đề tài: truyền hình độ phân giải cao hdtv

đề tài: truyền hình độ phân giải cao hdtv

BÀI TẬP LỚN

MÔN : Kĩ thuật truyền hình

ĐỀ TÀI : Truyền hình độ phân giải cao HDTV

Giáo viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Xuân Quyền Sinh viên thực hiện : Dương Tấn Nghĩa

Tạ Duy Thái Nguyễn Bá Mậu

Trương Ngọc Sơn

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……….4

I.Giới thiệu về HDTV……….5

I.1 Chuẩn HD và truyền hình độ phân giải cao HDTV……… 5

I.2.Ưu điểm của HDTV so với SDTV 5

II Các đặc điểm cơ bản của HDTV……….……….6

II.1 Tỷ lệ khuôn hình……… ………….6

II.2 Độ phân giải của màn hình……….……….7

II.2.1 Khái niệm về mảng pixel……… ………7

II.2.2 So sánh tỉ số màn ảnh giữa HDTV với SDTV……….……….8

II.2.3 Các định dạng ảnh của HDTV……….………9

II.3 Các phương thức hiển thị hình ảnh……… 10

II.3.1 Interlaced Scan………… ……… 12

II.3.2 Progressvie Scan………12

II.3.3 So sánh 2 kỹ thuật: 13

II.4 Biến đổi định dạng video 13

II.4.1 Biến đổi khuôn hình 4:3 thành 16:9……… 14

II.4.2 Biến đổi khuôn hình 16:9 thành 4:3……… 15

III Các thiết bị lưu trữ và phát hình……… 17

III.1 Các công nghệ và thiết bị lưu trữ ……….… 17

III.2 Máy phát hình ( TV )……….………… 18

IV Truyền dẫn tín hiệu HDTV……… 21

IV.1 Tiêu chuẩn HDTV ở Studio……….21

IV.1.1 Hệ thống HDTV lý tưởng……… ….22

IV.1.2 Tần số mành và tần số ảnh……… ……23

IV.1.3 Quét xen kẽ hay liên tục? 23

IV.1.4 Tương hợp với hệ truyền hình số 4:2:2……….…24

IV.2 Truyền và phát sóng các tín hiệu HDTV………24

IV.2.1 Các phương thức truyên dẫn HDTV hiện nay……… 25

IV.2.2 Truyền và phát sóng tín hiệu HDTV qua vệ tinh………… ….26

IV.2.3 Kỹ thuật ‘siêu lấy mẫu’ SNS……… ……….….27

IV.2.4 Các hệ thống số hoàn thiện DATV ( hệ MUSE )……… 28

IV.2.5 Hệ HD- MAC……… ……….……… … 29

IV.2.6 Truyền dẫn tín hiệu HDTV bằng cáp quang……… 29

IV.3 Các thông số cơ bản của HDTV……….……… ……30

IV.3.1 Phương pháp hiển thị và xen hình:……….………… …….30

IV.3.1.1 Khoảng cách giữa người xem và màn hình:……….… 30

IV.3.1.2 Kích thước màn hình:……….31

IV.3.1.3 Độ sáng cực đại của ảnh:……… …31

IV.3.2 Các thông số cơ bản của HDTV ở STUDIO……… …31

IV.3.2.1 Số dòng quét:……….………….31

IV.3.2.2 Số mành trong một giây:……….………31

IV.3.2.3 Quét xen kẽ:………32

IV.3.2.4 Biến đổi quang điện có độ phân giải cao:……… 32

V Tình hình phát triển của HDTV ở Việt Nam hiện nay……….33

V.1 Tại Thành phố Hồ Chí Minh……….33

V.2 Tại Hà Nội và trên cả nước………34

KẾT LUẬN………37

LỜI NÓI ĐẦU

Truyền hình là một trong những công cụ truyền thông lâu đời và quenthuộc nhất đối với đại đa số mọi người Hơn thế nữa, cùng với sự phát triển như

vũ bão của khoa học ,kĩ thuật và công nghệ, truyền hình ngày càng củng cốvững chắc vai trò một hình thức và phương tiện giải trí phổ thông và gần gũi vớiquần chúng nhất

Trải qua lịch sử phát triển của mình,truyền hình liên tục thay đổi và ápdụng những kĩ thuật tiên tiến nhất nhằm mục đích phục vụ cho toàn bộ dân sốtrên khắp các quốc gia và vùng lãnh thổ.Truyền hình tương tự sang truyền hình

số, truyền hình đen trắng sang truyền hình màu và giờ đây đã xuất hiện thêmmột thể loại truyền hình mới có khả năng đáp ứng nhu cầu giải trí ngày càngcao của con người – HDTV Sự ra đời của HDTV thể hiện sự tiến bộ khôngngừng của ngành truyền hình nói riêng và thông tin – truyền thông nói chungvới mục đích hoàn thiện chính mình để phục vụ rộng hơn, tốt hơn cho cuộcsống ngày nay của mỗi chúng ta

Trong phạm vi tiểu luận này, chúng em xin phép trình bày những kháiniệm, thông tin cơ bản nhất về kĩ thuật truyền hình HDTV, những ưu điểm củaHDTV và thực trạng hiện nay của thể loại truyền hình đầy mới mẻ nhưng rấttiềm năng này ở Việt Nam của chúng ta

Chúng em xin cảm ơn thầy giáo Nguyễn Xuân Quyền đã giúp đỡ chúng

em thực hiện tiểu luận này Do thời gian có hạn, tài liệu còn ít và hiểu biết củacác cá nhân trong nhóm còn hạn chế, bài tiểu luận không tránh khỏi những thiếusót và sơ sài.Chúng em rất mong thầy giáo sẽ đọc và góp ý phê bình để chúng

em hoàn thiện hơn kiến thức về thể loại truyền hình mới mẻ này

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy!

I Giới thiệu về HDTV

I.1 Chuẩn HD và truyền hình độ phân giải cao HDTV

HDTV – “High Definition Television” - nghĩa là truyền hình độ phân

giải cao , là một thuật ngữ chỉ các chương trình ti vi kỹ thuật số, các tập tin đa

phương tiện ( movies, audio, game ) được trình chiếu với độ phân giải cao caonhất hiện nay Độ phân giải cao giúp hình ảnh trung thực, chi tiết hơn rất nhiều ,đáp ứng nhu cầu về giải trí ngày càng cao của người sử dụng dịch vụ

Lịch sử HD theo Wiki bắt đầu từ một dự án trong quân đội Liên Xô năm

1958 đã tạo ra một hê thống có khả năng trình chiếu khung hình 1125 dòng chomục đích quân sự Tuy nhiên chương trình phát sóng thương mại đầu tiên thuộc

về người Nhật năm 1969 nhưng vì "lý do kỹ thuật" nên ko thể trở thành một xuhướng mới trong phát sóng Thuật ngữ HDTV như hiện nay được giới thiệu lầnđầu ở Mỹ năm 1996 và chương trình phát sóng đầu tiên ở Mỹ vào năm 1998 ,cho đến nay các chương trình HDTV đã chiếm 30% ở Mỹ Đây là chuẩn hìnhảnh cao nhất hiện nay, hình ảnh được thể hiện chi tiết tiết hơn rất nhiều và dĩnhiên âm thanh của nó là âm thanh chuẩn surround 5.1 với định dạng là DTS vàAC3

Để sử dụng được dịch vụ HDTV do các đài truyền hình cung cấp ,người

sử dụng cần phải có các thiết bị đầu cuối là một Tivi hỗ trợ HD ( HDReady vàFullHD ) có cổng HDMI và kèm theo một bộ giải mã tín hiệu ( Settop box )

I.2.Ưu điểm của HDTV so với SDTV

HDTV có 3 khác biệt cơ bản so với truyền hình tiêu chuẩn thông thường SDTV ( Standard Definition Television )

 Khác biệt lớn đầu tiên giữa HDTV và một chiếc TV thường chính là độphân giải Truyền hình SDTV ở Việt Nam hiện nay có độ phân giải caonhất là 720 điểm chiều ngang và 576 điểm chiểu dọc (720 x 576 ) trongkhi đó, truyền hình HDTV có số lượng điểm ảnh lên đến 1920 x1080.Như vậy, lượng điểm ảnh hiển thị được trên màn hình HDTV nhiều hơngấp 5 lần so với TV thường Điều đó đồng nghĩa HDTV có thể hiển thịnhiều chi tiết hơn

 Khác biệt lớn thứ hai giữa HDTV và TV thường nằm ở số cổng vào tínhiệu ở mặt sau TV Do phải hiển thị nhiều điểm ảnh hơn, nên một chiếcHDTV cần tới 3 dây cáp hình: một dây để truyền tải các hình ảnh màu đỏ(R), một dây cho màu xanh lá (G) và một dây cho màu xanh lam (B)

 Khác biệt lớn cuối cùng là một số loại HDTV cần có một đầu thu và giải

mã tín hiệu độ phân giải cao (HDTV receiver) thì mới có thể bắt sóngtruyền hình HD trực tiếp từ đài phát

Chính nhờ những khác biệt đó mà truyền hình HD có những ưu điểm xuấtsắc vượt trội so với truyền hình SD tiêu chuẩn :

o Sự rõ nét và chi tiết hơn của hình ảnh được nâng cao giúp cho cácmàn hình cỡ lớn dễ nhìn và sắc nét hơn

o Tất cả các chương trình truyền hình và phim đều được hiển thị ởchế độ màn hình 16:9,hiển thị đúng kích thước của hình ảnh

o Màu sắc chân thực nhờ có đường truyền băng thông rộng

o Hệ thống âm thanh Dolby Digital 5.1 được phát sóng đồng thời vớiHDTV hỗ trợ chức năng âm thanh vòm ( giống như các hệ thống

âm thanh tại các rạp hát tại gia hay trong các rạp chiếu bóng )

II Các đặc điểm cơ bản của HDTV

II.1 Tỷ lệ khuôn hình

II.1.h1.Tỷ lệ hình ảnh trong truyền hình Tỷ lệ viết theo quy ước rộng:cao.

Tỷ lệ khuôn hình là tỷ lệ giữa chiều ngang và chiều cao của mànhình.Truyền hình tiêu chuẩn SDTV hiện nay sử dụng tỷ lệ khuôn hình 4:3, trong

khi truyền hình độ phân giải cao sử dụng tỷ lệ khuôn hình 16:9 Tỷ lệ khuôn

hình 16: 9 được lựa chọn dựa trên các phân tích, tính toán về giác quan của conngười và đây là tỷ lệ khuôn hình thích hợp nhất trong truyền hình So với tỷ lệkhuôn hình truyền thống, tỷ lệ khuôn hình của HDTV cho phép mở rộng thêm33% kích thước hình ảnh

Phim ở định dạng 16:9 có thể chuyển sang 4:3 khi cắt các cạnh của khung( mất một chút nội dung của ảnh) Tuy nhiên,cách làm này không làm vừa lòng

khách hàng cũng như các đạo diễn và nhà làm phim.Do đó,định dạng letter boxđược sử dụng để hiển thị toàn bộ các hình ảnh ở định dạng 16:9 trên màn hìnhtheo chuẩn 4:3 bằng cách chèn thêm các khoảng đen hoặc xám ở phia trên vàdưới của màn hình Với xu thế tivi màn hình rộng ngày càng trở nên phổ biến,không có gì lạ khi chuẩn 4:3 hiển thị bên trong màn hình rộng với định dạngpillarbox, trên hình II.1.h2.c Chiều cao thì hiển thị đầy đủ còn bên trái và bênphải bị để trống

II.1.h2.Cách thể hiện hình ảnh trên các màn hình khác nhau

II.2 Độ phân giải của màn hình

II.2.1 Khái niệm về mảng pixel

Một bức ảnh số được biểu diễn bởi một mảng hình chữ nhật ( ma trận )của phần tử ảnh (pels, hoặc pixels) Trong hệ thống ảnh đen trắng, mỗi moothpixels gồm đơn bộ phận mà giá trị của nó được liên kết rời rạc gọi là độ sáng.Trong hệ thống ảnh màu, mỗi pixels gồm nhiều giá trị, thường là 3 những giá trịnày liên kết gần nhau trong nhận thức màu sắc của con người

c Định dạng

Pillarbox chuẩn

4:3 nằm trong chuản 16:9

II.2.h1 Điểm ảnh của một số tiêu chuẩn quy ước quét thứ tự trái sang phải, sau đó đầu trang tới cuối cùng, đánh số và các hang cột từ (0,0) ở phía trên bên

trái.

II.2.2 So sánh tỉ số màn ảnh giữa HDTV với SDTV

Khi HDTV được giới thiệu tới người tiêu dùng trong nghành công nghiệpđiện tử ở Bắc Mỹ, SDTV và HDTV được so sánh bằng giá trị đo khác nhau,bảng tóm tắt hình II.2.h2 dưới căn cứ về sự khác biệt trong tỉ số màn ảnh giữa4:3 và 16:9 ; so sánh được làm dựa theo chiều ngang bằng nhau, chiều rộngbằng nhau, đường chéo bằng nhau và diện tích bằng nhau

Tất cả các phép đo trên không cho thấy được những cải tiến cơ bản trongHDTV: đó là độ nét cao, độ phân giải cao, không tăng thêm 6 lần số điểm ảnh ởcùng một góc nhìn.Thay vào đó, góc nhìn của một điểm ảnh được giữ nguyên

và toàn bộ ảnh bây giờ có thể chiếm vùng lớn hơn tầm nhìn của người xem.HDTV cho phép góc hình ảnh tăng đáng kể So sánh chính xác giữa HDTV vàtruyền hình thông thường không được dựa vào khía cạnh tỷ lệ, nó được dựa vàochi tiết bức ảnh

II.2.h2 So sánh tỉ số màn ảnh giữa tivi thường và HDTV: bằng nhau về chiều cao, rộng, đường chéo, diện tích Tất cả các phép đo trên không thấy được cải tiến cơ bản trong HDTV:làm tăng số pixels ( điểm anh) Tức là căn cứ về chi

cơ bản là liên tục ( Progressive ) và xen kẽ ( Interlaced ) Các thông số này xuất

hiện ngay sau con số thể hiện độ phân giải màn hình như 720p,1080p,1080i

- 720p

Đây là độ phân giải thấp nhất trong số các độ phân giải được coi là HD,với kích thước hình ảnh được quy định là 1280x720.Số 720 là số dòng quét theochiều cao trong độ phân giải (ngang x cao) của khung hình, "p" viết tắt củaProgressive (tuần tự, tịnh tiến ) Với Progressive các dòng quét sẽ thực hiện liêntục từ trên xuống và từ trái qua (1,2,3,4,5 )

Hiện nay, độ phân giải phù hợp với chuẩn màn ảnh rộng (16:9) đang dầntrở thành tiêu chuẩn, thay thế cho chuẩn hình ảnh tỉ lệ 4:3 So với độ phân giảicủa chuẩn hình ảnh dưới HD (lớn nhất là 720x480) thì sự gia tăng đột biến của

số lượng điểm ảnh có thể hiện thị trên màn hình mang lại hình ảnh chi tiết hơnnhiều lần so với trước

- 1080i

Ra đời cùng một lúc so với 720p, tuy mang độ phân giải hiển thị là1920x1080 nhưng do độ phân giải này phải hiển thị với phương thức đan xen("i" viết tắt từ Interlaced - đan xen, xen kẽ) là kỹ thuật vẽ một frame trong hailần (mỗi lần đều từ trên xuống và từ trái qua) Lần thứ nhất vẽ các dòng quét lẻ(1,3,5 ) và lần thứ hai vẽ các dòng quét chẵn (2,4,6 ) để hoàn thành 1 frame),nên trong một số trường hợp hình ảnh mang lại hơi kém chi tiết hơn so với720p Số đông các hãng sản xuất được coi là trend-setter của ngành công nghiệpgiải trí đánh giá độ phân giải 720p cao hơn độ phân giải này

- 1080p

Với độ phân giải quy định lên tới 1920x1080, đây là độ phân giải lớnnhất trong thời điểm hiện tại thuộc chuẩn hình ảnh HD Tất nhiên với độ phângiải này, cùng việc ứng dụng phương thức hiển thị Progressive Scan (với kýhiệu p sau số dòng quét ngang) thì mức độ trung thực của hình ảnh được manglại là lớn nhất, tuy nhiên việc ứng dụng tại thời điểm hiện tại không nhiều(nhưng đang dần trở nên phổ biến hơn ), do một số trở ngại về nhiều khía cạnhkhác

II.3 Các phương thức hiển thị hình ảnh

Thời kì đầu tiên xuất hiện HDTV đã nảy ra một cuộc tranh luận gay gắt

về công nghệ quét và hiển thị hình ảnh – HDTV cần sử dụng công nghệ quétxen kẽ ( Interlaced Scan ) hay quét liên tục ( Progressive Scan ) ?Và trong cuộctranh luận này, giới làm phim cũng như cộng động công nghệ tin học đã chốnglại phương thức quét xen kẽ Tuy vậy,cả quét xen kẽ và quét liên tục đều đãđược chuẩn hóa trong các sản phẩm thương mại.Và các thiết bị thu đều có thểthu được hình ảnh ở cả hai phương thức quét trên,phù hợp với điều kiện băngthông và kinh tế của nhà cung cấp và người sử dụng

II.3.h1 HDTV quét 30 và 60 khung hình trên giây được chuẩn hóa với 2 định dạng: 1280x720 (1Mpx, luôn là quét liên tục ‘progressive’ ), và 1920x1080 ( 2

Mpx, quét xen kẽ ‘interlaced’ hoặc quét liên tục ‘progressive’).

Hệ thống Kiểu quét Chuẩn SMPTE STL LT SAL LA

720p60 750/60/1:1 SMPTE 296M 1650 750 1280 7201035i30‡ 1125/60/2:1 SMPTE 260M 2200 1125 1920 10351080i30 1125/60/2:1 SMPTE 274M 2200 1125 1920 10801080p60¶ 1125/60/1:1 SMPTE 274M 2200 1125 1920 10801080p30 1125/30/1:1 SMPTE 274M 2200 1125 1920 10801080i25 1125/25/2:1 SMPTE 274M 2640 1125 1920 10801080p25 1125/25/1:1 SMPTE 274M 2640 1125 1920 10801080p24 1125/24/1:1 SMPTE 274M 2750 1125 1920 1080

II.3.h2 Tổng hợp số quét HDTV cho hệ thống 720p, 1080i và 1080p

Trong bảng trên, hệ thống 1035i30‡ có ký tự ‡ không được đề cập sửdụng, và dùng 1080i30 thay thế 1080p60¶ với hệ thống quét 1125/60/1:1, có kýhiệu ¶ là hệ thống bị giới hạn bởi công nghệ STL - samples per total line – mẫutrên tổng số dòng; LT - total lines – tổng số dòng; ; SAL - samples per active line– mẫu trên một dòng tích cực ; LA -active lines – dòng tích cực.

II.3.1 Interlaced Scan:

Phương thức này hiển thị một khung hình với độ phân giải có số dòngquét bằng một nửa độ phân giải chuẩn ở các dòng quét số lẻ, sau đó hiển thịkhung hình tiếp theo ở các dòng quét số chẵn trong khi vẫn hiển thị khung hìnhtrước, và sau đó tiếp tục luân phiên như vậy để tạo ra hình ảnh mang độ phângiải chuẩn

Ưu điểm của phương thức này là đòi hỏi về khả năng xử lý của thiết bịphát hình và dung lượng cần thiết để lưu trữ hình ảnh thấp hơn, trong khi vẫnmang lại hình ảnh chi tiết như độ phân giải chuẩn

Khuyết điểm của phương pháp này là dễ gây hiện tượng rung của hìnhảnh đối với màn hình CRT, tuy vậy trên màn hình LCD thì hiện tượng nàykhông còn là mối lo Tuy nhiên, khuyết điểm lớn nhất của phương pháp này làkhi hiển thị hình ảnh với chuyển động nhanh và có nhiều chi tiết (thường đượccác nhà sản xuất phim hành động khai thác tối đa) thì sẽ gây hiện tượng bóng

mờ rất khó chịu đối với người xem

Thường được ký hiệu bằng chữ i sau số dòng quét của độ phân giải, vd:480i, 1080i

II.3.2 Progressive Scan

Phương thức chuẩn xác nhất để hiển thị hình ảnh, mỗi một khung hìnhđược lưu với độ phân giải đầy đủ, thiết bị phát hình sẽ hiển thị toàn bộ khunghình đó, sau đó hiển thị khung hình kế tiếp đè lên khung hình này

Ưu điểm của phương pháp này là đã khắc phục được toàn bộ khuyết điểmcủa phương pháp Interlaced, mang lại hình ảnh chi tiết hơn, không bị rung khihiển thị và đặc biệt phù hợp với các hình ảnh chuyển động nhanh

Khuyết điểm đối với phương pháp này là khả năng của thiết bị phát hìnhcũng như phương tiện lưu trữ được đòi hỏi rất cao Những thiết bị có khả nănglưu trữ và phát tín hiệu hình ảnh 1080p vì vậy cũng có giá khá đắt

Thường được ký hiệu bằng chữ p sau số dòng quét của độ phân giải, vd:1080p

II.3.3 So sánh 2 kỹ thuật:

Interlaced ra đời nhằm mục đích giảm tải băng thông với một độ phângiải cao nhất định do đó phù hợp với khả năng băng thông còn thấp Progressivecho hình ảnh trung thực hơn, hình ảnh không nhòe, giật với những khung hìnhhành động tốc độ cao, hỗ trợ độ phân giải cao hơn, tuy nhiên cũng chiếm băngthông gấp đôi Interlace Trên các thiết bị Monitor, LCD Progressive là chuẩnphát hình chuẩn, do đó để có thể phát các tín hiệu Interlace đòi hỏi một thao tácgọi là Deinterlacing Progressive sẽ là chuẩn trong tương lai

II.4 Biến đổi định dạng video

Có thể biến đổi các mành quét xen kẽ thành các frames quét liên tục bằngcách tính các dòng bị mất trong một mành quét xem kẽ Nếu không có chuyểnđộng giữa hai mành thì có thể thực hiện frame quét liên tục bằng cách kết hợpcác dòng của 2 mành một cách dễ dàng Nếu có chuyển động, thì việc kết hợp

sẽ làm rung (judder) ảnh ( các chi tiết ảnh theo chiều đúng chuyển động) vì sựxếp chồng bị lệch của 2 mành Do đó tốt hơn hết là tính toán các dòng bị mất từmành quét xen kẽ đang xét Nhiều kỹ thuật xử lý trong mành (intrafield) đãđược sử dụng và có thể tối ưu hóa cho ảnh tĩnh và động ( đòi hỏi có bộ nhớmành hoặc bộ nhớ dòng video) Việc lựa chọn kỹ thuật quét xen kẽ phụ thuộcvào giá thành, độ phức tạp và yêu cầu chất lượng lượng ảnh

Phương pháp biến đổi quét liên tục (30p) thành quét xem kẽ (30i) đơngiản là tách các dòng lẻ và chẵn của frame quét liên tục Các dòng lẻ gán chomành 1, các dòng chẵn gán cho mành 2

Hai định dạng HDTV (1920 x 1080 và 1280 x 720) quan hệ với tỉ lệ

3:2-là một hệ số nội suy được dùng để biến đổi định dạng này sang định dạng khác.Quan hệ giữa đặc trưng pixels và dòng của 2 định dạng quét 1280x720 và 640 x

480 của VGA là 2:l; định dạng thứ nhất có tỉ số khuôn hình là 16:9 còn địnhdạng thứ 2 có tỉ số khuôn hình là 4:3 (1280/640 = (720/480) x ( 16:9)/(4:3) = 2)

Định dạng quét 1920x1080 gấp đôi độ phân giải không gian củaCCIR-Rec 601 và xác định tỉ lệ khuôn hình là 16:9 (720 x 2 x (16/9)(4/3) =

1920 mẫu /dòng) .Vì định dạng CCIR-Rec 601 không có pixel vuông(4/3x480/720 = 0,888), cho nên số lượng tính là 480 x 2/0,888 = 1080 dòng.

Định dạng video khác được sử dụng trong máy tính là định dạng1440x1080 (4:3) Định dạng này là tập con của định dạng 1920 x 1080 ( 16:9)

Cả 2 định dạng đều có pixels vuông, nhưng khác về tỉ số khuôn hình Định dạng

1440 x 1080 là một phần của tiêu chuẩn MPEG-2 và có thể biến đổi lên 1920 x

1080 Có thể biến đổi định dạng xuống 720x480 bằng cách chia số pixels dòngcho 2 và tính số dòng theo chiều đứng như sau : (l080/2) x 4/3 x 480/720 = 480

II.4.1 Biến đổi khuôn hình 4:3 thành 16:9

Có thể biến đổi tỉ lệ khuôn hình 4:3 thành 16: 9 bằng 2 phương pháp với

2 kết quả khác nhau:

 Phương pháp 1 (vertical crop):

Crop theo chiều đứng ảnh gốc như biểu diễn theo hình II.2.h5 : kết quả,

độ phân giải ảnh theo chiều đứng mất khoảng 25%

II.4.h1 Phương pháp 1 cắt theo chiều đứng: ảnh gốc 4:3 cấy vào định dạng

16:9

Nội suy theo chiều đứng thực hiện bằng cách xử lý từng mành của tínhiệu quét xen kẽ (làm suy giảm chất lượng tín hiệu quét xen kẽ theo các chiềuđường biên (contours) chéo) Có thể thực hiện nội suy theo chiều đứng bằng

16:9 4:3

nhiều bước (chính xác, nhưng phức tạp hơn) như: biến đổi từ quét xen kẽ thànhquét liên tục nội suy theo chiều đứng bằng intraframe trên từng frame, lấy mẫutần số thấp theo chiều đứng tín hiệu nội suy để lưu cấu trúc quét xen kẽ.

 Phương pháp 2 (bảng biên)

II.4.h2 Phương pháp 2 bảng biên: ảnh 4:3 cấy vào định dạng 16:9

Cấy ảnh gốc 4: 3 vào khuôn hình 16: 9: Kết quả có 2 sọc đen ở 2 bên mépảnh Phương pháp này không yêu cầu có bộ nhớ frame, và dễ thực hiện Tuynhiên, phương pháp này ít được ưa chuộng

II.4.2 Biến đổi khuôn hình 16:9 thành 4:3

Hai giải pháp biến đổi khuôn hình 16: 9 thành 4: 3:

 Giải pháp 1 ( central window )

Cắt 2 dải ở bên trái và phải của khuôn hình 16: 9 để tách cửa sổ trung tâm(central window) và đặt vào khuôn hình 4: 3 và dùng phương pháp nội suy pixeldòng Hai bộ nhớ dòng được dùng để biến đổi Có thể nâng cao bằng thông tin

“dãn và quét” (pan và scan) để định vị cửa sổ bên trong ảnh Thông tin nàyđược cung cấp trên cơ sở mành-trên-mành trong dữ liệu video mã hóa (cho máythu hình)

II.4.h3 Giải pháp 1 cửa sổ trung tâm: cắt ảnh 16:9 ở biên thành ảnh 4:3

 Giải pháp 2 ( letterbox )

II.4.h4 Giải pháp 2 letterbox: ảnh gốc 16:9 cấy vào định dạng 4:3

Ảnh gốc 16: 9 được nén theo chiều đứng , cho kết quả 2 vạch ngang đen(phía trên và phía dưới) của ảnh 4: 3 Giải pháp biến đổi này sử dụng quá trìnhchia theo chiều đứng và bộ nhớ frame

III Các thiết bị lưu trữ và phát hình

III.1 Các công nghệ và thiết bị lưu trữ

Với lượng dữ liệu hình ảnh của độ phân giải HD gấp nhiều lần so vớihình ảnh độ phân giải thường, định dạng nén MPEG-2 không còn phù hợp chonội dung HD nữa Tại thời điểm hiện tại định dạng nén phổ biến nhất được sửdụng cho hình ảnh HD là VC-1 và AVC (h264) Ưu thế của các định dạng nénmới này là mang lại chất lượng hình ảnh cao hơn nhiều lần so với các định dạngnén cũ, trong khi hiệu quả về dung lượng lưu trữ lại cao hơn

Hiện tại, AVC được đánh giá là mang lại chất lượng cao nhất, tuy nhiên

do còn mới nên việc ứng dụng chưa được phổ biến Nhưng cũng không cần phải

lo về điều đó, chỉ khi ta xem hình ảnh HD với màn hình cực lớn và với nhữnghình ảnh gốc gồm rất nhiều chi tiết phức tạp thì mới có thể nhận thấy những sựkhác biệt về chất lượng này

Hai phương tiện lưu trữ mới đang cạnh tranh rất dữ dội trên thị trường làHD-DVD và Blu-ray, tuy công nghệ sử dụng hơi giống nhau nhưng mỗi chuẩnđều có những ưu khuyết riêng nên chưa có chuẩn nào giành phần “thắng” trênthị trường

Bài viết này xin phép không đề cập tới tính chất kỹ thuật của từng chuẩn,tuy nhiên, hiện tại Blu-ray đang có ưu thế hơn HD-DVD do số lượng phim đượcphát hành trên phương tiện lưu trữ này khá lớn hơn so với đối thủ, và cũng vìmột số hãng phim lớn xuất bản phim của họ hoặc là chỉ với Blu-ray, hoặc là cảBlu-ray lẫn HD-DVD

Hiện tại, một số đầu đọc đĩa mới được giới thiệu có khả năng đọc được cảhai định dạng này, do vậy, nếu có thể, mua một đầu đọc có khả năng này, sẽkhông phải lo lắng về tính tương thích nữa

Do đặc điểm hoạt động của TV LCD hoặc Plasma, tín hiệu đầu vào cầnphải được co hay kéo thành độ phân giải gốc của màn hình mới có thể hiển thịđược Do vậy, ta cần chú ý là mặc dù TV của bạn hỗ trợ tín hiệu đầu vào là1080p nhưng nếu độ phân giải gốc của TV chỉ là 1366x768 thì hình ảnh xuất racũng chỉ ở độ phân giải 1366x768 mà thôi.

Xét về lý thuyết, TV mang độ phân giải 1280x720 sẽ hiển thị hình ảnhchuẩn 720p tốt nhất bởi TV lúc đó không cần phải can thiệp vào hình ảnh đểphù hợp với độ phân giải gốc đó nữa Nhưng TV với độ phân giải này khá khótìm, hơn nữa, mạch xử lý hình ảnh của TV hiện tại có chất lượng rất cao nênđiều này không còn là mối lo nữa

Cuối cùng, để có thể hiện thị hình ảnh với độ phân giải 1080p một cáchtốt nhất, TV cần phải hỗ trợ độ phân giải gốc là 1960x1080, thường được cácnhà sản xuất quảng cáo là Full HD Cũng là tivi LCD độ phân giải cao (HDTV)nhưng tivi gắn mác Full-HD có giá cao hơn rất nhiều so với tivi HD-ready,nhiều người cho rằng HDTV phải là Full-HD, thế nhưng quan niệm này chưachính xác Cho dù tivi gắn mác Full-HD hay HD-ready cũng đều là dòng tivi có

độ phân giải cao, được áp dụng công nghệ khác nhau nhưng vẫn hiển thị sắc néthơn tivi bóng đèn thường Hai công nghệ này được phân biệt như sau

 HD Ready :

Cho phép trình chiếu các nội dung độ nét cao ở độ phân giải HD thôngqua cac giao tiếp component (Y/Pb/Pr), HDMI và DVI Các tivi này phải có

độ phân giải chuẩn ( Native Resolution) thấp nhất là 720p để được gọi là tiviHD-ready.Chuẩn giao tiếp component(Y/Pb/Pr) dùng tín hiệu analog được

hỗ trợ bởi các loại tivi HD nhằm tương thích với các nguồn nội dung HDhiện đang có trên thị trường, còn HDMI và DVI đêu là chuẩn tín hiệu digital

 Full HD :

Full-HD cho phép xử lý và hiển thị tín hiệu tivi cũng như các nội dung

HD khác ở độ phân giải 1080p, độ phân giải mặc định là 1920x1080 Ngoài

ra có một số dòng tivi gắn mác Full-HD 1080i va 1080p cùng độ phân giải1920x1080 nhưng thực chất khác nhau hoàn toàn Công nghệ HD 1080i có

1080 dòng quét xem kẽ ( interlaced scan) nên để quét hết màn hình côngnghệ này cần quét 2 lượt, lượt đầu các dòng lẻ, lượt sau các dòng chẵn Nóitóm lại, 1080i chỉ thể hiện được 540 dòng quét cùng một lúc nên hình ảnhkhông đẹp bằng Full-HD khi chuyển từ khung này sang khung khác

Trong khi đó, chuẩn 1080p ( chính là Full-HD) có 1080 dòng quétđồng bộ (progressive scan), cho phép thực hiện 1080 dòng quét một lúc trênhình ảnh mượt mà và rõ nét ngay cả khi chuyển tiếp giữa các khung hình Cóthể nói Full-HD là chuẩn cao nhất hiện nay đối với HDTV