CHƯƠNG TRÌNH KC01
ĐỀ TÀI MÃ SỐ KC01-14
------&------
ĐỀ TÀI THUỘC CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC
01
MÃ SỐ KC 01.14
NGHIÊN CỨU PHÁT TRI ỂN ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN
Ch ủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Nguyễn Cát Hồ
CẤP QUẢN LÝ: Nhà nước
CƠ QUAN CHỦ TRÌ: Viện công nghệ thông tin – Đại học Quốc
gia Hà nội
BÁO CÁO CH CHUYÊN ĐỀ:
LÝ THUYẾT XỬ LÝ VIDEO
CHỦ TRÌ CHUYÊN ĐỀ: PHAN THẾ HÙNG
6352-10
20/4/2007
HÀ NỘI, 4/2005
Lý thuyết xử lý Video
Trang 1
Môc lôc
I. Kh¸i niÖm vÒ Video 3
1. Kh¸i niÖm chung 3
2. Kh¸i niÖm Digital Video (Video sè) 4
3. §Æc ®iÓm Video sè 4
II. NÐn d÷ liÖu Video 6
1. Sù cÇn thiÕt ph¶i nÐn víi hiÖu suÊt (tØ lÖ nÐn) cao 6
2. Mét sè thuËt to¸n nÐn dïng cho Video 7
III. C¸c ®Þnh d¹ng Video sè 11
1. §Þnh d¹ng Video 11
IV. ¢m thanh 17
1. ¢m thanh tù nhiªn 17
2. H×nh thøc sè ho¸ ©m thanh 17
3. ¢m thanh gèc 18
4. Ph−¬ng thøc lÊy mÉu trong ©m thanh 19
5. Mét sè chuÈn nÐn d÷ liÖu ©m thanh 20
6. T¹o ©m thanh 22
7. ¢m thanh 3D thùc 22
8. §Þnh d¹ng ©m thanh 23
V. C¸c tham sè trong Video vµ audio 24
1. C¸c tham sè cho Video 24
2. C¸c tham sè cho Audio 30
Lý thuyết xử lý Video
Trang 2
VI. ChuyÓn ®æi d÷ liÖu tõ video, b¨ng, ®Üa CD thµnh
c¸c tÖp Video-Audio cho m¸y tÝnh vµ ng−îc l¹i 33
1. C¸c cæng chuyÓn ®æi tÝn hiÖu 33
2. Thu tÝn hiÖu tõ c¸c thiÕt bÞ ph¸t Video-Audio vµo m¸y tÝnh 34
3. ChuyÓn ®æi d÷ liÖu Video-Audio thµnh c¸c ®Þnh d¹ng kh¸c nhau 36
VII. Mét sè kü thuËt xö lý Video-Audio trªn m¸y
tÝnh 41
1. Kü thuËt ®¸nh dÊu (Marker) vµ keyframe 41
2. ChuyÓn c¶nh (Transition) 41
3. Kü thuËt trén (mix) 42
4. Kü thuËt t¹o ®é trong suèt (Transparence) 44
Lý thuyết xử lý Video
Trang 3
I. Kh¸i niÖm vÒ Video
1. Kh¸i niÖm chung
Video ra ®êi vµo nh÷ng n¨m ®Çu cña thÕ kû XX nh−ng nã ph¸t triÓn kh¸
chËm ch¹p vµ cã nhiÒu ng−êi cßn kh«ng tin vµo kh¶ n¨ng cña nã. Nh−
Darryl.Zanuck, gi¸m ®èc h·ng phim Fox-TK20 ph¸t biÓu ®Çu n¨m 1946 “ Tivi
sÏ kh«ng thÓ nµo tiÕp tôc ®−îc träng dông qu¸ 6 th¸ng. Ng−êi ta sÏ nhanh
chãng ch¸n ngay viÖc theo dâi mét c¸i hép gç mçi tèi”. Video chØ thùc sù ph¸t
triÓn vµo nh÷ng n¨m cuèi cña thÕ kû XX. Víi sù ph¸t triÓn nhanh chãng cña
c«ng nghÖ, ngµy nay Tivi-Video ®· trë thµnh mét thµnh phÇn kh«ng thÓ thiÕu
®−îc trong ®êi sèng x· héi.
Video lµ g×? Chóng ta cã thÓ hiÓu Video lµ mét d¹ng d÷ liÖu bao gåm ©m
thanh vµ h×nh ¶nh kÕt hîp víi nhau vµ lu«n cã sù biÕn ®æi vÒ néi dung (khu«n
h×nh) theo thêi gian.
C¸c yªu cÇu hÖ thèng cña Video: Th«ng th−êng, nÕu chóng ta xem mét
®o¹n Video mµ ©m thanh vµ h×nh ¶nh kh«ng khíp hay tèc ®é qu¸ chËm so víi
kh¶ n¨ng nh×n cña chóng ta th× ch¾c ch¾n video kh«ng thÓ ®¨ng t¶i ®−îc néi
dung thùc sù cña nã . NÕu chóng ta xem c¸c phim ®−îc s¶n xuÊt ®Çu thÕ kû
XX th× chóng ta thÊy c¸c h×nh ¶nh trªn mµn h×nh th−êng bÞ chËm hay bÞ giËt so
víi ho¹t ®éng thùc. Lý do lµ c¸c m¸y quay ®· kh«ng thu ®ñ 24 h×nh trªn 1 gi©y.
Do ®ã, c¸c hÖ thèng Video hiÖn nay ®Òu yªu cÇu c¸c thiÕt bÞ thu, ph¸t, ®−êng
truyÒn video ph¶i ®¶m b¶o viÖc hiÓn thÞ h×nh ¶nh vµ ©m thanh trong thêi gian
thùc. HiÖn nay trªn thÕ giíi sö dông 3 hÖ Video chÝnh: NTSC (National
Television Standard Committee) theo chuÈn 29,97 h×nh/gi©y, PAL, SECAM
theo chuÈn 25 h×nh/gi©y.
TruyÒn h×nh NTSC dïng mµnh 525 dßng vµ hiÓn thÞ ®Çy mµnh víi tÇn sè
30 mµnh mçi gi©y, b»ng ph−¬ng ph¸p quÐt xen dßng 60 b¸n mµnh mçi gi©y ®Ó
phï hîp víi tÇn sè xoay chiÒu ë Mü lµ 60 Hz. C¸c ghÐp nèi video NTSC sö dông
c¸c ®Çu c¾m vµ jack c¾m chuÈn RCA. C¸c chuyªn gia v« tuyÕn truyÒn h×nh
th−êng nãi ®ïa r»ng NTSC lµ viÕt t¾t cña " Never Twice The Same Color" (cïng
Lý thuyết xử lý Video
Trang 4
mét mµu kh«ng bao giê lÆp l¹i hai lÇn) v× kh¶ n¨ng kiÓm so¸t mµu cña chuÈn
NTSC rÊt kÐm. TruyÒn h×nh NTSC ®−îc qu¶ng b¸ ë Mü, nhËt vµ hÇu hÕt c¸c
n−íc Trung vµ Nam Mü nh−ng kh«ng dïng ë Ch©u ¢u vµ Ch©u ¸. HÇu hÕt c¸c
n−íc ch©u ¢u vµ ch©u ¸ ®Òu dïng chuÈn PAL dùa trªn c¬ së tÇn sè ®iÖn lµ 50
Hz.
2. Kh¸i niÖm Digital Video (Video sè)
Cïng víi sù ra ®êi vµ ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña m¸y tÝnh vµ hÖ thèng viÔn
th«ng trong nh÷ng thËp kû cuèi cña thÕ kû XX, m¸y tÝnh ®· ®−îc sö dông
trong rÊt nhiÒu ngµnh c«ng nghiÖp. Do ®ã ®Æt ra yªu cÇu cÇn ph¶i cã d÷ liÖu
d¹ng ©m thanh vµ h×nh ¶nh cho m¸y tÝnh (®Ó m¸y tÝnh cã thÓ hiÓu ®−îc). ChÝnh
v× vËy ra ®êi kh¸i niÖm Digital Video. Digital Video lµ Video nh−ng ®−îc ghi
(m· ho¸) d−íi d¹ng sè b»ng c¸c m· 0 vµ 1. Video th«ng th−êng ®−îc ghi d−íi
d¹ng tÝn hiÖu t−¬ng tù (Analog)
3. §Æc ®iÓm Video sè
- Video sè sö dông ®é ph©n gi¶i 72dpi.
Video sè th−êng sö dông ®é ph©n gi¶i 72 dpi (sè ®iÓm ¶nh cho 1 inch).
§Æc ®iÓm nµy dùa trªn giíi h¹n vÒ kh¶ n¨ng nh×n cña m¾t ng−êi. Víi mµu
huúnh quang th× m¾t ng−êi chØ nhËn biÕt ®−îc sù kh¸c nhau cña chÊt l−îng h×nh
¶nh chuyÓn ®éng víi ®é ph©n gi¶i d−íi 72 dpi.
Chóng ta chØ sö dông ®é ph©n gi¶i trªn 72 dpi cho mét sè tr−êng hîp ®Æc
biÖt khi cÇn cã Video hoÆc ¶nh chÊt l−îng cao nh− c¸c ®o¹n phim ¶nh sö dông
cho viÖc ph©n tÝch khoa häc cÇn phãng to lªn nhiÒu lÇn hoÆc c¸c ¶nh dïng
trong ngµnh c«ng nghiÖp in Ên. NÕu muèn cã mét tÊm ¶nh in víi chÊt l−îng
cao cã thÓ ng−êi ta ph¶i ®Æt ®é ph©n gi¶i lªn trªn 400 dpi.
- KÝch cì tÖp video lµ rÊt lín.
Chóng ta cã thÓ lµm mét phÐp tÝnh nh− sau: