tài liệu tham khảo đa truyền thông phần 3

Chia sẻ: Thái Duy Ái Ngọc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

128
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'tài liệu tham khảo đa truyền thông phần 3', công nghệ thông tin, đồ họa - thiết kế - flash phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: tài liệu tham khảo đa truyền thông phần 3

MULTIMEDIA MULTIMEDIA Lecturer: Nguyen Duy Nhat Vien July, 2006. N I DUNG DUNG • T NG QUAN • K THU T AUDIO • K THU T VIDEO
K thu t Audio thu Audio N i dung dung • GI I THI U • MÃ HOÁ AUDIO C M QUAN • PHÂN TÍCH TÂM LÝ ÂM H C • K THU T NÉN AUDIO • MPEG-1 • MPEG-2 • AC-3 (DOLBY DIGITAL) • APT-X100 • MÃ HOÁ ÂM THANH N I
Gi i thi u Gi thi • Âm thanh: • D ng lan truy n c a sóng trong không gian, • Sóng âm khi ñ n tai ngư i nghe, ñ p vào màng nhĩ, làm cho ngư i ñó c m nh n ñư c s rung ñ ng này • Con ngư i có kh năng phân bi t v i các âm thanh khác d a vào m t s ñ c tính như t n s , nh p ñi u, m c áp l c... • M c ñích c a các h th ng audio: • X lý, t o hi u ng, nén tín hi u audio t tín hi u thu nh n t ngu n. • Audio s : • Chu i các giá tr s ñư c bi u di n b ng m c âm thanh theo th i gian. ng d ng ng ng • Các h th ng thông tin không dây: – Truy n hình phân gi i cao (HighDensity TV HDTV), Âm thanh qu ng bá s (Digital Broadcast Audio DBA), V tinh qu ng bá tr c ti p (Digital Broadcast Satelite DBS). • Các môi trư ng m ng: – Âm thanh theo yêu c u (chuy n m ch gói, Internet), Truy n hình cáp (CATV) các tuy n studio. • Các ng d ng ña môi trư ng: – CD-R, ðĩa ña năng s (DVD). • Cinema: – Dolby AC-3 (5 kênh, @384kbps), APT-x100. • Lưu tr kh i: – MiniDisc, DCC.
Audio s Audio • H th ng audio tương t và s • H th ng audio tương t , vi c x lý tín hi u g p ph i m t s v n ñ như kh năng c a linh ki n (v m t t n s ), lưu tr , ph c t p... t ñó méo phi tuy n cao, SNR bé. • H th ng audio s , vi c thu nh n, hi u ch nh, x lý và phát l i tr nên d dàng hơn r t nhi u. Các k thu t t ng h p và nh n d ng phát tri n m t cách nhanh chóng, tương thích máy tính và con ngư i tr nên phong phú hơn. • Ưu ñi m c a audio s là: ð méo tín hi u nh (0,01%), D i ñ ng âm thanh l n g n m c t nhiên (>90dB), D i t n r ng hơn (20Hz ñ n 20kHz), ðáp tuy n t n s b ng ph ng, Cho phép ghi âm nhi u l n mà không gi m ch t lư ng, Thu n ti n lưu tr , x lý, Tăng dung lư ng kênh truy n, Kh năng x lý b ng h phi tuy n Quá trình thu nh n audio s audio Tín hi u vào tương t Khu ch ñ i L c thông L y và Mã L tuy n tính th p gi m u hóa To Tín hi u Ghép X lý Dither ra s kênh Tín hi u vào tương t Khu ch ñ i L c thông L y và Mã R tuy n tính th p gi m u hóa Hình 2-1 Quá trình thu nh n âm thanh s
L y m u và lư ng t hoá ng ho • L y m u và gi m c: L y m u là quá trình r i r c hóa tín hi u v m t th i gian và gi cho biên ñ trong kho ng th i gian l y m u không ñ i. • Lư ng t hóa: Lư ng t hóa là quá trình r i r c tín hi u v m t biên ñ . T i m i m u, biên ñ ñư c chia thành các m c g i là các m c lư ng t Tín hi u vào Lư ng t Hình 2-2 L y gi m u và lư ng t Dither • Nguyên nhân: Lư ng t hóa méo. Tín hi u có biên ñ càng nh thì méo lư ng t càng cao. • Kh c ph c: C ng âm thanh trư c khi l y m u v i m t t p âm tương t Ng u nhiên hóa các nh hư ng méo lư ng t ñ phân ph i ñ u méo lư ng t thành các l i ng u nhiên ch không t p trung nhi u vào ph n có biên ñ th p. • Khái ni m: Dither là m t nhi u ñư c c ng vào tín hi u âm thanh. • M c ñích: Lo i b méo lư ng t . • Cơ s : Dither làm cho tín hi u âm thanh b bi n ñ i gi a các m c lư ng t g n nhau, ñi u này làm gi m ñ tương quan c a lư ng t hóa tín hi u, lo i các nh hư ng c a l i và mã hóa các biên ñ tín hi u th p hơn m t m c lư ng t . • Như c ñi m: C ng nhi u vào tín hi u.
Dither Dither Tín hi u g c Tín hi u g c Tín hi u l y m u Tín hi u l y m u Tín hi u sau khi l c Tín hi u sau khi l c Không dither Dither Hình 2-3 Dither và không dither Mã hóa và mã hóa kênh • Mã hoá – là quá trình chuy n các m c r i r c thành m t chu i các m u s nh phân (ho c các h ñ m khác) theo m t quy lu t nh t ñ nh. – Sau mã hóa nh phân, ta ñư c tín hi u ñi u xung mã PCM. – Tín hi u PCM không thích h p ñ lưu tr ho c truy n d n vì v n còn t n t i thành ph n m t chi u mã hóa kênh. • Mã hóa kênh – bi n ñ i d li u v i m c ñích ñ t ñư c m t ñ bit cao trong gi i h n băng thông c a kênh truy n. – Gi m s t n hao trong khi truy n ho c lưu tr . – C i thi n d i thông, d li u truy n d n có ñ c tính t i ưu. – Làm cho ph tín hi u âm thanh s ít méo.
Ghép kênh Gh – Tín hi u âm thanh s thư ng bao g m nhi u kênh, ví d h th ng âm thanh 5.1 g m các kênh trái, ph i, trung tâm, trái vòm, ph i vòm và siêu tr m, ngoài ra còn có các tín hi u mã ph , mã ñ ng b … – Nguyên lý ghép kênh có thư ng ñư c áp d ng ñó là ghép kênh phân chia theo th i gian, m i kênh s d ng m t khe th i gian ñư c n ñ nh trư c. L L R Ghép kênh L+R R Hình 2-4 Ghép kênh tín hi u audio MÃ HOÁ AUDIO C M QUAN QUAN • Gi i thi u M c ñích: Bi u di n chu i s ng n g n. T c ñ bit th p. Ch t lư ng cao ð ng cơ: Gi m t c ñ d li u. Gi m chi phí truy n d n (BW). Gi m các yêu c u lưu tr . M nh. Các yêu c u: C m nh n trong su t. ð c l p ngu n. Có kh năng ña kênh. ð ph c t p b t ñ i x ng. ð tr h p lý.
MÃ HOÁ AUDIO C M QUAN MÃ QUAN Mã hoá ngu n không th c t v i tín hi u audio, do ñó, trong audio, ngư i ta ti n hành - Khai thác các ñ c tính thu ñư c. - Lo i b các thành ph n không thích h p v i c m nh n. - Gi m các dư th a th ng kê. Tho i Audio Băng thông 200-3400Hz 20Hz-20kHz T cñ l ym u 8kHz 44.1kHz/48kHz S bits trên m u 8bits 16+bits T c ñ bit thô 64kbps 768kbps S kênh 1 1-6+kênh Mô hình hi u qu ngu n Có Không S c ch u ñ ng ngu n Có th yêu c u Yêu c u Ch t lư ng mong ñ i Méo do b gi i h n Ch t lư ng “CD” Tính ña d ng c a ph Harmonic, V/UV/TR Không th phân lo i MÃ HOÁ AUDIO C M QUAN QUAN • Các tiêu chu n l y m u theo các yêu c u c th khác nhau - Ch t lư ng. - ð tr . - Băng thông. - T cñ … Tiêu chu n T cñ l y S bits/m u Mono/stereo T cñ Băng t n mu ði n tho i 8 kHz 8 bits/m u Mono 8 kbytes/s 4Khz AM radio 11.025 kHz 8 bits/m u Mono 11.0 kbytes/s 5kHz FM radio 22.05 kHz 16 bits/m u Stereo 88.2 kbytes/s 10kHz CD 44.1 kHz 16 bits/m u Stereo 176.4 kbytes/s 20kHz DAT 48 kHz 16 bits/m u Stereo 192.0 kbytes/s 20Khz
MÃ HOÁ AUDIO C M QUAN MÃ QUAN Băng l c s : Băng l c s là m t t p h p các b l c s có chung ñ u vào nhi u ñ u ra ho c chung ñ u ra nhi u ñ u vào. Băng l c s phân tích là t p h p các b l c s có ñáp ng t n s Hk(ejω) có chung ñ u vào và nhi u ñ u ra x0(n) X0(ejω) H0(ejω) x1(n) x(n) X1(ejω) H1(ejω) X(ejω) … xM-1(n) XM-1(ejω) HM-1(ejω) Ngõ ra g m M tín hi u Xk(n) chi m d i t n liên ti p nhau g i là các tín hi u băng con (subband). Các b l c H0(ejω): thông th p, HM-1(ejω): thông cao, Hi(ejω): thông d i, v i i t 1 ñ n M-2 MÃ HOÁ AUDIO C M QUAN QUAN Băng l c s t ng h p: Là t p h p các b l c s có ñáp ng t n s Gk(ejω) có chung ñ u ra G0(ejω) x0(n) X0(ejω) G1(ejω) x1(n) + X1(ejω) … x(n) xL-1(n) GL-1(ejω) + (ejω) XL-1 X(ejω) Các b l c : G0(ejω): thông th p, GM-1(ejω): thông cao, Gi(ejω): thông d i, v i i t 1 ñ n L-2 Băng l c s nhi u nh p hai kênh và băng l c gương c u phương QMF (Quadrature Mirror Filter Bank): Băng l c s nhi u nh p là s k t h p c a băng l c s phân tích, băng l c s t ng h p v i b phân chia và b n i suy. V i s b l c c a băng l c phân tích và t ng h p b ng 2 thì ta có băng l c s nhi u nh p hai kênh.
MÃ HOÁ AUDIO C M QUAN MÃ QUAN y0(n) y0’(n) x(n) x0(n) v0(n) H0(ejω) G0(ejω) ↓2 ↑2 ˆ x ( n) H1(ejω) G1(ejω) ↓2 ↑2 + y1’(n) x1(n) v1(n) y1(n) • H0(ejω), G0(ejω) :L c thông th p. H1(ejω), G1(ejω) :L c thông cao. • Lý tư ng: x( n) = x(n) ˆ • N u |H0(ejω)|=|H1(ejω)| và n u ch n t n s c t cho 2 b l c là π/2 thì ta th y |H0(ejω)|là nh c a |H1(ejω)| qua gương ñ t v trí π/2. Băng l c nhi u nh p hai kênh v i ñ c tính như v y g i là băng l c gương c u phương. • N u x(n) = cx(n − n0 )gi ng d ng tín hi u ngõ vào thì ta g i là băng l c gương ˆ c u phương khôi ph c hoàn h o PRQMF (Perfect Reconstructure QMF) MÃ HOÁ AUDIO C M QUAN QUAN • Mã hoá băng con và c u trúc b l c QMF – Mã hoá băng con • S d ng b l c s ñ mã hoá băng con y0(n) y0’(n) x(n) x0(n) v0(n) v0(n) H0(ejω) G0(ejω) ↓2 ↑2 Kênh truy n ˆ x ( n) dn H1(ejω) G1(ejω) ↓2 ↑2 + y1’(n) x1(n) v1(n) v1(n) y1(n) Mã hoá Gi i mã • Thu n l i cho vi c nén tín hi u âm thanh vì ph t p trung không ñ ng ñ u. T ñó, ta có ñư c s phân b h p lý, v a hi u qu , v a ñ t ch t lư ng cao.