Đồ án Tốt nghiệp - Nghiên cứu truyền hình độ phân giải cao (hdtv)

ả ả ả hai d ng trên.ạ Hình 2.7 d i mành c a h th ng quét liên t c 1 Mpx ướ ủ ệ ố ụ (1280 x 720, 720p60) và 2 Mpx h th ng quét xem k (1920 x 1080, 1080i 30).1920 x 1080 d dàng đáp ngệ ố ẽ ễ ứ t 24-30 Hz quét liên t c (1080i 24, 1080i 30)ừ ụ Hình 2-5 HDTV quét 30 và 60 khung hình trên giây đ c chu n hóa v i 2ượ ẩ ớ đ nh d ng ị ạ 1280x720 (1Mpx, luôn là quét liên t c ‘progressive’ ), và 1920x1080 ( 2ụ Mpx, quyets xen k ‘interlaced’ ho c quyets liên t c ‘progressive’).ẽ ặ ụ 40 H th ngệ ố Ki u quétể Chu n SMPTEẩ STL LT SAL LA 720p60 750/60/1:1 SMPTE 296M 1650 750 1280 720 1035i30‡ 1125/60/2:1 SMPTE 260M 2200 1125 1920 1035 1080i30 1125/60/2:1 SMPTE 274M 2200 1125 1920 1080 1080p60¶ 1125/60/1:1 SMPTE 274M 2200 1125 1920 1080 1080p30 1125/30/1:1 SMPTE 274M 2200 1125 1920 1080 1080i25 1125/25/2:1 SMPTE 274M 2640 1125 1920 1080 1080p25 1125/25/1:1 SMPTE 274M 2640 1125 1920 1080 1080p24 1125/24/1:1 SMPTE 274M 2750 1125 1920 1080 Hình 2-8 T ng h p s quét HDTV cho h th ng 720p, 1080i và 1080pổ ợ ố ệ ố Trong b ng trên, h th ng 1035i30 có ký t ả ệ ố ự ‡ không đ c đ c p s d ng,ượ ề ậ ử ụ và dùng 1080i30 thay th , SMPTE 274M g m quét liên t c 2 Mpx, 1080p60 v i hế ồ ụ ớ ệ th ng quét 1125/60/1:1, có ký hi u : Đây là h th ng b gi i h n b i công nghố ệ ả ệ ố ị ớ ạ ở ệ STL - samples per total line – m u trên t ng s dòng; Lẫ ổ ố T - total lines – t ng sổ ố dòng; ; SAL - samples per active line – m u trên m t dòng tích c c ; Lẫ ộ ự A -active lines – dòng tích c c.ự Đ c đi m c a máy thu hình HD- ready (720p) và Full-HD(1080p):ặ ể ủ Cũng là tivi LCD đ phân gi i cao (HDTV) nh ng tivi g n mác Full-HD cóộ ả ư ắ giá cao h n r t nhi u so v i tivi HD-ready, nhi u ng i cho r ng HDTV ph i làơ ấ ề ớ ề ườ ằ ả Full-HD, th nh ng quan ni m này ch a chính xác. Cho dù tivi g n mác Full-HDế ư ệ ư ắ hay HD-ready cũng đ u là dòng tivi có đ phân gi i cao, đ c áp d ng công nghề ộ ả ượ ụ ệ khác nhau nh ng v n hi n th s c nét h n tivi bóng đèn th ng. Hai cong ngh nàyư ẫ ể ị ắ ơ ườ ệ đ c phân bi t nh sau.ượ ệ ư - HD-Ready Cho phép trình chi u các n i dung đ nét cao đ phân gi i HD thông quaế ộ ộ ở ộ ả cac giao ti p component (Y/Pb/Pr), HDMI và DVI. Các tivi này ph i có đ phânế ả ộ gi i chu n ( Native Resolution) th p nh t là 720p đ đ c g i là tivi HD-ả ẩ ấ ấ ể ượ ọ ready.Chu n giao ti p component(Y/Pb/Pr) dung tín hi u analog đ c h tr b iẩ ế ệ ượ ỗ ợ ở 41 các lo i tivi HD nh m t ng thích v i các ngu n n i dung HD hi n đang có trênạ ằ ươ ớ ồ ộ ệ th tr ng, còn HDMI và DVI đêu là chuaant tín hi u digital.ị ườ ệ - Full-HD Full-HD cho phép x lý và hi n th tín hi u tivi cũng nh các n i dung HDử ể ị ệ ư ộ khác đ phân gi i 1080p, đ phân gi i m c đ nh là 1920x1080. Ngoài ra m t sở ộ ả ộ ả ặ ị ộ ố dòng tivi g n mác Full-HD 1080i va 1080p cùng đ phân gi i 1920x1080 nh ngắ ộ ả ư th c ch t khác nhau hoàn toàn. Công ngh HD 1080i có 1080 dòng quét xem kự ấ ệ ẽ ( interlaced scan) nên đ quét h t màn hình công ngh nàyc n quét 2 l t, l t đ uể ế ệ ầ ượ ượ ầ các dòng l , l t sau các dòng ch n. Nói tóm l i, 1080i ch th hi n đ c 540ẻ ượ ẵ ạ ỉ ể ệ ượ dòng quét cùng m t lúc nên hình nh không đ p b ng Full-HD khi chuy n tộ ả ẹ ằ ể ừ khung này sang khung khác. Trong khi đó, chu n 1080p ( chính là Full-HD) có 1080 dòng quét đ ng bẩ ồ ộ (progressive scan), cho phép th c hi n 1080 dòng quét m t lúc trên hình nhự ệ ộ ả m t mà và rõ nét ngay c khi chuy n ti p gi a các khung hình. Có th nóiượ ả ể ế ữ ể Full-HD là chu n cao nh t hi n nay đ i v i HDTVẩ ấ ệ ố ớ 2.4. Bi n đ i đ nh d ng video:ế ổ ị ạ 2.4.1. Đ nh d ng quét: ị ạ Có th bi n đ i các mành quét xen k thành các frames quét liên t c b ngể ế ổ ẽ ụ ằ cách tính các dòng b m t trong m t mành quét xem k . N u không có chuy nị ấ ộ ẽ ế ể đ ng gi a hai mành thì có th th c hi n frame quét liên t c b ng cách k t h p cácộ ữ ể ự ệ ụ ằ ế ợ dòng c a 2 mành m t cách d dàng. N u có chuy n đ ng, thì vi c k t h p s làmủ ộ ễ ế ể ộ ệ ế ợ ẽ rung (judder) nh ( các chi ti t nh theo chi u đúng chuy n đ ng) vì s x p ch ngả ế ả ề ể ộ ự ế ồ b l ch c a 2 mành. Do đó t t h n h t là tính toán các dòng b m t t mành quétị ệ ủ ố ơ ế ị ấ ừ xem k đang xét. Nhi u k thu t x lý trong mành (intrafield) đa đ c s d ng vàẽ ề ỹ ậ ử ượ ử ụ có th t i u hóa cho nh tĩnh và đ ng ( đòi h i có b nh mành ho c b nhể ố ư ả ộ ỏ ộ ớ ặ ộ ớ dong video). Vi c l a ch n k thu t quét xen k ph thu c vào giá thành, đ ph cệ ự ọ ỹ ậ ẽ ụ ộ ộ ứ t p và yêu c u ch t l ng l ng nh.ạ ầ ấ ượ ượ ả 42 Ph ng pháp bi n đ i quét liên t c (30p) thành quét xem k (30i) đ n gi nươ ế ổ ụ ẽ ơ ả là tách các dòng l và ch n c a frame quét liên t c. Các dòng l gán cho mành 1.ẻ ẵ ủ ụ ẻ các dòng ch n gán cho mành 2.ẵ Hai đ nh d ng HDTV (1920 x 1080 và 1280 x 720) quan h v i t l 3:2, vàị ạ ệ ớ ỉ ệ m t h s n i quy đ c dùng đ bi n đ i đ nh d ng này sang đ nh d ng khác.ộ ệ ố ộ ượ ể ế ổ ị ạ ị ạ Quan h gi a đ c tr ng pixels và dòng c a 2 đ nh d ng quét 1280x720 và 640 xệ ữ ặ ư ủ ị ạ 480 c a VGA là 2:l; đ nh d ng th nh t có t s khuôn hình là 16:9 còn đ nh d ngủ ị ạ ứ ấ ỉ ố ị ạ th 2 có t s khuôn hình là 4:3 (1280/640 = (720/480) x ( 16:9)/(4:3) = 2).ứ ỉ ố Đ nh d ng quét 1920x1080 g p đôi đ phân gi i không gian c a CCIR-ị ạ ấ ộ ả ủ Rec. 601 và xác đ nh t l khuôn hình là 16:9 (720 x 2 x (16/9)(4/3) = 1920 m uị ỉ ệ ẫ /dòng) .Vì đ nh d ng CCIR-Rec. 601 không có pixel vuông (4/3x480/720 = 0,888),ị ạ cho lên s l ng tính là 480 x 2/0,888 = 1080 dòng.ố ượ Đ nh d ng video khác đ c s d ng trong máy tính là đ nh d ng ị ạ ượ ử ụ ị ạ 1440x1080 (4:3). Đ nh d ng này là t p con c a đ nh d ng 1920 x 1080 ( 16:9). C 2 đ nh d ngị ạ ậ ủ ị ạ ả ị ạ đ u có pixels vuông, nh ng khác v t s khuôn hình. Đ nh d ng 1440 x 1080 làề ư ề ỉ ố ị ạ m t ph n c a tiêu chu n MPEG-2 và có th bi n đ i tên 1920 x 1080. Có th bi nộ ầ ủ ẩ ể ế ổ ể ế đ i đ nh d ng xu ng 720x480 b ng cách chia s pixels dòng cho 2 và tính s dòngổ ị ạ ố ằ ố ố theo chi u đ ng nh sau :ề ứ ư (l080/2) x 4/3 x 480/720 = 480. 2.4.2 Bi n đ i t l khuôn hìnhế ổ ỉ ệ 2.4.2.1 Có th bi n đ i t l khuôn hình 4:3 thành 16: 9 b ng 2 ph ngể ế ổ ỉ ệ ằ ươ pháp v i 2 k t qu khác nhau:ớ ế ả 2.4.2.1.1 Ph ng pháp 1 (vertical crop):ươ C t theo chi u đ ng nh g c và bi u di n theo hình 5-6, nh g c 4:3 đ cắ ề ứ ả ố ể ễ ả ố ượ dãn r ng v i h s 1,33 (16: 9/ 4: 3) theo c 2 chi u ngang và đ ng. Hình nh 16:ộ ớ ệ ố ả ề ứ ả 9 đ c tách 362 dòng (483 x 3/4) c a nh g c 4: 3 và hi n th nó theo t l nh làượ ủ ả ố ể ị ỉ ệ ư 483 dòng. Vi c dãn 362 dòng thành 482 dòng đ a th c hi n b ng hóa quá trình n iệ ư ự ệ ằ ộ 43 suy nh theo chi u đ ng. K t qu , đ phân gi i nh theo chi u đ ng m t kho ngả ề ứ ế ả ộ ả ả ề ứ ấ ả 25% (121/483) Hình 2.7. Ph ng pháp 1 c t theo chi u đ ng: nh g c 4:3 c y vào đ nhươ ắ ề ứ ả ố ấ ị d ng 16:9 ạ N i suy theo chi u đ ng th c hi n b ng cách x lý t ng mành c a tín hi uộ ề ứ ự ệ ằ ử ừ ủ ệ quét xen k (làm suy gi m ch t l ng tín hi u quét xen k theo các chi u đ ngẽ ả ấ ượ ệ ẽ ề ườ biên (contours chéo). Có th th c hi n n i suy theo chi u đ ng b ng nhi u b cể ự ệ ộ ề ứ ằ ề ướ (chính xác, nh ng ph c t p h n) nh : bi n đ i t quét xen k thành quét liên t cư ứ ạ ơ ư ế ổ ừ ẽ ụ n i suy theo chi u đ ng b ng intraframe trên t ng frame, l y m u t n s th pộ ề ứ ằ ừ ấ ẫ ầ ố ấ theo chi u đ ng tín hi u n i suy đ l u c u trúc quét xen k .ề ứ ệ ộ ể ư ấ ẽ 2.4.2.1.2 Ph ng pháp 2 (b ng biên)ươ ả 48 3 dò ng 36 2 dò ng 720 pixel; 4:3 720 pixel; 16:9 44 nh bi n đ i 16:9Ả ế ổ 720x483 nh g c4:3Ả ố 720x483 N i suy mànhộ Hình 2.8.Ph ng pháp 2 b ng biên: nh 4:3 c y vào đ nh d ng 16:9ươ ả ả ấ ị ạ C y nh g c 4: 3 vào khuôn hình 16: 9, Hình 2.10. K t qu có 2 s c đen 2ấ ả ố ế ả ọ ở bên mép nh. 720 pixels dòng c a nh 4: 3 đ c chia đ đ a vào 540 pixels (720 xả ủ ả ượ ể ư 3/4) c a khuôn hình 16: 9. Ph ng pháp này không yêu c u có b nh frame, và dủ ươ ầ ộ ớ ễ th c hi n. Tuy nhiên, ph ng pháp này ít đ c a chu ng.ự ệ ươ ượ ư ộ 2.4.2.2 Hai gi i pháp bi n đ i khuôn hình 19: 9 thành 4: 3ả ế ổ 2.4.2.2.1 Gi i pháp 1 (c a s trung tâm)ả ử ổ C t 2 d i bên trái và ph i c a khuôn hình 16: 9 đ tách c a s trung tâmắ ả ở ả ủ ể ử ổ (central window) và đ t vào khuôn hình 4: 3. Gi i pháp này dùng n i suy pixel dòngặ ả ộ đ dãn 540 pixels thành 720 pixels. Hai b nh dòng đ c dùng đ bi n đ i. Cóể ộ ớ ượ ể ế ổ th nâng cao b ng thông tin “dãn và quét” (pan và scan) đ đ nh v c a s bên trongể ằ ể ị ị ử ổ nh. Thông tin này đ c cung c p trên c s mành-trên-mành trong d li u videoả ượ ấ ơ ở ữ ệ mã hóa (cho máy thu hình). 45 Chia theo chi u ngangề 720 pixel; 16:9 720 pixel; 4:3 48 3 dò ng nh g c 4:3ả ố 720x483 nh bi n đ i 16:9Ả ế ổ 720x483 540 pixel; 4:3 Hình 2.9. Gi i pháp 1 c a s trung tâm: c t nh 16:9 bên thành nh 4:3ả ủ ổ ắ ả ở ả 2.4.2.2.2 Gi i pháp 2 (letterbox)ả Hình 2.10. Gi i pháp 2 letterbox: nh g c 16:9 c y vào đ nh d ng 4:3ả ả ố ấ ị ạ nh g c 16: 9 đ c nén theo chi u đ ng thành 362 dòng, cho k t qu 2Ả ố ượ ề ứ ế ả v ch ngang đen (phía trên và phía d i) c a nh 4: 3, Hình 2.12 Gi i pháp bi nạ ướ ủ ả ả ế đ i này s d ng quá trình chia theo chi u đ ng và b nh frame.ổ ử ụ ề ứ ộ ớ 46 720 pixel; 4:3 720 pixel; 16:9 48 3 dò ng 48 3 dò ng nh g c Ả ố 16:9 720x483 nh bi n đ i 4:3Ả ế ổ 720x483 540 pixel; 16:9 N i suy dòngộ Chia theo chi u đ ngề ứ nh 4 :3 ả36 2 dò ng 48 3 dò ng nh bi n đ iẢ ế ổ 4:3 nh g cẢ ố 16:9 720x483 nh 1 6: 9 ả 2.5 Nh n xétậ • Các ph ng pháp và gi i pháp bi n đ i khung hình trên ch có th áp d ngươ ả ế ổ ỉ ể ụ cho chu n SDTV widescreen (SDTV màn hình r ng 16: 9)ẩ ộ Hình 2.11. t n s l y m u SDTV Widescreen s d ng là 13.5 MHz, th c tầ ố ấ ẫ ử ụ ự ế s m u đ c l y dãn 4/3 so v i đ nh d ng chu n 4:3ố ẫ ượ ấ ớ ị ạ ẩ • Widescreen (16: 9) SDTV: Ch ng trình truy n hình đã có l ch s đ c s n xu t t l 4: 3. Tuyươ ề ị ử ượ ả ấ ở ỉ ệ nhiên, t l ch ng trình màn hình r ng – có ngu n g c trên phim nh, HDTV,ỉ ệ ươ ộ ồ ố ả ho c widescreen SDTV – là kinh t hi n nay. Đ ng th i, ng i tiêu dùng ngàyặ ế ệ ồ ờ ườ càng quan tâm đ n ch ng trình widescreen. H không thích nh ng vùng tr ng c aế ươ ọ ữ ố ủ màn hình hi n th k t qu t letterboxing. Do v y, các tiêu chu n SDTV đangể ị ế ả ừ ậ ẩ đ c đi u ch nh phù h p đ x lý t l 16: 9. K thu t này đ c bi t làượ ề ỉ ợ ể ử ỉ ệ ỹ ậ ượ ế widescreen SDTV. Đôi khi thu t ng này gây hi u nh m, dù không có s gia tăngậ ữ ể ầ ự các đi m nh, góc nhìn không r ng h n tiêu chu n thông th ng (4:3 ) SDTV.ể ả ộ ơ ẩ ườ Trong video và x lý tín hi u âm thanh, c n nh ng giá tr m u đ c đ t x pử ệ ầ ữ ị ẫ ượ ặ ấ x nh ng m u đã có, k t qu có tr ng h p m u g c t c th i khác nhau, t i m tỉ ữ ẫ ế ả ườ ợ ẫ ố ứ ờ ạ ộ t l khác, hay t i m t pha khác. Cái này đ c g i là s l y m u l i (resampling).ỉ ệ ạ ộ ượ ọ ự ấ ẫ ạ Resampling là m t ph n quan tr ng c a video quy trình nh sau:ộ ầ ọ ủ ư - Chroma subsambling – chia nh m u tín hi u màu (VD: 4:4:4 xu ng 4:2:2)ỏ ẫ ệ ố 47 Component 4:2:2 Rec. 601-5 - Downconversion – h c p (ví d HDTV xu ng SDTV) và upconversion –ạ ấ ụ ố tăng c p (VD: SDTV lên HDTV)ấ - Aspect ratio conversion – bi n đ i t l hình nh (VD: 4:3 lên 16: 9)ế ổ ỉ ệ ả - Bi n đ i gi a t l m u khác nhau c a tín hi u video tiêu chu n (VD: 4fế ổ ữ ỉ ệ ẫ ủ ệ ẩ sc thành 4:2:2, 13.5 MHz) - Khôi ph c kích th c nh trong k x o (digital video effects – DVE)ụ ướ ả ỹ ả L y m u l i (resambling) m t chi u cho phép tác đ ng ngay t i tín hi u âmấ ẫ ạ ộ ề ộ ớ ệ thanh s , nh thay đ i t l l y m u t 48 kHz t i 44,1 kHz. Trong video, 1-D l yố ư ổ ỉ ệ ấ ẫ ừ ớ ấ m u l i có th b tác đ ng theo chi u d c ho c chi u ngang. L y m u l i có thẫ ạ ể ị ộ ề ọ ặ ề ấ ẫ ạ ể m r ng t i m t m ng m u 2 chi u. Hai ph ng pháp g n nh có th . M t bở ộ ớ ộ ả ẫ ề ươ ầ ư ể ộ ộ l c theo chi u ngang, m t b l c theo chi u d c, có th tác đ ng đ n b c.ọ ề ộ ộ ọ ề ọ ể ộ ế ậ  V y l y m u l i có th đ c coi là t i u h n, c đ ng h n cách bi n đ iậ ấ ẫ ạ ể ượ ố ư ơ ơ ộ ơ ế ổ t l khuôn hìnhỉ ệ 48 CH NG III: TRUY N D N TÍN HI U HDTVƯƠ Ề Ẫ Ệ 3.1 Nh ng yêu c u c b n cho tiêu chu n HDTV Studioữ ầ ơ ả ẩ ở Tiêu chu n truy n hình có đ phân gi i cao HDTV c n ph i đ c gi iẩ ề ộ ả ầ ả ượ ả quy t d a trên 2 quan đi m:ế ự ể Th nh t là HDTV là m t h th ng truy n hình m i, t t h n, cho phépứ ấ ộ ệ ố ề ớ ố ơ ng i xem c m nh n đ c hình nh t t h n;ườ ả ậ ượ ả ố ơ Th hai là HDTV nh là h th ng thi t b s n xu t ch ng trình truy nứ ư ệ ố ế ị ả ấ ươ ề hình, băng cassette, đĩa, phim (truy n hình và đi n nh)ề ệ ả Ta xét nh ng yêu c u c b n cho tiêu chu n HDTV studio theo các v n đữ ầ ơ ả ẩ ở ấ ề sau đây” 3.1.1 H th ng HDTV lý t ng:ệ ố ưở H th ng HDTV lý t ng đ c xác đ nh (trên c s tâm sinh lý) t i gi iệ ố ưở ượ ị ơ ở ạ ớ h n c a vi c c m nh n hình nh và âm thanh (16Hz-16Khz). V n đ c t lõi làạ ủ ệ ả ậ ả ấ ề ố màn hình (máy thu hình cá nhân) có di n tích l n (g n 1m2); kho ng cách gi aệ ớ ầ ả ữ ng i xem và màn hình ph i ng n h n so v i vi c xem truy n hình thông th ng;ườ ả ắ ơ ớ ệ ề ườ Ng ng c a góc nhìn các chi ti t nh là 1 phút; T l khuôn hình là 16: 9; Kho ngưỡ ủ ế ả ỉ ệ ả cách quan sát hình nh là 3H, trong đó H là chi u cao màn hình ả ề S dòng hình tích c c c a h th ng HDTV lý t ng là 2270, s m u/dòngố ự ủ ệ ố ưở ố ẫ tích c c là 3960. V i các đi u ki n k trên, các chi ti t nh nh nh t s n m ự ớ ề ệ ể ế ả ỏ ấ ẽ ằ ở gi i h n c m nh n hình nh c a m t. Ngoài đ phân gi i theo di n tích nh, đớ ạ ả ậ ả ủ ắ ộ ả ệ ả ộ phân gi i theo th i gian (t n s l p l i theo mành và nh) có nh h ng đ n:ả ờ ầ ố ặ ạ ả ả ưở ế - Vi c khôi ph c l i nh (t ng h p nh) m t cách trung th cệ ụ ạ ả ổ ợ ả ộ ự - Đ nh p nháy các vùng nh r ng và quét xen k (2: 1). Khi t n s mànhộ ấ ả ộ ẽ ầ ố b ng 80Hz, s m t hi n t ng nh p nháy vùng nh r ng. Hi u ng nh p nháyằ ẽ ấ ệ ượ ấ ở ả ộ ệ ứ ấ (quét xen k ) s m t, n u t n s mành có giá tr kho ng 100Hz. T các k t quẽ ẽ ấ ế ầ ố ị ả ừ ế ả trên, có th k t lu n r ng h th ng t i u ph i là h th ng quét liên t c, có t n sể ế ậ ằ ệ ố ố ư ả ệ ố ụ ầ ố 49 nh ít nh t là 80Hz v i s dòng quét là 2270. V y h truy n hình có đ phân gi iả ấ ớ ố ậ ệ ề ộ ả cao lý t ng là HDTV 2270/80/1: 1.ưở HDTV 2270/80/1: 1 có băng t n tín hi u video r ng kho ng 350MHz. K t quầ ệ ộ ả ế ả nghiên c u v tiêu chu n truy n hình s cho bi t: t s băng t n tín hi u chói Yứ ề ẩ ề ố ế ỉ ố ầ ệ trên băng t n tín hi u s màu C là 2: 1; Đó là t l k t h p t t gi a các yêu c u vầ ệ ố ỉ ệ ế ợ ố ữ ầ ề m u tín hi u và ti t ki m băng t n. Tín hi u HDTV lý t ng ng v i t c đ bitẫ ệ ế ệ ầ ệ ưở ứ ớ ố ộ kho ng 13 Gbit/s.ả 3.1.2 T n s mành và t n s nhầ ố ầ ố ả T n s mành 60Hz t t h n là 50Hz. Tuy nhiên ho t đ ng các thi t b dùngầ ố ố ơ ạ ộ ế ị 60Hz g n v i 50Hz, do đó có th gây nhi u (ví d đèn chi u sáng) và thi u t ngầ ớ ể ễ ụ ế ế ươ h p v i h truy n hình 625/50. phía máy thu hình, t n s 50Hz và 60Hz có thợ ớ ệ ề Ở ầ ố ể quá nh đ lo i b nh p nháy; Do đó ng i ta s d ng b nh nh đ x lý hìnhỏ ể ạ ỏ ấ ườ ử ụ ộ ớ ả ể ử nh. Nhi u c a thi t b truy n hình làm vi c 60 Hz ( các n c s d ng m ngả ễ ủ ế ị ề ệ ở ở ướ ử ụ ạ đi n 50Hz) có th làm nh p nháy hình nh do khác nhau v t n s mành và t n sệ ể ấ ả ề ầ ố ầ ố l i đi n. Khi chi u sáng phim tr ng (b ng đèn dùng n a chu kì d ng ho cướ ệ ế ườ ằ ử ươ ặ âm) và s d ng camera quét 60Hz, có th xu t hi n hi u ng l y m u tín hi uử ụ ể ấ ệ ệ ứ ấ ẫ ệ 100Hz v i t n s 60Hz, t o ra tín hi u nhi u (aliasing) 20Hz ho c 40Hz. Đ kh cớ ầ ố ạ ệ ễ ặ ể ắ ph c, trong studio nên s d ng đi n 3 pha.ụ ử ụ ệ 3.1.3 Quét xen k hay liên t c?ẽ ụ H th ng HDTV quét liên t c cho ch t l ng nh r t cao và thu n l i choệ ố ụ ấ ượ ả ấ ậ ợ vi c x lý tín hi u HDTV trong studio. Tuy nhiên, v n đ không đ n gi n, chệ ử ệ ấ ề ơ ả ở ỗ h HDTV 1125/60/1: 1 c n băng t n r ng g n g p 2 l n so v i h HDTV/1125/2:ệ ầ ầ ộ ầ ấ ầ ớ ệ 1; Công su t nhi u camera s tăng kho ng 9dB v i các ng phát hình hi n nay.ấ ễ ở ẽ ả ớ ố ệ Hi n t ng này có th gi i quy t b ng cách s d ng CCD trong camera. V n đệ ượ ể ả ế ằ ử ụ ấ ề này cũng x y ra t ng t trong VTR. H th ng HDTV/50/1: 1 s ít v n đ h n hả ươ ự ệ ố ẽ ấ ề ơ ệ th ng HDTV/60/1:1, vì băng t n có ph n h p h n. N u gi m s dòng quét xu ngố ầ ầ ẹ ơ ế ả ố ố còn 800-900 dòng và s d ng quét liên t c, thì đ phân gi i theo mành t t h n làử ụ ụ ộ ả ố ơ quét xen k .ẽ 50 Có th s d ng tiêu chu n quét liên t c studio và bi n đ i tín hi u sangể ử ụ ẩ ụ ở ế ổ ệ quét xen k cho m c đích truy n-phát sóng, và phía thu l i chuy n ng c l iẽ ụ ề ở ạ ể ượ ạ thành quét liên t c (nh n i suy các dòng thi u).ụ ờ ộ ế 3.1.4 T ng h p v i h truy n hình s 4:2:2ươ ợ ớ ệ ề ố Tiêu chu n HDTV hi n nay là tiêu chu n t ng t (m t s chi ti t s d ngẩ ệ ẩ ươ ự ộ ố ế ử ụ kĩ thu t s ), cho nên c n xác đ nh các thông s c b n c a tín hi u s và đ t ngậ ố ầ ị ố ơ ả ủ ệ ố ộ ươ h p tín hi u s v i tín hi u truy n hình s thông th ng. Theo RCC.601/CCIR, thìợ ệ ố ớ ệ ề ố ườ s m u trên 1 dòng tích c c là 720, còn theo NHK (Nh t) là 1920. T l này là 8:3,ố ẫ ự ậ ỉ ệ nh ng đo n dòng hình tích c c (t l khuôn hình 4: 3) có 1440 m u (b ng 2 l nư ở ạ ự ỉ ệ ẫ ằ ầ s m u trên 1 dòng tích c c c a truy n hình thông th ng). Giá tr này là thích h pố ẫ ự ủ ề ườ ị ợ cho mã chuy n đ i tín hi u HDTV sang tín hi u truy n hình thông th ng. Sể ổ ệ ệ ề ườ ố l ng dòng hình tích c c c a h 525/60 và 625/50 là khác nhau; cho nên t l 2: 1ượ ự ủ ệ ỉ ệ đ ng th i cho 2 h là không th đ c. S 1035 dòng hình tích c c/ nh là 1 sồ ờ ệ ể ượ ố ự ả ố trung gian. V n đ t ng h p gi a h HDTV v i các h truy n hình thông th ng c nấ ề ươ ợ ữ ệ ớ ệ ề ườ ầ ph i gi i quy t trên c s 2 quan đi m sau đây:ả ả ế ơ ở ể - Kh năng chuy n đ i ch ng trình truy n hình HDTV sang ch ng trìnhả ể ổ ươ ề ươ truy n hình thông th ng 625 ho c 525 dòng c n đ c th c hi n trong studio vàề ườ ặ ầ ượ ự ệ - Có th thu các ch ng trình phát sóng c a HDTV b ng máy thu hình 525ể ươ ủ ằ ho c 525 dòng.ặ 3.2 Truy n và phát sóng các tín hi u HDTVề ệ Các tiêu chu n HDTV đã đ c p trên là các tiêu chu n t o tín hi u HDTVẩ ề ậ ở ẩ ạ ệ (hay tiêu chu n s n xu t) còn g i là tiêu chu n studio. Đ máy thu hình HDTV cóẩ ả ấ ọ ẩ ể th thu đ c ch ng trình truy n HDTV, tín hi u HDTV ph i đ c bi n đ i thíchể ượ ươ ề ệ ả ượ ế ổ h p cho tiêu chu n phát sóng, b i ch a th truy n và phát sóng tín hi u HDTV cóợ ẩ ở ư ể ề ệ băng t n r ng (30-70 MHz). Do đó xu t hi n khái ni m tiêu chu n phát sóng choầ ộ ấ ệ ệ ẩ HDTV. 51 3.2.1 Truy n và phát sóng tín hi u HDTV qua v tinhề ệ ệ H i ngh qu c t WARC’77 bàn v vi c s d ng d i t n 120GHz (d i Ku)ộ ị ố ế ề ệ ử ụ ả ầ ả cho truy n hình tr c ti p phát qua v tinh (DBS) v i đ r ng kênh 27MHz (đi uề ự ế ệ ớ ộ ộ ề t n –FM) . n n tín hi u HD có băng t n gi i h n <10 MHz, thì có th phát sóng tínầ ế ệ ầ ớ ạ ể hi u HDTV qua d i t n Ku.ệ ả ầ Châu Âu s d ng h truy n hình D2-MAC v i băng t n tín hi u 8MHz vàử ụ ệ ề ớ ầ ệ h C-MAC v i 10,5MHz . Đ truy n tín hi u HDTV có th s d ng 2 kênh vệ ớ ể ề ệ ể ử ụ ệ tinh (2x27MHz) liên ti p, đông th i truyên tín hi u video thong th ng qua 1 kênh,ế ớ ệ ườ còn kênh th 2 là tín hi u hoàn thi n cho HDTV. Tuy nhiên v n đ truy n đ ngở ứ ệ ệ ấ ề ề ồ th i tín hi trên 2 kênh là r t ph c t p.ờ ệ ấ ứ ạ Trong t ng lai s đ a vào s d ng d i t nv tinh cao h n (23--, 42—85—ươ ẽ ư ử ụ ả ầ ệ ơ MHz) đ truy n tín hi u HDTV trên m t kênh. Tuy nhiên dài t n cao tín hi u bể ề ệ ộ ở ầ ệ ị suy gi m nhi u do m a và s ng mù.ả ề ư ươ Đ có th truy n tín hi u HDTV qua v tinh (DBS) m t cách thu n l i c nể ể ề ệ ệ ộ ậ ợ ầ ph i h n ch băng t n tín hi u HDTV. Hãng NHK(Nh t) đã th c hi n vi c h nả ạ ế ầ ệ ậ ự ệ ệ ạ ch ph t n tín hi u HDTV 1125 còn 8,1MHZ. Dó là h MUSE. Trong h MUSE,ế ổ ầ ệ ệ ệ tín hi u HDTV ‘siêu l y m u’( ch truy n m u th 4). D ch pha l y m u theo t ngệ ấ ẫ ỉ ề ẫ ứ ị ấ ẫ ừ mành s cho phép truy n liên t c 4 mành v i t t c các m u( tr ng h p nhẽ ề ụ ớ ấ ả ẫ ườ ợ ả tĩnh). Trong tr ng h p nh đ ng, vi c n i suy s khá ph c t p và đ phân gi iườ ợ ả ộ ệ ộ ẽ ứ ạ ộ ả kém đi. H th ng tính toán và truy n ‘vector chuy n đ ng’ cho phép t i u hóaệ ố ề ể ộ ố ư ph ng pháp này. K t qu . máy thu hình s khôi ph c l i tín hi u chói v iươ ế ả Ở ẽ ụ ạ ệ ớ băng t n 20MHz ( nh tĩnh) và 12.5MH ( nh đ ng) .Còn tín hi u s màu v i băngầ ả ả ộ ệ ố ớ t n 7MHz và 3MHz h MUSE không t ng h p v i h MAC phát sóng qua vầ ệ ươ ợ ớ ệ ệ tinh, vì nó s d ng ph ng pháp ghép kênh theo th i gian các tín hi u chói và màuử ụ ươ ờ ệ có nén băng t n.ầ Ch ng trình nghên c u truy n hình đ phân gi i cao Châu Âuươ ứ ề ộ ả ở EUREKA’95 t p trung vào 2 v n đ chính sau đây:ậ ấ ề - K thu t siêu l y m u nh m gi m s tín hi u đ c truy n.ỹ ậ ấ ẫ ằ ả ố ệ ượ ề 52 - Các h th ng s hoàn thi n DATV (Digitally Assisted Television)ệ ố ố ệ 3.2.2 K thu t ‘siêu l y m u’ SNSỹ ậ ấ ẫ K thu t siêu l y m u phát tri n t nh ng năm 70 và đ c ti p t c sỹ ậ ấ ẫ ể ừ ư ượ ế ụ ủ d ng b ng các thu t toán gi m đ d th a (redundace) m c đích chính là truy nụ ằ ậ ả ộ ư ừ ụ ề đ c tín hi u qua kênh có gi i h n băng t n. S l ng các m u truy n đ cượ ệ ớ ạ ầ ố ượ ẫ ề ượ gi m th p h n giá tr thu đ c do s d ng t n s Nyquist ( sub Nyquist samplingả ấ ơ ị ượ ử ụ ầ ố SNS) g p đôi. K thu t SNS dùng cho tín hi u HDTV s cho k t qu t t: gi mấ ỹ ậ ệ ẽ ế ả ố ả m nh t n s l y m u theo dòng so v i lý thuy t. tín hi u HDTV có th truy nạ ầ ố ấ ẫ ớ ế ệ ể ề phát sóng đ c do h n ch băng t n tín hi u b ng k thu t SNSượ ạ ế ầ ệ ằ ỹ ậ Ph ng pháp l y m u m i SNS đ c th c hi n theo dòng, m t và th iươ ấ ẫ ớ ượ ự ệ ặ ờ gian. Khi l y m u SNS theo dòng , thì 2 dòng liên t c có th đ c truy n nh 1ấ ẫ ụ ể ượ ề ư dòng, nh ghép kênh các m u c a 2 dòng trên vào 1 dòng. phía máy thu, các m uờ ẫ ủ ở ẫ l i có th tách ra đ c, đó là ph ng pháp xáo tr n dòng. B ng cách này ta có thạ ể ượ ươ ộ ằ ể truy n các thong tin h HDTV 1250 băng kênh 625 dòngề ệ 3.2.3 Các h th ng s hoàn thi n DATV (h MUSE)ệ ố ố ệ ệ Các tivi lo i m i s d ng nhi u m ch x lý s tín hi u và b nh nh s .ạ ớ ử ụ ề ạ ử ố ệ ộ ớ ả ố Đây là cu c cách m ng đi đ n d n v i HDTV s .ộ ạ ế ầ ớ ố Hãng BBC nghiên c u và th c hi n ph ng án DATV. T t ng chính làứ ự ệ ươ ư ưở truy n đ n máy thu 2 lo i tín hi u trong cùng m t kênh.tín hi u t ng t (video,ề ế ạ ệ ộ ệ ươ ự nh là t i) và thong tin s ( âm thanh s , s li u,… thong tin ph ) dung l ng kênhư ả ố ố ố ệ ụ ượ cho DATV có giá tr vài trăm KB/s đ n vài MB/s. DATV là h th ng gi m băngị ế ệ ố ả t n ( nh t i u hóa k thu t truy n hình t ng t ) nh h MAC và k thu t s ,ầ ờ ố ư ỹ ậ ề ươ ự ư ệ ỹ ậ ố r t có hi u qu trong vi gi m đ d th a (nh x lý). Nó cho phép t ng h pấ ệ ả ệ ả ộ ư ừ ờ ử ươ ợ gi a truy n hình t ng t có ch t l ng cao v i máy thu hình có ch t l ng th pữ ề ươ ự ắ ượ ớ ấ ượ ấ h n. u đi m n a c a DATV là th c hiên đ c vi c x lý ngu n tín hi u và ơ Ư ể ữ ủ ự ượ ệ ử ở ồ ệ ở phía thu. phía phát s d ng ph ng pháp bi u di n vector chuy n đ ng ho c di nỞ ử ụ ươ ể ễ ể ộ ặ ệ tích vùng nh chuy n đ ng mà không làm nh h ng đ n ph n còn l i c a kênh.ả ể ộ ả ưở ế ầ ạ ủ 53 Ph n x lý ch y u th c hi n phía ngu n c a tín hi u 1 cách khôn ngoan. B ngầ ử ủ ế ự ệ ở ồ ủ ệ ằ ph ng pháp này, ch t l ng toàn kênh đ c c i thi n mà không c n thay đ iươ ấ ượ ượ ả ệ ầ ổ thi t b truy n phát sóng, phát sóng và thu, h MUSE (Nh t) là h đ u tiên sế ị ề ệ ậ ệ ầ ử d ng k thu t này đ truy n video có đ phân gi i cao.ụ ỹ ậ ể ề ộ ả 3.2.4 H HD- MACệ Các chuyên gia Châu Âu t p trung nghiên c u h th ng truy n hình tín hi uậ ứ ệ ố ề ệ video HD-MAC ( t ng h p v i các h h MAC). Đó là h v a s d ng k thu tươ ợ ớ ọ ệ ệ ừ ử ụ ỹ ậ SNS và v a s d ng k thu t DATV, nhàm phát tri n truy n hình có kích th cừ ử ụ ỹ ậ ể ề ướ r ng 16:9 trong h MAC, nh ng s dòng truy n hình không thay đ i 625 dòng. Đóộ ệ ư ố ề ổ là h E-MACệ 3.2.5 Truy n d n tín hi u HDTV b ng cáp quangề ẫ ệ ằ Truy n hình HDTV có kh năng làm tăng đ trung th c và hi n th c về ả ộ ự ệ ự ề hình nh đ ng th i cũng gi i quy t đ c v n đ nâng cao ch t l ng âm thanh,ả ồ ờ ả ế ượ ấ ề ấ ượ VD âm thanh t ng h p (ambiophon) có đ n đ nh cao. M i ngu i phát tín hi u âmổ ợ ộ ổ ị ỗ ồ ệ thanh có m t gói nhìn là 6 đ , N u xem truy n hình HDTV v i góc nhìn 30 đ thìộ ộ ế ề ớ ộ có th s d ng h th ng âm thanh 5 kênhể ử ụ ệ ố 3.3 Các thông s c b n c a HDTVố ơ ả ủ Đ phân gi i cao và ch t l ng hình nh cao c a HDTV đ c hi n th trênộ ả ấ ượ ả ủ ượ ể ị màn hình r ng s làm cho ng i xem có n t ng v hình nh. V n đ này có liênộ ẽ ườ ấ ượ ề ả ấ ề quan đ n đ c đi m nhìn c a m t, ph ng pháp phân tích và t ng h p hình nh.ế ặ ể ủ ắ ươ ổ ợ ả Đ nâng cao ch t l ng hình nh truy n hình c n ph i t p trung gi i quy t cácể ấ ượ ả ề ầ ả ậ ả ế v n đ chính sau đây:ẫ ề - S phân bi t c u trúc dòng quét t i 1 kho ng cách quan sát nh t đ nh ho cự ệ ấ ạ ả ấ ị ặ trong tr ng h p các biên chuy n đ ng theo chi u ngang.ườ ợ ể ọ ề - Đ phân gi i đ u c a các chi ti t nh, so v i phim và nh ch p.ộ ả ề ủ ế ả ớ ả ụ - Đ nh p nháy (50Hz ho c 60 Hz) c a nh đ c bi t t i các vùng nh r ng,ộ ấ ặ ủ ả ặ ệ ạ ả ộ sang và các biên theo chi u ngang.ề - Đ nh p nháy gi a các dòng (25Hz và 30Hz) t i các biên theo chi u ngang.ộ ấ ữ ạ ề 54 - Các hi u ng nhi u màu các chi ti t nh (cross colour)ệ ứ ề ở ế ả