đ c s d ng trong nhi u h th ng truy c p và x lý c s n i ượ ử ụ ế ợ ử c phát tri n t dung. Do chúng đ ứ d ng nhi u c u trúc th hi n khác nhau. ể ệ ụ • * M c đích chính c a MPEG -7 ủ ụ • MPEG-7 là m t trong nh ng ho t đ ng chu n g n đây c a nhóm MPEG. M c ẩ ầ ạ ộ chu n hoá cho phép truy c p và x lý ử ậ ẩ ả ộ , t p các ng ti n. MPEG-7 s chu n hoá t p các b mô t ẽ ả ậ ẩ ậ . và các s đ cho mã hoá các mô t ả ng ti n qua ệ ể ả ướ i ng tác v i d li u đa ph ớ ữ ệ ụ ề ứ ấ ượ ụ ớ ự ấ c, đ n gi n h n hãy t ơ ả ng m t vài ng d ng đ ứ ượ ơ ộ đích chính c a MPEG-7 là cung c p m t mô t ủ hi u qu n i dung đa ph ả ộ ệ s đ mô t ả ơ ồ ờ n i dung c a chúng. V i s xu t hi n c a MPEG-7, r t nhi u ng d ng hay có th ệ ủ ủ ộ th c hi n đ ng t ưở ệ ượ ự đây: • - B n b ữ ệ ổ ồ ể ấ đ tìm m t bài hát nh ng quên m t ộ ạ ướ ề c vào m t kho d li u kh ng l ỹ ộ ư ỉ

163

ạ ủ ạ ẽ ượ ấ ư ệ c l y m u r i trích các đ c tr ng r i h th ng t ự ộ ặ ẫ ồ ữ ặ ợ ấ ớ ữ ệ ư ớ ộ ạ ộ ệ ố ồ ệ ố ữ , ca s , ... mà ch nh m t đo n giai đi u thông tin v bài hát đó nh là: tên, tác gi ệ ả c a bài hát đó. Không sao, b n hãy hát lên giai đi u đó qua m t h th ng recorder, ủ đ ng so âm thanh c a b n s đ sánh và tìm trong kho d li u nh ng bài hát "thích h p" nh t v i nh ng đ c tr ng ư tìm ki m.ế • - B n không mu n xem h t m t tr n đá bóng mà ch mu n xem nh ng bàn ộ ậ ữ ạ ố ố ỉ khóa "Goal" ế ỉ ầ ử ậ ắ ớ ừ ấ t các bàn th ng s đ ấ ệ ố ế ệ ố ắ ế c trình chi u ầ ượ ẽ ượ ị th ng trong tr n đ u đó? Ch c n g i câu truy v n đ n h th ng v i t hay gì đó (theo h th ng đ nh nghĩa), l n l tr ướ ạ ướ ộ c ho c gi ng m t ố ặ ố ể ự ộ ệ ố c b n. • - B n mu n tìm m t picture nào đó gi ng m t nh cho tr ộ ả ạ ố v ra? H th ng cũng có th th c hi n đ ệ ượ ạ ự ẽ ả ề ế c thông qua trích ch n hình do b n t ọ đ c tr ng và so sánh v i kho d li u đã có và tr v k t qu . ả ư ặ ữ ệ ớ

Bài giảng Truyền thông đa phương tiện - ĐH Kinh tế - Kỹ thuật công nghiệp

BÀI GI NG Ả TRUY N THÔNG ĐA PH

NG TI N

Ề

ƯƠ

Ệ

∑ A ( m,p )B ( p,n )(2.1.28)p=1

Tài liệu liên quan

Có thể bạn quan tâm

Bài giảng Truyền thông kinh doanh: Chương 1 - Khái niệm truyền thông kinh doanh

Bài giảng Truyền thông kinh doanh: Chương 4 - Ứng dụng các kênh truyền thông đa phương tiện trong doanh nghiệp

Bài giảng Báo chí hiện đại - Chương: Tổng quan về báo chí và truyền thông đa phương tiện

Bài giảng Báo chí hiện đại - Chương: Một số công cụ trực tuyến hỗ trợ xây dựng sản phẩm hỗ trợ xây dựng sản phẩm truyền thông đa phương tiện truyền thông đa phương tiện

Bài giảng Báo chí hiện đại - Chương: Ứng dụng của truyền thông đa phương tiện vào báo chí

Bài giảng Nhập môn Công nghệ thông tin và Truyền thông - Bài 1: Giới thiệu Viện Công nghệ thông tin & Truyền thông và chương trình đào tạo

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 1 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 2 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 3 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 4 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 5A - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 5B - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 6 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 7 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 8 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 9 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Thiết bị mạng và và truyền thông đa phương tiện: Chương 10 - Trường ĐH Công nghệ Thông tin

Bài giảng Kỹ thuật ứng dụng công nghệ thông tin: Chương 6 - ThS. Vương Xuân Chi

Đề thi kết thúc học phần học kì 2 môn PR sản phẩm văn học nghệ thuật năm 2023-2024

Đề thi kết thúc học phần học kì 3 môn Lập kế hoạch truyền thông năm 2023-2024

Tài liêu mới

Câu hỏi ôn tập môn Cơ sở xử lý ảnh số

Câu hỏi ôn tập Thiết kế web cơ bản

Câu hỏi ôn tập Photoshop

Ngôn ngữ đồ hoạ trong giảng dạy thiết kế bìa sách đề tài văn hoá lịch sử Việt Nam từ năm 2014 đến nay

Bài giảng Mẫu thiết kế: Visitor

Bài giảng Mẫu thiết kế: Strategy

Bài giảng Mẫu thiết kế: Proxy

Bài giảng Mẫu thiết kế: Prototype

Bài giảng Mẫu thiết kế: Observer

Bài giảng Mẫu thiết kế: Mediator

Bài giảng Mẫu thiết kế: Iterator

Bài giảng Mẫu thiết kế: Factory method và abstract factory

Bài giảng Mẫu thiết kế: Facade

Bài giảng Mẫu thiết kế: Decorator

Bài giảng Mẫu thiết kế: Chain of responsibility

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok