Giáo trình bài giảng: Xử lý và truyền thông đa phương tiện - Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (475.42 KB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG 
KHOA THIẾT KẾ VÀ SÁNG TẠO ĐA PHƯƠNG TIỆN

*****

GIÁO TRÌNH BÀI GIẢNG 
(Phương pháp đào tạo theo tín chỉ)

TÊN HỌC PHẦN:

XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THƠNG ĐA

PHƯƠNG TIỆN

Mã học phần: CDT1307 
(02 tín chỉ)

Biên soạn

ThS. HÀ ĐÌNH DŨNG 
TS. VŨ HỮU TIẾN

LƯU HÀNH NỘI BỘ

Hà Nội, 11/2014

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

MỤC LỤC

MỤC LỤC ...2

DANH SÁCH HÌNH VẼ ...8

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN ...11

1.1. Định nghĩa về đa phương tiện ... 11

1.2. Dữ liệu đa phương tiện ... 11

1.2.1. Phân loại dữ liệu đa phương tiện ... 11

1.2.2. Ứng dụng của của dữ liệu trong truyền thông Đa phương tiện ... 12

1.3. Xử lý dữ liệu đa phương tiện ... 14

1.4. Truyền thông đa phương tiện ... 14

1.4.1. Khái niệm về truyền thông ... 14

1.4.2. Mơ hình truyền thơng tổng qt ... 15

1.4.3. Sự hình thành các mạng viễn thơng ... 16

CHƯƠNG 2. XỬ LÝ ĐA PHƯƠNG TIỆN...18

2.1. Xử lý văn bản ... 18

2.1.1. Giới thiệu về dữ liệu văn bản ... 18

2.1.2. Quá trình xử lý văn bản ... 20

2.1.3. Định dạng văn bản ... 21

a. Định dạng văn bản text ... 21

b. Định dạng văn bản rich text ... 22

c. Định dạng văn bản doc (.doc, .docx) ... 22

2.1.4. Nén văn bản ... 22

2.1.4.1. Mã hóa Run-length ... 23

2.1.4.2. Mã hóa thống kê Huffman ... 23

a. Tổng quan về mã thống kê ... 23

b. Nguyên lý mã hóa Huffman ... 24

c. Ưu nhược điểm ... 25

2.1.4.3. Mã hóa Lempel –Zive Welch ... 26

a. Tổng quan về mã LZW ... 26

b. Nguyên lý mã hóa LZW ... 26

c. Giải mã LZW ... 27

2.2. Xử lý âm thanh... 28

2.2.1. Đặc trưng của âm thanh ... 28

2.2.1.1. Tần số ... 29

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

2.2.1.2. Hiệu ứng Doppler ... 29

2.2.1.3. Băng thông ... 30

2.2.1.4. Hài âm ... 30

2.2.1.5. Vận tốc âm ... 31

2.2.2. Mã hóa âm thanh ... 31

2.2.2.1. Kỹ thuật PCM ... 31

a. Lấy mẫu ... 31

b. Lượng tử hóa ... 33

c. Mã hóa ... 34

2.2.2.2. Kỹ thuật điều chế xung mã sai phân (DPCM) ... 34

Nguyên lý : ... 34

Sơ đồ khối bộ thu phát: ... 35

2.2.2.3. Điều chế xung mã sai phân thích ứng (ADPCM) ... 36

2.2.3. Nén âm thanh ... 37

2.2.4. Một số khái niệm cơ bản ... 37

2.2.5. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật nén âm thanh [6] ... 38

2.2.6. Chuẩn mã hóa audio Mp3 ... 39

2.2.7. Một số định dạng file âm thanh ... 40

2.2.7.1. Định dạng wave (*.wav) ... 40

2.2.7.2. Định dạng mp3 (*.mp3) ... 40

2.2.7.3. Định dạng flac (*.flac) ... 42

2.3. Xử lý hình ảnh ... 42

2.3.1. Tổng quan về xử lý ảnh ... 42

2.3.2. Thu nhận ảnh ... 43

2.3.3. Không gian màu. ... 44

2.3.3.1. RGB ... 44

2.3.3.2. YUV ... 44

2.3.4. Kỹ thuật nén ảnh JPEG ... 45

2.3.5. Nén không tổn hao ... 45

2.3.6. Nén tổn hao ... 46

2.3.6.1. Chế độ nén cơ bản ... 46

a. Biến đổi Cosin rời rạc (Discrete Cosin Tranform) ... 47

b. Lượng tử hóa ... 48

c. Quét zigzag ... 49

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

d. Mã hóa có chiều dài thay đổi (Variable Length Coding – VCL) ... 49

Mã hóa hệ số DC ... 49

Mã hóa hệ số AC ... 50

Ví dụ: 50
Giải: 51
Mã hóa hệ số DC: ... 51

Mã hóa các hệ số AC: ... 51

2.3.6.2. Chế độ nén lũy tiến ... 52

2.3.6.3. Chế độ nén phân cấp ... 52

2.3.6.4. Một số định dạng ảnh ... 54

2.4. Xử lý tín hiệu video ... 55

2.5. Tổng quan về xử lý tín hiệu video ... 55

2.6. Thu nhận hình ảnh video trong tự nhiên ... 56

2.6.1. Lấy mẫu theo không gian ... 56

2.6.2. Lấy mẫu theo thời gian ... 58

2.6.3. Frame và Field ... 58

2.7. Nguyên lý nén video ... 58

2.7.1. Kỹ thuật giảm dư thừa thông tin trong miền không gian ... 59

a. Mã hóa bằng phương pháp dự đốn ... 59

b. Mã hóa bằng phương pháp biến đổi ... 60

2.7.2. Kỹ thuật giảm dư thừa thông tin trong miền thời gian ... 61

a. Ước lượng chuyển động ... 62

b. Bù chuyển động ... 63

c. Mã hóa có chiều dài thay đổi (VLC) ... 63

2.7.3. Sơ đồ tổng quát của mã hóa video ... 63

a. Intraframe/Interframe loop ... 64

b. Ước lượng chuyển động ... 64

c. Inter/Intra switch... 64

d. DCT ... 65

e. Lượng tử hóa ... 65

f. Variable Length Coding ... 65

g. Giải lượng tử (Inverse Quantization) và biến đổi DCT ngược (Inverse DCT) ... 65

h. Bộ đệm ... 65

2.7.4. Giải nén ... 65

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

2.7.5. Định dạng hình ảnh video ... 66

a. Định dạng SIF ... 66

b. Định dạng CIF ... 67

c. Sub-QCIF, QSIF, QCIF ... 67

d. HDTV ... 67

e. Ultra HDTV ... 68

2.7.6. Một số chuẩn mã hóa ... 68

2.7.7. Một số định dạng file video ... 70

CHƯƠNG 3. TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN ...71

3.1 Các đặc trưng và yêu cầu của truyền thông đa phương tiện ... 71

3.1.1 Các đặc trưng của sản phẩm đa phương tiện ... 71

3.1.2 Các yêu cầu đối với hạ tầng truyền thông đa phương tiện... 71

3.2 Mơ hình phân lớp mạng ... 72

3.2.1 Ý nghĩa của việc phân tầng ... 72

3.2.2 Các tiêu chí để xây dựng mơ hình các tầng chức năng trong mạng trao đổi thông tin
72
3.2.3 Khái niệm về giao thức, giao diện và chồng giao thức truyền thông ... 73

3.2.3.1 Khái niệm về giao thức và giao diện: ... 73

3.2.3.2 Khái niệm về chồng giao thức truyền thông ... 73

3.2.4 Mơ hình kết nối các hệ thống mở OSI ... 74

3.2.4.1 Tầng vật lý ... 76

3.2.4.2 Tầng liên kết dữ liệu ... 76

3.2.4.3 Tầng mạng ... 77

3.2.4.4 Tầng giao vận ... 78

3.2.4.5 Tầng phiên ... 78

3.2.4.6 Tầng trình diễn ... 79

3.2.4.7 Tầng ứng dụng ... 79

3.3 Hạ tầng truyền thông cố định ... 80

3.3.1 Mạng PSTN ... 80

3.3.1.1 Mạch vòng nội hạt ... 81

3.3.1.2 Trạm chuyển mạch trung tâm... 82

3.3.1.3 Trung kế ... 82

3.3.1.4 Mạng tổng đài nội hạt... 83

3.3.2 Mạng truyền số liệu ... 84

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

3.3.2.1 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh - CSPDN (Circuited Switched Public

Data Network) ... 84

3.3.2.2 Mạng số liệu cơng cộng chuyển mạch gói - PSPDN (Packet Switched Public Data
Network) ... 85

3.3.2.3 Mạng điện thoại công cộng - PSTN (Public Switched Telephone Network) ... 85

3.3.2.4 Mạng truyền số liệu X25 ... 85

3.3.2.5 Mạng Frame Relay (FR) ... 85

3.3.2.6 Mạng ADSL ... 85

3.3.2.7 Mạng FTTx ... 87

3.3.3 Mạng máy tính ... 88

3.3.3.1 Kiến trúc mạng (Network Architecture) ... 89

3.3.3.2 Cấu hình mạng (Topology) ... 90

3.3.3.3 Giao thức mạng máy tính ... 91

3.3.3.4 Phân loại mạng máy tính ... 91

3.3.4 Mạng thế hệ mới (NGN –Next General Network) ... 93

3.3.4.1 Cấu trúc mạng ... 93

3.3.4.2 Các dịch vụ trên mạng NGN ... 94

a. Dịch vụ Internet băng rộng (HSI) ... 94

b. Dịch vụ VoIP ... 94

c. Dịch vụ IPTV ... 96

d. Dịch vụ VPN ... 97

3.4 Hạ tầng truyền thông di động ... 97

3.4.1 Tổng quan về mạng di động ... 97

3.4.1.1 Lịch sử phát triển của di động ... 98

3.4.1.2 Phân loại ... 98

3.4.2 Một số cấu trúc mạng di động điển hình ... 101

3.4.2.1 Mạng di động 2G... 101

3.4.2.2 Mạng di động 3G... 102

3.4.2.3 Mạng di động 4G... 102

3.4.3 Các dịch vụ mạng di động ... 104

3.4.3.1 Dịch vụ SMS ... 104

3.4.3.2 Dịch vụ MMS ... 105

3.4.3.3 Dịch vụ Mobile Internet ... 105

3.5 Hạ tầng truyền thơng truyền hình ... 106

3.5.1 Tổng quan về truyền hình ... 106

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

3.5.1.1 Lịch sử phát triển truyền hình ... 106

3.5.1.2 Phân loại: ... 107

3.5.2 Cấu trúc mạng truyền hình cáp ... 107

3.5.2.1 Truyền hình cáp hữu tuyến ... 107

3.5.3 Truyền hình số mặt đất (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) ... 112

3.5.3.1 Tổng quan về truyền hình số mặt đất ... 112

3.5.3.2 Các dịch vụ gia tăng trên mạng truyền hình... 114

Dịch vụ quảng cáo truyền hình ... 114

Dịch vụ truy nhập Internet ... 114

3.6 Truyền thông Internet ... 115

3.6.1 Lịch sử phát triển ... 115

3.6.2 Giao thức TCP/IP ... 116

3.6.3 Các dịch vụ trên Internet ... 117

3.6.3.1 Dịch vụ thư điện tử (Email) ... 117

3.6.3.2 Dịch vụ mạng thơng tin tồn cầu ... 117

3.6.3.3 Dịch vụ truyền tập tin – FTP (File Transfer Protocol) ... 118

3.6.3.4 Dịch vụ hội thoại trên Internet ... 118

3.6.3.5 Dịch vụ Voip ... 119

3.6.3.6 Dịch vụ mạng xã hội ... 119

3.6.3.7 Điện toán đám mây ... 120

PHỤ LỤC A ...122

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1. 1: Mơ hình về sản xuất đa phương tiện ... 11

Hình 1. 2: Sự gắn kết của đa phương tiện với một số lĩnh vực ... 11

Hình 1. 3: Quá trình xử lý dữ liệu ... 14

Hình 1. 4: Mơ tả việc truyền tin ... 15

Hình 1. 5: Truyền thơng một chiều... 15

Hình 1. 6: Truyền thơng hai chiều ... 16

Hình 1. 7: Các loại hình mạng viễn thơng ... 17

Hình 2. 1: Bảng mã ASCII ... 19

Hình 2. 2: Ví dụ về văn bản có định dạng ... 20

Hình 2. 3 Ví dụ về siêu văn bản ... 20

Hình 2. 4: Quá trình xử lý văn bản ... 21

Hình 2. 5: Nguyên tắc hoạt động của bàn phím máy tính ... 21

Hình 2. 6: Cây mã Huffman ... 25

Hình 2. 7: Các bước để mã hóa bằng LZW ... 26

Hình 2. 8: Từ điển và chuỗi mã đầu ra của bộ mã hóa ... 27

Hình 2. 9: Từ điển và chuỗi ký tự sau khi được giải mã ... 28

Hình 2. 10: Ví dụ về sóng âm ... 29

Hình 2. 11: Ví dụ về hiệu ứng Doppler ... 30

Hình 2. 12: Ví dụ về hài âm... 30

Hình 2. 13: Bảng tốc độ âm thanh của một số môi trường ... 31

Hình 2. 14: Quá trình lấy mẫu, lượng tử và mã hóa ... 32

Hình 2. 15: Biểu diễn lấy mẫu và lượng tử tín hiệu sau lấy mẫu. ... 33

Hình 2. 16: Biểu diễn ngưỡng nghe của tai thay đổi theo tần số âm thanh ... 37

Hình 2. 17: Hiệu ứng mặt nạ tần số ... 38

Hình 2. 18: Hiệu ứng mặt nạ thời gian ... 38

Hình 2. 19: Sơ đồ khối bộ nén tín hiệu âm thanh theo chuẩn MPEG-1 Layer 3 ... 39

Hình 2. 20: Tổ chức các chunk trong tập tin wav ... 40

Hình 2. 21: Cấu trúc tập tin mp3 ... 41

Hình 2. 22: Sơ đồ khối xử lý hình ảnh ... 42

Hình 2. 23: Quá trình thu nhận hình ảnh ... 43

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

Hình 2. 24: Sự kết hợp của ba màu cơ bản RGB ... 44

Hình 2. 25: Sơ đồ nén khơng tổn hao ... 46

Hình 2. 26: Pixel x được dự đoán từ pixel a, b, c ... 46

Hình 2. 27: Thuật tốn nén trong chế độ nén cơ bản ... 47

Hình 2. 28: Bảng lượng tử cho kênh chói và hai kênh màu Q(u,v) ... 48

Hình 2. 29 Mã hóa các hệ số DCT lần lượt theo đường zigzag ... 49

Hình 2. 30: Biểu diễn các thời điểm giải nén trong chế độ nén cơ bản ... 52

Hình 2. 31: Cấu trúc nén ảnh phân cấp theo hình kim tự tháp ... 53

Hình 2. 32: Sơ đồ mã hóa trong chế độ phân cấp ... 53

Hình 2. 33: Sơ đồ khối xử lý tín hiệu video ... 56

Hình 2. 34: Lưới lấy mẫu ảnh ... 57

Hình 2. 35: Hình ảnh lấy mẫu thưa ... 57

Hình 2. 36: Hình ảnh lấy mẫu dày ... 57

Hình 2. 37: Sơ đồ khối của bộ CODEC DPCM trong xử lý video... 60

Hình 2. 38: Biểu diễn bộ lượng tử UTQ (a) và UTQ-DZ (b) ... 61

Hình 2. 39(a) Sự khác biệt giữa khung hình hiện thời và trước đó; (b) Ảnh sau khi được bù
chuyển động ... 62

Hình 2. 40 Vùng tìm vector chuyển động của macroblock hiện thời ... 62

Hình 2. 41: Sơ đồ nguyên lý tổng quát của bộ mã hóa video ... 64

Hình 2. 42: Sơ đồ giải nén tín hiệu video ... 66

Hình 2. 43: Tỷ lệ lấy mẫu của các kênh màu trong định dạng SIF ... 67

Hình 2. 44: So sánh tương quan về kích thước hình ảnh giữa các chuẩn video ... 68

Hình 2. 45: Một số tiêu chuẩn mã hóa Video ... 70

Hình 3. 1: Phân cấp giao thức ... 74

Hình 3. 2: Mơ hình tham chiếu OSI ... 76

Hình 3. 3: Các thành phần cơ bản của mạng điện thoại chuyển mạch kênh ... 81

Hình 3. 4: Mạng tổng đài nội hạt ... 84

Hình 3. 5: Sơ đồ cung cấp dịch vụ ADSL ... 86

Hình 3. 6: Sơ đồ cung cấp dịch vụ FTTx ... 87

Hình 3. 7: Mạng máy tính ... 90

Hình 3. 8: Cấu trúc mạng máy tính điển hình ... 93

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

Hình 3. 9: Mơ hình chức năng mạng NGN ... 94

Hình 3. 10: Cấu trúc mạng VoIP ... 95

Hình 3. 11: Cấu trúc mạng cung cấp dịch vụ IPTV ... 96

Hình 3. 12: Lịch sử phát triển mạng di động ... 98

Hình 3. 13: Mạng thơng tin di động tế bào ... 101

Hình 3. 14: Cấu trúc mạng di động 3G ... 102

Hình 3. 15: Cấu trúc mạng di động 4G LTE ... 103

Hình 3. 16: Các thực thể liên quan đến dịch vụ SMS ... 104

Hình 3. 17: Đóng gói bản tin MMS ... 105

Hình 3. 18: Sơ đồ khối tổng quát mạng truyền hình cáp ... 108

Hình 3. 19: Mạng phân phối tín hiệu truyền hình cáp đồng trục ... 109

Hình 3. 20: Sơ đồ mạng cáp quang kết hợp cáp đồng trục ... 111

Hình 3. 21: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình DVB-T ... 113

Hình 3. 22: Mơ hình OSI và TCP/IP ... 116

Hình 3. 23: Mơ hình phân lớp giao thức TCP/IP ... 117

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THÔNG 
ĐA PHƯƠNG TIỆN

1.1. Định nghĩa về đa phương tiện

Đa phương tiện là tích hợp của văn bản, âm thanh, các loại hình ảnh và công cụ trong
mội môi trường thông tin số. Các công cụ này bao gồm các phần mềm và thiết bị cho phép
người dùng điều chỉnh và cài đặt để sử dụng và tích hợp với nhau để tạo ra các sản phẩm đa
phương tiện.

Hình 1. 1: Mơ hình về sản xuất đa phương tiện

Đa phương tiện là thuật ngữ gắn liền với quảng cáo công nghiệp, với TV, radio, phương
tiện in ấn…

Hình 1. 2: Sự gắn kết của đa phương tiện với một số lĩnh vực 
1.2. Dữ liệu đa phương tiện

1.2.1. Phân loại dữ liệu đa phương tiện

Chúng ta đã thấy thành phần dữ liệu của hệ thống đa phương tiện bao gồm các dữ liệu
như văn bản, âm thanh, hình ảnh, video.

Thành phần dữ liệu đầu tiên của đa phương tiện là các văn bản- ký tự văn bản. nếu

khơng có văn bản ta khơng thể lưu giữ các thông tin từ xa xưa, các thông tin về pháp luật, văn
hóa, chính trị, kỹ thuật,...các thơng tin khơng thể dùng lời nói,...Các văn bản thể hiện ngôn
ngữ của một quốc gia, của một dân tộc mang đặc trưng văn hóa của dân tộc, quốc gia đó. Dữ
liệu văn bản là thành phần cơ bản nhất của đa phương tiện trong những thời kỳ ban đầu.

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Thành phần dữ liệu thứ hai là âm thanh (audio). Từ âm thanh (audio) có sự khác biệt
một chút so với sound (âm phát ra) . Audio bao gồm tất cả các sound mà chúng ta nghe thấy.
Điều này dường như mâu thuẫn nhưng như đã biết con người không thể nghe tất cả các âm
(sound). Ví dụ: âm thanh sound phát ra bởi con dơi chỉ con dơi mới nhận ra còn con người thì
khơng. Audio là một trong những thành phần hấp dẫn của bất kỳ hệ thống trình diễn đa
phương tiện nào. Ảnh hưởng của âm thanh tạo tâm trạng và không khí của buổi trình diễn. Nó
có thể được dùng trong nhiều ứng dụng đa phương tiện và là một phần của nội dung audio
trong hệ thống đa phương tiện, chúng ta có thể dùng âm nhạc, hiệu ứng âm thanh, tiếng nói
cho mục đích trình diễn của chúng ta. Audio có được hoặc là do máy tính tạo ra, hoặc là do
chúng ta ghi lại và chuyển đổi sang dạng số.

Có lẽ thành phần quan trọng nhất của đa phương tiện tiếp theo là thành phần hình ảnh.
Các trình diễn đa phương tiện phần lớn dựa trên hình ảnh. Thông tin được truyền thông qua
các bức tranh rất dễ hiểu và nhớ. Các thành phần hình ảnh trong hệ thống đa phương tiện có
thể vẫn là các bức ảnh được chuyển sang dạng số bởi các máy quét hoặc được tạo ra trên máy
tính. Chúng có thể là ảnh 2 chiều như ảnh và tranh vẽ hay có thể là 3 chiều như điêu khắc,
trạm trổ,..Chúng có thể là ảnh tĩnh và ảnh động. Xa hơn là các hoạt họa ảnh 2 chiều như film
hoạt hình hoặc 3 chiều,..

Thành phần cuối cùng trong nhóm dữ liệu đa phương tiện là dữ liệu video. Bản chất của
video là một chuỗi các hình ảnh được trình chiếu với một tốc độ nhất định tạo cho người xem
cảm giác các đối tượng trong hình ảnh đang chuyển động. Do vậy, video giúp cho sản phẩm
đa phương tiện truyền tải các thông tin tới người xem một cách sinh động, giúp người xem

cảm nhận các thông tin trong sản phẩm đa phương tiện gần gũi với đời sống thật.

1.2.2. Ứng dụng của của dữ liệu trong truyền thông Đa phương tiện 
a. Ứng dụng của văn bản

Văn bản được sử dụng để củng cố hoặc hỗ trợ các phương tiện truyền thơng khác ví dụ
chú thích, tiêu đề, giải thích những hình ảnh minh họa. Những hình ảnh này đã được kết hợp
một cách rất tinh tế với văn bản để nhấn mạnh nội dung của bức hình và làm tăng lên sự cảm
nhận cho người xem trong mỗi bức hình. Văn bản cịn được sử dụng như một sự kết nối giữa
các nguồn tài liệu và thông tin giúp cho sự trao đổi thông tin được một cách thuần tiện và dễ
dàng hơn.

Các loại hình văn bản có thể làm tăng thêm hiệu quả hình ảnh cũng như nội dung của
sản phẩm với người sử dụng. Trong xã hội ngày nay quảng bá hình ảnh sản phẩm đóng một
vai trò rất quan trọng trong chiến lược kinh doanh của các công ty, trong trường hợp này các
loại hình chữ viết và văn bản cũng được sử dụng và đóng một vai trị rất quan trọng, các loại
hình chữ viết và văn bản đã được thiết kế và sắp đặt một cách rất tài tình để tạo ra hiệu ứng và
cảm xúc đến người xem một cách ấn tượng và sâu sắc nhất.

b. Ứng dụng của âm thanh

Âm thanh đóng vai trị quan trọng trong các ứng dụng truyền thông đa phương tiện. Các
hiệu ứng đặc biệt của những âm thanh và tiếng nói có thể được đưa vào các ứng dụng, đặc

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

biệt là các ứng dụng trong hệ thống đào tạo và bán hàng tự động hoặc hệ thống điểm thơng tin.
Một lời chú thích bằng tiếng nói có thể được dùng để diễn tả những gì đang diễn ra trên màn
hình hoặc để làm nổi bật và nhấn mạnh những khái niệm then chốt. Âm thanh có thể được sử
dụng kết hợp với hình ảnh tĩnh hoặc động để giải thích cho người sử dụng một ý tưởng hay

một quy trình hiệu quả hơn theo cách giải thích đơn giản bằng văn bản hay đồ họa. Âm nhạc
có thể được sử dụng để thu hút sự chú ý của khách hàng hoặc để tạo ra được một phong cách
riêng biệt.

Trong một số lĩnh vực chuyên dụng về âm thanh có thể hình thành nên được cái lõi của
một ứng dụng truyền thông đa phương tiện, chẳng hạn như các hệ thống giúp cho người tàn
tật nhìn thấy được. Một dự án mới đây đã đưa đến việc chuyển tải nhật báo đến một thiết bị
máy tính đặt tại nhà người sử dụng. Chỉ cần ngồi nhà, người sử dụng có thể chọn nghe hệ
thống xử lý tiếng nói đọc lớn các bài báo đã được chọn lọc hoặc cho các bài báo đó hiện thị
trên màn hình với kiểu chữ lớn. Một khi chi phí giảm và cơng nghệ được cải tiến thì mối quan
tâm của người dùng đến việc sử dụng hệ thống xử lý và nhận dạng tiếng nói trong các ứng
dụng kinh doanh nói chung sẽ tăng lên.

c. Ứng dụng của hình ảnh tĩnh

Trong lĩnh vực đa phương tiện, hình ảnh tĩnh được sử dụng trong việc vẽ biểu đồ kỹ
thuật, lược đồ và hoạt hình. Đồ thị và biểu đồ - chính xác có thể truyển tải thông tin nếu được
thiết kế tốt

Các biểu tượng là những biểu tượng đặc biệt được sử dụng để xác định các nơi, mọi thứ
hoặc các thuộc tính. Chúng phải được thiết kế cẩn thận để phục vụ cho sự hiểu biết giữa các
nền văn hóa. Hình ảnh có thể gợi lên những phản ứng cảm xúc mạnh mẽ, chú thích có thể
giúp người dùng tập trung vào chi tiết.

Đồ họa được sử dụng để giải thích, tác động, tìm và cảm nhận của sản phẩm.

d. Ứng dụng của hình ảnh động

Hình ảnh động được sử dụng trong các mô phỏng thế giới ảo để thể hiện những ý tưởng
cũng như sự thử nghiệm của con người.

Ngồi ra, hình ảnh động cũng được sử dụng trong lĩnh vực giải trí: làm phim hoạt hình
2D &3D, làm các clip ngắn vui nhộn cũng như trong các TVC (quảng cáo truyền hình),...

e. Ứng dụng của video

Nhúng các video trong các ứng dụng đa phương tiện là một cách hữu hiệu để chuyển tải
thơng tin mà có thể kết hợp một thành phần khác mà các phương tiện truyền thơng khác cịn
thiếu. Video là một phương tiện quan trọng để truyền đạt các thông điệp cho kênh MTV một
kênh ca nhạc lớn trên thế giới. Nhưng cũng cần chú ý, video clip kỹ thuật số chất lượng tốt
yêu cầu phần cứng rất tinh vi và cấu hình phần mềm hỗ trợ.

Lợi thế của việc tích hợp video vào một bài trình bày đa phương tiện là khả năng truyền
tải hiểu quả rất nhiều thơng tin trong thời gian ít nhất. Hãy nhớ rằng chuyển động tích hợp với
âm thanh là một chìa khóa cho sự nhận biết và tiếp thu của người xem trở nên thu hút và hiểu
quả. Nó cũng làm tăng việc lưu giữ các thơng tin được trình bày (kiến thức).

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

Khả năng kết hợp video được số hóa trong một sản phẩm đa phương tiện đánh dấu một
thành tựu quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp đa phương tiện. Video mang
một ý nghĩa của chủ nghĩa hiện thực tới các sản phẩm đa phương tiện và hữu ích trong việc
tham gia kết nối với người sử dụng.

1.3. Xử lý dữ liệu đa phương tiện

Sơ đồ gồm các khối chức năng trong quá trình xử lý dữ liệu đa phương tiện được mô tả
trong hình1.3.

Số hóa

Dữ liệu Mã

hóa

Truyền hoặc
lưu trữ

Giải
mã

Giải số
hóa

Dữ liệu

Hình 1. 3: Q trình xử lý dữ liệu

Số hóa: Biến đổi dữ liệu vật lý sang dữ liệu số (digital)

Mã hóa: Thực hiện nén, chuyển đổi kích thước, định dạng dữ liệu theo yêu cầu
Truyền hoặc lưu trữ: Lưu thông tin hoặc đưa thông tin từ nơi sản xuất đến người dùng
Giải mã: Biến đổi ngược lại của khối mã

Giải số hóa: Chuyển đổi sang các dữ liệu vật lý như ban đầu.

Ghi chú: Trong một số trường hợp người ta có thể kết hợp 2 khối số hóa và mã hóa
trong cùng một khối gọi là mã hóa. Tương tự với 2 khối còn lại là giải mã.

1.4. Truyền thông đa phương tiện

1.4.1. Khái niệm về truyền thông

Từ xa xưa, con người đã có nhiều hình thức để trao đổi thơng tin với nhau, việc trao đổi
thơng tin có thể thông qua các dạng khác nhau như dùng âm thanh (tiếng chuông, tiếng tù
và,..), dùng hình ảnh (khói, lửa, các ký hiệu,..) để báo hiệu cho nhau, dùng các con vật (chim
bồ câu, ngựa,..) để truyền tin.

Như vậy, có thể thấy để việc trao đổi thơng tin xẩy ra khi có đủ các yếu tố:
- Nhu cầu trao đổi thông tin giữa các đối tượng

- Các thông tin cần truyền đạt

- Môi trường hay phương tiện truyền tin

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Hình 1. 4: Mơ tả việc truyền tin

Các thông tin cần truyền đạt cơ bản bao gồm: âm thanh (tiếng nói, âm nhạc,..), hình ảnh
(hình ảnh tĩnh, hình ảnh động), dữ liệu (ký tự, đồ thị). Những thông tin này có thuộc tính
chung là đều chứa đựng ý tưởng trong hoạt động tư duy của con người. Thông tin được thể
hiện ở một dạng thức nhất định được gọi là bản tin. Dạng thể hiện có thể là văn bản, bản nhạc,
hình vẽ, đoạn thoại. Một bản tin chứa đựng một lượng thơng tin cụ thể, có nguồn và đích xác
định cần được chuyển một cách chính xác, đúng đích và kịp thời.

Nguồn phát tin là nguồn sinh ra bản tin hay chứa các bản tin cần truyền , nguồn tin có
thể là con người hay các thiết bị thu phát âm thanh, hình ảnh, các thiết bị lưu trữ và thu nhận
thông tin để phát đi … nguồn nhận là nguồn tiếp nhận thông tin.

Như vậy, truyền thơng tin hay truyền thơng có thể hiểu là sự trao đổi tin tức giữa các đối

tượng có nhu cầu bằng một cơng cụ nào đó.

Ngày nay, do sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con người đã biết sử dụng các tín hiệu
điện để truyền thông ở một khoảng cách xa và cụm từ truyền thơng có tên gọi là viễn thơng
tức là truyền thông ở khoảng cách xa.

Mặt khác, trước đây chỉ có 2 người có nhu cầu thơng tin trao đổi với nhau thì bây giờ
nhu cầu để nhiều người ở khoảng cách xa có thể cùng trao đổi thông tin. Và do vậy, viễn
thông đã được xây dựng và phát triển thành mạng lưới viễn thông hay mạng viễn thông để
giúp nhiều người cùng trao đổi thơng tin.

1.4.2. Mơ hình truyền thơng tổng qt

Mơ hình truyền thơng tổng quát có thể là một chiều hoặc hai chiều như hình vẽ dưới
đây:

Hình 1. 5: Truyền thơng một chiều

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Hình 1. 6: Truyền thơng hai chiều

Hình vẽ cho ta sơ đồ khối của mơ hình truyền thơng, thơng tin truyền có thể là một
chiều – truyền đơn hướng (Hình 1.5 ) hoặc trao đổi hai chiều – truyền hai hướng (Hình 1.6).
Thơng tin từ nguồn tin đi tới thiết bị đầu cuối (TBĐC) phát để chuyển thành tín hiệu. Tín hiệu
này được truyền qua mơi trường truyền dẫn (kênh truyền thơng) tới TBĐC thu. Tại đây, tín
hiệu được biến đổi ngược lại thành thông tin và đưa tới nơi nhận tin.

Tùy thuộc vào tin tức, thiết bị đầu cuối trong mơ hình truyền thơng có thể có các cấu tạo
khác nhau, sử dụng các phương pháp biến đổi tin tức –tín hiệu khác nhau (ví dụ: TBĐC là

micro để chuyển tiếng nói thành tín hiệu thoại, là loa để chuyển tín hiệu thoại thành tiếng nói)

Mơi trường truyền dẫn có hai loại là hữu tuyến (có dây) và vơ tuyến (khơng dây). Mơi
trường truyền dẫn hữu tuyến bao gồm các loại đường dây thông tin như cáp đồng nhiều đôi,
cáp đồng trục, sợi quang … Môi trường truyền dẫn vô tuyến là khoảng khơng bao quanh trái
đất, chính là các tầng khí quyển, tầng điện ly và khoảng không vũ trụ khác (khơng phải chân
khơng).

1.4.3. Sự hình thành các mạng viễn thông

Viễn thông bao gồm những vấn đề liên quan đến việc truyền thông tin (trao đổi hay
quảng bá thông tin) giữa các đối tượng qua một khoảng cách, nghĩa là bao gồm bất kỳ hoạt
động liên quan tới việc phát/nhận tin tức (âm thanh, hình ảnh, chữ viết, dữ liệu, …) qua các
phương tiện truyền thông (hữu tuyến như đường dây kim loại, cáp quang hoặc vô tuyến hoặc
các hệ thống điện từ khác).

Hình 1.7 là lược đồ phân loại mạng viễn thông. Viễn thông chiếm phần chủ đạo trong
truyền thông. Truyền thông là việc truyền thông tin từ một điểm tới một điểm khác, gồm có
truyền thơng cơ học (bưu chính) và truyền thơng điện (viễn thơng) bởi vì nó phát triển từ dạng
cơ học (máy móc) sang dạng điện/quang và ngày càng sử dụng những hệ thống điện/quang

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

Viễn thông

Đơn hướng Song hướng

Truyền
thanh
Truyền

hinh
Truyền
hình vơ
tuyến
Truyền
hình
cáp
Điện
báo

Telex Điện
thoại
cố
định
Điện
thoại
di
động
Truyền
dữ liệu
Thư
điện
tử
Truyền
hình
hội
nghị
Truyền
hình
theo

yêu cầu
…

Hình 1. 7: Các loại hình mạng viễn thơng

Tỷ phần truyền thông cơ học (thư từ, báo chí) đang có xu hướng giảm trong khi tỷ
phần truyền thông điện/quang, đặc biệt là truyền song hướng, lại gia tăng và sẽ chiếm thị phần
chủ đạo trong tương lai. Vì vậy, ngày nay những tập đồn báo chí cũng đang tập trung và
hướng tới truyền thông điện/quang, coi đó là cơ hội kinh doanh tương lai của mình.

Mạng viễn thơng lâu đời nhất có thể nhắc tới là mạng điện thoại cố định, sau đó là
mạng điện thoại vô tuyến, mạng đa dịch vụ, mạng Internet ... Chúng ta có thể thấy là mỗi
mạng viễn thơng có thể cung cấp nhiều dịch vụ cơ bản như là dịch vụ thoại cố định, di động
hay số liệu. Các mạng này có thể liên kết với nhau để cung cấp dịch vụ liên mạng cho nhiều
đối tượng thuê bao.

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

CHƯƠNG 2. XỬ LÝ ĐA PHƯƠNG TIỆN

Như trình bày ở chương trước, sơ đồ khối chung vể xử lý dữ liệu đa phương tiện gồm
các khối là: Số hóa, mã hóa, truyền hoặc lưu trữ, giải mã và giải số hóa. Trong các khối trên
thì cơng nghệ xử lý tập trung ở các khối: Số hóa, mã hóa, giải mã và giải số hóa. Cịn khối
truyền và lưu trữ liên quan nhiều đến kỹ thuật lưu trữ và truyền thông tin. Hiện nay việc lưu
trữ không quá phức tạp, do vậy, khối này thường tập trung chủ yêu vào các công nghệ truyền
thông.

Ở chương này sẽ tập trung đi vào các công nghệ xử lý dữ liệu đa phương tiện, còn
chương cuối sẽ tập trung vào phần truyền thông đa phương tiện.

Tùy thuộc vào mỗi loại dữ liệu đa phương tiện mà ta có các thuật tốn và cơng nghệ
xử lý khác nhau. Số lượng các khối liên quan đến việc xử lý cho từng loại dữ liệu là không
giống nhau. Sau đây ta sẽ đi lần lượt việc xử lý cho từng loại dữ liệu khác nhau.

2.1. Xử lý văn bản

2.1.1. Giới thiệu về dữ liệu văn bản

Chủ yếu có 3 loại văn bản được dùng để tạo các trang văn bản:

- Văn bản chưa định dạng (unformatted text): là văn bản đơn giản dùng các ký tự có
kích thước cố định với số lượng ký tự giới hạn. Ví dụ bảng mã ASCII, các ký tự
mosaic.

- Văn bản theo định dạng mẫu (formatted text): là các văn bản đa dạng có nhiều các
ký tự với các kiểu chữ, kích thước chữ, hình dáng, màu sắc chữ và có thể chèn được
các ảnh, đồ họa bên trong văn bản.

- Siêu văn bản (hyper text): là các văn bản có các liên kết bên trong các câu văn giúp
người đọc không nhất thiết phải đọc từ đầu đến cuối mà có thể nhảy tới bất kỳ vị trí
nào của văn bản này hoặc nhảy sang văn bản khác.

a. Văn bản chưa định dạng

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Hình 2. 1: Bảng mã ASCII

Bảng mã này dùng để hiển thị và lưu giữ các ký tự trong máy tính. Bảng mã này dùng 7
bít để biểu diễn thơng tin ký tự. Cơ bản sẽ có 128 giá trị (27). Để biểu diễn một ký tự, ta phải

kết hợp các bít cột và bít hàng theo thứ tự bít cột trước + bít hàng. Ví dụ ký tự A sẽ là 100
0001. Ngồi các ký tự ra, bảng này cịn chứa các ký tự điều khiển, ký tự số. cụ thể:

- Các ký tự điều khiển định dạng: BS (Backspace), LF(line feed), CR (carriage
return),SP (space),DEL (Delete),ESC (escape), and FF(form feed).

- Các bộ chia thông tin: FS (file separator), RS(record separator).

- Các ký tự điều khiển truyền tin: SOH (start of heading), STX (start of text), ETX
(end of text), ACK (acknowledge), NAK(negative acknowledge), SYN
(synchronous idle) và DLE (data link escape).

Văn bản dạng này thường đơn điệu, khơng đa dạng, vì khơng có các kiểu chữ, cỡ chữ,
phơng chữ, mầu chữ khác nhau. Việc trình bày văn bản cũng khơng linh hoạt, khơng có các
tiêu đề, khơng có header, footer, các ghi chú trong văn bản.

b. Văn bản được định dạng (formated text)

Là văn bản sử dụng các kiểu ký tự khác nhau, với các kích thước, mầu sắc khác nhau
thậm chí là cả hình ảnh. Việc bố cục trang văn bản cũng đa dạng có thể theo dạng báo, sách,
tạp chí, ấn phẩm,... Các chữ có thể dạng thẳng, nghiêng, béo. Nội dung văn bản có thể tổ chức
thành các chương, phần, đoạn với các tiêu đề khác nhau, với bảng biểu, đồ họa, hình ảnh được
chèn vào vị trí bất kỳ.

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

Formated Text 
This is an example of formated text, it includes:

ItalicsBold and Underlining

Formated Text

This is an example of formated text, it includes:

Italics, Bold and Underlining

Hình 2. 2: Ví dụ về văn bản có định dạng 
c. Siêu văn bản (Hypertext)

Siêu văn bản là một dạng văn bản theo định dạng mẫu và có các liên kết với các văn bản
khác thông qua các đường liên kết trong văn bản. Ví dụ văn bản tổ chức thành dạng sách thì
người đọc có thể nhảy đến trang cần đọc thông qua mục lục hoặc có thể tham khảo sách khác
thơng qua đường liên kết.

Hình 2. 3 Ví dụ về siêu văn bản 
2.1.2. Quá trình xử lý văn bản

Quá trình xử lý văn bản trên máy tính được mơ tả trong hình 2.4. Ban đầu, các ký tự
trong văn bản được nhập vào từ bàn phím. Phần mềm xử lý trong máy tính sẽ lưu các ký tự
này, hiển thị và cho phép người dùng có thể định dạng các ký tự một cách trực quan. Ngoài ra,
phần mềm xử lý có chức năng mã hóa văn bản và ghi ra file để tiện cho việc lưu trữ và trao
đổi.

</div>