Nghiên cứu các chuẩn mã hóa video và ứng dụng trong các hệ thống di động (tt)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
---------------------------------------

Phạm Thị Hun

NGHIÊN CỨU CÁC CHUẨN MÃ HOÁ VIDEO
VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÁC HỆ THỐNG DI ĐỘNG

Chuyên ngành: Khoa học máy tính
Mã số: 60.48.01

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2012


Luận văn được hồn thành tại:
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Văn Thỏa

Phản biện 1: ……………………………………………………………

Phản biện 2: ………………………………………………………….

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học
viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng

Vào lúc: ....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm ..............

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện của Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng


1

MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, nhu cầu các dịch vụ dữ liệu trên mạng di động, nhất là
dữ liệu đa phương tiện là rất lớn. Cùng với nhu cầu đó, vấn đề đặt ra là làm thế nào tìm
được một kỹ thuật mã hố dữ liệu chuẩn, có hiệu quả để truyền các dữ liệu này trên mạng
di động.
Hiện nay, chúng ta đang sống trong một kỷ nguyên mới “Kỷ nguyên truyền thông đa
phương tiện”. Các thiết bị mới, các kỹ thuật mới lần lượt ra đời nhằm mục đích đáp ứng
nhu cầu giải trí cho con người ngày một tốt hơn. Các ứng dụng đa phương tiện thời gian
thực truyền trên mạng di động, mạng Internet, mạng truyền hình…ngày càng phát triển rầm
rộ. Các nhà sản xuất thiết bị chú trọng áp dụng các công nghệ nén tiên tiến vào thiết bị của
mình nhằm thõa mãn nhu cầu “chất lượng trung thực về âm thanh, hình ảnh” của khách
hàng cũng như khả năng đáp ứng yêu cầu thực tế của công nghệ. Trong thực tế, gắn liền
giữa độ phức tạp, tốn kém chi phí đầu tư cơ sở hạ tầng, thiết bị đầu cuối…, luôn đi kèm với
công nghệ cao. Bên cạnh đó vấn đề truyền thơng nội dung đa phương tiện hiện nay đang
gặp một số khó khăn: băng thông đường truyền, nhiễu kênh, giới hạn của pin cho các ứng
dụng…. Trong khi băng thông kênh truyền phải chờ đợi một công nghệ mới của tương lai
mới có thể cải thiện, cịn việc cải thiện giới hạn của pin dường như không đáp ứng được sự
phát triển của các dịch vụ trong tương lai, thì phương pháp giảm kích thước dữ liệu bằng
các kỹ thuật nén là một cách giải quyết hiệu quả các khó khăn trên.
Để có thể hiểu biết hơn về các tiêu chuẩn nén tiên tiến này, em đã chọn đề tài
“Nghiên cứu các chuẩn mã hóa video và ứng dụng trong các hệ thống di động ” làm đề
tài luận văn của mình.
Từ những phân tích trên, có thể thấy rằng đề tài “Nghiên cứu các chuẩn mã hóa
video và ứng dụng trong các hệ thống di động ” mang tính cấp thiết và có ý nghĩa cả về lý
thuyết lẫn ứng dụng thực tế. Luận văn bao gồm những chương sau:

Ch ơng 1: Các chuẩn mã hóa video
Ch ơng 2: Ứng dụng các chuẩn mã hóa video trong MobileTV
Ch ơng 3: Nghi n cứu các giải pháp ánh giá chất
ộng

ng video trong các hệ thống di

Sau một thời gian nỗ lực hết mình, về cơ bản luận văn cũng đã cho cái nhìn tổng qt
về các chuẩn mã hóa MPEG2, MPEG-4 và H.264, đồng thời với ứng dụng các chuẩn mã
hoá trong MobileTV cũng giúp cho ta hiểu rõ hơn những ưu điểm của các chuẩn mã hóa
này. Tuy nhiên do có sự hạn chế về kinh nghiệm, thời gian,…nên sẽ không tránh khỏi sai


2
sót, kính mong Q Thầy Cơ, bạn bè, đồng nghiệp tham khảo đóng góp ý kiến để luận văn
được hồn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Văn Thoả đã bớt thời gian quý báu, hướng dẫn
tận tình và cung cấp tài liệu bổ ích cho em trong quá trình làm luận văn. Đồng thời cũng xin
cảm ơn Q Thầy Cơ của Học viện cơng nghệ bưu chính viễn thơng đã tận tình dạy dỗ,
truyền thụ kiến thức và kinh nghiệm cho em trong thời gian học tập và nghiên cứu tại
trường.


3

CH ƠNG 1- CÁC CHUẨN MÃ HÓA VIDEO
1.1 Chuẩn MPEG2
1.1.1 Tổng quan về MPEG-2
1.1.1.1 Lịch sử phát triển của chuẩn nén MPEG
Thuật ngữ MPEG viết tắt của cụm từ Moving Picture Experts Group là 1 nhóm

chuyên nghiên cứu phát triển các tiêu chuẩn về hình ảnh số và nén âm thanh theo chuẩn
ISO/IEC từ năm 1988. Cho đến nay nhóm làm việc MPEG đã phát triển và phát hành nhiều
tiêu chuẩn nén cho các loại ứng dụng khác nhau, nhưng nổi bật là các chuẩn MPEG-1,
MPEG-2, MPEG-4, và H.264/AVC. MPEG chỉ là một tên riêng, tên chính thức của nó là:
ISO/IEC JTC1 SC29 WG11.

1.1.1.2 Kỹ thuật mã hóa VIDEO MPEG-2
Tất cả các chuẩn quốc tế hiện tại cho nén video như là MPEG-1,2,4, ITU-T H261,
H263, H264 đều là các sơ đồ mã hóa lai. Các sơ đồ này dựa trên các nguyên lý của dự
đoán bù chuyển động và mã hóa chuyển đổi trên cơ sở khối.
Các khung mã hóa Intra (các khung I) được phân chia thành các khối 8x8 pixels. Các
khối này tiếp theo được nén sử dụng DCT, lượng tử hóa (Q), quét zig-zag, mã hóa Entropy
(sử dụng kỹ thuật mã hóa có độ dài từ mã thay đổi VLC). Các khung mã hóa Inter là kết quả
của bù chuyển động bằng cách trừ đi một dự đoán đã được bù chuyển động. Các khung dư
(khung sai số) sau đó được chia thành các khối 8x8 pixel và được nén theo cách giống như
với các khối của khung I.

1.1.2. Thuật toán Watermarking cho VIDEO MPEG-2
Ý tưởng chung của Watermarking là nhúng một vài dữ liệu mở rộng vào trong một bản
tin chủ. Thông tin nhúng gọi là watermark và dữ liệu chủ gọi là vật mang. Các ứng dụng của
Watermarking có thể là bảo vệ bản quyền, nhận thực, ẩn dữ liệu, các thông tin mật…
Watermarking tại miền khơng gian
Các thuật tốn watermarking thế hệ đầu tiên làm việc trong miền khơng gian bởi vì nó ít
u cầu phức tạp và đắt trong xử lý máy tính. Một phương pháp trong đó là mã hóa LSB: bit
LSB của byte dữ liệu sẽ được sửa đổi để nhúng các watermark. Mã hóa LSB rất dễ bị bẻ vỡ vì


4
nó chỉ thực hiện che phần LSB của các byte dữ liệu, vì vậy nó nhanh chóng được thay thế bằng
các kỹ thuật khác.

Watermarking tại miền DCT
Chúng ta thấy rằng sau khi chuyển đổi miền làm việc từ miền không gian sang miền
DCT, sự tương quan của các pixel không gian sẽ được giải tương quan thành các phần tần số rời
rạc. Hệ số DC và tần số thấp của ma trận DCT sẽ quyết định các đặc tính tự nhiên nhất của một
ảnh. Sau khi cắt xén các hệ số tần số cao, tính trung thực của ảnh vẫn còn đủ tốt cho sự cảm thụ
thị giác con người thơng qua biến đổi ngược IDCT. Vì vậy một phương pháp tự nhiên là nhúng
một ma trận các hệ số DCT watermark vào một ma trận các hệ số DCT ảnh trong vùng tần số
trung bình hay thấp hơn để đạt được watermark mạnh
Tính chất mạnh của watermarking DCT là nếu một kẻ tấn công cố gắng loại bỏ
watermarking tại các tần số trung bình thì sẽ phá mất đi tính trung thực của ảnh, vì một vài chi
tiết thu nhận là tại các tần số trung bình.

1.1.3 Cơng nghệ mã hóa và giải mã Video trong MPEG2
•

Mã hố MPEG -2:
Tín hiệu Video và Audio được mã hóa (theo như ngun lý mã hóa MPEG ) và tạo thành

các dịng dữ liệu cơ sở ES (Elementary Stream). Dòng ES được sử dụng để tạo nên dòng dữ liệu
cơ sở được đóng gói PES (Packetized Elementary Stream). Dịng PES lại được tiếp tục đóng gói
tạo thành dịng truyền tải TS (Transport Stream).
• Giải mã MPEG -2:
MPEG -2 Coder và Decoder khơng nhất thiết phải có cùng cấp chất lượng. Tính phân cấp
cho phép các bộ giải mã MPEG đơn giản, rẻ tiền, có khả năng giải mã một phần của tồn bộ
dịng bít và như vậy có khả năng tạo được hình ảnh tuy chất lượng có thấp hơn các bộ giải mã
tồn bộ dịng bít.

1.1.4. Các Profiles và Levels trong MPEG2
 Profiles: Là khái niệm cho ta biết cấp chất lượng bộ cơng cụ mã hóa được sử dụng
chuẩn mã hóa này. Ở đây có sự thoả hiệp giữa tỷ số nén và giá thành bộ giải nén.



Levels : Khái niệm Levels trong chuẩn MPEG-2 cho ta biết mức độ phân giải của
ảnh, bao gồm từ định dạng trung gian cho nguồn tín hiệu SIF ( Source Intermediate
Format), định dạng cơ sở MPEG -1 (360 x 288 @ 25Hz hay 360 x 240 @ 30Hz), đến


5
truyền hình số phân giải cao HDTV (hệ thống truyền hình với trên 1000 dịng qt).

1.2 Chuẩn MPEG4
1.2.1 Tổng quan về MPEG4
MPEG-4 là chuẩn ISO/IEC được phát triển bởi nhóm MPEG (Moving Picture Expert
Group), nhóm này cũng đã xây dựng các chuẩn MPEG-1 và MPEG-2. Các chuẩn này mô tả
phương pháp tương tác hình ảnh trên CD-ROM, DVD và truyền hình số. MPEG-4 với tên
gọi chính thức do ISO/IEC đặt tên là "ISO/IEC 14496" hoàn thành 10/1998 và trở thành tiêu
chuẩn quốc tế 1/1999. Các mở rộng để tương thích hồn tồn với các chuẩn trước đó được
hồn thành vào cuối năm 1999, phiên bản này được gọi là MPEG-4 Version 2, được công
nhận là chuẩn quốc tế đầu năm 2000. Một số mở rộng được các nhóm làm việc trong MPEG
tiếp tục đưa vào kể từ đó đến nay. MPEG-4 dựa vào sự thành công của ba lĩnh vực:
- Truyền hình số
- Các ứng dụng tương tác đồ hoạ (tổng hợp nội dung)
- Tương tác đa phương tiện (World Wide Web, phân phối và truy cập nội dung)
Mã hoá video theo tiêu chuẩn MPEG-4 là đề tài phức tạp có phạm vi rộng, chúng ta
đề cập về nguyên lý cơ bản của mã hoá video theo tiêu chuẩn MPEG-4, có thể được sử dụng
làm cơ sở cho việc xem xét, nghiên cứu các kỹ thuật nén video theo MPEG-4 cụ thể.

1.2.2. Cơng nghệ mã hóa video trong MPEG-4
Khơng giống các chuẩn MPEG trước đó, ví dụ như trong MPEG-2, nơi mà nội dung
được tạo ra từ nhiều nguồn như video ảnh động, đồ họa, văn bản… và được tổ hợp thành

chuỗi các khung hình phẳng, mỗi khung hình (bao gồm các đối tượng như người, đồ vật, âm
thanh, nền khung hình…) được chia thành các phần tử ảnh pixels và xử lý đồng thời, giống
như cảm nhận của con người thông qua các giác quan trong thực tế. Các pixels này được mã
hoá như thể tất cả chúng đều là các phần tử ảnh video ảnh động. Tại phía thu của người sử
dụng, quá trình giải mã diễn ra ngược với q trình mã hố khơng khó khăn. Vì vậy có thể
coi MPEG-2 là một cơng cụ hiển thị tĩnh, và nếu một nhà truyền thông truyền phát lại
chương trình của một nhà truyền thơng khác về một sự kiện, thì logo của nhà sản xuất
chương trình này khơng thể loại bỏ được. Với MPEG-2, bạn có thể bổ xung thêm các phần
tử đồ hoạ và văn bản vào chương trình hiển thị cuối cùng (theo phương thức chồng lớp),
nhưng khơng thể xố bớt các đồ hoạ và văn bản có trong chương trình gốc.


6
Chuẩn MPEG-4 khắc phục được hạn chế này và là một chuẩn động dễ thay đổi. Với
MPEG-4, các đối tượng khác nhau trong một khung hình có thể được mơ tả, mã hoá và
truyền đi một cách riêng biệt đến bộ giải mã trong các dòng cơ bản ES (Elementary Stream)
khác nhau.

1.2.3 Các PROFILE và LEVEL trong MPEG4
Chuẩn MPEG-4 bao gồm nhiều tính năng ưu việt khác nhau, khơng phải bất kỳ ứng
dụng nào cũng đòi hỏi tất cả các tính năng của MPEG-4. Để sử dụng cơng cụ MPEG-4 một
cách hiệu quả nhất, mỗi thiết bị chuẩn MPEG-4 sẽ chỉ được trang bị một số tính năng phù
hợp với một phạm vi ứng dụng nhất định, và để tạo điều kiện cho người sử dụng lựa chọn
công cụ MPEG-4, các thiết bị MPEG-4 chia thành các nhóm cơng cụ gọi là các profile, mỗi
nhóm (profile) chỉ chứa một vài tính năng cần thiết của chuẩn mã hố thích hợp cho một
phạm vi ứng dụng nào đó. Điều này cho phép người sử dụng dễ dàng lựa chọn bộ công cụ
hỗ trợ các tính năng mà họ cần từ vơ số các bộ công cụ MPEG-4 khác nhau. Mỗi profile lại
có các mức levels khác nhau, thể hiện mức độ phức tạp xử lý tính tốn dữ liệu của cơng cụ
đó (thơng qua việc định rõ tốc độ bit, con số tối đa của các đối tượng trong khung hình, độ
phức tạp của quá trình giải mã audio …)

1.2.4 Các bộ phận cấu thành chuẩn MPEG4
MPEG-4 bao gồm các bộ phận riêng rẽ, có quan hệ chặt chẽ với nhau và có thể được
triển khai ứng dụng riêng hay tổ hợp với các phần khác. Các phần cơ bản là:
 Phần 1: System;
 Phần 2: Visual;
 Phần 3: Audio;
 Phần 4: Conformance xác định việc triển khai một MPEG-4 sẽ như thế nào
 Phần 5: Các phần mềm tham chiếu, đưa ra một nhóm các phần mềm tham chiếu
quan trọng, được sử dụng để triển khai MPEG-4 và phục vụ như một ví dụ demo về các
bước phải thực hiện khi triển khai.
 Phần 6: Khung chuẩn cung cấp truyền thơng đa phương tiện tích hợp DMIF
(Delivery Multimedia Integration Framework), xác định một giao diện giữa các ứng dụng
và mạng/lưu trữ.
 Phần 7: Các đặc tính của một bộ mã hoá video tối ưu (bổ xung cho các phần mềm
tham chiếu, nhưng không phải là các triển khai tối thiểu cần thiết).


7
Các phần mới bổ xung tiếp cho chuẩn MPEG-4 sau này là:
 Phần 8: Giao vận (về nguyên tắc không được xác định trong chuẩn, nhưng phần 8
xác định cần ánh xạ như thế nào các dòng MPEG-4 vào giao vận IP).
 Phần 9: Mô tả phần cứng tham chiếu (Reference Hardware Description).
 Phần 10: MPEG-4 Advanced Video Coding/H.264 là thành tựu mới nhất về nén
video.
 Phần 11: Mô tả khung hình (Scene Description - được tách ra từ phần 1).
 Phần 12: Định dạng file truyền thông ISO (ISO Media File Format).
 Phần 13: Quản lý bản quyền nội dung IPMP (Intellectual Property Management
and Protection Extentions).
 Phần 14: Định dạng file MP4 (trên cơ sở phần 12).

 Phần 15: Định dạng file AVC (cũng trên cơ sở phần 12).
 Phần 16: AFX (Animation Framwork eXtensions) và MuW (Multi-user Worlds)

1.2.5 Một số ứng dụng chuẩn MPEG4
Khả năng phân cấp và phân chia độc lập các khung hình thành các đối tượng khiến
cho MPEG-4 trở thành một công cụ hữu hiệu trong việc tạo thuận lợi cho các ứng dụng trên
Internet nói riêng và trên mơi trường mạng nói chung (kể cả các mạng LAN, WAN,
Intranet…) đó là các ứng dụng:
 Truyền thơng multimedia theo dịng (Multimedia stream), trong đó dịng audio và
video sẽ được biến đổi thích nghi với yêu cầu băng thơng và chất lượng hình nhờ loại bỏ
những đối tượng (hình ảnh, âm thanh) khơng cần thiết khỏi dịng dữ liệu và đồng bộ các
thơng tin được nhúng trong dịng dữ liệu đó.
 Lưu giữ và phục hồi dữ liệu audio và video: do MPEG-4 phân chia các khung hình
thành các đối tượng, việc trình duyệt Browser trên cơ sở nội dung (đối tượng) mong muốn
sẽ được thực hiện một cách dễ dàng và nhờ vậy, các ứng dụng lưu giữ hay phục hồi thông
tin trên cơ sở nội dung MPEG-4 sẽ được thuận lợi hơn;
 Truyền thông báo đa phương tiện: các thông báo dưới dạng text, audio và video
MPEG-4 sẽ được truyền đi với yêu cầu băng thơng ít hơn, và có khả năng tự điều chỉnh chất
lượng cho phù hợp với khả năng băng thông của thiết bị giải mã;
 Thơng tin giải trí: những sự trình diễn nghe nhìn tương tác (thế giới ảo, trị chơi
tương tác …) có thể được triển khai trên cơ sở chuẩn MPEG-4 sẽ làm giảm yêu cầu về băng


8
thông và làm cho thế giới ảo trở nên sinh động và giống như thực tế trên các trang web

1.3 Chuẩn H264
1.3.1 Tổng quan về chuấn nén H264
Chuẩn nén video mới nhất H264, còn được biết với tên gọi MPEG-4 Part 10/AVC
(Advanced Video Coding- Mã hóa video nâng cao). H264 được mong đợi sẽ trở thành

chuẩn nén video được sử dụng rộng rãi nhất trong thời gian sắp tới.
H264 là một chuẩn mở hỗ trợ hầu hết các công nghệ nén video hiện nay. Mã hóa
H264 có thể giảm kích cỡ của một file video tới 80% so với chuẩn MPEG và 50% so với
chuẩn MPEG 4 Part 2 mà vẫn giữ lại được chất lượng của hình ảnh. Do đó, sử dụng H264
giúp giảm thiểu băng thơng truyền tải trong mạng máy tính và giúp khơng cịn tốn q nhiều
dung lượng để lưu trữ các file video. Nhìn theo một cách khác, với một số bit rate thấp
nhưng chúng ta vẫn có thể có được chất lượng video tốt.

1.3.2 Những đặc tính nổi bật của chuẩn H264
H264 là kết quả của một dự án hợp tác giữa tổ chức ITU-T’s Video Coding Experts
Group và ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG).
Được thiết kế nhằm giải quyết các yếu điểm trong các chuẩn mã hóa video trước đây,
H264 được đặt ra với các tính năng nổi bật sau:
 Giảm được số bit rates trung bình tới 50% và vẫn đưa ra được một chất lượng video
cố định so sánh với bất kì chuẩn video nào khác.
 Giảm thiểu lỗi khi truyền video qua nhiều mạng khác nhau.
 Mang lại khả năng truyền video với độ trễ thấp (phù hợp trong video conferencing),
độ trễ cao hơn đi kèm với chất lượng tốt hơn.
 Cấu trúc rõ ràng giúp đơn giản hóa quá trình hoạt động.
 Có q trình giải mã tốn chính xác, đưa ra chính xác cần bao nhiêu phép tính số học
cần được bộ mã hóa và bộ giải mã thực hiện, do đó tránh được lỗi trong q trình tích
lũy.

1.3.3 Kỹ thuật nén video H264
Đầu tiên bộ giải mã Entropy nhận được các dòng bit nén từ NAL, một mặt sẽ giải mã
Entropy để tách thông tin đầu mục và vector dự đoán chuyển động đưa vào bù chuyển động,
mặt khác các hệ số DCT được giải lượng tử và biến đổi ngược IDCT để biến tín hiệu từ


9

miền tần số thành tín hiệu ở miền khơng gian, các hệ số biến đổi ngược thu được sẽ cộng
với tín hiệu dự đốn. Sau đó một phần được đưa qua bộ lọc tách khối để loại bỏ hiện tượng
nhiễu trước khi đưa vào lưu trữ, phần còn lại được sử dụng cho mục đích dự đốn.

1.3.4 So sánh đặc điểm nổi bật của các chuẩn nén
 Chuẩn MPEG2:
Chuẩn MPEG là một chuẩn thông dụng đã được sử dụng rộng rãi trong hơn một thập
kỉ qua. Tuy nhiên, kích thước fle lớn so với những chuẩn mới xuất hiện gần đây, và có thể
gây khó khăn cho việc truyền dữ liệu.
 Chuẩn MPEG4:
MPEG-4 là chuẩn cho các ứng dụng MultiMedia. MPEG-4 trở thành một tiêu chuẩn
cho nén ảnh kỹ thuật truyền hình số, các ứng dụng về đồ hoạ và Video tương tác hai chiều
(Games, Videoconferencing) và các ứng dụng Multimedia tương tác hai chiều (World Wide
Web hoặc các ứng dụng nhằm phân phát dữ liệu Video như truyền hình cáp, Internet
Video...). MPEG -4 đã trở thành một tiêu chuẩn cơng nghệ trong q trình sản xuất, phân
phối và truy cập vào các hệ thống Video. Nó đã góp phần giải quyết vấn đề về dung lượng
cho các thiết bị lưu trữ, giải quyết vấn đề về băng thông của đường truyền tín hiệu Video
hoặc kết hợp cả hai vấn đề trên.
 Chuẩn H 264:
Chuẩn H 264AVC, cũng được biết đến như là chuẩn MPEG 10, nổi lên dẫn đầu trong
lĩnh vực cơng nghệ nén hình ảnh. H 264 cũng cho chất lượng hình ảnh tốt nhất, kích thước
file nhỏ nhất, hổ trợ DVD, và truyền với tốc độ cao so với các chuẩn trước đó. H264 cũng là
một chuẩn phức hợp.


10

CH ƠNG 2 - ỨNG DỤNG CÁC CHUẨN MÃ HÓA VIDEO
TRONG MOBILETV
2.1 Tổng quan về Mobi eTV

2.1.1 Giới thiệu chung
Truyền hình di động (Mobile TV) là cơng nghệ mã hố và truyền dẫn các chương
trình truyền hình hoặc video để có thể thu được trên các thiết bị di động như điện thoại di
động, các thiết bị hỗ trợ số cầm tay (PDA), các thiết bị đa phương tiện vô tuyến, các máy
điện thoại có khả năng thu tín hiệu truyền hình di động.
Với Mobile TV người xem có thể truy nhập một dải rộng các chương trình truyền
hình trong khi di chuyển. Các chương trình truyền hình có thể được truyền tải dòng
(streaming) tới máy di động để xem ở tốc độ giống như khi được phát hoặc các chương
trình có thể được xem với trễ thời gian hoặc có thể được ghi lại tồn bộ giống như băng
cassette video hoặc đĩa DVD. Mobile TV không chỉ cho phép truyền dẫn một chiều thơng
thường mà cịn cho phép truyền tín hiệu truyền hình tương tác nhờ sử dụng các kênh phản
hồi cung cấp bởi mạng tế bào.
Các yêu cầu về mặt cơng nghệ hỗ trợ việc truyền dẫn tín hiệu truyền hình di động là:
- Truyền dẫn theo khn dạng lý tưởng phù hợp với các thiết bị truyền hình di động.
- Cơng nghệ tiêu thụ cơng suất thấp;
- Thu nhận tín hiệu ổn định khi di động;
- Chất lượng hình ảnh rõ nét mặc dù bị tổn hao tín hiệu do fading và hiệu ứng đa
đường;
- Hỗ trợ di động ở tốc độ lên tới 250 km/h hoặc cao hơn;
- Có khả năng thu tín hiệu trong một vùng rộng khi di chuyển.
Hiện nay có hai phương pháp chính để phát tín hiệu truyền hình di động. Phương
pháp thứ nhất là phát qua mạng tế bào hai chiều và phương pháp thứ hai là phát qua mạng
quảng bá dành riêng, một chiều. Mỗi phương pháp có các ưu nhược điểm riêng:
- Phát tín hiệu truyền hình qua mạng tế bào có ưu điểm là sử dụng được cơ sở hạ tầng
mạng đã được thiết lập, do đó sẽ giảm chi phí triển khai. Đồng thời, nhà khai thác đã có sẵn
thị trường truy nhập tới các thuê bao hiện tại, các thuê bao này chỉ cần đăng ký dịch vụ
truyền hình di động mà họ muốn sử dụng.


11

- Các hệ thống Mobile TV dành riêng được thiết kế để tối ưu hố sự phân phát tín
hiệu truyền hình di động. Các hệ thống này có thể phát trên mặt đất, phát qua vệ tinh hoặc
kết hợp cả mặt đất và vệ tinh. Một trong những ưu điểm chính của các hệ thống Mobile TV
dành riêng là nội dung Mobile TV có thể được phát quảng bá tới nhiều người sử dụng đồng
thời. Nhược điểm của các hệ thống này là yêu cầu đầu tư đáng kể vào cơ sở hạ tầng mạng
và các lựa chọn nội dung bị hạn chế.
Như vậy, Mobile TV được phân loại thành Mobile TV dựa trên các mạng 3G, các
mạng quảng bá mặt đất và vệ tinh, và các mạng vô tuyến băng rộng. Đối với mạng 3G, các
dịch vụ được chia thành chế độ quảng bá, multicast và chế độ unicast. Tất cả các công nghệ
trên đều đang tiếp tục được phát triển do sự phát triển của các dịch vụ truyền hình di động.

2.1.2 Các tiêu chuẩn đối với MobileTV
Mobile TV có khoảng trên 30 loại khn dạng file âm thanh gồm dạng các file đơn
giản có đi .wav, .mpg, Real, QuickTime, Windows Media 9 và các khuôn dạng file khác.
Các tiêu chuẩn được sử dụng làm nền tảng chung cho việc phân phát các dịch vụ
Mobile TV. Các tiêu chuẩn có thể khác nhau dựa trên cơng nghệ nhưng đã đạt được sự
thống nhất chung. Các tiêu chuẩn Mobile TV được tổng kết trong khuyến nghị ITU-R
BT.1833, ngoài các tiêu chuẩn trong khuyến nghị này, cịn có các cơng nghệ truyền hình di
động đã được tiêu chuẩn hố và được triển khai ở nhiều nước trên thế giới như công nghệ
VSB tiên tiến, hệ thống quảng bá đa phương tiện di động ở Trung Quốc (CMMB).

2.1.3 Các nguồn tài nguyên đối với MobileTV
Đối với Mobile TV, một nguồn tài nguyên chung quan trọng là phổ tần số. Ở Anh và
Mỹ phổ tần số dành cho truyền hình truyền thống nằm trong dải VHF và UHF. Ở Anh công
ty BT Movio đã sử dụng phổ tần dành cho quảng bá âm thanh số (DAB) để phát tín hiệu
truyền hình di động sử dụng tiêu chuẩn DAB-IP. Ở Hàn Quốc phổ tần DAB dành cho các
dịch vụ vệ tinh được sử dụng để phát dịch vụ truyền hình di động theo khn dạng tín hiệu
quảng bá đa phương tiện số qua vệ tinh (DMB-S). Hàn Quốc cũng cho phép sử dụng phổ
tần VHF để cung cấp dịch vụ truyền hình di động sử dụng công nghệ quảng bá đa phương
tiện số mặt đất (DVB-T). Công nghệ quảng bá đa phương tiện số cho các máy cầm tay

(DVB-H) là một tiêu chuẩn được thiết kế sử dụng các mạng DVB-T để phát các dịch vụ
DVB-H và sử dụng chung phổ tần của DVB-T. Ở Mỹ, Modeo, nhà khai thác DVB-H, đã


12
thiết lập một mạng hoàn toàn mới dựa trên DVB-H sử dụng băng tần L ở 1670 MHz;
HiWire, một nhà khai thác khác sử dụng phổ tần 700 MHz để phát dịch vụ DVB-H..

2.1.4 Công nghệ broadcast và unicast đối với Mobile TV
Có hai chế độ phân phát nội dung tới thiết bị Mobile TV là: chế độ broadcast và chế
độ unicast. Ở chế độ broadcast, cùng nội dung giống nhau được phát tới số lượng không hạn
chế người sử dụng, trong khi ở chế độ unicast nội dung được phát theo yêu cầu tới người sử
dụng cụ thể dựa trên việc lựa chọn nội dung.

2.1.4.1 Công nghệ broadcast
Công nghệ cung cấp tới nhiều người sử dụng cùng nội dung ở cùng thời điểm được
gọi là broadcast, ví dụ như sự quảng bá tín hiệu truyền hình tương tự và radio. Cơng nghệ
này có tính cá nhân thấp vì tất cả người sử dụng đều thu được cùng nội dung. Tuy nhiên,
cơng nghệ này phù hợp với thị trường vì không bị hạn chế kỹ thuật về số lượng người sử
dụng có thể thu nội dung ở cùng thời điểm.

2.1.4.2 Cơng nghệ unicast
Cơng nghệ cung cấp tín hiệu truyền hình di động theo chế độ một-tới-một được gọi
là unicast. Công nghệ này có tính cá nhân cao vì mỗi người sử dụng chỉ xem dịng truyền tải
unicast của mình. Unicast cũng có ưu điểm là các nguồn tài nguyên mạng chỉ được sử dụng
khi một người sử dụng kích hoạt việc sử dụng dịch vụ. Hơn nữa, với unicast, mạng có thể
tối ưu về mặt truyền dẫn đối với mỗi người sử dụng đơn lẻ. Tuy nhiên các mạng unicast bị
hạn chế về số lượng người sử dụng được hỗ trợ bởi vì nguồn tài ngun là hữu hạn (băng
thơng hạn chế).

2.1.5 Mobile TV sử dụng công nghệ vô tuyến băng rộng
Các mạng vô tuyến đã và đang được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu. Các mạng này
được xem là có tiềm năng lớn để truyền tải các dịch vụ đa phương tiện và các dịch vụ
truyền hình di động.

2.1.5.1 Mobile TV sử dụng công nghệ WiFi
Các mạng WiFi (802.11x) đã trở nên phổ biến trong việc cung cấp dịch vụ truy nhập
Internet. Các mạng WiFi ngày nay đang được sử dụng nhiều trong các khu vực công cộng
như các toà nhà, quán càfê, bệnh viện, khách sạn, sân bay…WiFi cho phép truyền dẫn ở tốc


13
độ cao hơn so với các mạng di động. Do truyền dẫn dữ liệu ở tốc độ cao, WiFi được xem là
một phương thức để truyền dẫn tín hiệu truyền hình di động. Với WiFi người sử dụng di
động có thể tải các nội dung truyền hình qua Internet sử dụng máy di động cầm tay. Tuy
nhiên vẫn còn tồn tại các vấn đề cần giải quyết như chuyển vùng giữa mạng WiFi và các
mạng tế bào, vấn đề tính cước…

2.1.5.2 Mobile TV sử dụng công nghệ WiMAX
Công nghệ WiMAX (Liên hoạt động toàn cầu đối với truy nhập vi ba) là công nghệ
cho phép truyền dẫn các dịch vụ dữ liệu trong một vùng phủ rộng hơn so với WiFi.
WiMAX có thể cung cấp dung lượng cao hơn và do đó đắt hơn so với WiFi. WiMAX rất
phù hợp để truyền dẫn video và nội dung đa phương tiện. Các ứng dụng điển hình của
WiMAX là âm thanh và video theo yêu cầu. Với WiMAX, người sử dụng di động có thể tải
về hoặc xem dịng video trực tiếp khi đang di chuyển trên tàu, ôtô…
WiMAX hỗ trợ sự chuyển vùng giữa mạng WiMAX và các mạng di động, các máy
cầm tay di động có thể chuyển từ mạng di động tới các kết nối vô tuyến. Tuy nhiên, nhược
điểm của WiMAX là việc sử dụng dải phổ tần số cần được cấp phép, không giống như
WiFi.
WiMAX di động là công nghệ tiềm năng cung cấp các dịch vụ đa phương tiện với

các lý do sau :
- Đa số các công nghệ phân phát đa phương tiện di động dựa trên chế độ IP unicast
hoặc multicast.
- Các công nghệ WiMAX cung cấp môi trường để phân phát dịch vụ đa phương tiện
trên nền IP, và được xem là công nghệ tiềm năng khi phổ tần của các mạng 3G và DVB-H
hạn hẹp.
- Các máy điện thoại di động đã bắt đầu cung cấp các giao diện WiFi (802.16b),
WiMAX hoặc WiBro (tiêu chuẩn vô tuyến băng rộng được phát triển bởi Viện nghiên cứu
điện tử và viễn thông Hàn Quốc ETRI).
- Các ứng dụng khả dụng có thể cung cấp dịch vụ Mobile TV trên nền WiMAX hoặc
vô tuyến băng rộng với sự tương thích tồn cầu.
Ưu điểm của WiMAX và WiFi là chúng đều cung cấp chế độ unicast điểm-tới-điểm
cũng như phát nội dung quảng bá trong một mạng. Điều này làm cho WiMAX và WiFi phù
hợp để cung cấp các dịch vụ quảng bá truyền hình di động, truyền tải dòng video và video
theo yêu cầu với sự tương tác đối với người sử dụng di động.


14
Tại Việt Nam, việc phát triển các dịch vụ 3G trong những năm sắp tới không chỉ là
con bài chiến lược của các mạng di động trong việc bắt kịp với xu hướng về cơng nghệ mới
mà cịn là yếu tố then chốt trong việc cải thiện chất lượng dịch vụ tại khu vực đơ thị, cũng
như giữ gìn các khách hàng VIP, thu hút thêm các khách hàng trẻ tuổi. Đây cũng chính là lý
do vì sao các mạng di động lớn nhất Việt Nam đều có những cam kết đầy quyết tâm cho
việc đầu tư 3G.
Chuẩn 3G mà Bộ TT-TT cấp phép cho các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông là
WCDMA (tiêu chuẩn IMT-2000) sử dụng băng tần 1900-2200 MHz. Các đơn vị không
được cấp phép lần này vẫn có thể cung cấp dịch vụ 3G ở băng tần khác hoặc liên danh với
các đơn vị có giấy phép 3G nếu muốn sử dụng băng tần 1900-2200 MHz.
Sau khi chính thức nhận được giấy phép 3G một tháng, VinaPhone sẽ cung cấp những
dịch vụ công nghệ 3G đầu tiên tới khách hàng. Thời điểm triển khai 3G của MobiFone là 3

tháng sau khi được cấp phép. Trong khi đó, Viettel là 9 tháng. Vietnamobile (cũng như
EVN Telecom) không thể triển khai dịch vụ 3G đầu tiên muộn hơn 9 tháng sau khi nhận
được giấy phép.
Theo nhận định của các chun gia về viễn thơng, có thể dự đốn một mạng di động sẽ
triển khai phủ sóng cũng như cung cấp các dịch vụ 3G ra sao căn cứ vào một số yếu tố. Thứ
nhất, những thử nghiệm triển khai thành cơng 3G trước đó với các đối tác quốc tế. Thứ hai,
kinh nghiệm triển khai các dịch vụ trên nền 2G. Thứ ba, đội ngũ nhân sự có trình độ tiếp
nhận, triển khai cơng nghệ mới ra sao…
Viễn cảnh kinh doanh 3G cũng không đơn giản, trong 2 năm đầu sẽ khơng có q 8%
người sử dụng chuyển đổi sang 3G và với sự sụt giảm về doanh số do cạnh tranh cộng với
việc phải đầu tư rất lớn cho 3G sẽ gây sức ép không nhỏ cho doanh nghiệp, khiến bài toán
kinh doanh càng trở nên phức tạp và khó khăn hơn.

2.2 Mã hóa trong MobileTV
Các nguồn âm thanh và video có thể là các máy quay phim video hoặc máy thu/giải
mã tín hiệu từ vệ tinh hoặc nội dung video, băng video đã được lưu giữ cần phải được mã
hóa thành các gói IP và được truyền qua các hệ thống di động đến các thiết bị đầu cuối.
Hình dưới đây mơ tả q trình truyền tải tín hiệu MobileTV trong hệ thống di động.
Các tín hiệu video/audio sẽ thu được trên các thiết bị di động như điện thoại di động,
các thiết bị hỗ trợ số cầm tay (PDA), các thiết bị đa phương tiện vơ tuyến, các máy điện
thoại có khả năng thu tín hiệu truyền hình di động. Tuy nhiên, các máy thu di động có cơng


15
suất pin hạn chế, kích thước màn hình nhỏ, anten nhỏ được tích hợp ở bên trong máy và có
bộ nhớ giới hạn. Hơn nữa máy thu có thể chuyển động với tốc độ thậm chí lên tới 200 km/h.
Do đó, các chuẩn mã hóa video có vai trị rất quan trọng trong công nghệ Mobile TV trên
nền 3G.
Trong luận văn chỉ khảo sát công nghệ MobileTV truyền dẫn trong mạng 3G và các
vấn đề mã hóa dựa theo chuẩn 3GPP.

2.2.1 Mã hố nội dung
Để có thể truyền tải các file đa phương tiện âm thanh và video hoặc tín hiệu truyền
hình trực tiếp truyền tải dịng, các mạng di động 3G cần đáp ứng được các yêu cầu sau đây:
- Mạng cần có các giao thức đã được tiêu chuẩn hoá và thống nhất để thiết lập cuộc
gọi, trả lời, thiết lập cuộc gọi video hoặc truyền tải dòng video. Các giao thức này cần được
tuân theo đồng nhất qua các mạng để các cuộc gọi có thể được thiết lập giữa những người
sử dụng ở các mạng khác nhau.
- Mạng phải có các tiêu chuẩn để mã hố âm thanh và video đối với các ứng dụng khác
nhau như truyền tải dòng video và cuộc gọi video. Các giao thức sử dụng các thuật toán nén
hiệu quả cao như MPEG-4 hoặc H.264 để giảm băng thông yêu cầu đối với âm thanh và
video đã được mã hoá.
- Mạng phải đáp ứng được tốc độ dữ liệu phù hợp để có thể truyền tải các khung video
liên tục khơng bị ngắt qng.

2.2.2 Mã hố video
Với MPEG-4 có cơ chế khác để cung cấp tốc độ bit cao hơn tới các client khi mạng có
băng thơng cao hơn. Server truyền tải dịng MPEG-4 sẽ phát dịng cơ sở có độ phân dải thấp
và một số dòng phụ. Client thu dòng cơ sở và các dịng phụ này khi băng thơng khả dụng
làm cho chất lượng hình ảnh tốt hơn.
Vì MPEG-4 có nhiều profile và lớp, 3GPP đã tiêu chuẩn hố các đặc tả sau cho việc
sử dụng trong mạng 3G (các bộ mã hoá/giải mã 3G-324M):
Mã hoá video: Với profile MPEG-4 đơn giản lớp 1, hỗ trợ được khuyến nghị là
MPEG-4 profile hiển thị đơn giản lớp 1 (ISO/IEC 14496-2). Tốc độ khung có thể lên tới 15
fps và độ phân giải là 176 x 144 pixels.
Mã hoá tiếng: Mã hoá và giải mã AMR là yêu cầu bắt buộc, G723.1 được khuyến
nghị.


16

2.3 Bảo mật trong Mobi eTV
2.3.1 Bảo mật đường truyền tín hiệu
Sau khi người sử dụng thu được thơng tin truy nhập qua thông báo dịch vụ, hệ thống
không thể hạn chế việc thu dòng media. Các dòng media phải được mật mã để giới hạn khả
năng thu tới những người sử dụng đã đăng ký sử dụng dịch vụ. Nói khác đi, tất cả máy thu
có thể thu được các dịng media nhưng chỉ có những người sử dụng đã đăng ký sử dụng
dịch vụ mới có thể giải mật mã và chi trả cho các dịch vụ này.

2.3.2 Bảo mật nội dung
Có 3 phương pháp để bảo mật nội dung :
Cách bảo mật đầu tiên đó là bảo mật phát sóng được cung cấp bởi phương pháp truyền
thống tùy thuộc vào hệ thống truy cập có thể thay đổi để phù hợp với điều kiện môi trường
di động. Điều này dẫn tới thiết bị cầm tay sẽ được độc quyền cho các mạng cụ thể.
Phương pháp thứ hai là sử dụng mã hóa thơng thường tại các cấp truyền dẫn như
ISMAcrypt và sử dụng tính độc quyền hay DRM mở tại cấp nội dung.
Phương pháp thứ ba là sử dụng một mã công khai như IPsec tại lớp phát sóng hoặc
cũng có thể sử dụng một DRM 2.0 công khai để bảo vệ nội dung.
Phương pháp thứ hai và thứ ba có ưu điểm là các hệ thống phát sóng sẽ thơng nhất và
thêm vào đó các thiết bị cầm tay có thể triển khai cho bất kì nhà khai thác mạng nào.

2.3.3 Bảo mật thiết bị đầu cuối
Cấu trúc thu của điện thoại di động DVB-H gồm 2 phần:
 Một bộ giải điều chế DVB-H (gồm khối điều chế DVB-T, mođun Time
slicing
 Mođun MPE-FEC) và một đầu cuối DVB-H.
Tín hiệu vào là tín hiệu DVB-T. Khối điều chế DVB-T thu lại các gói dịng truyền tải
MPEG-2, tín hiệu này cung cấp các mode truyền dẫn (2K, 8K và 4K) với các tín hiệu mang
thơng số truyền dẫn –TPS tương ứng. Mođun Time Slicing giúp tiết kiệm công suất tiêu thụ
và hỗ trợ việc chuyển giao mạng linh hoạt hơn. Mođun MPE-FEC cung cấp mã sửa lỗi tiến
cho phép bộ thu có thể đương đầu với các điều kiện thu đặc biệt khó khăn.

Hiện nay nhiều hãng sản xuất điện thoại đã có các thế hệ điện thoại di động DVB-H
đầu tiên: NOKIA 7700 và 7710, PHILIPS HoTMAN 2, SIEMENS…


17

CH ƠNG 3 - NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP

ÁNH GIÁ CHẤT

L ỢNG VIDEO TRONG CÁC HỆ THỐNG DI

ỘNG

Trong hai chương trước luận văn đã nghiên cứu các chuẩn mã hóa video và ứng dụng
trong MobileTV. Một vấn đề cần phải tiếp tục nghiên cứu là tín hiệu video khi phân phát
trong các hệ thống di động có bảo đảm chất lượng khơng? Vì thế cần phải nghiên cứu các
giải pháp đánh giá chất lượng chất lượng video trong các hệ thống di động. Đây chính là nội
dung sẽ được trình bày trong chương này.

3.1. Các ph ơng pháp o ánh giá chất

ng video

Chất lượng ảnh video tác động tới chất lượng dịch vụ trong các hệ thống di động có thể
được đo theo hai cách chủ yếu như sau:
 Định tính: sử dụng thực nghiệm quan sát và những người tham gia đánh giá chất
lượng theo các thang điểm như MOS.
 Định lượng: tại lớp dịch vụ, sử dụng các thiết bị đo để đo các tham số khác nhau ảnh
hưởng tới chất lượng tổng thể của tín hiệu video.

3.1.1 Phương pháp đo chất lượng video định tính
Giải pháp này sử dụng một nhóm người tham gia xếp loại và đánh giá chất lượng
hình ảnh. Mơi trường và người được dùng để kiểm tra định tính thay đổi tùy theo nhà cung
cấp dịch vụ. Các bước tiến hành để xác định số đo định tính đối với chất lượng video như
sau:
 Xác định một loạt các mẫu video để tiến hành kiểm tra
 Lựa chọn một số tham số cấu hình
 Thiết lập mơi trường kiểm tra tn thủ với các tham số cấu hình mong

muốn

 Tập hợp người tham gia vào kiểm tra
 Tiến hành kiểm tra và phân tích các kết quả.

3.1.2 Phương pháp đo chất lượng video định lượng
Để đánh giá chất lượng video trong môi trường di động, điều quan trọng là cần thực
hiện các phép đo chất lượng video một cách hiệu quả theo thời gian. Các kỹ thuật đo chất
lượng video định lượng dù khơng chính xác như phép đo chất lượng video định tính, nhưng
tạo ra được sự hài hịa khi thực hiện các phép đo đánh giá chất lượng video.


18
Có thể phân loại các kỹ thuật đo chất lượng video định lượng thành bốn nhóm chính:
 Các kỹ thuật dựa trên các mơ hình cảm nhận video của con người
 Các kỹ thuật dựa trên các tham số tín hiệu video
 Các kỹ thuật dựa trên các tham số suy giảm chất lượng mạng
 Các kỹ thuật dựa trên khoảng thời gian suy giảm chất lượng tín hiệu video

3.2 Khảo sát phần mềm ánh giá chất

ng video

3.2.1 Giới thiệu chung
- T n v phi n bản phần mềm
MSU Video Quality Measurement Tool 2.7.2
- Nh sản uất bản qu ền
 Phần mềm MSU Video Quality Measurement Tool 2.7.2 là sản phẩm của công ty
MSU Graphics & Media Lab (Video Group).
 Bản dùng thử của phần mềm có thể download miễn phí tại địa chỉ:
/>- Mơ tả các chức năng chính của phần mềm
Chức năng chính của phần mềm là so sánh sự sai khác giữa file video gốc với các file
video nhận được sau q trình mã hóa và giải mã theo các chuẩn khác nhau. Cụ thể là:
 Chức năng tính tốn:
 Các giá trị tham số cho mỗi khung.
 Giá trị trung bình cho chuỗi.
 Các giá trị tham số cho thành phần màu cụ thể.
 Hỗ trợ 20 tham số đối tượng:
 Hỗ trợ hơn 20 mẫu video:
- Y u cầu hệ thống
 Máy tính với hệ điều hành Windows 2000, XP.
 Tệp chương trình: netspeed_tool.exe với dung lượng 746 KB.

3.2.2 Khảo sát tính năng và phương pháp đo của phần mềm
- C i ặt các tham số o
 File selection:
 Original file: file video gốc. Các file khác sẽ được so sánh với nó.


19

 Processed (compressed): file được xử lý, nó sẽ được so sánh với file gốc.
 Comparative analysis: Cho phép so sánh một lần hai file với cùng một file gốc
(ví dụ được nén bởi các mã khác nhau).
 Second processed (another codec): file thứ hai được xử lý để phân tích so
sánh.
 Use mask file: Kích hoạt masking.
 Use black mask: Các vùng đen của một mask file đưa ra là những vùng mà
nên được đánh dấu.
 Open with AviSynth: Chương trình cố gắng phát ra AviSynth script thích hợp
và mở file sử dụng script này. Checkbox chỉ được kích hoạt khi AviSynth
được cài đặt trong máy tính. Người dùng có thể điều chỉnh sự tạo ra script
bằng cách dùng nút Advanced.
 Preview: Sử dụng nút Preview để duyệt trước nội dung file được chọn.
 Metric selection: Lựa chọn mức độ, đơn vị đo.
 Output Selection:
 Save CSV file: Lưu kết quả vào file CSV.
 Save metric visualization video/image: lưu video với metric visualization được
chọn.
 Save “bad frames”: Tự động chọn và lưu các khung với sự sai khác lớn nhất giữa
file gốc và các file được xử lý.
- Thực hiện o
 Nhấn nút Process
- Kết quả o:
 Per-frame values: file CVS (comma separated values), bao gồm các giá trị của
mỗi tham số được chọn cho mỗi khung của mỗi file tham chiếu.
 Avarage values: file CVS, bao gồm các giá trị trung bình của mỗi tham số được
chọn cho mỗi file tham chiếu.
 Visualization: file video (*.AVI) cho biết các giá trị tham số trong mỗi pixel của
mỗi khung của mỗi video tham chiếu. Visualization video được tạo ra cho mỗi
tham số mỗi thành phần màu và mỗi file tham chiếu.

- Xử ý kết quả: Thống kê các giá trị sau đây
 Số mã có bị mờ hơn mã gốc trên khung nào và mặt nạ trung bình.


20
 Số mã có nhiều blocking hơn mã gốc trên khung nào và mặt nạ trung bình.
 Số mã có chất lượng thấp hơn mã gốc trên khung nào, mặt nạ trung bình trong
PSNR, VQM, SSIM.

3.2.3. Đánh giá tính năng đo kiểm của phần mềm
-

ánh giá chung: Phần mềm MSU Video Quality Measurement Tool 2.7.2 có các ưu,

nhược điểm sau đây:
 Phần mềm cho phép thực hiện đánh giá chất lượng video đã qua một hệ thống truyền
dẫn/xử lý thông qua việc so sánh file video gốc và file video nhận được tại thiết bị di
động đầu cuối
 Phần mềm có các tính năng kết xuất dữ liệu khi thực hiện các phép đo dưới nhiều
dạng theo các độ đo khác nhau. Do đó rất thuận tiện cho việc phân tích đánh giá và
tìm lỗi khi truyền tín hiệu video trong các hệ thống di động.
- Kết uận:
 Có thể sử dụng phần mềm MSU Video Quality Measurement Tool 2.7.2 làm công cụ
đo đánh giá chất lượng video trong các hê thống di động
Trong chương này đã trình bày các phương pháp đo đánh giá chất lượng video đối
với hệ thống di động. Để đánh giá chất lượng video trong môi trường di động, điều quan
trọng là cần thực hiện các phép đo chất lượng video một cách hiệu quả theo thời gian. Các
kỹ thuật đo chất lượng video định lượng dù khơng chính xác như phép đo chất lượng video
định tính, nhưng tạo ra được sự hài hịa khi thực hiện các phép đo đánh giá chất lượng
video. Các phép đo chất lượng video định lượng có ưu điểm là thực hiện nhanh chóng để hỗ

trợ cho việc điều chỉnh tối ưu q trình phát và thu tín hiệu video trong các hệ thống di
động. Các phép đo định lượng và các đánh giá định tính sẽ hỗ trợ cho nhau trong q trình
đánh giá chất lượng tín hiệu video trong các hệ thống di động.


21

KẾT LUẬN
+ Kết quả ạt

c của uận văn

Luận văn ã ạt

c các kết quả sau:

-

Nghiên cứu các chuẩn mã hoá video bao gồm MPEG 2, MPEG 4 và H264

-

Nghiên cứu ứng dụng các chuẩn mã hóa trong MobileTV

-

Đề xuất các giải pháp đánh giá chất lượng tín hiệu video và các phần mềm đo chất
lượng tín hiệu video trong hệ thống di động

+ Một số h ớng nghi n cứu tiếp theo:

Sau khi nghiên cứu xong đề tài, em xin đưa ra một số hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Biện pháp đảm bảo chất lượng cho mạng di động 3G
- Xây dựng phần mềm đánh giá chất lượng video
- Các tiêu chuẩn về bảo mật trong mạng 3G


22

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TS. Nguyễn Thanh Bình, Ths. Võ Nguyễn Quốc Bảo, “Xử lý âm thanh, hình ảnh”, Học
viện cơng nghệ Bưu chính viễn thơng, Hà Nội, 2007.
[2] KS. Cao Văn Liết, “Bù chuyển động trong kỹ thuật mã hóa nội dung nguồn video tự
nhiên sử dụng tiêu chuẩn nén MPEG-4”, Tạp chí khoa học kỹ thuật truyền hình 1/2005.
[3] KS. Trương Thị Thủy, “Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến H.264-MPEG-4 AVC”, Tạp chí
khoa học kỹ thuật truyền hình 1/2004.
[4] Th.S. Nguyễn Minh Hồng, “Chuẩn nén H.264/AVC và khả năng ứng dụng trong truyền
hình”, Tạp chí khoa học kỹ thuật truyền hình 2/2005.
[5] Gs.TS. Nguyễn Kim Sách, “Truyền hình số có nén và Multimedia”, Nhà xuất bản khoa
học kỹ thuật, Hà Nội, 2000.
[6] Ths Phạm Đình Chung, Ths Vũ Anh Tuấn, “Nghiên cứu các công nghệ truyền hình di
động (MobileTV) và khả năng ứng dụng tại Việt Nam” - Đề tài cấp Bộ, Mã số 108-09KHKT-RD, Viện KHKTBĐ, 2009
[7] Iain E. G. Richardson, “H.264 And MPEG-4 Video Compression”, The Robert Gordon
University, Aberdeen, UK, 2003
[8] JVT “Draft ITU-T recommendation and final draft international standard of joint video
specification (ITU-T rec. H.264– ISO/IEC 14496-10 AVC),”
[9] THOMAS SIKORA, “MPEG-1 and MPEG-2 Digital Video Coding Standards”,
McGraw Hill Publishing Company, 2004
[10] T. Wiegand, G.J. Sullivan, G. Bjontegaard, A. Luthra, ”Overview of the H.264/AVC
Video Coding Standard” Senior Member, IEEE, 2003
[11] :

[12]
[13] , University of Illinois at Chicago (UIC)
[14]
[15] />