Nghiên cứu công nghệ sản xuất và phát sóng truyền hình 3d

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------ĐINH THÙY HƯƠNG

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ
PHÁT SĨNG TRUYỀN HÌNH 3D

Chun ngành: Kỹ thuật truyền thơng

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS-TS Nguyễn Tiến Dũng

Hà Nội – Năm 2014
1


LỜI CAM ĐOAN
Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, tơi đã tìm hiểu đề tài trong các sách
tham khảo, các trang tạp chí và các trang web được ghi ở mục "tài liệu tham khảo"
phía trang cuối của luận văn tốt nghiệp, và tơi đã hồn thành luận văn với đề tài
“Nghiên cứu công nghệ sản xuất và phát sóng truyền hình 3D”. Do thời gian thực
hiện luận văn có hạn nên trong q trình nghiên cứu và tìm hiểu cịn gặp nhiều thiếu
sót. Tơi xin cam đoan luận văn này khơng giống với bất kỳ cơng trình nghiên cứu
hay luận văn nào trước đây mà tôi đã biết.
Hà Nội, Ngày
tháng
năm 2014
Người thực hiện

ĐINH THÙY HƯƠNG

2


MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................................................... 9
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ....................................................................................................... 10
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................................................... 12
1.
2.
3.
4.
5.

TÍNH CẤP THIẾT............................................................................................................................ 12
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................................................................. 12
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .......................................................................................................... 13
PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................................................................................ 13
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ................................................................................................... 13

CHƯƠNG 1.
1.1.
1.2.
1.3.

TỔNG QUAN .................................................................................................................. 14

GIỚI THIỆU................................................................................................................................... 14
SỰ CHẤP NHẬN 3DTV CỦA THỊ TRƯỜNG .............................................................................. 18
CƠ HỘI VÀ THÍCH THỨC CỦA 3DTV ....................................................................................... 31

CHƯƠNG 2.

NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH 3 CHIỀU (3DTV) ........................... 42

2.1.
CÁC NGUYÊN LÝ CỦA 3DV VÀ 3DTV ..................................................................................... 42
2.1.1.
Hệ thống thị giác của con người ........................................................................................... 42
2.1.2.
Các nguyên lý tạo ảnh lập thể 3D/3DTV ............................................................................... 49
2.1.3.
Phương pháp tự lập thể. ........................................................................................................ 58
2.2.
CÁC PHƯƠNG PHÁP MÃ HÓA 3DTV/3DV ............................................................................... 60
2.2.1.
Các phương pháp điều khiển (mastering) tín hiệu 3D........................................................... 64
2.2.2.
Các phương pháp tiên tiến khác. ........................................................................................... 74
2.2.3.
Các phương pháp trình diễn và nén tín hiệu trong tương lai gần. ........................................ 84
2.2.4.
Hiển thị. ................................................................................................................................. 85
2.3.
CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN DẪN 3DTV/3DV ..................................................................... 85
2.3.1.
Tổng quan về các phương pháp truyền tải cơ bản................................................................. 85

2.3.2.
DVB. ...................................................................................................................................... 95
2.3.3.
DVB-H. ................................................................................................................................ 101
2.4.
CHUẨN HÓA 3DTV VÀ CÁC HOẠT ĐỘNG LIÊN QUAN...................................................... 105
2.4.1.
Nhóm chuyên gia về ảnh động (MPEG). ............................................................................. 107
2.4.2.
Hiệp hội công nghiệp MPEG (MPEGIF). ........................................................................... 125
2.4.3.
Nhóm nghiên cứu về giải trí 3D tại nhà của Hội các kỹ sư truyền hình và ảnh động
(SMPTE). ............................................................................................................................................. 125
2.4.4.
Nhóm báo cáo về 3DTV của Nhóm nghiên cứu ITU-R 6. .................................................... 127
2.4.5.
Nhóm TM-3D-SM về quảng bá video số (DVB). ................................................................. 128
2.4.6.
Hiệp hội điện tử tiêu dùng (CEA). ....................................................................................... 129
2.4.7.
Tổ chức cấp phép HDMI, LLC. ........................................................................................... 130
2.4.8.
Hiệp hội đĩa Blu-ray (BDA)................................................................................................. 131
2.4.9.
Các tổ chức chuẩn hóa khác. ............................................................................................... 132
CHƯƠNG 3.

MƠ HÌNH PHÁT SĨNG THỬ NGHIỆM 3DTV TẠI ĐÀI THVN .......................... 142

3.1.

HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN PHÁT SÓNG CỦA ĐÀI THVN .......................... 142
3.1.1.
Hệ thống truyền dẫn phát sóng qua vệ tinh. ........................................................................ 142
3.1.2.
Hệ thống truyền dẫn phát sóng mặt đất............................................................................... 143
3.1.3.
Hệ thống các máy phát hình số của Đài THVN. .................................................................. 144

3


3.1.4.
Hệ thống truyền hình cáp của Đài THVN............................................................................ 145
3.2.
LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐÓNG GÓI VÀ MÃ HÓA NỘI DUNG 3D. ............................... 146
3.2.1.
Lựa chọn thử nghiệm phương pháp đóng gói và mã hóa video 3D. .................................... 146
3.2.2.
Phương pháp đóng gói và mã hóa tương thích khung CVS phát sóng thử nghiệm 3DTV tại
Đài THVN ............................................................................................................................................ 146
3.2.3.
Tiêu chuẩn sản xuất và phát sóng HDTV của Đài THVN và khả năng đóng gói nội dung
3DTV vào khung HDTV....................................................................................................................... 150
3.3.
CÁC MƠ HÌNH PHÁT SĨNG THỬ NGHIỆM 3DTV TẠI ĐÀI THVN. .................................... 151
3.3.1.
Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV trên hệ thống phát sóng vệ tinh. .............................. 151
3.3.2.
Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV trên hệ thống máy phát số mặt đất. ......................... 153
3.3.3.

Mơ hình phát sóng thử nghiệm 3DTV trên hệ thống truyền hình cáp.................................. 154
3.4.
MƠ HÌNH PHÁT SĨNG THỬ NGHIỆM 3DTV TRÊN MÁY PHÁT HÌNH SỐ CỦA TRUNG
TÂM TDPS TẠI HÀ NỘI. ........................................................................................................................ 156
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................................... 161

4


DANH MỤC KÝ HIỆU, THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Từ đầy đủ

Ý nghĩa
1080p là một định dạng video độ phân giải cao với

1080p

độ phân giải 1920x1080 điểm ảnh, quét liên tục, có
nghĩa là mỗi khung video được truyền dẫn tồn bộ
trong một dịng qt đơn.
Tốc
làm

độ
tươi

Các cơng nghệ hiển thị số (LCD, plasma, DLP,
LCoS…) đã thay thế các ống tia điện tử thực hiện

120-Hz

việc quét liên tục, hiển thị 60 khung video mỗi giây
– thường gọi là tốc độ quét 60Hz. Các HDTVvới
tốc độ làm tươi 120-Hz sử dụng q trình xử lý
video phức tạp để tăng gấp đơi tốc độ tiêu chuẩn tới
120fps bằng cách chèn các khung video phụ hoặc
các khung đen. Do mỗi khung video xuất hiện chỉ
một nửa thởi gian bình thường, các chuyển động
trên màn hình sẽ cảm nhận mềm mại hơn, đặc biệt
là với các chương trình thể thao và các trị chơi
video.

Tốc
độ
làm tươi
240-Hz

2D

2D+delta

Tốc độ làm tươi giảm hiệu ứng chuyển động nhanh
bị mờ tốt hơn tốc độ làm tươi 120-Hz. Quá trình
làm tươi 240-Hz tạo ra và chèn ba khung video mới
cho vào các khung gốc. Đa số các TV quét 240-Hz
đều thực hiện theo cách này nhưng một số TV sử
dụng công nghệ quét 240-Hz giả kết hợp tốc độ làm
tươi 120Hz với tốc độ quét đèn nền cao.

2 Dimensional

Hai chiều. Một ảnh hoặc một vật thể chỉ có hai
chiều là chiều rộng và chiều cao, khơng có chiều
sâu.
Một ảnh đơn cùng với dữ liệu thể hiện sự khác nhau
giữa ảnh và cảnh nhìn được của mắt thứ hai với siêu
dữ liệu phụ khác. Dữ liệu sai khác có thể là độ lệch
lập thể khơng gian hoặc thời gian, dự đốn thời gian
5


Từ viết tắt

Từ đầy đủ

Ý nghĩa
hoặc bù chuyển động hai hướng.

3D

3 Dimensional

Có hoặc xuất hiện với cả chiều rộng, cao, và sâu (ba
chiều). Chấp nhận và/hoặc tạo ra các tín hiệu video
không nén để vận chuyển 3D.

Alternate
Lighting of

Một loại của TV plasma màn hình độ phân giải cao
được thiết kế để tối ưu hiệu quả khi hiển thị các nội

Surfaces

dung 1080i.

Computergenerated

Một bộ phận của đồ họa máy tính tồn ký. Một
cơng nghệ đã có lịch sử lâu dài và đơi khi được gọi

holograms

là công nghệ 3D cuối cùng, do CGH khơng chỉ tạo
ra cảm giác về độ sâu mà cịn tạo ra ánh sáng từ
chính bản thân các vật thể.

CSV

Conventional
stereo video

Là loại biểu thị video 3D đơn giản nhất, chỉ có dữ
liệu các điểm ảnh video về mầu sắc được thu nhận
bởi 2 camera. Tín hiệu video này có thể được xử lý
tiếp để bình thường hóa, chỉnh sửa mầu sắc, điều
chỉnh…nhưng khác với các định dạng video 3D
khác, nó khơng có thơng tin hình học đi kèm.

DLNA

Digital Living

Một khối liên minh của hơn 200 công ty, bao gồm

Network Alliance

Sony, Panasonic, Samsung, Microsoft, Cisco,
Denon, và Yamaha. Mục đích của họ là để tạo ra
các sản phẩm của các hãng khác nhau có thể kết nối
với nhau trong một mạng gia đình, tạo điều kiện
cho mọi người có thể dễ dàng thưởng thức các nội
dung số và trực tuyến trong bất cứ phòng nào trong
nhà.

DMD

Digital
Micromirror
Device (DMD)

Thiết bị vi gương số để tạo ảnh của hãng Texas
Instruments. Mỗi vi mạch DMD có một dãy các
gương quay nhỏ để tạo nên các ảnh

DLPTM

Digital Light
Processing

Một công nghệ chiếu TV được phát triển bởi hang
Texas Instruments, dựa trên vi mạch Thiết bị vi
gương số (DMD) của họ để tạo nên các ảnh. Dựa

ALiS

CGH

6


Từ viết tắt

Từ đầy đủ

Ý nghĩa
trên độ phân giải của TV, số các gương có thể thay
đổi từ hàng trăm ngàn tới hơn hai triệu. Công nghệ
DLP được sử dụng trong cả các màn hiển thị chiếu
từ mặt trước và mặt sau.

DVI

Digital Visual
Interface

Giao diện hình ảnh số. Đó là một dạng kết nối máy
tính nhiều chân để vận chuyển các tín hiệu video độ
phân giải cao từ các nguồn video thành phần (như là

cáp và vệ tinh HD, các đầu phát DVD) tới các TV
có khả năng hiển thị HD có đấu nối tương thích.

FPD

Flat Panel

Tấm hiển thị phẳng. Một trong hai tấm hiển thị

Display

phẳng phổ biến nhất được sử dụng trong các hệ
thống 3D là LCD và plasma.

FVV

Free viewpoint
video

Một cách thiết lập video trong đó người sử dụng có
thể chọn một điểm nhìn của họ; yêu cầu một định
dạng video 3D cho phép hồn trả các cảnh nhìn đầu
ra liên tục hoặc một số lớn các đầu ra khác nhau ở
phía bộ giải mã.

GPU

Graphics
Processing Unit

Một bộ xử lý 3D hiệu suất cao tích hợp tồn bộ các
chức năng 3D (biến hình, chiếu sáng, thiết lập và
hồn trả). Một GPU thực hiện tồn bộ các tính tốn
3D cho CPU, giải phóng CPU khỏi các chức năng
tính tốn thơng minh vật lý và nhân tạo.

HDMI

High-Definition
Multimedia
Interface

Tương tự như DVI (nhưng sử dụng các đấu nối nhỏ
hơn).

HMD

Head-Mounted
Display

Màn hình hiển thị gắn trên đầu

HIT

Horizontal Image
Translation

Sự dịch chuyển theo chiều ngang của hai trường
ảnh để thay đổi giá trị thị sai của các điểm tương
ứng.

HUD

Head Up Display

Một thiết bị hiển thị cung cấp một ảnh trong không
gian trước mặt người sử dụng
7


Từ viết tắt

Từ đầy đủ

Ý nghĩa

HVS

Human Visual
System

Hệ thống cảm nhận thơng tin hình ảnh của con
người

IPD

Interupt Distance

Khoảng cách giữa các đồng tử của mắt khi nhìn về
vơ cùng, có khoảng cách từ 55 tới 75 mm ở người

trưởng thành.

LDV

Layer Depth

Video phân lớp độ sâu. Là một định dạng thay thế

Video

xuất phát từ MV+D. Nó sử dụng một video mầu
liên kết với bản đồ độ sâu và một lớp nền.

Liquid Crystal

Màn hiển thị tinh thể lỏng, sử dụng để chế tạo các

Display

tấm hiển thị TV phẳng.

LCoS

Liquid Crystal on
Silicon

Một công nghệ chiếu TV dựa trên LCD. Với LCoS,
ánh sáng được phản xạ từ một tấm gương sau màn
LCD chứ không đi qua màn hình.

MPEG

Motion Picture
Experts Group

Nhóm chun gia về ảnh động.

MV+D

Multiview Video
plus Depth
(MV+D)

Là một định dạng sử dụng sự tương quan giữa các
cảnh để biểu thị video 3D, được sử dụng cho các
ứng dụng 3D tiên tiến.

NCC

Normalized Cross Phương pháp tương quan để phát hiện các điểm
Corelation
tương ứng trong video lập thể.

OLED

Organic Light
Emmiting Diode

Là công nghệ mới dùng để chế tạo các tấm TV màn
hình phẳng sử dụng các màng mỏng hữu cơ được

đặt giữa hai điện cực trong suốt. Dòng điện đi qua
các tấm màng mỏng này và làm cho nó phát sáng.

PDP

Plasma Display
Panel

Tấm hiển thị TV phẳng dùng công nghệ plasma

V+D

Video plus Depth

Là một biểu thị bao gồm một tín hiệu video và một
bản đồ độ sâu mỗi điểm ảnh.

LCD

8


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 _Các công nghệ và các phương pháp hiển thị 3D................................................................ 20
Bảng 2 _ Các kỹ thuật hiện tại cho phép mỗi mắt nhận được các dòng ảnh phân biệt. ................... 22
Bảng 3 _ Các hệ thống/ màn hình TV 3D đã được thương mại hóa. ............................................... 25
Bảng 4_ Các phương pháp xử lý video phổ biến. ............................................................................ 40
Bảng 5 _ Các phương pháp nén. ...................................................................................................... 70
Bảng 6_ Tóm tắt các định dạng........................................................................................................ 82

Bảng 7 _ Các khả năng thu hình và truyền dẫn................................................................................ 87
Bảng 8 _ Các khuyến nghị truyền dẫn DVB cơ bản. ....................................................................... 98
Bảng 9_ Cung cấp danh sách chi tiết hơn về các hoạt động của nhóm MPEG trong lĩnh vực video.
........................................................................................................................................................ 108
Bảng 10 _ Các hoạt động của nhóm MPEG trong lĩnh vực video. ................................................ 110

9


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1 _ Hệ thống 3DTV cơ bản – các khối logic. .......................................................................... 15
Hình 2 _ Hệ thống 3DTV cơ bản – Video lập thể tiêu chuẩn. ......................................................... 16
Hình 3 _ Minh họa việc lắp ráp 2 camera để ghi hình 3D. .............................................................. 16
Hình 4 _ Minh họa một camera 3D với ống kính kép...................................................................... 17
Hình 5 _ Minh họa màn hình hiển thị 3D tại nhà............................................................................. 17
Hình 6 _ Hình ảnh hiển thị trên màn hình hiển thị 3D tại nhà. ........................................................ 18
Hình 7 _ Lịch sử của phim và truyền hình 3D ................................................................................. 19
Hình 8_ Logo đĩa 3D blu-ray ........................................................................................................... 28
Hình 9 _ Ba giai đoạn triển khai thương mại của 3DTV. ................................................................ 35
Hình 10 _ 30 năm phát triển của các dịch vụ 3DTV (1995-2025) .................................................. 38
Hình 11 _ Hệ thống hóa sự phát triển của các hệ thống phân phối 3DTV....................................... 39
Hình 12_ Cơ chế hợp nhất tạo ảnh lập thể và độ lệch võng mạc ..................................................... 43
Hình 13 _ Hợp nhất các ảnh của mắt trái và mắt phải. .................................................................... 44
Hình 14 _ Thị sai: (a) thị sai dương, (b) thị sai bằng không và (c) thị sai âm.................................. 45
Hình 15 _ Xem một ảnh 3D trên một màn hình và xung đột về điều chỉnh – hội tụ liên quan........ 46
Hình 16 _ Các cấu hình camera thu ảnh lập thể cơ bản: .................................................................. 50
Hình 17 _Thu hình lập thể của một cảnh để đạt được hiệu ứng 3D khi cảnh được xem với hệ thống
hiển thị thích hợp. ............................................................................................................................ 51
Hình 18 _ Tạo thị sai ngang để hiển thị ảnh lập thể. ........................................................................ 52
Hình 19 _ Sự thiếu hụt về cảm nhận ảnh lập thể trong một bộ phận dân cư.................................... 55

Hình 20_ Sự thiếu thoải mái gây ra bởi chuyển động trong một cảnh 3D. ...................................... 55
Hình 21 _ Phương pháp dùng thấu kính........................................................................................... 59
Hình 22 _ Phương pháp dùng rào chắn thị sai. ................................................................................ 60
Hình 23 _ Sơ đồ logic của hệ thống 3DTV từ đầu cuối tới đầu cuối. .............................................. 62
Hình 24 _ Chi tiết hệ thống 3DTV từ đầu cuối tới đầu cuối. ........................................................... 63
Hình 25_ Hệ thống 3DTV từ đầu cuối tới đầu cuối. ........................................................................ 64
Hình 26 _ Phân bố khoảng cách giữa các đồng tử ở người trưởng thành. ....................................... 64
Hình 27 _ Một cặp ảnh lập thể (chú ý là sự khác nhau trong các cảnh của mắt trái và mắt phải ở đây
được phóng đại lên để người đọc nhận thấy rõ hơn)........................................................................ 66
Hình 28 _ Các định dạng xen kẽ lập thể: (a) ghép kênh các khung theo thời gian; (b) ghép kênh
không gian các ảnh theo dạng nằm cạnh nhau; và (c) ghép kênh không gian các ảnh theo dạng nằm
trên/dưới. .......................................................................................................................................... 66
Hình 29 _ Lựa chọn các điểm ảnh theo (a) cạnh nhau, (b) trên/ dưới, và (c) phương pháp bộ lọc
răng cá sấu (chú ý là các chấm đen hoặc trắng tạo thành lưới). ....................................................... 68
Hình 30 _ Mã hóa video lập thể với kết hợp dự đoán thời gian/ liên ảnh. (a) Áp dụng chuẩn mã hóa
MPEG-2/ MPEG-4 truyền thống cho 3DTV; (b) Profile MPEG-2 đa điểm cảnh và bản tin
H.264/AVC SEI. .............................................................................................................................. 70
Hình 31 _ Mã hóa video đa cảnh với sự kết hợp dự đốn thời gian/ trong cảnh. ............................ 73
Hình 32 _ Sử dụng lý thuyết nén hai mắt để đạt được hiệu quả mã hóa tốt hơn. ............................ 73
Hình 33 _ Mã hóa video lập thể độ phân giải hỗn hợp. ................................................................... 74
Hình 34 _ 2D liên kết với dữ liệu mơ tả........................................................................................... 75
Hình 35 _ Hệ thống hồn trả trên cơ sở độ sâu của ảnh (DIBR)...................................................... 77
Hình 36 _ Định dạng video cộng thêm độ sâu (V+D) cho video 3D. .............................................. 78
Hình 37 _ Tái tạo video lập thể từ các tín hiệu V+D. ...................................................................... 78
Hình 38 _ Khái niệm video đa cảnh cộng thêm độ sâu (MV+D)..................................................... 79
Hình 39 _ Hiển thị tự lập thể đa cảnh dựa trên MV+D. ................................................................... 80
Hình 40 _ Khái niệm video phân lớp độ sâu (LDV). ....................................................................... 81
Hình 41 _ Ví dụ video phân lớp độ sâu (LDV). ............................................................................... 81

10

Hình 42_ Sơ đồ đơn giản hóa của hệ thống 3DTV tại nhà. ............................................................. 88
Hình 43 _ Sự phức tạp của môi trường truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng IPTV. ................... 88
Hình 44 _ Sự phức tạp của một môi trường truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng hạ tầng truyền
hình cáp. ........................................................................................................................................... 89
Hình 45 _ Sự phức tạp của một môi trường truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng hạ tầng truyền
dẫn DTH........................................................................................................................................... 89
Hình 46 _ Sự phức tạp của một môi trường truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng mơi trường
truyền dẫn qua khơng gian. .............................................................................................................. 90
Hình 47 _ Sự phức tạp của một môi trường truyền dẫn 3DTV sử dụng Internet ............................. 90
Hình 48 _ Sự phức tạp của một môi trường 3DTV thương mại sử dụng DVB-H (hoặc các cấu trúc
dành riêng) ....................................................................................................................................... 91
Hình 49 _ Sơ đồ nguyên lý và hệ thống truyền tải dịng 3DTV qua IP. .......................................... 91
Hình 50 _ Sơ đồ khối chức năng của DVB-S. ............................................................................... 101
Hình 51 _ Ánh xạ MPEG-2/MPEG-4 vào các hệ thống DVB-S/DVB-S2. ................................... 101
Hình 52_ Cấu trúc của DVB-H. ..................................................................................................... 103
Hình 53 _ Các khối chức năng của một mạng DVB-H. ................................................................. 103
Hình 54 _ Minh họa một hệ thống FTV và định dạng dữ liệu. ...................................................... 121
Hình 55 _ Ví dụ về việc tạo ra 9 cảnh đầu ra (N=9) với ba cảnh đầu vào và thơng tin độ sâu. ..... 122
Hình 56 _ Ví dụ về hiển thị tự lập thể với các thấu kính u cầu chín cảnh (N=9). ...................... 123
Hình 57 _ Hệ thống truyền dẫn, phát sóng của Đài THVN ........................................................... 143
Hình 58 _ Hệ thống thu nhận và phân phối nội dung 3D tương thích khung. ............................... 148
Hình 59 _ Đóng gói hai dịng video L, R vào dịng truyền tải ....................................................... 148
Hình 60 _ Mơ hình truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng hạ tầng truyền dẫn DTH. .................. 151
Hình 61 _ Mơ hình truyền dẫn dịch vụ 3DTV thử nghiệm trên hệ thống truyền dẫn vệ tinh băng C
và Ku của Đài THVN..................................................................................................................... 152
Hình 62 _ Mơ hình truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng hệ thống máy phát sóng số mặt đất. . 153
Hình 63 _ Mơ hình truyền dẫn dịch vụ 3DTV thử nghiệm sử dụng máy phát hình số mặt đất của
Đài THVN ...................................................................................................................................... 154

Hình 64 _ Mơ hình truyền dẫn 3DTV thương mại sử dụng hạ tầng truyền hình cáp. ................... 155
Hình 65 _ Mơ hình truyền dẫn dịch vụ 3DTV thử nghiệm trong mạng truyền hình cáp của Đài
THVN ............................................................................................................................................ 155
Hình 66 _ Bộ nén tín hiệu HD ERICSSON EN8090 ..................................................................... 157

11


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Hiện nay, cơng nghệ điện ảnh và truyền hình 3D trên thế giới đang có những
bước phát triển đột phá với nhiều loại công nghệ khác nhau như Analygph,
Stereoscopic, Autostereoscopic…Các sản phẩm công nghệ phục vụ sản xuất truyền
hình 3D như camera, Encoder, TV… được các hãng đưa ra thị trường ngày càng
nhiều, với giá ngày càng rẻ và được các đơn vị sản xuất, phát sóng truyền hình đón
nhận. Cùng với xu hướng phát triển truyền hình 3D trên thế giới ngày càng mạnh,
việc chuẩn hóa truyền hình 3D cũng đang được tiến hành nhanh chóng.
Với tình hình phát triển cơng nghệ truyền hình 3D mạnh mẽ trên thế giới như
trên, trong thời gian qua, trong nước cũng đã có một số nghiên cứu, bài báo đăng tải
về cơng nghệ truyền hình 3D. Tuy nhiên, việc nghiên cứu tổng thể, chi tiết về xu
hướng phát triển, chuẩn hóa cơng nghệ truyền hình 3D và khả năng ứng dụng trong
phát sóng tại Đài Truyền hình Việt Nam hiện tại chưa được thực hiện một cách có
hệ thống. Do vậy, việc nghiên cứu cơng nghệ truyền hình 3D trên thế giới, xu
hướng phát triển và chuẩn hóa trong tương lai, đặc biệt là các mơ hình ứng dụng cụ
thể cho Đài Truyền hình Việt Nam là cần thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Với xu hướng phát triển của truyền hình 3D trên thế giới như hiện nay, trong
thời gian tới, việc ứng dụng truyền hình 3D tại Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu
thưởng thức ngày càng lớn của khán giả trong nước là tất yếu. Do đó, luận văn này
được thực hiện nhằm mục đích:

- Nghiên cứu nắm rõ các cơng nghệ truyền hình 3D hiện có trên thế giới; các
công nghệ và thiết bị thu xem truyền hình 3D.
- Phân tích được ưu, nhược điểm của các cơng nghệ truyền hình 3D hiện tại,
xu hướng chuẩn hóa trên thế giới. Từ đó lựa chọn được các cơng nghệ truyền
hình 3D có tiềm năng phát triển và đưa ra khuyến nghị lựa chọn cho Đài
Truyền hình Việt Nam
- Nghiên cứu hiện trạng các mạng phát sóng truyền hình của Đài Truyền hình
Việt Nam, từ đó đưa ra được khả năng phát sóng truyền hình 3D trên các
mạng phát sóng truyền hình của Đài Truyền hình Việt Nam.
- Đưa ra được các mơ hình phát sóng truyền hình 3D trên các mạng phát sóng
12


truyền hình của Đài Truyền hình Việt Nam.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Các cơng nghệ truyền hình 3D trên thế giới.
-

Các xu hướng chuẩn hóa của cơng nghệ truyền hình 3D trên thế giới.
Khả năng ứng dụng thử nghiệm truyền hình 3D tại Đài THVN

4. Phạm vi nghiên cứu
-

Các cơng nghệ truyền hình 3D hiện đang được ứng dụng rộng rãi trên thế
giới.
Khả năng ứng dụng của các công nghệ truyền hình 3D phổ biến trên thế giới
tại Đài THVN.

5. Phương pháp nghiên cứu.

Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu qui nạp, thu thập số liệu, rút ra
các đặc điểm phù hợp với mạng phát sóng truyền hình của Việt Nam. Nghiên cứu
các cơng nghệ truyền hình 3D phát triển trên thế giới, từ đó đề xuất hướng ứng dụng
phát sóng truyền hình 3D vào trường hợp cụ thể là mạng phát sóng truyền hình của
Việt Nam

13


Chương 1.

TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu
Gần đây, các nhà cung cấp cơng nghệ, các nhà phát sóng và các nhà cung
cấp nội dung rất quan tâm tới việc mang nội dung video 3 chiều (3DV) tới người
xem. Năm 2010 được một số nhà sản xuất công nghiệp gọi là năm đầu tiên của
truyền hình 3 chiều (3DTV). 3DTV là việc truyền dẫn 3DV tới các màn hình TV,
phục vụ việc cho việc thưởng thức nội dung 3D trong các hộ gia đình. Bước khởi
đầu trong nỗ lực thương mại hóa 3DTV này đã đưa các nội dung 3D lên các đĩa
Blu-ray, như là các phiên bản phim Titanic, Terminator và Avatar. Tuy nhiên, vượt
trên các sản phẩm cho gia đình độc lập này là một nỗ lực tập thể để phát triển các hệ
thống từ đầu cuối tới đầu cuối để mang các dịch vụ 3DTV tới người xem, được hỗ
trợ bởi các chương trình thương mại thường xuyên để vận chuyển và tạo các nội
dung phong phú theo một lịch trình cơ bản. Các đơn vị phát sóng quảng bá, như là
ESPN, DIRECTV, Discovery Communication, BskyB và Bristish Channel 4 đã có
kế hoạch phát sóng các chương trình 3D trong năm 2010. LG, Samsung, Panasonic,
Sony, JVC, Vizio, Sharp và Mitsubishi cùng các nhà sản xuất khác đã tích cực tiếp
thị cho các sản phẩm TV chất lượng cao; một số nhà sản xuất khác như là Samsung
và Mitsubishi đã đưa ra thị trường các TV màn hình phẳng sẵn sàng cho việc hiển

thị các nội dung 3D từ năm 2008. Các hệ thống máy chiếu 3D từ mặt trước cho số
lượng khán giả trung bình (5-25 người), tức là cho những người xem chuyên nghiệp
(prosumer), đã có từ khá lâu. Mục đích của cơng nghiệp 3DTV là để tái tạo tới mức
độ có thể những trải nghiệm của người xem trong một rạp chiếu phim 3D với các
thiết lập để xem tại nhà.
Một hệ thống 3DTV thương mại bao gồm các thành phần chức năng sau: thu
nhận nội dung 3D với các cảnh phim xác định; mã hóa (biểu thị) nội dung; nén nội
dung; truyền dẫn nội dung qua vệ tinh, cáp, truyền hình internet (IPTV), hay qua
các kênh phát sóng trong khơng gian; và hiển thị nội dung. Hình 1 mô tả cấu trúc
logic, chức năng của một hệ thống 3DTV từ đầu cuối tới đầu cuối.

14


Cảnh 3D hiển thị

Cảnh 3D

Hình 1 _ Hệ thống 3DTV cơ bản – các khối logic.

Hình 2 mơ tả cấu trúc của hệ thống theo dạng đồ họa minh họa các sản phẩm
thương mại 3D đã đưa ra – hệ thống này được gọi là Video lập thể cổ điển (CVS)
hay 3D lập thể (S3D). Hình 3 và 4 mơ tả các ví dụ trong việc sắp xếp camera 3D,
hình 5 minh họa một màn hình hiển thị 3D điển hình (màn hình này sử dụng kính
phân cực chủ động, hay được gọi là kính mắt). Cuối cùng, hình 6 minh họa hình ảnh
do các màn hình hiển thị 3DTV tạo ra.
Phần này đưa ra các yêu cầu tổng quan về việc thu nhận nội dung, mã hóa,
và truyền dẫn, các công nghệ, các chuẩn, và cấu trúc hạ tầng xác định để hỗ trợ cho
các dịch vụ 3DTV/3DV thời gian thực thương mại. Phần này xem xét tổng quan các
chuẩn và công nghệ mới được đưa ra gần đây hỗ trợ các dịch vụ mới, tập trung vào

việc mã hóa và xây dựng cấu trúc hạ tầng truyền tải. Các bên liên quan tới việc triển
15


khai cấu trúc hạ tầng này bao gồm khách hàng và các nhà sản xuất thiết bị hệ thống,
các nhà phát sóng quảng bá, các nhà điều hành hệ thống vệ tinh, các công ty viễn
thông mặt đất, các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP), các công ty lưu trữ, các nhà
phát triển nội dung và các hội đồng chuẩn hóa.

Hình 2 _ Hệ thống 3DTV cơ bản – Video lập thể tiêu chuẩn.

Hình 3 _ Minh họa việc lắp ráp 2 camera để ghi hình 3D.

Các bên liên quan đang gia tăng sự quan tâm tới việc đưa ra các dịch vụ
3DTV, như là một phương pháp để tạo ra các nguồn thu mới. Một trong các cuộc
thăm dò khách hàng được tổ chức Liên minh tiêu dùng điện tử (CEA) tiến hành
16


trong thời gian gần đây đã chỉ ra rằng nhiều khách hàng có kế hoạch mua một TV
3D trong thời gian 3 năm tới. Công ty nghiên cứu DisplaySearch đã dự đoán rằng
thị trường các thiết bị hiển thị 3D sẽ tăng trưởng tới 22 tỷ đô la từ nay đến năm
2018 (tốc độ tăng trưởng hàng năm tới 50%). Khi được đưa vào lĩnh vực giải trí,
đặc biệt là các lĩnh vực giải trí hấp dẫn mà 3DTV có nhiều cơ hội, có thể có khả
năng tăng trưởng cịn tốt hơn, đặc biệt là nếu giá cả các thiết bị và dịch vụ phù hợp.

Hình 4 _ Minh họa một camera 3D với ống kính kép

Hình 5 _ Minh họa màn hình hiển thị 3D tại nhà.

17


Hình 6 _ Hình ảnh hiển thị trên màn hình hiển thị 3D tại nhà.

Các câu hỏi về vấn đề phát triển các dịch vụ 3DTV của các bên liên quan
như sau:
- Các cơng nghệ mã hóa và truyền dẫn 3D nào mà một nhà vận hành nên lựa
chọn?
- Những tiến bộ công nghệ nào được mong đợi trong 3D, diễn ra khi nào?
- Thị trường tiềm năng nhất của 3D là ở đâu?
1.2. Sự chấp nhận 3DTV của thị trường
Cần phải nhấn mạnh rằng các thử nghiệm phim 3D và 3DTV đã có một lịch
sử lâu dài, như được mơ tả trong Hình 7. Tuy nhiên, cơng nghệ đã phát triển tương
đối hồn chỉnh giai đoạn này, ví dụ như việc triển khai truyền hình số (DTV) và
truyền hình độ phân giải cao (HDTV), dẫn đến việc đưa ra các dịch vụ thương mại
trong thời gian gần đây.
Có hai cách tiếp cận về mức độ thương mại chung cho các màn hiển thị
3DTV: (i) TV lập thể, loại này địi hỏi các kính chun dụng để xem phim 3D, và
(ii) TV tự lập thể (autostereoscopic), loại này hiển thị các ảnh 3D theo cách mà

18


người dùng có thể thưởng thức hình ảnh 3 chiều mà không cần phải sử dụng các
phụ kiện đặc biệt
Sự phát triển của 3DTV thương mại trong tương lai gần, và cũng là mục đích
nghiên cứu của đề tài này, là cơng nghệ phim và hình ảnh 3D lập thể. Tiếp cận lập
thể theo mơ hình điện ảnh được ứng dụng đơn giản hơn, có thể được triển khai
nhanh hơn (bao gồm việc sử dụng các màn hiển thị tương đối đơn giản), có thể tạo

ra các kết quả tốt nhất trong thời gian ngắn, và có thể rẻ hơn trong tương lai gần.
Tuy nhiên, nó cũng có các hạn chế là phải dùng các phụ kiện (kính), đơi khi giới
hạn về vị trí nhìn và giới hạn về mặt sinh lý và/ hoặc mặt quang học bao gồm việc
tăng áp lực cho mắt. Tóm lại, (i) các kính để xem phim lập thể có thể gây cồng kềnh
và đắt đỏ (đặc biệt cho một gia đình lớn) và (ii) khơng dùng kính, khơng thể xem
được nội dung 3D.

Hình 7 _ Lịch sử của phim và truyền hình 3D

3DTV tự lập thể không yêu cầu người xem sử dụng thêm bất cứ phụ kiện đặc
biệt nào: tức là việc cảm nhận 3D là tự động, và không yêu cầu các thiết bị khác
như là các kính lọc hay các kính chập hình. Các màn hiển thị tự lập thể sử dụng
thêm các thành phần quang học khác được xắp xếp trên bề mặt của màn hình, để
đảm bảo rằng người xem nhìn thấy các ảnh khác nhau dành cho mỗi mắt. Với các
màn hình 3DTV dùng tại nhà thì tiếp cận tự lập thể hiện đang gặp nhiều thách thức,
bao gồm yêu cầu phải phát triển các màn hiển thị tương đối phức tạp hơn; và cần có
19


các thuật tốn thu nhận/ mã hóa phức tạp hơn để đạt được cảm nhận 3D tối ưu. Do
vậy, công nghệ này ứng dụng phức tạp hơn, sẽ yêu cầu thời gian dài hơn để triển
khai, và có thể đắt hơn trong tương lai gần. Tuy nhiên, tiếp cận này có thể tạo ra các
kết quả tốt nhất trong dài hạn, bao gồm khả năng thưởng thức nội dung 3D khơng
cần dùng các phụ kiện, cho phép xem đa góc nhìn theo cả chuyển động và phối
cảnh khác nhau ở các vị trí quan sát khác nhau, và đáp ứng về mặt sinh lý và/ hoặc
quang học đối với 3D tốt hơn.
Bảng 1 đưa ra các hệ thống hiển thị 3DTV. Người ta cho rằng 3DTV dựa
trên công nghệ lập thể sẽ sớm được triển khai so với các công nghệ khác. Do vậy,
đề tài này chủ yếu tập trung vào cơng nghệ lập thể. Cơng nghệ ba chiều tồn ký
(holography) và ảnh tổng thể (integral image) là các công nghệ 3DTV tương đối

mới so với 3DTV lập thể; ảnh tồn ký và/ hoặc ảnh tồn thể có thể trở nên khả thi
vào cuối thập kỷ này. Có một số kỹ thuật cho phép mỗi mắt nhìn được các ảnh riêng
biệt, như tóm tắt trong Bảng 2. Tất cả các kỹ thuật này làm việc theo các cách khác
nhau, nhưng chúng sẽ sớm ra mắt trong thời gian tới.
Dịch vụ 3DTV đang nhận được rất nhiều sự quan tâm thương mại trong thời
gian này, ESPN thông báo trong tháng 1 năm 2010 là họ có kế hoạch để đưa ra
mạng phát sóng các sự kiện thể thao 3D đầu tiên trên thế giới với giải đấu bóng đá
World Cup trong tháng 6 năm 2010, với khoảng 85 sự kiện thể thao trực tiếp trong
năm đầu tiên phát sóng. DIRECTV cũng thơng báo rằng họ sẽ khởi động phát sóng
chương trình 3D trong năm 2010. Các chương trình 3D HD mới của DIRECTV sẽ
truyền tải các phim, sự kiện thể thao và nội dung giải trí từ các nhà sản xuất 3D nổi
tiếng nhất trên thế giới. DIRECTV hiện tại đang làm việc với AEG/AEG Digital
Media, CBS, Fox Sports/ FSN, Goldel Boy Promotions, HDNet, MTV, NBC
Universal và Turner Broadcasting System, Inc. để phát triển chương trình 3D nhằm
bắt đầu phát sóng vào năm 2010-2011. Vào thời điểm phát sóng, chương trình 3D
HD mới của DIRECTV sẽ phát kênh trả tiền theo các phiên xem (pay per view)
24/7 tập trung vào các phim, phim tài liệu, và các chương trình khác; kênh theo yêu
cầu 3D DIRECTV 24/7; và một kênh 3D miễn phí gồm các chương trình như các sự
kiện thể thao, âm nhạc, và các nội dung khác.
Bảng 1 _Các công nghệ và các phương pháp hiển thị 3D.

Công nghệ hiển thị 3D
3D lập thể (S3D)

Mô tả
Một hệ thống mà trong đó hai ảnh (hay hai dịng
20


Công nghệ hiển thị 3D

Mô tả
video) nhận được từ hai góc nhìn hơi khác nhau tạo
nên ảnh 3 chiều khi được nhìn đồng thời; cơng nghệ
này sử dụng các thiết bị hiển thị được thiết kế đặc biệt
hỗ trợ phân cực ánh sáng.
Các màn hình hiển thị 3D khơng cần dùng kính để
xem các ảnh lập thể (sử dụng cơng nghệ rào chắn thị

Tự lập thể
(Autostereoscopic)

sai hoặc thấu kính). Dù là công nghệ lập thể hay tự lập
thể, một màn hình hiển thị 3D cần phải tạo ra các ảnh
thị sai để tạo ra cảm nhận lập thể. Công nghệ này đã
xuất hiện trên các màn hiển thị của điện thoại di động
3D.
Hệ thống 3D đa điểm nhìn
(Multi-viewpoint
system)

Một hệ thống cung cấp cảm giác về chiều sâu và

3D chuyển động thị sai dựa trên vị trí và chuyển động của
người xem; ở phía màn hiển thị các ảnh mới được
tổng hợp, dựa trên vị trí thực tế của người xem.

Ảnh toàn cảnh
(Integral imaging)

Một kỹ thuật cung cấp các ảnh tự lập thể với thị sai
đầy đủ bằng cách sử dụng một dãy các thấu kính rất
nhỏ để tạo ra một tập các ảnh 2D thành phần; trong hệ
thống tái tạo/ hiển thị, tập các ảnh thành phần sẽ được
hiển thị ở dãy các thấu kính rất nhỏ ở đầu cuối.

Kỹ thuật toàn ký
(Holography)

Một kỹ thuật để tạo ra một ảnh (ảnh toàn ký) để
truyền tải cảm giác về độ sâu, nhưng không phải là
cảm giác lập thể như thông thường là cung cấp thông
tin thị sai cố định dành cho hai mắt; các ảnh tồn ký
xuất hiện theo dạng trơi nổi trong không gian và
chúng thay đổi phối cảnh khi người xem di chuyển từ
trái qua phải; không cần phải sử dụng các kính đặc
biệt để xem (tuy nhiên các ảnh tồn ký này là đơn
sắc).

Các hệ thống thể tích Các hệ thống này sử dụng các định luật hình học của
khơng gian (Volumetric phép ghi ảnh tồn ký, liên kết với các phương pháp
systems)
hiển thị trong không gian khác. Các hiển thị thể tích
21


Công nghệ hiển thị 3D

Mô tả
tạo ảnh bằng cách chiếu trong một thể tích khơng gian

mà khơng sử dụng ánh sáng laser chuẩn, nhưng có độ
phân giải hạn chế. Trong giai đoạn này, chúng sử
dụng chủ yếu trong công nghiệp, nghiên cứu khoa học
và y học.

Comcast cũng thông báo rằng dịch vụ VOD (video theo yêu cầu) của họ sẽ
có các chương trình phim 3D theo dạng ảnh mầu bổ sung (anaglyph) cũng như dưới
dạng HD. Các khách hàng của Comcast có thể nhận các cặp kính mầu bổ sung tại
các trung tâm của Comcast và các trung tâm thương mại (cặp ảnh mầu bổ sung là
phương pháp cơ bản và giá rẻ để truyền dẫn 3D dựa trên các cặp kính mầu rẻ tiền,
nhưng chất lượng hình ảnh tương đối thấp). Verizon’s FIOS tuyên bố hỗ trợ chương
trình 3DTV vào cuối năm 2010. SkyTV ở Anh đã có kế hoạch để bắt đầu phát sóng
quảng bá các chương trình 3D trong mùa thu năm 2010 trên kênh riêng cho các thuê
bao thuộc gói Sky HD với 1.6 triệu thuê bao đã trang bị đầu thu Sky HD. Sky TV
không tun bố chương trình nào sẽ được phát sóng theo định dạng 3D, nhưng
người ta tin rằng họ sẽ phát sóng các chương trình trực tiếp các trận bóng đá vào
chiều chủ nhật của giải ngoại hạng Anh của mùa giải 2011, cùng với các phim tài
liệu và các buổi trình diễn ballet theo định dạng 3D. Sky TV cũng đã đầu tư, lắp đặt
các camera 3D hai ống kính ở các sân vận động để phục vụ mục đích này.
Bảng 2 _ Các kỹ thuật hiện tại cho phép mỗi mắt nhận được các dòng ảnh phân biệt.

Với các phụ kiện (kính)
Phân cực trực Sử dụng các mặt phẳng phân cực trực giao (khác nhau) cho mỗi
giao
mắt, với các mắt kính phù hợp cho các ảnh của mắt trái và phải.
Ánh sáng từ mỗi ảnh được lọc do đó chỉ có một mặt phẳng cho
sóng ánh sáng đi qua. Điều này được thực hiện dễ dàng ở trong rạp
chiếu phim, nhưng thực hiện trên một màn hình hiển thị TV phức
tạp hơn. Các hệ thống truyền hình thử nghiệm được phát triển trên
cơ sở của phương pháp này, sử dụng hai thiết bị chiếu để chiếu

trên cùng một mặt phẳng, hoặc hai màn hình hiển thị được đặt trực
giao để có thể nhìn thấy được hình ảnh kết hợp bằng cách sử dụng
các gương bán mạ (semi-silver). Trong trường hợp nào thì các
thiết bị này là các thiết bị thu truyền hình 3D “khơng chuẩn hóa”.
22


Các hệ thống 3D dùng các kính để xem là tốt nhất.
Sắp xếp mầu Phương pháp thứ nhất là sử dụng mầu sắc khác nhau (cặp ảnh mầu
sắc (cặp ảnh bổ sung) cho mỗi ảnh trong số hai ảnh; các ảnh này sẽ được ghép
mầu bổ sung)

với các kính lọc thích hợp. Phương pháp thứ hai sử dụng kỹ thuật
lọc mầu dùng bộ lọc notch được sử dụng trong các hệ thống máy
chiếu (được Dolby cải tiến).

Ghép

kênh Đôi khi được gọi là “xen kẽ lập thể”, nội dung được hiển thị với

theo thời gian các ảnh tín hiệu trái và phải liên tiếp và sử dụng các kính trập hình.
của các ảnh Công nghệ này được áp dụng cho 3DTV. Kỹ thuật này vẫn được
hiển thị
sử dụng cho các phim được chiếu tại rạp hiện nay như là IMAX,
và đôi khi được sử dụng kết hợp với mặt phẳng phân cực riêng rẽ.
Trong môi trường ống tia điện tử (CRT), khó khăn chủ yếu của tín
hiệu lập thể xen kẽ là hiện tượng nháy hình, do mỗi mắt có thể
nhìn được chỉ 25 hay 30 ảnh mỗi giây, chứ không phải là 50 hay
60 ảnh. Để khắc phục hiện tượng này, tốc độ hiển thị có thể được
nhân đơi tới 100 hay 120KHz để người xem không cảm nhận được

hiện tượng nhấp nháy.
Công

nghệ Kỹ thuật này sử dụng kết hợp giữa mũ/ kính để tạo hiệu ứng 3D,

thực tại ảo

thường sử dụng cho các trị chơi video.

Khơng có các phụ kiện
Dạng thấu kính Kỹ thuật này sắp xếp các cảnh dành cho mỗi mắt bằng cách phân
tách các thành phần ảnh nhờ các thấu kính. Điều này được thực
hiện bằng cách đặt lên màn hình một bề mặt tạo thành từ các sọc
thấu kính.
Dạng rào chắn

Kỹ thuật này sử dụng màn hình được bao phủ bởi với các khe rào
chắn có chức năng tương tự như dạng trên. Trong hệ thống này, có
thể sử dụng hai cảnh (trái và phải), hoặc nhiều hơn hai cảnh (nhiều
camera 3D). Tuy nhiên, do mỗi phần tử ảnh (các dải hay các điểm)
phải được đặt cạnh nhau, số các cảnh sẽ ảnh hưởng tới độ phân
giải. Do vậy, có sự thỏa hiệp giữa độ phân giải và việc quan sát
hình ảnh. Với hệ thống này, có thể thực hiện theo dõi chuyển động
của đầu và mắt để thay đổi vị trí của các rào chắn, mang lại cho
người xem khả năng di chuyển tự do hơn.
23


Các màn hình TV hiển thị 3DTV có thể được mua ở Mỹ và Anh trong mùa xuân
năm 2010 với giá là 1000-5000USD, tùy thuộc vào công nghệ và kỹ thuật sử dụng.

Các hệ thống màn hình tinh thể lỏng (LCD) với các kính chủ động có xu hướng rẻ
hơn. LG đã đưa ra mẫu TV 3D của họ với kích thước 47’’, màn hình LCD, với giá
3000USD; với hệ thống này, người xem phải đeo các kính phân cực mầu đen để có
được trải nghiệm hình ảnh 3D. Samsung và Sony cũng thông báo đưa ra thị trường
các TV 3D trong mùa hè năm 2010, cùng với các thiết bị phát nội dung 3D Blu-ray,
cho phép người xem thưởng thức các bộ phim 3D như là Avatar và Up tại nhà. Các
mẫu TV 3D của Samsung và Sony sử dụng màn hình LED (Diode phát quang) cho
ảnh sắc nét hơn và do đó có giá bán lẻ khoảng 5000USD hay cao hơn nữa. Trong
khi LG chấp nhận sử dụng các kính phân cực mầu đen rẻ tiền, Sony và Samsung sử
dụng các kính với cơng nghệ chập hình chủ động. Người sử dụng phải mua các kính
mầu đen đắt hơn, có giá khoảng 50USD và nặng hơn so với các kính phân cực nhựa
có giá khoảng 2-3USD. Các kính chập hình chủ động luân phiên che một mắt và
ngược lại, đồng bộ với tốc độ hiển thị ảnh trên màn hình bằng cách sử dụng màn
chập tích hợp trong các kính (sử dụng kết nối hồng ngoại hoặc bluetooth). Công ty
Panasonic cũng đã phát triển một hệ thống rạp hát gia đình 3D HD đầy đủ bao gồm
một màn hình plasma 3D HD, đầu phát 3D Blu-ray, và kính 3D chập hình chủ động.
Màn hình 3D có các kích thước 50’’, 54’’, 58’’ và 65’’. Các hệ thống 3D chuyên
nghiệp cũng đã được giới thiệu; như Panasonic thông báo đưa ra thị trường màn
hình plasma 152’’, độ phân giải HD 3D đầy đủ 4Kx2K (4096x2160 pixel). Màn
hình được cấu tạo từ tấm hiển thị plasma thế hệ mới (PDP) sử dụng công nghệ tự
chiếu sáng. Các tấm plasma tự chiếu sáng có đáp ứng rất tốt đối với các ảnh chuyển
động với độ phân giải ảnh động đầy đủ, làm cho nó rất phù hợp cho các ảnh 3D
chuyển động nhanh (tốc độ chiếu sáng của nó khoảng 1/4 tốc độ chiếu sáng của các
tấm nền hiển thị HD đầy đủ tiêu chuẩn). Mỗi loại công nghệ hiển thị có ưu điểm và
nhược điểm như được mơ tả trong Bảng 3.

24


Bảng 3 _ Các hệ thống/ màn hình TV 3D đã được thương mại hóa.

Hệ thống hiển thị 3D

Ưu điểm

Nhược điểm

1

Hệ thống máy chiếu Hiệu ứng màn hình 3D lớn tương tự như trải
FPTV (hiển thị phân cực) nghiệm ở rạp, cường độ ánh sáng rất tốt.
với các kính thụ động
Máy chiếu có giá thấp, các kính 3D thụ động
trọng lượng nhẹ.

Cần màn hình tráng bạc để giữ được phân cực
của ánh sáng.
Phải sắp xếp hai máy chiếu xếp chồng lên nhau.
Khơng phù hợp để trang trí trong phịng khách.

2

Hệ thống máy chiếu
FPTV (hiển thị khơng
phân cực) với các kính
chủ động

3

Hệ thống máy chiếu Hệ thống được tích hợp – dễ dàng lắp đặt và Đôi khi ảnh hiển thị bị mất cường độ ánh sáng.

RPTV (hiển thị phân cực) trang trí trong phịng khách.
Khơng phải là loại “TV màn hình phẳng”; khơng
với các kính thụ động
Để trình diễn nội dung lập thể, hai ảnh được thể treo tường được.

Có tùy chọn sử dụng các máy chiếu DLP đơn Các kính đắt hơn.
mới hơn hỗ trợ tốc độ quét 120Hz (hệ thống Cần phải có các kính chập hình LCD dùng pin.
chủ động).
Khơng cần màn hình bảo vệ phân cực.

chiếu chồng lên nhau trên cùng một màn hình
qua các kính phân cực khác nhau (có thể sử
dụng các kính phân cực tuyến tính hoặc phân
cực trịn).
Người xem phải đeo các kính mắt rẻ tiền chứa
các cặp kính lọc phân cực tương ứng.
4

LCD 3DTV

Hệ thống đơn giản, không yêu cầu thiết lập máy Đơi khi có thể mất độ phân giải.
25