26
Hvà tên : Lê Quang Minh Báo cáo thc tp. Đề tài : nén tín hiu s- chun nén MPEG4 trong truyn hình smt đất thế hth2 DVB-T2. Chương I : Gii thiu vnơi thc tp a. Chc năng : Trung tâm tin hc đo l ường là đơn vsnghi p có thu trc thuc đài truyn hình Vi t Nam, có chc năng qun lý và thng nht áp dng l ĩ nh vc  phát trin công nghca Đài, giám định cht lượng kthut thiết bca thiết bchuyên ngành thuc lĩnh vc truyn hình theo chc năng và quy định ca pháp lut.

Báo cáo thực tập(1)

  • Upload
    thang

  • View
    213

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 1/28

 

Họ và tên : Lê Quang Minh

Báo cáo thực tập.

Đề tài : nén tín hiệu số - chuẩn nén MPEG4 trong truyềnhình số mặt đất thế hệ thứ 2 DVB-T2.

Chương I : Giới thiệu về nơi thực tậpa. Chức năng :

Trung tâm tin học đo lường là đơn vị sự nghiệp có thu trực thuộc đàtruyền hình Việt Nam, có chức năng quản lý và thống nhất áp dụng lĩnh vự

 phát triển công nghệ của Đài, giám định chất lượng kỹ thuật thiết bị của thiết b

chuyên ngành thuộc lĩnh vực truyền hình theo chức năng và quy định của phápluật.

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 2/28

 

b. Nhiệm vụ và quyền hạn :

1. Tham mưu giúp tổng giám đốc trong lĩnh vực ứng dụng và phát triển côngnghệ thông tin, lập kế hoạch ngắn hạn và dài hạn về nghiên cứu và ứng dụng củalĩnh vực công nghệ thông tin trong ĐTHVN, tham gia tư vấn thẩm định các dựán công nghệ thông tin theo các quy định của tổng giám đốc. Tổ chức triển khaichương trình và kế hoạch ứng dụng công nghệ thông tin đã được tổng giám đốc

 phê duyệt.2. Quản lý, duy trì và đảm bảo hoạt động của mạng máy tính ĐTHVN. Tổ chứctriển khai các ứng dụng chung và phối hợp với các đơn vị trực thuộc Đài triểnkhai các ứng dụng riêng.

3. Nghiên cứu triển khai truyền hình trên mạng và truyền hình tương tác.

4. Đảm bảo về kỹ thuật của mạng Internet dùng riêng cho ĐTHVN.

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 3/28

 

5. Tổ chức tư vấn, thẩm định, đo lường về khoa học kỹ thuật truyền hình, tin họcvới các đơn vị trong và ngoài Đài.

6. Quản lý các mặt công tác tiêu chuẩn đo lường chất lượng chuyên ngànhtruyền hình.

7. Thực hiện nhiệm vụ đo lường, thử nghiệm kỹ thuật truyền hình gồm :

+) giám định chất lượng kỹ thuật ban đầu, định kỳ và sau sửa chữa, lắpráp các thiết bị chuyên ngành truyền hình.

+) xây dựng các chỉ tiêu chất lượng kỹ thuật của các thiết bị chuyên dùngthuộc lĩnh vực truyền hình.

8. Soạn thảo nhiệm vụ cụ thể, quy chế hoạt động, lề lối làm việc và mối quan hcông tác của trung tâm trình tổng giám đốc phê duyệt.

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 4/28

 

9. Cùng với ban tổ chức cán bộ xây dựng kế hoạch đào tạo, đào tạo lại và bồidưỡng nghiệp vụ cho cán bộ nhân viên của trung tâm theo quy định chung củaĐài.

c. Tổ chức bộ máy trung tâm tin học và đo lường :

Trung tâm gồm 4 phòng :

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 5/28

Chương II: Tóm tắt lý thuyết 

1.Giới thiệu chung về truyền hính số mặt đất:

Gi¸m ®èc Trungt©m

Phßng Tæng hîp

PhßngKü thuËt

Phßng

§o l-êng & Thö

nghiÖm

Phßng

C«ngnghÖ

th«ng tin

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 6/28

Ra đời vào cuối thập kỷ 90, truyền hình số mặt đất đang ngày càng được

chấp nhận, phát triển rộng rãi và trở thành xu thế không thể thay đổi của truyềnhình thế giới trong tương lai.

Theo đánh giá của các chuyên gia, truyền hình số có nhiều ưu điểm hơnhẳn so với công nghệ truyền hình thông thường mà nổi bật trước hết là khả năngchống nhiễu cao, ít nhạy cảm với nhiễu, có khả năng phát hiện sửa lỗi và thu tốttrong truyền sóng đa đường. Ngoài ra, truyền hình số còn cho phép tiết kiệm phổtần, truyền được nhiều chương trình trên cùng một kênh sóng trong khi truyềnhình tương tự phải dùng một kênh cho mỗi chương trình. Hơn thế nữa, truyềnhình số còn có khả năng khoá mã, quản lý chương trình theo yêu cầu đồng thờicòn cho phép truyền hình đa phương tiện.

Hiện nay, đang thịnh hành 3 tiêu chuẩn cho truyền dẫn truyền hình số mặtđất là DVB-T của châu Âu, ATSC của Mỹ và ISDB-T của Nhật Bản. Trong cáchệ phát hình số mặt đất, tiêu chuẩn châu Âu DVB-T tỏ ra có nhiều ưu điểm vàđược hầu hết các nước trên thế giới chấp nhận.

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 7/28

Hiện nay ,chuẩn DVB-T2 đã ra đời là thế hệ thứ 2 của chuẩn DVB-T vớ

những cải tiến về chất lượng và kỹ thuật.

2.Tổng quát về chuẩn DVB-T:

 Năm 1997, khối các nước châu Âu đã giới thiệu tiêu chuẩn truyền hình số phát song quảng bá mặt đất DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial)DVB-T dựa trên kỹ thuật mã hóa kênh, kỹ thuật điều chế ghép kênh phân hi

theo tần số trực giao OFDM và được gọi chung là điều chế mã COFDM.

Chuẩn DVB được sử dụng ở châu Âu, truyền tải tín hiệu video số néntheo chuẩn MPEG-2 qua cáp, vệ tịnhvà phát truyền hình mặt đất.

Chuẩn DVB-T có một số đặc điểm như sau:

-Mã hóa Audio tiêu chuẩn MPEG-2 lớp II

-Mã hóa Video chuẩn MP@ML

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 8/28

-Độ phân giải tối đa 720x576 điểm ảnh

3.Tổng quát về chuẩn DVB-T2 :

a. Sơ đồ cấu trúc DVB-T2

b.Các tiêu chí của chuẩn DVB-T2:

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 9/28

- DVB-T2 phải tuân thủ tiêu chí đầu tiên có tính nguyên tắc là tính tương

quan giữa các chuẩn trong họ DVB. Điều đó có nghĩa là sự chuyển đổi giữa cáctiêu chuẩn DVB phải thuận tiện cao nhất đến mức có thể, ví dụ giữa DVB-S2(tiêu chuẩn truyền hình số qua vệ tinh thế hệ thứ 2 vẫn lấy) và DVB-T2.

- DVB-T2 phải kế thừa những giải pháp đã tồn tại trong các tiêu chuẩnDVB khác. DVB-T2 phải chấp nhận 2 giải pháp kỹ thuật có tính then chốt củaDVB-S2, cụ thể:

+ Cấu trúc phân cấp trong DVB-S2, đóng gói dữ liệu trong khung BB (BasBand Frame).

+ Sử dụng mã sửa sai LDPC (Low Density Parity Check).

- Mục tiêu chủ yếu của DVB-T2 là dành cho các đầu thu cố định và d

chuyển được, do vậy, DVB-T2 phải cho phép sử dụng được các anten thu hiệnđang tồn tại ở mỗi gia đình và sử dụng lại các cơ sở anten phát hiện có.

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 10/28

- Trong cùng một điều kiện truyền sóng, DVB-T2 phải đạt được dung

lượng cao hơn thế hệ đầu (DVB-T) ít nhất 30%.

- DVB-T2 phải đạt được hiệu quả cao hơn DVB-T trong mạng đơn tầnSFN (Single Frequency Network)

- DVB-T2 phải có cơ chế nâng cao độ tin cậy đối với từng loại hình dịchvụ cụ thể. Điều đó có nghĩa là DVB-T2 phải có khả năng đạt được độ tin cậy

cao hơn đối với một vài dịch vụ so với các dịch vụ khác.

- DVB-T2 phải có tính linh hoạt đối với băng thông và tần số.

- Nếu có thể, phải giảm tỷ số công suất đỉnh/ công suất trung bình của tínhiệu để giảm thiểu giá thành truyền sóng.

Với những công nghệ sử dụng trong DVB-T2, dung lượng dữ liệu đạtđược tại UK lớn hơn khoảng 50% so với DVB-T, ngoài ra DVB-T2 còn có khả

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 11/28

năng chống lại phản xạ nhiều đường (Multipaths) và can nhiễu đột biến tốt hơn

nhiều so với DVB-T.

Chương III : Tổng quan về nén tín hiệu số :

1. Khái niệm chung :

Nén tín hiệu số (digital signal compression) hay “nén dữ liệu” (data

compression) nghĩa là biểu diễn tín hiệu số đó bằng 1 số lượng lớn bit ít hơn.Với ý nghĩa như vậy, nén tín hiệu số còn được gọi là “giảm dữ liệu” (datareduction). Nén tín hiệu số còn được gọi là “mã hóa nguồn” (source coding) tứclà biểu diễn nguồn tín hiệu dưới dạng thích hợp với từng loại nguồn tín hiệukhác nhau.

Như vậy quy trình nén tín hiệu số được thực hiện ở phía nguồn, tức là

 phía phát, trước khi cung cấp tín hiệu cho kênh (cung cấp cho truyền dẫn đểtruyền đi hay cung cấp cho kênh lưu trữ để ghi lại tín hiệu trên băng, đĩa …). Ở

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 12/28

 phía thu tồn tại 1 quá trình ngược lại là giải nén (decompression) hay giải mã

nguồn (source decoding).

2. Tại sao phải nén, nén có tác dụng gì ?

Hai mục đích chính của nén tín hiệu số là giảm dung lượng lưu trữ và

giảm dải thông (bandwith) truyền dẫn. Giảm bớt dung lượng lưu trữ dẫn đến thugọn phương tiện lưu trữ, tiết kiệm chi phí lưu trữ, mở rộng khả năng ứng dụngcủa các phương tiện lưu trữ đắt tiền như RAM. Giảm dải thông truyền dẫn cho

  

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 13/28

 phép tiết kiệm chi phí truyền dẫn, có thể truyền được nhiều kênh truyền dải rộng

không đổi, giảm được thời gian truyền trên kênh dải hẹp, cho phép truyền dẫntrong thời gian thực (real time) hoặc thậm chí nhanh hơn thời gian thực. Thí dụtín hiệu truyền hình số chưa nén cần dải thông khoảng 100MHz trong khi kênhtruyền hình tương tự hiện nay chỉ rộng khoảng 6 – 8MHz, tuy nhiên nếu sử dụng

 biện pháp nén tín hiệu thích hợp, hoàn toàn có thể sử dụng kênh 8MHz đểtruyền vài chương trình truyền hình số.

3. Nén trong các thiết bị truyền hình.Tín hiệu truyền hình, dù là tương tự hay số đều mang một lượng thông tin

rất lớn, vì vậy kỹ thuật làm giảm băng tần luôn được sử dụng trong mọi phạm vihoạt động. Có thể kỹ thuật quét cách dòng là ví dụ đầu tiên thực hiện việc làmgiảm độ rộng băng tần của tín hiệu truyền hình. Với một số lượng dòng quét vàtỷ lệ khuôn hình xác định, quét cách dòng đã giảm độ rộng băng tần yêu cầu

xuống còn một nửa. Qúa trình này không làm mất thông tin, quét cách dòng đãtạo ra một cảm giác giả do sự tác động giữa thông tin về mặt (vertical) và thôngtin về thời gian, vì vậy đã giảm được độ phân giải về mặt (vertical) của hình

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 14/28

ảnh.

Tuy nhiên, do đã bỏ đi số lượng lớn các thành phần không liên quan nênquét cách dòng chỉ là cách biểu diễn đơn giản và có giá trị trong thời điểm ra đờimà thôi. Thật không may khi quét cách dòng và hiệu ứng giả mà nó tạo ra lạilàm rối loạn và gây phức tạp cho sơ đồ nén số. Cấu trúc MPEG-2 trở nên phứctạp hơn rất nhiều khi phải cố gắng duy trì tín hiệu quét cách dòng, đồng thời đâycòn là nguyên nhân gây mất mát thông tin trong mã hoá hiệu quả so với tín hiệu

quét liên tục.Ví dụ đáng kể tiếp theo là việc giảm băng tần đối với tín hiệu màu.Camera màu tạo ra tín hiệu RGB, bình thường thì ba tín hiệu này tạo ra lượngthông tin lớn gấp ba lần tín hiệu chói - nhưng trong truyền dẫn, ba tín hiệu màuđược truyền đi với băng thông chỉ bằng tín hiệu đen trắng.

Về mặt sinh học, hệ thống mắt người rất nhạy cảm đối với độ sáng, và cóthể nhìn hình ảnh với độ phân giải rất cao. Nhưng mắt người lại không nhạy cảm

với thành phần màu và nó cảm nhận màu sắc với độ phân giải tương đối thấp.Kết quả là với một giới hạn băng tần, tín hiệu đen trắng thu nhận được là khôngrõ ràng thì các thông tin về màu sắc vẫn sắc nét. Rõ ràng là không thể tận dụng

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 15/28

được đặc điểm này khi ta làm việc với tín hiệu RGB khi mỗi tín hiệu đều bao

gồm cả thành phần độ sáng và màu sắc.

Một số kỹ thuật trong thế giới số là hoàn toàn khác nhau nhưng lại cóchung một nguyên lý. Ví dụ MPEG chuyển đổi tín hiệu sang dạng hiệu để đơnlập thông tin không liên quan.

Trong hệ thống truyền hình truyền thống, tín hiệu RGB của Camera đượcchuyển đổi thành tín hiệu Y, Pb, Pr thành phần dùng cho quá trình sản xuất và

mã hóa thành tín hiệu Video composite để truyền dẫn. Trong các thiết bị hiệnđại ngày nay, tín hiệu này được chuyển đổi thành Y, Cr, Cb dưới dạng tín hiệusố nối tiếp (SDI) cho quá trình sản xuất hay mã hoá MPEG cho truyền dẫn. Rõràng MPEG là giải pháp để các nhà quảng bá lựa chọn để thay thế hiệu quả chotín hiệu Video composite. Nhìn chung, MPEG có khả năng linh hoạt hơn rấtnhiều so với mã hoá Video composite vì tốc độ bit có thể điều chỉnh một cách

tuỳ ý để phù hợp với lĩnh vực ứng dụng. Với tốc độ bit và độ phân giải thấp,MPEG có thể dùng cho các hội thảo Video hay ứng dụng Video phone.DVB và ATSC (tiêu chuẩn truyền hình số quảng bá của Châu Âu và Mỹ) sẽ

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 16/28

không thể tồn tại được nếu không áp dụng nén tín hiệu vì giải thông yêu cầu là

quá lớn.Nén tín hiệu còn cho phép kéo dài thời gian phát của các DVD (Digital

Versatile Disk), cho phép ghi chọn một phim dài lên một đĩa, không gây cảmgiác khó chịu cho người xem khi phải dừng lại để thay đĩa.

Chương IV : Chuẩn nén MPEG4 :

1. Tổng quan về nén ảnh trong MPEG:

 _ Mô hình nén ảnh :

 Nguyên lý của nén video là loại bỏ các thành phần dư thừa trong chuỗi

hình ảnh trước khi truyền đi hay lưu trữ.

Hệ thống nén video gồm 3 thành phần cơ bản:

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 17/28

BiÓu diÔnthuËn lî i L-î ngtö hãa G n tõm· Xö lýkªnh Gi¶i tõm·

Gi¶iL- î ng tö

hãaBiÓu diÔnthuËn lî i

Video

kh«iphôc

M· hãa video Gi¶i m· video

- Đầu tiên của bộ mã hóa video, tín hiệu video được trình bày dưới dạng thuậntiện để nén có hiệu quả nhất. Điểm cốt yếu là phải xác định cái gì được mã hóa.

- Hoạt động thứ hai của bộ mã hóa là lượng tử hóa, giúp rời rạc hóa thông tinđược biểu diễn.

- Hoạt động thứ ba là gán các từ mã. Các từ mã là một chuỗi bit dùng để biểudiễn các mức lượng tử hóa.

2. Sự phát triển của H.264

 _ H.264 cung cấp khả năng nén tuyệt vời mà không làm suy hao chất lượng cóthể cảm nhận được. Nó đạt được gần 50% giảm tốc độ bit khi so sánh với các

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 18/28

chuẩn trước đây. Điều đó có nghĩa là bằng cách sử dụng H.264, có thể phát

nhiều kênh hơn qua các đường truyền dẫn đang tồn tại, các nhà cung cấp dịch vụdi động có thể truyền dẫn Video chất lượng tốt hơn với cùng tốc độ bit và cácnhà xuất bản có thể lưu trữ nhiều hơn các phim trên DVD. Tất cả các vấn đề nàyđược thực hiện bằng cách kết nối các kỹ thuật tốt nhất trong lĩnh vực nén nénVideo.

 _ Những khuyến nghị của ITU được thiết kế dành cho các ứng dụng truyền

thông Video thời gian thực như : Video Conferencing hay điện thoại truyềnhình. Mặt khác, những tiêu chuẩn MPEG được thiết kế hướng tới mục tiêu lưutrữ Video chẳng hạn như trên đĩa quang DVD, quảng bá Video số trên mạngcáp, đường truyền số DSL, truyền hình vệ tinh hay những ứng dụng truyền dòngVideo trên mạng Internet hoặc thông qua mạng không dây (wireless). Với đốitượng để truyền dẫn Video là mạng Internet thì ứng cử viên hàng đầu là chuẩnnén MPEG-4 AVC, còn được gọi là H.264, MPEG-4 part 10, H.26L hoặc JVT.

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 19/28

• Tính kế thừa của chuẩn nén H.264 :

 _ Mục tiêu chính của chuẩn nén H.264 đang phát triển nhằm cung cấp Video cóchất lượng tốt hơn nhiều so với những chuẩn nén Video trước đây. Điều này cthể đạt được nhờ sự kế thừa các lợi điểm của các chuẩn nén Video trước đâyKhông chỉ thế, chuẩn nén H.264 còn kế thừa phần lớn lợi điểm của các tiêuchuẩn trước đó là H.263 và MPEG-4 bao gồm 4 đặc điểm chính như sau:

 _ Phân chia mỗi hình ảnh thành các Block, do vậy quá trình xử lý từng ảnh có

thể được tiếp cận tới mức Block. _ Khai thác triệt để sự dư thừa về mặt không gian tồn tại giữa các hình ảnh liêntiếp bởi một vài mã của những Block gốc thông qua dự đoán về không gian

 _ Khai thác sự phụ thuộc tạm thời của các Block của các hình ảnh liên tiếp bởvậy chỉ cần mã hoá những chi tiết thay đổi giữa các ảnh liên tiếp.

 _ Khai thác tất cả sự dư thừa về không gian còn lại trong ảnh bằng việc mã cá block dư thừa.

• Tổng quan kỹ thuật mã hóa của H.264/AVC :

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 20/28

H.264 chấp nhận các kỹ thuật cơ bản của mã hoá Video. Tuy nhiên kỹ

thuật để đạt được các kết quả mã hoá này đã có nhiều thay đổi.a. Cấu trúc H.264 :

 Nhóm các macroblock vào các Slice với thứ tự macroblock mềm dẻo. Các Slice I/ P/ SP/ SI/ B. Dự đoán chuyển động kích thước block thay đổi. Tham chiếu đa khung. Dự đoán chuyển động với độ chính xác 1/4 pixel. Các chế độ dự đoán Intra tăng cường. Chuyển đổi nguyên 4x4. Kỹ thuật mã hoá entropy VLC/ CABAC tiên tiến. Lọc tách khối theo vòng lặp.

b. Cơ chế nén ảnh của H.264 (MPEG-4 AVC)

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 21/28

Với chuẩn nén H264, mỗi hình ảnh được phân chia thành nhiều Block,

mỗi block tương ứng với một số lượng nhất định các MacroBlock. Thêm vào đómỗi hình ảnh có thể được phân thành số nguyên lần các lát mỏng (slice), việcnày rất có giá trị cho việc tái đồng bộ trong trường hợp lỗi dữ liệu.

Mỗi hình ảnh thu được được xem như một ảnh I. Ảnh I là ảnh được mãhoá bởi việc áp dụng trực tiếp các phép biến đổi lên các MacroBlock khác nhautrong ảnh. Các ảnh I được mã hoá sẽ có kích cỡ lớn bởi nó được xây dựng từmột khối lượng lớn thông tin của bản thân ảnh hiện tại mà không sử dụng bất cứthông tin nào từ miền thời gian trong quá trình xử lý mã hoá để tăng hiệu quả xửlý mã hoá bên trong H.264.

c. Giảm bớt độ dư thừa

Cũng giống như các bộ lập giải mã khác, H.264 nén video bằng cách giảm bớt độ dư thừa cả về không gian và thời gian trong hình ảnh. Những dư thừa vềmặt thời gian là những hình ảnh giống nhau lặp đi lặp lại từ khung (frame) này

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 22/28

sang khung khác. Dư thừa về không gian là những chi tiết giống nhau xuất hiện

trong cùng một khung.

d. Chọn chế độ, phân chia và chế ngự 

Bộ lập giải mã bắt đầu bằng việc quyết định loại khung cần nén tại mộtthời điểm nhất định và chọn chế độ mã hoá phù hợp. Chế độ "trong khối" tạo raảnh "I", trong khi chế độ "giữa khối" tạo ra khung "P" hoặc "B". Sau đó, bộ mã

hoá sẽ chia ảnh thành hàng trăm hàng và cột các điểm ảnh của ảnh video số chưanén thành các khối nhỏ hơn, mỗi khối có chứa một vài hàng và cột điểm ảnh.

e. Nén theo miền thời gian

Khi bộ mã hoá đang hoạt động ở chế độ "giữa khối" (inter), khối này sẽ phải qua công đoạn hiệu chỉnh chuyển động. Quá trình này sẽ phát hiện ra bấtkỳ chuyển động nào diễn ra giữa khối đó và một khối tương ứng ở một hoặc hơnmột ảnh tham chiếu đã được lưu trữ từ trước, sau đó tạo ra một khối "chênh

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 23/28

lệch" hoặc "lỗi". Tiếp đến là công đoạn biến đổi côsin rời rạc (DCT) để bắt đầu

nén theo miền không gian. Khi bộ mã hoá hoạt động ở chế độ "trong khối"(intra), khối này sẽ bỏ qua công đoạn hiệu chỉnh chuyển động và tới thẳng côngđoạn DCT.

Sơ đồ khối mã hoá MPEG, đường đứt nét đặc trưng cho phần bổ sung của MPEG-4AVC trong việc nén theo miền không gian.

f. Nén theo miền không gian

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 24/28

 _ Các khối thường có chứa các điểm ảnh tương tự hoặc thậm chí giống hệt

nhau. Trong nhiều trường hợp, các điểm ảnh thường không thay đổi mấy (nếucó). Như vậy có nghĩa là tần số thay đổi giá trị điểm ảnh trong khối này là rấtthấp. Những khối như thế được gọi là khối có tần số không gian thấp. Bộ lập mãlợi dụng đặc điểm này bằng cách chuyển đổi các giá trị điểm ảnh của khối thànhcác thông tin tần số trong công đoạn biến đổi côsin rời rạc.

• Biến đổi cosin rời rạc:

 _ Công đoạn DCT biến đổi các giá trị điểm ảnh của khối thành một ma trậngồm các hệ số tần số ngang, dọc đặt trong không gian tần số. Khi khối ban đầucó tần số không gian thấp, DCT sẽ tập hợp phần lớn năng lượng tần số vào góctần số thấp của mạng. Nhờ vậy, những hệ số tần số thấp ở góc đó sẽ có giá trịcao hơn.

 _ Một số lượng lớn các hệ số khác còn lại trên ma trận đều là các hệ số có tầnsố cao, năng lượng thấp và có giá trị thấp. Hệ số DC và một vài hệ số tần số thấp

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 25/28

sẽ hàm chứa phần lớn thông tin được mô tả trong khối ban đầu. Điều này có

nghĩa là bộ lập mã có thể loại bỏ phần lớn hệ số tần số cao còn lại mà không làmgiảm đáng kể chất lượng hình ảnh của khối.

 _ Bộ lập mã chuẩn bị các hệ số cho công đoạn này bằng cách quét chéo mạnglưới theo đường zig-zag, bắt đầu từ hệ số DC và qua vị trí của các hệ số ngangdọc tăng dần. Do vậy nó tạo ra được một chuỗi hệ số được sắp xếp theo tần số.

• Lượng tử hoá và mã hoá entropy:

 _ Tại đây thao tác nén không gian mới thực sự diễn ra. Dựa trên một hệ số tỷlệ (có thể điều chỉnh bởi bộ mã hoá), bộ lượng tử hoá sẽ cân đối tất cả các giá trịhệ số. Do phần lớn hệ số đi ra từ DCT đều mang năng lượng cao nhưng giá trịthấp nên bộ lượng tử hoá sẽ làm tròn chúng thành 0. Kết quả là một chuỗi các

giá trị hệ số đã được lượng tử hoá bắt đầu bằng một số giá trị cao ở đầu chuỗi,theo sau là một hàng dài các hệ số đã được lượng tử hoá về 0. Bộ lập mã entropy

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 26/28

có thể theo dõi số lượng các giá trị 0 liên tiếp trong một chuỗi mà không cần mã

hoá chúng, nhờ vậy giảm bớt được khối lượng dữ liệu trong mỗi chuỗi.

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 27/28

 

5/17/2018 Báo cáo thưc tâ p(1) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bao-cao-thuc-tap1 28/28