Chương 1:Tổng Quan Về Công Nghệ Truyền Hình Số.3 Chương 2:Xử lý tín hiệu video.1 Số hoá tín hiệu video.2 Lượng tử hoá.3 Tín hiệu chuẩn thời gian TRS (Time Reference Signal).4 Dữ liệu phụ ANC (Ancillary Data).5 Quan hệ giữa mành số và mành tương tự.2 Nén tín hiệu video.23 2:2:1 Mã hoá dự báo DPCM.3 Nén trong ảnh (Intra-frame Compression).5 Chuẩn nén video MPEG.44 SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO iii B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoaiv DANH MỤC HÌNH, BẢNG HÌNH H×nh 1.1 : S¬ ®å cÊu tróc tæng qu¸t hÖ thèng truyÒn h×nh sè.1: BiÕn ®æi A/D tÝn hiÖu video mµu tæng hîp.2: BiÕn ®æi A/D tÝn hiÖu video mµu thµnh phÇn.3: CÊu tróc trùc giao.4: CÊu tróc “ quincunx “ mµnh.5: CÊu tróc “ quincunx “ dßng.6: Quan hÖ gi÷a dßng video sè vµ dßng video t¬ng tù hÖ 525 dßng / 60 mµnh.7: Quan hÖ gi÷a dßng video sè vµ dßng video t¬ng tù hÖ 625 dßng / 50 mµnh.12 : Quan hÖ gi÷a mµnh sè vµ mµnh t¬ng tù hÖ 525 dßng / 60 mµnh.13 : Quan hÖ gi÷a mµnh sè vµ mµnh t¬ng tù hÖ 625 dßng / 50 mµnh.14 : Sù phèi hîp c¸c kÜ thuËt nÐn.17 : S¬ ®å khèi DPCM liªn mµnh.28 SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO iv B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoav H×nh 2.18 : Qu¸ tr×nh m· ho¸ DCT mét chiÒu.19 : BiÕn ®æi DCT hai chiÒu 32 H×nh 2.23 : CÊu t¹o cña MB theo c¸c chuÈn lÊy mÉu.24 : QuÐt zig-zag c¸c hÖ sè lîng tö ho¸ DCT.25 : Qu¸ tr×nh nÐn trong ¶nh.27 : Sù bï chuyÓn ®éng.30 : Bé m· ho¸ Video MPEG c¬ b¶n.31 : CÊu tróc nhãm ¶nh.43 SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO v B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoavi BẢNG B¶ng 2.1: Gi¸ trÞ c¸c tõ m· øng víi c¸c møc vµ ®iÖn ¸p tÝn hiÖu Y .2 : Gi¸ trÞ c¸c tõ m· øng víi c¸c møc vµ ®iÖn ¸p tÝn hiÖu Y Sè ho¸ 10 bit; 0,799 mV / møc.3 : Gi¸ trÞ c¸c tõ m· øng víi c¸c møc vµ ®iÖn ¸p tÝn hiÖu CB, CR Sè ho¸ 8 bit, 3,125 mV / møc.4 : Gi¸ trÞ c¸c tõ m· øng víi c¸c møc vµ ®iÖn ¸p tÝn hiÖu CB, CR Sè ho¸ 10 bit; 0,781 mV / møc.19 SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO vi B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa1 Lêi nãi ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, víi chÝnh s¸ch më cöa ®óng ®¾n cña §¶ng vµ nhµ níc nÒn kinh tÕ cña níc nhµ ®· vµ ®ang ph¸t triÓn víi mét tèc ®é cao. C¸c thµnh tùu khoa häc kü thuËt míi trªn thÕ giíi ®· nhanh chãng th©m nhËp vµo níc ta. §Æc biÖt trong lÜnh vùc ®iÖn tö-viÔn th«ng, sù xuÊt hiÖn nh÷ng c«ng nghÖ hiÖn ®¹i, nh÷ng d©y chuyÒn s¶n xuÊt míi cã møc ®é tù ®éng hãa cao víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng tiªn tiÕn.®· t¹o ®iÒu kiÖn thóc ®Èy c¸c thµnh phÇn kinh tÕ trong níc ph¸t triÓn v- ît bËc c¶ vÒ sè lîng lÉn chÊt lîng. Sù ph¸t triÓn kh«ng ngõng cña kü thuËt sè ®· x©m nhËp vµo hÇu hÕt tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc khoa häc kÜ thuËt, kÜ thuËt truyÒn h×nh còng kh«ng n»m ngoµi qu¸ tr×nh ®ã.
C«ng nghÖ sè diÔn ra trong truyÒn h×nh ngµy nay kh«ng chØ do yªu cÇu ngµy cµng cao vÒ chÊt lîng cña dÞch vô truyÒn h×nh mµ cßn do søc Ðp ®ang t¨ng lªn ®èi víi nguån tµi nguyªn phæ tÇn sè. §èi víi nh÷ng níc cã nÒn c«ng nghiÖp truyÒn h×nh-viÔn th«ng ph¸t triÓn m¹nh, vÊn ®Ò nµy ®ang trë nªn gay g¾t h¬n bao giê hÕt. Bªn c¹nh ®ã, nhu cÇu c¹nh tranh trong nÒn kinh tÕ thÞ trêng ®· thóc Ðp c¸c níc nµy ph¶i nhanh chãng x¸c lËp vµ lùa chän chuÈn sè thÝch hîp, ®Ó sím tung ra c¸c thiÕt bÞ hay dÞch vô sè ®Ó chiÕm thÕ thîng phong trªn thÞ trêng. HÇu hÕt c¸c níc hiÖn nay ®· ®Æt ra lé tr×nh SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO 1 B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa2 chuyÓn ®æi sang sè vµ sÏ chÊm døt truyÒn h×nh t¬ng tù trong kho¶ng thêi gian tõ 10 ®Õn 15 n¨m tíi.
§èi víi ViÖt Nam, mét níc nghÌo víi nh÷ng ®Æc thï riªng cña m×nh, vÊn ®Ò sè ho¸ l¹i cßn cã mét ý nghÜa kh¸c. VÒ tµi nguyªn phæ tÇn, cã lÏ trong vßng 10 ®Õn 15 n¨m tíi, chóng ta còng cha bÞ thóc Ðp gay g¾t nh c¸c níc cã ngµnh truyÒn h×nh-viÔn th«ng ph¸t triÓn hiÖn nay. Bªn c¹nh môc ®Ých n©ng cao chÊt lîng phôc vô ngêi xem, truyÒn h×nh ViÖt Nam trong 10 ®Õn 15 n¨m n÷a sÏ buéc ph¶i chuyÓn sang sè v× c¸c thiÕt bÞ t¬ng tù sÏ kh«ng ®îc s¶n suÊt n÷a. Nh vËy, sè ho¸ truyÒn h×nh lµ con ®êng tÊt yÕu mµ truyÒn h×nh ViÖt Nam cÇn ph¶i ®i mÆc dï cßn rÊt nhiÒu khã kh¨n tríc m¾t nh ®iÒu kiÖn kinh tÕ cßn eo hÑp, nÒn c«ng nghiÖp vµ tr×nh ®é khoa häc kü thuËt cßn non trÎ.
Trong khu«n khæ cña ®å ¸n, em ®Ò cËp tíi c¸c vÊn ®Ò cña qu¸ tr×nh thùc hiÖn sè ho¸ ®èi víi tÝn hiÖu truyÒn h×nh t¬ng tù, ®ång thêi tr×nh bµy kh¸i qu¸t vÒ c¸c ph¬ng thøc truyÒn dÉn, c¸c tiªu chuÈn truyÒn h×nh sè. Bè côc ®å ¸n bao gåm 6 ch¬ng: Ch¬ng1:Tæng quan vÒ c«ng nghÖ truyÒn h×nh sè. Ch¬ng2: Xö lý tÝn hiÖu video : bao gåm sè ho¸ vµ thùc hiÖn nÐn tÝn hiÖu video. MÆc dï b¶n th©n ®· cã nhiÒu cè g¾ng song do tr×nh ®é chuyªn m«n cßn giíi h¹n, tµi liÖu tham kh¶o h¹n chÕ céng víi thêi SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO 2 B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa3 gian thùc hiÖn kh«ng dµi nªn trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ch¾c kh«ng tr¸nh ®îc nh÷ng sai lÇm, thiÕu sãt.
V× ®iÒu kiÖn thùc tÕ kh«ng cho phÐp nªn ®å ¸n cña em chØ dõng l¹i ë møc ®é lý thuyÕt. RÊt mong ®îc sù th«ng c¶m vµ híng dÉn, chØ b¶o thªm cña c¸c thÇy c« vµ bÌ b¹n ®Ó em cã thÓ hiÓu râ h¬n vÒ lÜnh vùc nµy. Cuèi cïng, em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c«, b¹n bÌ ®· gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn. §Æc biÖt lµ sù híng dÉn tËn t×nh cña thÇy PGS.TS NguyÔn V¨n Khang, thÇy ®· trùc tiÕp chØ dÉn, ®Þnh híng, t¹o mäi ®iÒu kiÖn ®Ó em hoµn thµnh ®å ¸n.
SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO 3 B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa4 Ch¬ng 1 Tæng Quan VÒ C«ng NghÖ TruyÒn H×nh Sè Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y kÜ thuËt sè ®· cã nh÷ng bíc ph¸t triÓn nh¶y vät víi c¸c s¶n phÈm c«ng nghÖ cao, gi¸ thµnh h¹ ®ang ®îc øng dông m¹nh mÏ vµo c¸c ngµnh kÜ thuËt kh¸c. Tríc khi kÜ thuËt sè ®îc ¸p dông vµo kÜ thuËt truyÒn h×nh, c«ng nghÖ kÜ thuËt sè ®· ph¸t triÓn ë møc ®é cao trong c¸c hÖ thèng xö lý d÷ liÖu vµ hÖ thèng truyÒn tin. KÕt qu¶ lµ truyÒn h×nh sè ®· ph¸t triÓn rÊt nhanh, thÓ hiÖn nhiÒu u ®iÓm so víi truyÒn h×nh t¬ng tù vµ ®ang dÇn chiÕm lÜnh u thÕ t¹o nªn mét cuéc c¸ch m¹ng thùc sù trong c«ng nghiÖp truyÒn h×nh. Sù dÞch chuyÓn tõ c¸c dÞch vô truyÒn h×nh dùa trªn c¸c øng dông cña kü thuËt t¬ng tù sang c¸c dÞch vô truyÒn h×nh dùa trªn øng dông c¸c kü thuËt sè ®ang ph¸t triÓn mét c¸ch nhanh chãng.
SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO 4 B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa5 Sù dÞch chuyÓn cña c¸c dÞch vô truyÒn h×nh nµy mét phÇn lµ nhê kÕt qu¶ cña sù héi tô cña c¸c lÜnh vùc: truyÒn h×nh, viÔn th«ng, c¸c ngµnh khoa häc vµ ®å ho¹ m¸y tÝnh th«ng qua viÖc sö dông kü thuËt sè. TÝn hiÖu ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña c¸c hÖ thèng truyÒn h×nh, t¹i camera vµ t¹i ®Çu thu t¬ng øng vèn lµ lµ tÝn hiÖu t¬ng tù. Nh vËy, cã mét c©u hái tù nhiªn ®îc ®Æt ra t¹i sao ph¶i sè ho¸. Trong khi sù suy gi¶m tÝn hiÖu cña c¸c tÝn hiÖu t¬ng tù ®îc tÝch luü th× kh¶ n¨ng ®Ó t¸i t¹o l¹i mét chuçi xung sè mét c¸ch chÝnh x¸c rÊt dÔ dµng.
Luång bit sè cã thÓ ®îc xen kÏ trong mét kªnh, qu¸ tr×nh xen kÏ nµy cho phÐp ph¸t x¹, truyÒn dÉn, lu tr÷ , hoÆc xö lý tÝn hiÖu phô cïng víi tÝn hiÖu video vµ audio. H¬n n÷a, c¸c kü thuËt nÐn sè dùa trªn sù c¾t gi¶m ®é d thõa cã thÓ ®îc øng dông ®Ó sè ho¸ c¸c dÞch vô video vµ audio cho phÐp truyÒn mét dÞch vô HDTV hoÆc nhiÒu dÞch vô truyÒn h×nh b×nh thêng trªn mét kªnh cã ®é réng b»ng kªnh ph¸t h×nh t¬ng tù qu¶ng b¸ hiÖn t¹i. Sö dông ph¬ng ph¸p sè ®Ó t¹o,lu tr÷ vµ truyÒn tÝn hiÖu cña ch¬ng tr×nh truyÒn h×nh trªn kªnh th«ng tin më ra mét kh¶ n¨ng ®Æc biÖt réng r·i cho c¸c thiÕt bÞ truyÒn h×nh. Trong mét sè øng dông tÝn hiÖu sè ®îc thay thÕ hoµn toµn cho tÝn hiÖu t¬ng tù v× nã cã kh¶ n¨ng thùc hiÖn ®îc c¸c chøc n¨ng mµ tÝn hiÖu t¬ng tù hÇu nh kh«ng thÓ lµm ®îc hoÆc rÊt khã thùc hiÖn, nhÊt lµ trong viÖc xö lý tÝn hiÖu vµ lu tr÷.
SV:TrÇn Do·n Bé - UN07 - 6066 Líp §iÖn Tö ViÔn Th«ng- K3 UNESCO 5 B¸o C¸o Thùc TËp Tèt nghiÖp Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa6 So víi tÝn hiÖu t¬ng tù, tÝn hiÖu sè cho phÐp t¹o, lu tr÷, ghi ®äc nhiÒu lÇn mµ kh«ng lµm gi¶m chÊt lîng h×nh ¶nh. Tuy nhiªn, kh«ng ph¶i trong tÊt c¶ c¸c trêng hîp tÝn hiÖu sè ®Òu ®¹t ®îc hiÖu qu¶ cao h¬n víi tÝn hiÖu t¬ng tù (vÝ dô nh bé läc). MÆc dï vËy xu híng chung cho sù ph¸t triÓn c«ng nghiÖp truyÒn h×nh trªn thÕ giíi, nh»m ®¹t ®îc mét sù thèng nhÊt chung, lµ mét hÖ thèng truyÒn h×nh hoµn toµn kÜ thuËt sè cã chÊt lîng cao vµ dÔ dµng ph©n phèi trªn kªnh th«ng tin. Sù ra ®êi cña c¸c ®Çu ghi b¨ng video sè thÕ hÖ hai vµ ba, c¸c bé chuyÓn m¹ch, ®å ho¹ chuyÓn ®éng vµ c¸c bé t¹o kü x¶o ®Æc biÖt vµ sù tho¶ thuËn sö dông giao diÖn sè nèi tiÕp n¨m 1990 ®· ®Èy nhanh viÖc cµi ®Æt c¸c thiÕt bÞ s¶n xuÊt ch¬ng tr×nh truyÒn h×nh sè.
ViÖc s¶n xuÊt ch¬ng tr×nh truyÒn h×nh sè sö dông c¸c ®Çu ghi h×nh sè ®· cho phÐp c¸c nhµ s¶n xuÊt ch¬ng tr×nh cã thÓ sao chÐp nhiÒu lÇn h¬n so víi ®Çu ghi h×nh t¬ng tù mµ vÉn ®¶m b¶o chÊt lîng. C¸c øng dông cña kü thuËt sè cho phÐp gi¶m thêi gian cµi ®Æt camera tõ vµi giê xuèng gÇn nh tøc thêi.