TRUYỀN HÌNH SỐ VÀ MULTIMEDIA (Digital Compressed Television and Multimedia) - Phần 1 ppsx

TRUY
TRUY
Ề
Ề
N HÌNH S
N HÌNH S
Ố
Ố
V
V
À
À
MULTIMEDIA
MULTIMEDIA
(Digital Compressed Television
(Digital Compressed Television
and Multimedia)
and Multimedia)
PGS.TS.,TSKH.
PGS.TS.,TSKH.
Nguy
Nguy
ễ
ễ
n Kim S
n Kim S
á
á
ch
ch
Th

Th
á
á
ng 2.2005
ng 2.2005
M
M
ụ
ụ
c L
c L
ụ
ụ
c
c
I. Truy
I. Truy
ề
ề
n h
n h
ì
ì
nh tương t
nh tương t
ự
ự
1.1. H
1.1. H
ệ

ệ
truy
truy
ề
ề
n h
n h
ì
ì
nh m
nh m
à
à
u
u
1.2. Tiêu chu
1.2. Tiêu chu
ẩ
ẩ
n
n
1.3.
1.3.
Ố
Ố
ng thu / Ph
ng thu / Ph
á
á
t h

t h
ì
ì
nh
nh
1.4. T
1.4. T
í
í
n hi
n hi
ệ
ệ
u
u
1.5. NTSC
1.5. NTSC
1.6. PAL
1.6. PAL
1.7. SECAM
1.7. SECAM
1.8. So s
1.8. So s
á
á
nh 3 h
nh 3 h
ệ
ệ
m

m
à
à
u
u
1.9. C
1.9. C
á
á
c lo
c lo
ạ
ạ
i nhi
i nhi
ễ
ễ
u, m
u, m
é
é
o
o
1.10. M
1.10. M
á
á
y thu/ ph
y thu/ ph
á

á
t
t
1
1
.11.
.11.
Đo
Đo
–
–
Ki
Ki
ể
ể
m tra
m tra
1.12. M
1.12. M
á
á
y ghi h
y ghi h
ì
ì
nh
nh
II. Truy
II. Truy
ề

ề
n h
n h
ì
ì
nh s
nh s
ố
ố
2.1. L
2.1. L
ị
ị
ch s
ch s
ử
ử
2.2. Video s
2.2. Video s
ố
ố
2.3. Audio s
2.3. Audio s
ố
ố
2.3.1. Qu
2.3.1. Qu
á
á
tr

tr
ì
ì
nh ADC
nh ADC
2.3.2. Tiêu chu
2.3.2. Tiêu chu
ẩ
ẩ
n
n
2.4. Phân ph
2.4. Phân ph
ố
ố
i t
i t
í
í
n hi
n hi
ệ
ệ
u video bit
u video bit
-
-
n
n
ố

ố
i ti
i ti
ế
ế
p (bit
p (bit
-
-
serial)
serial)
III. N
III. N
é
é
n t
n t
í
í
n hi
n hi
ệ
ệ
u video/ audio
u video/ audio
3
3
.1.
.1.
Đ

Đ
ộ
ộ
dư th
dư th
ừ
ừ
a v
a v
à
à
entropy
entropy
3.2. K
3.2. K
ỹ
ỹ
thu
thu
ậ
ậ
t gi
t gi
ả
ả
m (n
m (n
é
é
n) d

n) d
ữ
ữ
li
li
ệ
ệ
u video
u video
3.2.1. JPEG
3.2.1. JPEG
3.2.2. MPEG 1(2)
3.2.2. MPEG 1(2)
3.3.
3.3.
Đ
Đ
ặ
ặ
c đi
c đi
ể
ể
m c
m c
ủ
ủ
a c
a c
á

á
c tiêu chu
c tiêu chu
ẩ
ẩ
n n
n n
é
é
n
n
3.4. N
3.4. N
é
é
n audio
n audio
3.4.1.N
3.4.1.N
é
é
n không t
n không t
ổ
ổ
n th
n th
ấ
ấ
t

t
3.4.2. N
3.4.2. N
é
é
n c
n c
ó
ó
t
t
ổ
ổ
n th
n th
ấ
ấ
t
t
3.4.3. Tiêu chu
3.4.3. Tiêu chu
ẩ
ẩ
n n
n n
é
é
n audio
n audio
3.5. Phân ph

3.5. Phân ph
ố
ố
i A/V c
i A/V c
ó
ó
n
n
é
é
n
n
3.6. C
3.6. C
á
á
c tiêu chu
c tiêu chu
ẩ
ẩ
n n
n n
é
é
n kh
n kh
á
á
c

c
IV.
IV.
Đi
Đi
ề
ề
u ch
u ch
ế
ế
/ gi
/ gi
ả
ả
i đi
i đi
ề
ề
u ch
u ch
ế
ế
s
s
ố
ố
4.1. QAM
4.1. QAM
4.2. QPSK

4.2. QPSK
4.3. COFDM
4.3. COFDM
4.3.1. OFDM
4.3.1. OFDM
4.3.2. Nguyên lý COFDM
4.3.2. Nguyên lý COFDM
4.5. ATSC (M
4.5. ATSC (M
ỹ
ỹ
)
)
V. HDTV
V. HDTV
5.1. C
5.1. C
á
á
c thông s
c thông s
ố
ố
HDTV s
HDTV s
ố
ố
5.2. C
5.2. C
á

á
c h
c h
ệ
ệ
th
th
ố
ố
ng HDTV s
ng HDTV s
ố
ố
VI. Truy
VI. Truy
ề
ề
n h
n h
ì
ì
nh multimedia
nh multimedia
6.1. Nguyên lý/ công ngh
6.1. Nguyên lý/ công ngh
ệ
ệ
multimedia
multimedia
6.2. Ph

6.2. Ph
ầ
ầ
n c
n c
ứ
ứ
ng multimedia
ng multimedia
6.3. Ph
6.3. Ph
ầ
ầ
n m
n m
ề
ề
m multimedia
m multimedia
6.4. K
6.4. K
ế
ế
t n
t n
ố
ố
i multimedia
i multimedia
6.5.

6.5.
Ứ
Ứ
ng d
ng d
ụ
ụ
ng
ng
T
T
à
à
i li
i li
ệ
ệ
u
u
1. M. Rolin, M. Poulin
1. M. Rolin, M. Poulin
Digital Television Fundamentals
Digital Television Fundamentals
Mc Graw
Mc Graw
-
-
Hill, 1997
Hill, 1997
2. Charles A. Poynton

2. Charles A. Poynton
A Technical introduction to Digital Video
A Technical introduction to Digital Video
John Wiley & Sons, NY, 1996
John Wiley & Sons, NY, 1996
3. Nguy
3. Nguy
ễ
ễ
n Kim S
n Kim S
á
á
ch
ch
Truy
Truy
ề
ề
n H
n H
ì
ì
nh S
nh S
ố
ố
v
v
à

à
multimedia
multimedia
NXB KHKT. H
NXB KHKT. H
à
à
N
N
ộ
ộ
i, 2000
i, 2000
4
4
.
.
Đ
Đ
ỗ
ỗ
Ho
Ho
à
à
ng Ti
ng Ti
ế
ế
n, V

n, V
ũ
ũ
Đ
Đ
ứ
ứ
c Lý
c Lý
Truy
Truy
ề
ề
n H
n H
ì
ì
nh S
nh S
ố
ố
NXB KHKT. H
NXB KHKT. H
à
à
N
N
ộ
ộ
i, 2001

i, 2001
5. Nguy
5. Nguy
ễ
ễ
n Kim S
n Kim S
á
á
ch
ch
Thu H
Thu H
ì
ì
nh S
nh S
ố
ố
, Set
, Set
-
-
Top
Top
-
-
Box, Multimedia
Box, Multimedia
NXB KHKT. H

NXB KHKT. H
à
à
N
N
ộ
ộ
i, 2005
i, 2005
6. Nguy
6. Nguy
ễ
ễ
n Kim S
n Kim S
á
á
ch
ch
Truy
Truy
ề
ề
n H
n H
ì
ì
nh S
nh S
ố

ố
v
v
à
à
HDTV
HDTV
NXB KHKT. H
NXB KHKT. H
à
à
N
N
ộ
ộ
i, 1995
i, 1995
7. Nguy
7. Nguy
ễ
ễ
n Kim S
n Kim S
á
á
ch
ch
Đo Ki
Đo Ki
ể

ể
m Tra Truy
m Tra Truy
ề
ề
n H
n H
ì
ì
nh Tương T
nh Tương T
ự
ự
& S
& S
ố
ố
NXB KHKT. H
NXB KHKT. H
à
à
N
N
ộ
ộ
i, 2003
i, 2003
I. TRUY
I. TRUY
Ề

Ề
N HÌNH TƯƠNG T
N HÌNH TƯƠNG T
Ự
Ự
1.1. H
1.1. H
ệ
ệ
truy
truy
ề
ề
n h
n h
ì
ì
nh m
nh m
à
à
u
u
●
●
NTSC, (1953), 525 dòng/ 60 Hz
NTSC, (1953), 525 dòng/ 60 Hz
●
●
SECAM, (1956), 625 dòng/ 50Hz

SECAM, (1956), 625 dòng/ 50Hz
●
●
PAL, (1962), 625 dòng/ 50Hz
PAL, (1962), 625 dòng/ 50Hz
1.2. Tiêu chu
1.2. Tiêu chu
ẩ
ẩ
n:
n:
C
C
á
á
c thông s
c thông s
ố
ố
:
:
1.
1.
B/G
B/G
(7MHz)
(7MHz)
1
1
.

.
Đ
Đ
ộ
ộ
r
r
ộ
ộ
ng kênh
ng kênh
2. D/K (8MHz) 2. Kho
2. D/K (8MHz) 2. Kho
ả
ả
ng c
ng c
á
á
ch t
ch t
ả
ả
i h
i h
ì
ì
nh/ t
nh/ t
ả

ả
i ti
i ti
ế
ế
ng
ng
3. I 3. Lo
3. I 3. Lo
ạ
ạ
i đi
i đi
ề
ề
u ch
u ch
ế
ế
h
h
ì
ì
nh/ ti
nh/ ti
ế
ế
ng
ng
4

4
. K
. K
1 4.
1 4.
Đ
Đ
ặ
ặ
c trưng biên t
c trưng biên t
ầ
ầ
n c
n c
ụ
ụ
t
t
5. L 5. T
5. L 5. T
ỉ
ỉ
l
l
ệ
ệ
công su
công su
ấ

ấ
t h
t h
ì
ì
nh/ ti
nh/ ti
ế
ế
ng
ng
6. M
6. M
7. N
7. N
8. H
8. H
9. L1
9. L1
●
●
ADC:
ADC:
B
B
ả
ả
ng 1.1
ng 1.1
●

●
Lo
Lo
ạ
ạ
i t
i t
í
í
n hi
n hi
ệ
ệ
u:
u:
+ Composite: VBS
+ Composite: VBS
–
–
chung 1 t
chung 1 t
í
í
n hi
n hi
ệ
ệ
u (ho
u (ho
à

à
n ch
n ch
ỉ
ỉ
nh).
nh).
> 1Mb/s
> 1Mb/s


9Mb/s
9Mb/s
> 1Mb/s
> 1Mb/s


9Mb/s
9Mb/s
20
20


24Mb/s
24Mb/s
70
70


180 Mb/s

180 Mb/s
216
216


270 Mb/s
270 Mb/s


1Gb/s
1Gb/s
Đen tr
Đen tr
ắ
ắ
ng
ng
M
M
à
à
u
u
HDTV
HDTV
N
N
é
é
n MPEG 2

n MPEG 2
ADC
ADC
Tương t
Tương t
ự
ự
S
S
ố
ố
Hình 1.1
Trắng
Đen
Đồng bộ
+ Component: y, u, v
+ Component: y, u, v
G, B, R
G, B, R
Hình 1.2
0
x
y
780 nm
380 nm
520 nm
D6500
R
G
B

Tam giác màu SMPTE
Quỹ tích Planck về chất
phát sáng (D65-trắng
chuẩn)
Không gian màu: màu biểu diễn trong toạ độ 3-D
(X,Y,Z). Vùng chứa các màu gọi là quỹ tích Planck
+ Tiêu chu
+ Tiêu chu
ẩ
ẩ
n phosphors: (SMPTE)
n phosphors: (SMPTE)
B
B
ả
ả
ng 1.2
ng 1.2
NTSC
NTSC
0,3290
0,3290
0,3127
0,3127
D 6500
D 6500
(Tr
(Tr
ắ
ắ

ng chu
ng chu
ẩ
ẩ
n)
n)
PAL/NTSC
PAL/NTSC
0,596
0,596
0,070
0,070
0,340
0,340
0,310
0,310
0,155
0,155
0,630
0,630
G
G
B
B
R
R
y
y
x
x

●
●
Đ
Đ
ị
ị
nh lu
nh lu
ậ
ậ
t Grassman:
t Grassman:
1. M
1. M
ắ
ắ
t ngư
t ngư
ờ
ờ
i phân bi
i phân bi
ệ
ệ
t đư
t đư
ợ
ợ
c 3 m
c 3 m

à
à
u kh
u kh
á
á
c
c
nhau.
nhau.
2. Khi tr
2. Khi tr
ộ
ộ
n
n
á
á
nh s
nh s
á
á
ng c
ng c
ó
ó
2 th
2 th
à
à

nh ph
nh ph
ầ
ầ
n:
n:
1 th
1 th
à
à
nh ph
nh ph
ầ
ầ
n thay đ
n thay đ
ổ
ổ
i liên t
i liên t
ụ
ụ
c, còn th
c, còn th
à
à
nh
nh
ph
ph

ầ
ầ
n th
n th
ứ
ứ
2
2
không đ
không đ
ổ
ổ
i
i
3. C
3. C
á
á
c ngu
c ngu
ồ
ồ
n c
n c
ù
ù
ng m
ng m
à
à

u s
u s
ẽ
ẽ
t
t
ạ
ạ
o ra hi
o ra hi
ệ
ệ
u
u
ứ
ứ
ng
ng
gi
gi
ố
ố
ng nhau.
ng nhau.
4
4
.
.
Đ
Đ

ộ
ộ
ch
ch
ó
ó
i t
i t
ổ
ổ
ng h
ng h
ợ
ợ
p m
p m
à
à
u b
u b
ằ
ằ
ng t
ng t
ổ
ổ
ng c
ng c
á
á

c đ
c đ
ộ
ộ
ch
ch
ó
ó
i th
i th
à
à
nh ph
nh ph
ầ
ầ
n
n
●
●
Khơng gian m
Khơng gian m
à
à
u 3D:
u 3D:
sáng ánh sóng Bước -
(1931) chiều 3 theosát quan trưngĐặc - z,y,x
màu phổ trưngĐặc - )(C
tănggia độ - )(

sáng ánh Phổ - )(L
)()(L)(C)(zKZ
)()(L)(C)(yKY
)
(
)
(
L
)
(
C
)
(
x
.
K
X
















700
300
)()(y)(L
1
K

chuẩn

số

Hệ

K
(1.1)
Th
Th
ự
ự
c t
c t
ế
ế
: không gian 3
: không gian 3
-
-
D thay b
D thay b

ằ
ằ
ng ph
ng ph
é
é
p chi
p chi
ế
ế
u lên
u lên
m
m
ặ
ặ
t ph
t ph
ẳ
ẳ
ng XOY (qu
ng XOY (qu
ỹ
ỹ
t
t
í
í
ch Planck):
ch Planck):

1.3.
1.3.
Ố
Ố
ng thu/ ph
ng thu/ ph
á
á
t h
t h
ì
ì
nh
nh
a.
a.
Ố
Ố
ng thu h
ng thu h
ì
ì
nh
nh
(
(
đi
đi
ệ
ệ

n
n
–
–
quang)
quang)
)ZYX(
X
y
)ZYX(
X
x




(1.2)
)0182,0V(0 ;
5,4
V
L
)1V(0,0812 ;
099,1
099,0V
L
r
r
r
r
r

r











V
r
– mức tín hiệu video
L
r
– mức sáng ra
 = 2,2 (CRT)
(1.3)
b.
b.
Ố
Ố
ng ph
ng ph
á
á
t (quang
t (quang

–
–
đi
đi
ệ
ệ
n)
n)
1.4.
1.4.
T
T
í
í
n hi
n hi
ệ
ệ
u:
u:
camera vào sóng mức L
camera của ra video hiệu tínV
)018,0L(0 ; L .5,4V
)1L(0,018 ;099,0L .099,1V
C
C
CCC
C
/
1

C
C





(1.4)
camera từ sửa đã - " ' "
:)EE ;E(E màuvà )(E chói hiệu Tín
'
y
'
R
'
y
'
B
'
y


'
R
'
B
'
G
'
y

'
R
'
R
'
B
'
G
'
y
'
B
'
R
'
B
'
G
'
y
E070,0E114,0E587,0EE
E229,0E889,0E587,0EE
E229,0E114,0E587,0E



(1.5)
+
+
S

S
ử
ử
a
a


:
:
)EE(877,0EE
)EE(493,0EE
'
Y
'
R
NTSC
'
YR
PAL
'
V
'
Y
'
B
NTSC
'
YB
PAL
'

u




(1.6)
U
ra CRT
U
vào CRT
CRT
Sửa 
camera
Hình 1.3
+
+
T
T
í
í
n hi
n hi
ệ
ệ
u 8 s
u 8 s
ọ
ọ
c m
c m

à
à
u
u
B
100%
0%
88,6
70,1
68,9
41,3
29,9
11,4
100%
0%
B
RR
RR
B
B
B
G
G
G
G
Y
B
R
G
C

Hình 1.4
1.5.
1.5.
NTSC
NTSC
●
●
Mã/ gi
Mã/ gi
ả
ả
i mã NTSC:
i mã NTSC:
+
+


= 2,2
= 2,2
Vector m
à
u
+ 90
0
0
0
R-Y
B-Y
Burst


Hình 1.5.
Biên độ vector – bão hoà màu
 - hue (màu sắc)
Composite
Matrix
Ma trận
+
Trễ
LPF
X
X
Bộ
Sync
180
0
Burst
90
0
LPF
E
’
G
E
’
B
E
’
R
E
y

E
R-y
E
B-y
Điều chế R-y
Điều chế B-y
Khoá burst
Tải màu 3,58 MHz
Đồng bộ tổng hợp
VBS
Hình 1.6. Mã hoá màu (điều chế 2 tải màu 90
0
)
Hình 1.7. Giải mã màu NTSC
Matrix
E
’
G
E
’
B
E
’
R
X
X
Trễ
Lọc bỏ màu
Lọc màu
Tách burst

Tách
đồng bộ
Key
VBS
Composite
3,58
3,58
90
0
PLL
Oscilator
3,58 MHz
E
’
y
E
’
B-y
E
’
R-y
B-Y
R-Y
hue
●
●


= 2,2
= 2,2

●
●
Đi
Đi
ề
ề
u biên 2 t
u biên 2 t
ả
ả
i m
i m
à
à
u vuông g
u vuông g
ó
ó
c, n
c, n
é
é
n t
n t
ả
ả
i
i
●
●

●
●
Pha m
Pha m
à
à
u:
u:


=0 cho B
=0 cho B
-
-
Y
Y


=90
=90
0
0
cho R
cho R
-
-
Y
Y



=180
=180
0
0
cho burst xuyên kênh
cho burst xuyên kênh
do chênh
do chênh
l
l
ệ
ệ
ch
ch
½
½
f
f
H
H
gi
gi
ữ
ữ
a Y v
a Y v
à
à
C
C

)Hz15750f(
Hz10579545,3f
2
455
f
H
HNTSC


+
+
Component:
Component:
E
E
’
’
Y
Y
=0,587E
=0,587E
’
’
G
G
+ 0,114E
+ 0,114E
’
’
B

B
+ 0,299E
+ 0,299E
’
’
R
R
E
E
’
’
B
B
-
-
Y
Y
=0,877 (E
=0,877 (E
’
’
B
B
-
-
E
E
’
’
Y

Y
)
)
E
E
’
’
R
R
-
-
Y
Y
=0,493 (E
=0,493 (E
’
’
R
R
-
-
E
E
’
’
Y
Y
)
) (1.7)
Ho

Ho
ặ
ặ
c:
c:
E
E
’
’
Q
Q
=E
=E
’
’
B
B
-
-
Y
Y
cos33
cos33
0
0
+ E
+ E
’
’
R

R
-
-
Y
Y
sin33
sin33
0
0
E
E
’
’
I
I
=
=
-
-
E
E
’
’
B
B
-
-
Y
Y
sin33

sin33
0
0
+ E
+ E
’
’
R
R
-
-
Y
Y
cos33
cos33
0
0
+
+
Composite:
Composite:
E
E
M
M
= 0,925E
= 0,925E
’
’
Y

Y
+7,5 +0,925E
+7,5 +0,925E
’
’
Q
Q
sin(2
sin(2


f
f
SC
SC
+ 33
+ 33
0
0
)
)
+0,925E
+0,925E
’
’
I
I
cos (2
cos (2



f
f
SC
SC
+33
+33
0
0
)
) (1.8)
●
●
Đ
Đ
ộ
ộ
r
r
ộ
ộ
ng băng t
ng băng t
ầ
ầ
n:
n:
●
●
Biên đ

Biên đ
ộ
ộ
t
t
ả
ả
i m
i m
à
à
u:
u:
620
1300
SCSC
f620f



2'
Q
2'
I
2'
YR
2'
YB
EEEEG 


(1.9)
1.6.
1.6.
PAL
PAL
●
●
Mã ho
Mã ho
á
á
:
:
Matrix
Ma trận
+
Trễ
LPF
X
X
Bộ
Sync
45
0
Burst
90
0
LPF
E
’

G
E
’
B
E
’
R
E
y
E
V
E
U
Điều chế V
Điều chế U
Khoá burst
Tải màu
3,58 MHz
Đồng bộ S
VBS
Hình 1.8
1,2MHz
1,2MHz
180
0
7,8 KHz
+
-
●
●



=2,8
=2,8
●
●
Đi
Đi
ề
ề
u biên AM, n
u biên AM, n
é
é
n t
n t
ả
ả
i m
i m
à
à
u c
u c
ủ
ủ
a 2 t
a 2 t
ả
ả

i vuông
i vuông
g
g
ó
ó
c
c
●
●
f
f
PAL
PAL
=4,43361875
=4,43361875


5 = (1135/4 + 1/625).f
5 = (1135/4 + 1/625).f
H
H
●
●
Luân phiên pha t
Luân phiên pha t
ả
ả
i m
i m

à
à
u theo dòng (E
u theo dòng (E
’
’
V
V
)
)
chênh l
chênh l
ệ
ệ
ch gi
ch gi
ữ
ữ
a E
a E
’
’
V
V
v
v
à
à
Y:
Y:

¼
¼
f
f
H
H
, không
, không
xuyên kênh ch
xuyên kênh ch
ó
ó
i
i
–
–
m
m
à
à
u
u
(
(
đ
đ
ả
ả
o pha t
o pha t

ả
ả
i m
i m
à
à
u 45
u 45
0
0
)
)