Luận Văn Truyền hình số có độ phân giải cao HDTV và khả năng ứng dụng tại Việt Nam

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 lượng nổi trội so với các hệ thống truyền hình truyền thống (PAL, NTSC, SECAM)
Chuẩn truyền hình này đưa đến cho người xem không chỉ cảm nhận về chất lượng hình ảnh tốt với độ phân giải cao mà còn mang lại một cảm giác ấn tượng về vẻ đẹp, độ chân thực, độ sâu và kích thước 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 người xem một cảm giác như đang ngồi trong rạp chiếu phim.
Việc người dùng chuyển lên HDTV thay thế SDTV được coi là một bước tiến đáng nhớ cho ngành công nghiệp điện tử gia dụng, tương tự như việc nhân loại chuyển từ tivi đen trắng sang tivi màu trước 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 lượng kênh truyền. Sự ra đời của chuẩn nén mới MPEG-4/AV đã cải thiện được 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 lượng 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 người sử dụng. Trên thị trường chỉ xuất hiện màn hình Plasma và LCD có thể xem truyền hình với độ phân giải cao, việc sản xuất chương trình cũng như cung cấp loại hình dịch vụ này mới đang trong giai đoạn xây dựng phương án đầu tư, 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 được hiệu quả của việc sử dụng tiêu chuẩn DVB thứ 2 trong truyền dẫn phát sóng HDTV. Đồng thời cũng đánh giá được hiện trạng việc áp dụng công nghệ tiên tiến này vào nước ta để cho người sử dụng có một cách sâu sắc hơn về dịch vụ mới HDTV tại Việt Nam.
Nội dung của luận văn được chia thành 5 chương như sau:
Chương 1: Tổng quan HDTV
Chương 2: Các công nghệ và kỹ thuật sử dụng trong HDTV: Lấy mẫu, lượng tử hoá, nén video số, chuẩn nén MPEG4, MPEG-4/AVC, kỹ thuật âm thanh vòng sử dụng trong HDTV

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HDTV 3
1.1.Khái niệm HDTV 3
1.1.1. Khái niệm và ưu 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 hướng 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
CHƯƠNG 2: CÁC CÔNG NGHỆ VÀ KỸ THUẬT ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HDTV 13
2.1.Tần số lấy mẫu và cấu trúc lấy mẫu. 13
2.2.Lượng 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
CHƯƠNG 3: TRUYỀN DẪN HDTV 45
3.1.Phát HDTV qua vệ tinh. 46
3.1.1. Phát sóng theo chuẩn DVB-S. 46
3.1.2. Chuẩn DVB-S2 [4] 47
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
CHƯƠNG 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. 86
CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG TRIỂN KHAI HDTV TẠI VIỆT NAM 87
5.2.1.Kỹ thuật De-interlacing [6] 89
5.2.2.Kỹ thuật upconvesion [6] 92
KẾT LUẬN: 94