Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Luận văn: Truyền hình số có độ phân giải cao HDTV và khả năng ứng dụng tại Việt Nam : Luận văn ThS. Công nghệ điện tử - viễn thông: 60 52 70
Luận văn ThS. Kỹ thuật điện tử --Trường Đại học Công nghệ. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2009
Tổng quan HDTV (High-definition television) - là hệ thống truyền hình số quảng bá có độ phân giải cao cho hình ảnh đẹp, sắc nét, màu sắc đa dạng phong phú kết hợp với hệ thống âm thanh số trung thực, đa kênh. Trình bày các công nghệ và kỹ thuật sử dụng trong HDTV: lấy mẫu, lượng tử hoá, nén video số, chuẩn nén MPEG4, MPEG-4/ACV, kỹ thuật âm thanh vòng sử dụng trong HDTV. Giới thiệu các công nghệ truyền dẫn HDTV: phát HDTV qua vệ tinh; phát HDTV qua sóng mặt đất; phát HDTV qua mạng cáp. Đưa ra kết quả mô phỏng sử dụng phần mềm mô phỏng MATLAP 2009a về mô phỏng hệ HDTV, so sánh đánh giá hiệu suất về việc dùng chuẩn DVB đầu tiên và thế hệ thứ 2 qua mã hoá LDPC. Giới thiệu đề án xây dựng hệ thống HDTV tại Truyền hình cáp Việt Nam giúp chúng ta hiểu kỹ hơn về việc triển khai HDTV
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HDTV .................................................................. 3
1.1.Khái niệm HDTV...................................................................................... 3
1.1.1. Khái niệm và ƣu điểm của HDTV [5] ................................................ 3
1.1.2.Tỷ lệ khuôn hình [3] ........................................................................... 3
1.1.3.Đặc tính quét ảnh ................................................................................ 4
1.1.4.Độ phân giải hình và băng thông tín hiệu............................................ 5
1.2.Lịch sử và xu hƣớng phát triển [5] ............................................................ 7
1.2.1. HDTV tại Nhật Bản ........................................................................... 7
1.2.2. HDTV tại Mỹ..................................................................................... 8
1.2.3. HDTV tại châu Âu............................................................................. 9
1.3.Mô hình tổng quan của hệ thống HD....................................................... 11
1.3.1.Hệ thống thiết bị trung tâm (Master Headend) .................................. 11
1.3.2.Hệ thống mạng phân phối tín hiệu .................................................... 12
1.3.3.Thiết bị đầu cuối thuê bao................................................................. 12
CHƢƠNG 2: CÁC CÔNG NGHỆ VÀ KỸ THUẬT ĐƢỢC SỬ DỤNG
TRONG HDTV................................................................................................ 13
2.1.Tần số lấy mẫu và cấu trúc lấy mẫu ........................................................ 13
2.2.Lƣợng tử hoá........................................................................................... 14
2.3.Nén video số bằng MPEG [3] ................................................................. 16
2.3.1.Tổng quan nén MPEG ...................................................................... 16
2.3.2.Nguyên lý nén Video ........................................................................ 17
2.3.3.Nén trong ảnh ................................................................................... 18
2.3.4.Nén liên ảnh...................................................................................... 19
2.4.Nén MPEG 4 [3] ..................................................................................... 21
2.4.1.Tổng quan về MPEG 4 ..................................................................... 21
2.4.2 MPEG 4 Profile ................................................................................ 26
2.4.3 MPEG 4 Visual (Part 2) ....................................................................... 30
2.4.4. MPEG 4 AVC (Part 10)/ H264 ........................................................ 34
2.5.Nén HDTV.............................................................................................. 41
2.6.Chuyển đổi âm thanh tiêu chuẩn SD sang âm thanh tiêu chuẩn HD ........ 44
CHƢƠNG 3: TRUYỀN DẪN HDTV .............................................................. 46
3.1.Phát HDTV qua vệ tinh........................................................................... 46
3.1.1. Phát sóng theo chuẩn DVB-S........................................................... 47
3.1.2. Chuẩn DVB-S2 [4] .......................................................................... 48
3.1.3. Phát HDTV qua vệ tinh sử dụng DVB-S2........................................ 50
3.2.Phát HDTV qua sóng mặt đất.................................................................. 51
3.2.1. Chuẩn DVB-T.................................................................................. 52
3.2.2. Chuẩn DVB-T2 [4] .......................................................................... 53
3.3.Phát HDTV qua mạng cáp....................................................................... 64
3.3.1. Phát HDTV qua chuẩn DVB-C ........................................................ 64
3.3.2. Giới thiệu DVB-C2[4] ..................................................................... 69
3.3.3. Kiến trúc hệ thống DVB-C2............................................................. 70
3.4.Phát HDTV qua IP .................................................................................. 80
CHƢƠNG 4: MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ............................................. 82
4.1.Mô hình mô phỏng.................................................................................. 82
4.1.1.Mô hình hệ thống DVB-T................................................................. 82
4.1.2.Mô hình hệ thống DVB-T2............................................................... 83
4.1.3.Mô hình hệ thống DVB-S2 ............................................................... 84
4.2.Đánh giá một số kết quả mô phỏng ......................................................... 84
4.2.1.Hệ HDTV sử dụng chuẩn DVB-T..................................................... 84
4.2.2.Hệ thống DVB-S2............................................................................. 85
4.2.3.Hệ thống DVB-T2 ............................................................................ 85
CHƢƠNG 5: ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI HDTV TẠI VIỆT NAM ................ 87
5.1.Cơ sở lý thuyết của việc chuyển đổi........................................................ 88
5.1.1.Chuyển đổi khuôn hình..................................................................... 88
5.1.2.Kỹ thuật De-interlacing [6] ............................................................... 89
5.1.3.Kỹ thuật upconvesion [6].................................................................. 91
5.2.Tiêu chuẩn công nghệ và lựa chọn thiết bị cho hệ thống ......................... 93
5.2.1.Các yếu tố phải đáp ứng của hệ thống truyền hình cáp...................... 95
5.2.2.Dây truyền công nghệ và lựa chọn thiết bị ........................................ 95
KẾT LUẬN:................................................................................................... 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 102
MỞ ĐẦU
HDTV (High-definition television) là hệ thống truyền hình số quảng bá có
độ phân giải cao cho hình ảnh đẹp, sắc nét, màu sắc đa dạng phong phú kết hợp
với hệ thống âm thanh số trung thực, đa kênh tạo ra một dịch vụ có chất lƣợng
nổi trội so với các hệ thống truyền hình truyền thống (PAL, NTSC, SECAM)
Chuẩn truyền hình này đƣa đến cho ngƣời xem không chỉ cảm nhận về
chất lƣợng hình ảnh tốt với độ phân giải cao mà còn mang lại một cảm giác ấn
tƣợng về vẻ đẹp, độ chân thực, độ sâu và kích thƣớc của toàn bộ hình ảnh. Hơn
thế nữa, với việc cung cấp tín hiệu âm thanh vòng (surround sound) 5.1 đã mang
lại cho ngƣời xem một cảm giác nhƣ đang ngồi trong rạp chiếu phim.
Việc ngƣời dùng chuyển lên HDTV thay thế SDTV đƣợc coi là một bƣớc
tiến đáng nhớ cho ngành công nghiệp điện tử gia dụng, tƣơng tự nhƣ việc nhân
loại chuyển từ tivi đen trắng sang tivi màu trƣớc đây.
Việc truyền dẫn dịch vụ HDTV trên công các công nghệ khác nhau đặc
biệt là sử dụng chuẩn DVB (T,S,C) đang gặp khó khăn về yêu cầu cân bằng giữa
băng thông tín hiệu và chất lƣợng kênh truyền. Sự ra đời của chuẩn nén mới
MPEG-4/AV đã cải thiện đƣợc hiệu suất nén dòng tín hiệu và hiệu quả sử dụng
kênh truyền. Đầu năm 2009 đánh dấu sự công nhận hệ tiêu chuẩn thứ 2 của
DVB gồm DVB- T2, DVB-S2, DVB-C2 với việc làm giảm rất nhiều dung lƣợng
của kênh, tăng độ tin cậy và khả năng chống nhiễu do vậy càng thúc đẩy sự phát
triển mạnh của dịch vụ HDTV.
Hiện nay tại Việt Nam truyền hình độ phân giải cao vẫn là một khái niệm
rất mới đối với ngƣời sử dụng. Trên thị trƣờng chỉ xuất hiện màn hình Plasma và
LCD có thể xem truyền hình với độ phân giải cao, việc sản xuất chƣơng trình
cũng nhƣ cung cấp loại hình dịch vụ này mới đang trong giai đoạn xây dựng
phƣơng án đầu tƣ, nghiên cứu và phát thử nghiệm.
Luận văn “Truyền hình số có độ phân giải cao HDTV và khả năng
ứng dụng tại Việt Nam” đi vào nghiên cứu các công nghệ, chuẩn sử dụng trên
HDTV và đánh giá so sánh đƣợc hiệu quả của việc sử dụng tiêu chuẩn DVB thứ
2 trong truyền dẫn phát sóng HDTV. Đồng thời cũng đánh giá đƣợc hiện trạng
việc áp dụng công nghệ tiên tiến này vào nƣớc ta để cho ngƣời sử dụng có một
cách sâu sắc hơn về dịch vụ mới HDTV tại Việt Nam.
Nội dung của luận văn đƣợc chia thành 5 chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổng quan HDTV
Chƣơng 2: Các công nghệ và kỹ thuật sử dụng trong HDTV: Lấy mẫu,
lƣợng tử hoá, nén video số, chuẩn nén MPEG4, MPEG-4/AVC, kỹ thuật âm
thanh vòng sử dụng trong HDTV
Chƣơng 3: Các công nghệ truyền dẫn HDTV, giới thiệu chuẩn DVB thế
hệ thứ 2 (DVB-T2,DVB-S2,DVB-C2) và so sánh đánh giá hiệu quả kênh truyền.
Chƣơng 4: Một số kết quả mô phỏng sử dụng phần mềm mô phỏng
MATLAB 2009a về mô phỏng hệ HDTV, so sánh đánh giá hiệu suất về việc
dùng chuẩn DVB đầu tiên và thế hệ thứ 2 qua mã hoá LDPC
Chƣơng 5: Ứng dụng triển khai HDTV tại Việt Nam. Qua việc giới thiệu
đề án xây dựng hệ thống HDTV tại Truyền hình cáp Việt Nam giúp chúng ta
hiểu kỹ hơn về việc triển khai HDTV.
Qua lời nói đầu tác giả xin gửi lời Thank sâu sắc tới TS.Ngô Thái Trị,
ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn tui trong quá trình hoàn thiện bản luận văn này;
cũng xin đƣợc Thank các thầy cô giáo, bạn học cùng lớp, bạn bè đồng nghiệp
đã giúp đỡ và động viên tui trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HDTV
1.1.Khái niệm HDTV
1.1.1. Khái niệm và ƣu điểm của HDTV [5]
HDTV sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để tăng thêm các chi tiết ảnh và cải
tiến chất lƣợng âm thanh cung cấp tới tivi. Chất lƣợng hình ảnh tƣơng đƣơng với
35 mm phim camera, chất lƣợng âm thanh tƣơng đƣơng với một máy nghe nhạc
compact. Để đạt đƣợc điều đó HDTV đã tạo thêm các dòng điện tử quét ngang
màn hình và thêm các electron để tạo thêm chi tiết ảnh. Các hệ thống truyền
hình truyền thống cung cấp loại tivi với 525 dòng quét (NTSC) với 300 điểm
ảnh trên/dòng. HDTV sử dùng hơn 1000 dòng quét với khoảng 1000 điểm ảnh
trong một dòng. Với việc tăng thông tin cho hình ảnh nên HDTV yêu cầu một
băng thông cao hơn hẳn so với hệ thống truyền hình truyền thống do đó tăng
hiệu suất sử dụng băng thông.
Các ƣu điểm của HDTV so với SDTV
- Khuôn hình rộng hơn, hình ảnh có độ sắc nét rõ ràng.
- Âm thanh với chất lƣợng cao.
- Băng thông sử dụng hẹp.
Khả năng chống xuyên nhiễu tốt, một số hiện tƣợng nhƣ bóng hình
(ghosting), hay muỗi (snow) không tìm thấy với hệ thống HDTV.
1.1.2.Tỷ lệ khuôn hình [3]
Tỷ lệ khuôn hình là tỷ lệ giữa chiều ngang và chiều cao của hình ảnh, về
bản chất là tỷ lệ giữa số điểm ảnh tích cực của 1 dòng trên số dòng tích cực. Tỷ
lệ truyền thống là 4:3, còn tỷ lệ của một khuôn hình rộng là 16:9. Một số ƣu
điểm của khuôn hình rộng là:
+ Góc nhìn thấy của con ngƣời khoảng xung quanh 120o, nhƣng khi nhìn
màn hình nhỏ tỷ lệ 4:3 từ khoảng cách vài mét, chúng ta sẽ phải làm hẹp góc
nhìn một cách đáng kể thậm chí lên đến 10o. Điều này làm giảm khả năng cảm
thụ hình ảnh.
+ Tỷ lệ khuôn hình 16:9 (1.78:1) gần hơn với tỷ lệ khuôn hình sử dụng
trong điện ảnh (thƣờng là 1.85:1 hay 2.35:1).
+ Phần lớn các chuyển động trên màn hình đƣợc thực hiện theo chiều
ngang (ví dụ bóng đá, đua xe), do đó màn hình rộng sẽ có thể đáp ứng tốt hơn.
+ Màn hình rộng cũng có nghĩa giảm bớt số lƣợng các hình cận cảnh và
chuyển cảnh. Mặt khác các chuyển động trên màn hình rộng là liền mạch và liên
tục với chƣơng trình có tính phim ảnh. Nói một cách đơn giản là có thể giảm bớt
4
đƣợc các chuyển cảnh nhanh do ta có thể nhìn đƣợc nhiều hơn trên màn hình
rộng
Hình sau đây sẽ cho ta thấy hiệu quả của tỷ lệ khuôn hình.
Khoảng cách nhìn: 3H Khoảng cách nhìn: 7H
Góc nhìn: 300 Góc nhìn: 100
Hình 1.1: So sánh giữa HDTV và SDTV về tỷ lệ khuôn hình
HDTV sử dụng tỷ lệ khuôn hình rộng 16:9.
1.1.3.Đặc tính quét ảnh
Với định dạng 720p, tần số mành cũng là tần số khung, mỗi khung hình
truyền đi bao gồm 1 mành quét với 750 dòng tín hiệu..
Với định dạng 1080i, một khung hình gồm 1125 dòng tín hiệu, đƣợc
truyền đi bằng 2 mành. Mành 1 gồm các dòng lẻ, gồm có 563 dòng. Mành 2
gồm các dòng chẵn, gồm có 562 dòng. Tần số khung tƣơng ứng với 2 hệ tần số
là 25Hz và 30Hz.
Tần số dòng với định dạng 1080/30i: fH = 30 x 1125 = 33750Hz.
Tƣơng tự nhƣ vậy, tần số dòng với các định dạng 1080/25i là 28125Hz,
với định dạng 720/60p là 45000Hz, với định dạng 720/50p là 37500Hz.
Bảng sau đây thể hiện các thông số quét ảnh của HDTV tƣơng tự
16
9
CHƢƠNG 5 : ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI HDTV TẠI
VIỆT NAM
Truyền hình Việt Nam đã lựa chọn hệ thống tiêu chuẩn DVB cho truyền
hình số tại Việt Nam. Hiện nay có 3 đơn vị phát sóng truyền hình số mặt đất:
- Công ty VTC: đƣợc phép phát sóng qua vệ tinh theo chuẩn DVB-T,
nén MPEG2, MPEG4
- Đài PTTH Bình Dƣơng: phát truyền hình số mặt đất chuẩn DVB-T
khu vực Bình Dƣơng và lân cận
- Đài TH TP Hồ Chí Minh: phát thử nghiệm tại khu vực thành phố
với 2 đơn vị phát qua cáp (DVB-C) là HTVC, SCTV
Tuy phát nhiều kênh HD nhƣng thực tế mỗi đơn vị chỉ có 1 vài kênh phát
FullHD (kênh đƣợc thu bằng camera HD, dựng hình, làm hậu kỳ bằng thiết bị
HD, lƣu trữ trên phƣơng tiện hay đƣợc thu tín hiệu HDTV từ vệ tinh và phát
sóng theo tiêu chuẩn HDTV) còn lại đa phần là sử dụng kênh SDTV sau đó
dùng phần mềm hay thiết bị phần cứng có chức năng convert để nâng cấp chất
lƣợng chuyển đổi sang HDTV. Tại sao phải phát kênh HDTV chuyển đổi vì chi
phí sản xuất chƣơng trình HDTV thật tốn kém hơn rất nhiều so với SDTV, phải
thay thế hết các thiết bị hiện có camere, dựng hình, hậu kỳ, lƣu trữ... sang chuẩn
HD hay phải mua bản quyền chƣơng trình HDTV giá thật cao hơn rất nhiều.
Trung tâm Kỹ thuật truyền hình Cáp Việt Nam là đơn vị trực thuộc Đài
Truyền hình Việt Nam đã xây dựng đề án truyền hình độ phân giải cao HDTV
để đƣa vào phát thử nghiệm. Trong đề án sẽ phát thử nghiệm với 6 kênh phát
HDTV trong đó 3 kênh thu từ vệ tinh và 3 kênh chuyển đổi tín hiệu từ SDTV
sang HDTV.
Với việc phát các kênh HDTV thì việc thu phát và các chuẩn đƣợc tuân
thủ theo chuẩn HDTV đã giới thiệu trong các phần trên.
Với việc chuyển đổi kênh từ SDTV sang HDTV thì phải sử dụng một số
kỹ thuật để tăng độ phân giải, nâng cao chất lƣợng hình ảnh nhƣ: kỹ thuật deinterlacing, upconvesion.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Luận văn: Truyền hình số có độ phân giải cao HDTV và khả năng ứng dụng tại Việt Nam : Luận văn ThS. Công nghệ điện tử - viễn thông: 60 52 70
Luận văn ThS. Kỹ thuật điện tử --Trường Đại học Công nghệ. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2009
Tổng quan HDTV (High-definition television) - là hệ thống truyền hình số quảng bá có độ phân giải cao cho hình ảnh đẹp, sắc nét, màu sắc đa dạng phong phú kết hợp với hệ thống âm thanh số trung thực, đa kênh. Trình bày các công nghệ và kỹ thuật sử dụng trong HDTV: lấy mẫu, lượng tử hoá, nén video số, chuẩn nén MPEG4, MPEG-4/ACV, kỹ thuật âm thanh vòng sử dụng trong HDTV. Giới thiệu các công nghệ truyền dẫn HDTV: phát HDTV qua vệ tinh; phát HDTV qua sóng mặt đất; phát HDTV qua mạng cáp. Đưa ra kết quả mô phỏng sử dụng phần mềm mô phỏng MATLAP 2009a về mô phỏng hệ HDTV, so sánh đánh giá hiệu suất về việc dùng chuẩn DVB đầu tiên và thế hệ thứ 2 qua mã hoá LDPC. Giới thiệu đề án xây dựng hệ thống HDTV tại Truyền hình cáp Việt Nam giúp chúng ta hiểu kỹ hơn về việc triển khai HDTV
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HDTV .................................................................. 3
1.1.Khái niệm HDTV...................................................................................... 3
1.1.1. Khái niệm và ƣu điểm của HDTV [5] ................................................ 3
1.1.2.Tỷ lệ khuôn hình [3] ........................................................................... 3
1.1.3.Đặc tính quét ảnh ................................................................................ 4
1.1.4.Độ phân giải hình và băng thông tín hiệu............................................ 5
1.2.Lịch sử và xu hƣớng phát triển [5] ............................................................ 7
1.2.1. HDTV tại Nhật Bản ........................................................................... 7
1.2.2. HDTV tại Mỹ..................................................................................... 8
1.2.3. HDTV tại châu Âu............................................................................. 9
1.3.Mô hình tổng quan của hệ thống HD....................................................... 11
1.3.1.Hệ thống thiết bị trung tâm (Master Headend) .................................. 11
1.3.2.Hệ thống mạng phân phối tín hiệu .................................................... 12
1.3.3.Thiết bị đầu cuối thuê bao................................................................. 12
CHƢƠNG 2: CÁC CÔNG NGHỆ VÀ KỸ THUẬT ĐƢỢC SỬ DỤNG
TRONG HDTV................................................................................................ 13
2.1.Tần số lấy mẫu và cấu trúc lấy mẫu ........................................................ 13
2.2.Lƣợng tử hoá........................................................................................... 14
2.3.Nén video số bằng MPEG [3] ................................................................. 16
2.3.1.Tổng quan nén MPEG ...................................................................... 16
2.3.2.Nguyên lý nén Video ........................................................................ 17
2.3.3.Nén trong ảnh ................................................................................... 18
2.3.4.Nén liên ảnh...................................................................................... 19
2.4.Nén MPEG 4 [3] ..................................................................................... 21
2.4.1.Tổng quan về MPEG 4 ..................................................................... 21
2.4.2 MPEG 4 Profile ................................................................................ 26
2.4.3 MPEG 4 Visual (Part 2) ....................................................................... 30
2.4.4. MPEG 4 AVC (Part 10)/ H264 ........................................................ 34
2.5.Nén HDTV.............................................................................................. 41
2.6.Chuyển đổi âm thanh tiêu chuẩn SD sang âm thanh tiêu chuẩn HD ........ 44
CHƢƠNG 3: TRUYỀN DẪN HDTV .............................................................. 46
3.1.Phát HDTV qua vệ tinh........................................................................... 46
3.1.1. Phát sóng theo chuẩn DVB-S........................................................... 47
3.1.2. Chuẩn DVB-S2 [4] .......................................................................... 48
3.1.3. Phát HDTV qua vệ tinh sử dụng DVB-S2........................................ 50
3.2.Phát HDTV qua sóng mặt đất.................................................................. 51
3.2.1. Chuẩn DVB-T.................................................................................. 52
3.2.2. Chuẩn DVB-T2 [4] .......................................................................... 53
3.3.Phát HDTV qua mạng cáp....................................................................... 64
3.3.1. Phát HDTV qua chuẩn DVB-C ........................................................ 64
3.3.2. Giới thiệu DVB-C2[4] ..................................................................... 69
3.3.3. Kiến trúc hệ thống DVB-C2............................................................. 70
3.4.Phát HDTV qua IP .................................................................................. 80
CHƢƠNG 4: MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ............................................. 82
4.1.Mô hình mô phỏng.................................................................................. 82
4.1.1.Mô hình hệ thống DVB-T................................................................. 82
4.1.2.Mô hình hệ thống DVB-T2............................................................... 83
4.1.3.Mô hình hệ thống DVB-S2 ............................................................... 84
4.2.Đánh giá một số kết quả mô phỏng ......................................................... 84
4.2.1.Hệ HDTV sử dụng chuẩn DVB-T..................................................... 84
4.2.2.Hệ thống DVB-S2............................................................................. 85
4.2.3.Hệ thống DVB-T2 ............................................................................ 85
CHƢƠNG 5: ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI HDTV TẠI VIỆT NAM ................ 87
5.1.Cơ sở lý thuyết của việc chuyển đổi........................................................ 88
5.1.1.Chuyển đổi khuôn hình..................................................................... 88
5.1.2.Kỹ thuật De-interlacing [6] ............................................................... 89
5.1.3.Kỹ thuật upconvesion [6].................................................................. 91
5.2.Tiêu chuẩn công nghệ và lựa chọn thiết bị cho hệ thống ......................... 93
5.2.1.Các yếu tố phải đáp ứng của hệ thống truyền hình cáp...................... 95
5.2.2.Dây truyền công nghệ và lựa chọn thiết bị ........................................ 95
KẾT LUẬN:................................................................................................... 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 102
MỞ ĐẦU
HDTV (High-definition television) là hệ thống truyền hình số quảng bá có
độ phân giải cao cho hình ảnh đẹp, sắc nét, màu sắc đa dạng phong phú kết hợp
với hệ thống âm thanh số trung thực, đa kênh tạo ra một dịch vụ có chất lƣợng
nổi trội so với các hệ thống truyền hình truyền thống (PAL, NTSC, SECAM)
Chuẩn truyền hình này đƣa đến cho ngƣời xem không chỉ cảm nhận về
chất lƣợng hình ảnh tốt với độ phân giải cao mà còn mang lại một cảm giác ấn
tƣợng về vẻ đẹp, độ chân thực, độ sâu và kích thƣớc của toàn bộ hình ảnh. Hơn
thế nữa, với việc cung cấp tín hiệu âm thanh vòng (surround sound) 5.1 đã mang
lại cho ngƣời xem một cảm giác nhƣ đang ngồi trong rạp chiếu phim.
Việc ngƣời dùng chuyển lên HDTV thay thế SDTV đƣợc coi là một bƣớc
tiến đáng nhớ cho ngành công nghiệp điện tử gia dụng, tƣơng tự nhƣ việc nhân
loại chuyển từ tivi đen trắng sang tivi màu trƣớc đây.
Việc truyền dẫn dịch vụ HDTV trên công các công nghệ khác nhau đặc
biệt là sử dụng chuẩn DVB (T,S,C) đang gặp khó khăn về yêu cầu cân bằng giữa
băng thông tín hiệu và chất lƣợng kênh truyền. Sự ra đời của chuẩn nén mới
MPEG-4/AV đã cải thiện đƣợc hiệu suất nén dòng tín hiệu và hiệu quả sử dụng
kênh truyền. Đầu năm 2009 đánh dấu sự công nhận hệ tiêu chuẩn thứ 2 của
DVB gồm DVB- T2, DVB-S2, DVB-C2 với việc làm giảm rất nhiều dung lƣợng
của kênh, tăng độ tin cậy và khả năng chống nhiễu do vậy càng thúc đẩy sự phát
triển mạnh của dịch vụ HDTV.
Hiện nay tại Việt Nam truyền hình độ phân giải cao vẫn là một khái niệm
rất mới đối với ngƣời sử dụng. Trên thị trƣờng chỉ xuất hiện màn hình Plasma và
LCD có thể xem truyền hình với độ phân giải cao, việc sản xuất chƣơng trình
cũng nhƣ cung cấp loại hình dịch vụ này mới đang trong giai đoạn xây dựng
phƣơng án đầu tƣ, nghiên cứu và phát thử nghiệm.
Luận văn “Truyền hình số có độ phân giải cao HDTV và khả năng
ứng dụng tại Việt Nam” đi vào nghiên cứu các công nghệ, chuẩn sử dụng trên
HDTV và đánh giá so sánh đƣợc hiệu quả của việc sử dụng tiêu chuẩn DVB thứ
2 trong truyền dẫn phát sóng HDTV. Đồng thời cũng đánh giá đƣợc hiện trạng
việc áp dụng công nghệ tiên tiến này vào nƣớc ta để cho ngƣời sử dụng có một
cách sâu sắc hơn về dịch vụ mới HDTV tại Việt Nam.
Nội dung của luận văn đƣợc chia thành 5 chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổng quan HDTV
Chƣơng 2: Các công nghệ và kỹ thuật sử dụng trong HDTV: Lấy mẫu,
lƣợng tử hoá, nén video số, chuẩn nén MPEG4, MPEG-4/AVC, kỹ thuật âm
thanh vòng sử dụng trong HDTV
Chƣơng 3: Các công nghệ truyền dẫn HDTV, giới thiệu chuẩn DVB thế
hệ thứ 2 (DVB-T2,DVB-S2,DVB-C2) và so sánh đánh giá hiệu quả kênh truyền.
Chƣơng 4: Một số kết quả mô phỏng sử dụng phần mềm mô phỏng
MATLAB 2009a về mô phỏng hệ HDTV, so sánh đánh giá hiệu suất về việc
dùng chuẩn DVB đầu tiên và thế hệ thứ 2 qua mã hoá LDPC
Chƣơng 5: Ứng dụng triển khai HDTV tại Việt Nam. Qua việc giới thiệu
đề án xây dựng hệ thống HDTV tại Truyền hình cáp Việt Nam giúp chúng ta
hiểu kỹ hơn về việc triển khai HDTV.
Qua lời nói đầu tác giả xin gửi lời Thank sâu sắc tới TS.Ngô Thái Trị,
ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn tui trong quá trình hoàn thiện bản luận văn này;
cũng xin đƣợc Thank các thầy cô giáo, bạn học cùng lớp, bạn bè đồng nghiệp
đã giúp đỡ và động viên tui trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HDTV
1.1.Khái niệm HDTV
1.1.1. Khái niệm và ƣu điểm của HDTV [5]
HDTV sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để tăng thêm các chi tiết ảnh và cải
tiến chất lƣợng âm thanh cung cấp tới tivi. Chất lƣợng hình ảnh tƣơng đƣơng với
35 mm phim camera, chất lƣợng âm thanh tƣơng đƣơng với một máy nghe nhạc
compact. Để đạt đƣợc điều đó HDTV đã tạo thêm các dòng điện tử quét ngang
màn hình và thêm các electron để tạo thêm chi tiết ảnh. Các hệ thống truyền
hình truyền thống cung cấp loại tivi với 525 dòng quét (NTSC) với 300 điểm
ảnh trên/dòng. HDTV sử dùng hơn 1000 dòng quét với khoảng 1000 điểm ảnh
trong một dòng. Với việc tăng thông tin cho hình ảnh nên HDTV yêu cầu một
băng thông cao hơn hẳn so với hệ thống truyền hình truyền thống do đó tăng
hiệu suất sử dụng băng thông.
Các ƣu điểm của HDTV so với SDTV
- Khuôn hình rộng hơn, hình ảnh có độ sắc nét rõ ràng.
- Âm thanh với chất lƣợng cao.
- Băng thông sử dụng hẹp.
Khả năng chống xuyên nhiễu tốt, một số hiện tƣợng nhƣ bóng hình
(ghosting), hay muỗi (snow) không tìm thấy với hệ thống HDTV.
1.1.2.Tỷ lệ khuôn hình [3]
Tỷ lệ khuôn hình là tỷ lệ giữa chiều ngang và chiều cao của hình ảnh, về
bản chất là tỷ lệ giữa số điểm ảnh tích cực của 1 dòng trên số dòng tích cực. Tỷ
lệ truyền thống là 4:3, còn tỷ lệ của một khuôn hình rộng là 16:9. Một số ƣu
điểm của khuôn hình rộng là:
+ Góc nhìn thấy của con ngƣời khoảng xung quanh 120o, nhƣng khi nhìn
màn hình nhỏ tỷ lệ 4:3 từ khoảng cách vài mét, chúng ta sẽ phải làm hẹp góc
nhìn một cách đáng kể thậm chí lên đến 10o. Điều này làm giảm khả năng cảm
thụ hình ảnh.
+ Tỷ lệ khuôn hình 16:9 (1.78:1) gần hơn với tỷ lệ khuôn hình sử dụng
trong điện ảnh (thƣờng là 1.85:1 hay 2.35:1).
+ Phần lớn các chuyển động trên màn hình đƣợc thực hiện theo chiều
ngang (ví dụ bóng đá, đua xe), do đó màn hình rộng sẽ có thể đáp ứng tốt hơn.
+ Màn hình rộng cũng có nghĩa giảm bớt số lƣợng các hình cận cảnh và
chuyển cảnh. Mặt khác các chuyển động trên màn hình rộng là liền mạch và liên
tục với chƣơng trình có tính phim ảnh. Nói một cách đơn giản là có thể giảm bớt
4
đƣợc các chuyển cảnh nhanh do ta có thể nhìn đƣợc nhiều hơn trên màn hình
rộng
Hình sau đây sẽ cho ta thấy hiệu quả của tỷ lệ khuôn hình.
Khoảng cách nhìn: 3H Khoảng cách nhìn: 7H
Góc nhìn: 300 Góc nhìn: 100
Hình 1.1: So sánh giữa HDTV và SDTV về tỷ lệ khuôn hình
HDTV sử dụng tỷ lệ khuôn hình rộng 16:9.
1.1.3.Đặc tính quét ảnh
Với định dạng 720p, tần số mành cũng là tần số khung, mỗi khung hình
truyền đi bao gồm 1 mành quét với 750 dòng tín hiệu..
Với định dạng 1080i, một khung hình gồm 1125 dòng tín hiệu, đƣợc
truyền đi bằng 2 mành. Mành 1 gồm các dòng lẻ, gồm có 563 dòng. Mành 2
gồm các dòng chẵn, gồm có 562 dòng. Tần số khung tƣơng ứng với 2 hệ tần số
là 25Hz và 30Hz.
Tần số dòng với định dạng 1080/30i: fH = 30 x 1125 = 33750Hz.
Tƣơng tự nhƣ vậy, tần số dòng với các định dạng 1080/25i là 28125Hz,
với định dạng 720/60p là 45000Hz, với định dạng 720/50p là 37500Hz.
Bảng sau đây thể hiện các thông số quét ảnh của HDTV tƣơng tự
16
9
CHƢƠNG 5 : ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI HDTV TẠI
VIỆT NAM
Truyền hình Việt Nam đã lựa chọn hệ thống tiêu chuẩn DVB cho truyền
hình số tại Việt Nam. Hiện nay có 3 đơn vị phát sóng truyền hình số mặt đất:
- Công ty VTC: đƣợc phép phát sóng qua vệ tinh theo chuẩn DVB-T,
nén MPEG2, MPEG4
- Đài PTTH Bình Dƣơng: phát truyền hình số mặt đất chuẩn DVB-T
khu vực Bình Dƣơng và lân cận
- Đài TH TP Hồ Chí Minh: phát thử nghiệm tại khu vực thành phố
với 2 đơn vị phát qua cáp (DVB-C) là HTVC, SCTV
Tuy phát nhiều kênh HD nhƣng thực tế mỗi đơn vị chỉ có 1 vài kênh phát
FullHD (kênh đƣợc thu bằng camera HD, dựng hình, làm hậu kỳ bằng thiết bị
HD, lƣu trữ trên phƣơng tiện hay đƣợc thu tín hiệu HDTV từ vệ tinh và phát
sóng theo tiêu chuẩn HDTV) còn lại đa phần là sử dụng kênh SDTV sau đó
dùng phần mềm hay thiết bị phần cứng có chức năng convert để nâng cấp chất
lƣợng chuyển đổi sang HDTV. Tại sao phải phát kênh HDTV chuyển đổi vì chi
phí sản xuất chƣơng trình HDTV thật tốn kém hơn rất nhiều so với SDTV, phải
thay thế hết các thiết bị hiện có camere, dựng hình, hậu kỳ, lƣu trữ... sang chuẩn
HD hay phải mua bản quyền chƣơng trình HDTV giá thật cao hơn rất nhiều.
Trung tâm Kỹ thuật truyền hình Cáp Việt Nam là đơn vị trực thuộc Đài
Truyền hình Việt Nam đã xây dựng đề án truyền hình độ phân giải cao HDTV
để đƣa vào phát thử nghiệm. Trong đề án sẽ phát thử nghiệm với 6 kênh phát
HDTV trong đó 3 kênh thu từ vệ tinh và 3 kênh chuyển đổi tín hiệu từ SDTV
sang HDTV.
Với việc phát các kênh HDTV thì việc thu phát và các chuẩn đƣợc tuân
thủ theo chuẩn HDTV đã giới thiệu trong các phần trên.
Với việc chuyển đổi kênh từ SDTV sang HDTV thì phải sử dụng một số
kỹ thuật để tăng độ phân giải, nâng cao chất lƣợng hình ảnh nhƣ: kỹ thuật deinterlacing, upconvesion.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: