Quy trình công nghệ điện ảnh hiện đại

Quy trình công nghệ điện ảnh hiện đại phát triển giúp ngành điện ảnh nước ta tránh được khả năng tụt hậu quá xa so với thế giới công nghệ

Lời cảm ơn

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này trước tiên em xin chân thành cảm ơntoàn thể các thầy cô giáo trong Trường Đại Học Sân Khấu Điện Ảnh Hà Nội Nóichung và toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Kinh Tế Kỹ Thuật Điện Ảnh nóiriêng

Đồng thời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đên thầy giáo hướng dẫnthực tập, Thầy Đỗ Quốc Dũng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo mọi điều kiệnthuận lợi để cho e hoàn thành đề tài này một cách tốt nhất

Từ đầu học kỳ II của năm học 2009-2010, nhà trường và thầy trưởng khoa,NGƯT – TS Nguyễn Xuân Thành đã tạo mọi điều kiện cho em được đi thực tậptại Trung Tâm Kỹ Thuật Điện Ảnh trong khoảng thời gian từ 19/3 đến 10/5/2010,trước khi bước vào thực tập chính thức tại xưởng kỹ thuật Video và phụ đề phimNegative của Trung tâm Được đến tham quan và thực hành ở xưởng in tráng củatrung tâm Kỹ Thuật Điện Ảnh em mới thấy được tầm quan trọng của việc in tráng

và sự phát triển của nền điền điện ảnh Việt Nam Sau đó, trong khoảng thời gianthực tập chính thức tại tại xưởng kỹ thuật Video và phụ đề phim Negative, được sựchỉ bảo hết sức tận tình của thầy Nguyễn Quốc Dũng em có thể học cách vận hànhmáy, tháo lắp phim, trực tiếp tìm hiểu trên máy móc thực tế

Bên cạnh đó em muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các anh, chị tạiTrung Tâm Kỹ Thuật Điện Ảnh Sau gần hai tháng thực tập, các thầy, các chú, cácanh, chị đã luôn nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp tài liệu cần thiết cũng như chỉ bảo,hướng dẫn cho em biết được cách sử dụng, quy trình hoạt động, thu thập nhữngkiến thức thực tế để củng cố lại hệ thống kiến thức đã được học trong trường lớp,giúp em có thể hoàn thiện tốt đồ án tốt nghiệp của mình một cách thuận lợi

Nhân đây em xin gửi lời cám ơn đến các người thân trong gia đình, bạn bè,những người đã luôn ở bên, ủng hộ, giúp đỡ em trong xuốt quá trình thực hiện đềtài này

Em xin chân thành cảm ơn!

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 1

I.1 Lời giới thiệu

Trong quy trình công nghệ hiện đại hiện nay, trên thế giới nói chung và nước

ta nói riêng đang có một sự phát triển mạnh mẽ Đó là sự áp dụng quy trình côngnghệ điện tử số vào trong điện ảnh Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuậthiện nay đã giúp được con người trong các lĩnh vực mà trong đó có Điện Ảnh Các

hệ dựng phi tuyến, kỹ xảo, các phần mềm 2D, 3D - Studio ra đời lần lượt và đượcứng dụng vào trong thực tế dùng cho quy trình công nghệ điện ảnh hiện đại

Sự lưu trữ và chuyển đổi trên các vật liệu ghi là phim điện ảnh 8mm, 16mm,35mm và băng từ các cỡ Các hệ thống dựng trong điện ảnh và truyền hình đượcthực hiện không mấy khó khăn nhờ kỹ thuật mới này Còn về chất lượng hình ảnh

mà nó đem lại cho ta khi thực hiện chuyển đổi thì rất khả quan Các tín hiệu đầuvào rất đa dạng có thể là băng từ, đĩa và phim nhựa các cỡ Đầu ra là các tín hiệuthành phần tương ứng với các tiêu chuẩn của các thể loại thành phần video khácnhau và được ghi trên các vật liệu khác nhau như đĩa CD, DVD, VCD, băng hình,truyền hình có độ nét cao ( HDTV), phim nhựa các cỡ

Quy trình công nghệ điện ảnh hiện đại phát triển giúp ngành điện ảnh nước tatránh được khả năng tụt hậu quá xa so với thế giới công nghệ Hiện nay như ta biết

có những sản phẩm điện ảnh có giá trị nghê thuật rất cao, nội dung phim rất haynhưng vấn đề kỹ thuật của phim thì lại kém hơn rất nhiều so với kỹ thuật của nướcngoài Đó là điều có thể hiểu được khi máy quay phim nhựa của chúng ta cũ hơnmáy quay phim nước ngoài bao nhiêu thế hệ máy do đó chất lượng hình ảnh và độrung hình cho phép cũng không thể so sánh được với phim của các nước lân cậnnhư Trung Quốc, Thái Lan chú đừng nói đến Mỹ và các nước Tây Âu Về âmthanh chúng ta cũng khô thể bằng họ khi mà họ đx phát triển lên từ bốn đến 6đường tiếng trên một bản phim, hay 7 kênh Dolby Đó là âm thành Sourround, âmthanh vòng, âm thanh lập thể đa chiều Hay chí ít thì các thiết bị điện tử khác dùngbăng từ, đĩa ngày nay họ cũng đã tiến tới hai kênh đường tiếng để có hiệu ứng âmthanh thay cho âm thanh mono truyền thống

Vậy tại sao quy trình công nghệ điện ảnh lại phát triển?

Ngày xưa khi nền khoa học kỹ thuật chưa phát triển thì những ứng dụng của kỹthuật đện tử số vào điện ảnh và truyền hình còn rất hạn chế, nguồn băng từ dùngtrong truyền hình rất hiếm Người ta phải dùng phim nhựa để quay, khi về họ intráng rồi nhờ máy chiếu lên màn ảnh Sau đó dùng camera thu lại Tế bào quangđiện biến tín hiệu quang thành tín hiệu điện đưa vào bộ trộn sóng và phát lêntruyền hình Trong quy trình đó xuất hiện một số nhược điểm sau

Qua cả một khâu in tráng rất cầu kỳ, tốn kém người làm biên tập gặp rất nhiềukhó khăn không như dùng băng từ quay về là có thể biên tập được ngay và pháttrực tiếp dễ dàng Một nhược điểm nữa là phương pháp trên vẫn chưa khắc phụcđược sự đồng bộ của tần số chiếu phim nhựa và tần số phát của truyền hình.

Ngày nay với sư phát triển của khoa học kỹ thuật Quy trình công nghệ điệnảnh hiện đại ra đời cho phép khắc phục những thiếu sót đó và chất lượng hình ảnh

đã được nâng cao rõ rệt

Sự đồng bộ ăn khớp nhau và nhất là sự chuyển đổi thể loại lưu giữ tín hiệutrên vật liệu ghi một cách dễ dàng, nhanh chóng Giữa băng từ, phim nhựa các cỡ,đĩa VCD, CD – rom, thực hiện chuẩn nén hình ảnh MPEG Đó là cách chuyển hóa

và ứng dụng một cách hài hóa giữa điện nahr và truyền hình nhờ các thiết bị điện

tử, tin học, điện tử số Truyền hình phát triển mạnh mẽ nhờ ứng dụng các thiết bịcủa khoa học kỹ thuật hiện đại Sự phát triển nhảy vọt cua kỹ thuật điện tử số kéotheo truyền hình phát triển lên một mức cao hơn nhờ đó áp dụng tất cả những thiết

bị của ngành vô tuyến điện tử mới ra đời vào các khâu trong quá trình sản xuấtchương trình do đó hiệu quả hình ảnh và âm thanh được cải tiến rõ rệt

Các hệ dựng phi tuyến, dựng kỹ sảo với tốc độ cực nhanh Vì vậy để chođiện ảnh phim nhựa cũng phát triển được thì giữa ảnh điện ảnh và truyền hình phải

có sự kết hợp chuyển hóa được các thể loại vật liệu ghi cho nhau Nhờ ứng dụngcải tiến thiết bị điện tử dùng để dựng hình sẵn có của ngành truyền hình Áp dụngvào trong việc dựng phim làm kỹ sảo bằng máy vi tính chuyên dụng Sau đóchuyển đổi bắn tín hiệu qua phim nhựa Dựng bản phim điện ảnh theo bản phimvideo chuẩn đã dựng từ trước, giảm được thời gian và sự tốn kém vô ích Các nàyrất nhanh và rất ưu việt nó có thê giúp cho điện ảnh và truyền hình trao đổi đượccác sản phẩm cần thiết như phim điện ảnh hoặc như các chương trình phim củatruyền hình có thể chuyển qua phim nhựa để mang đi chiếu ở các rạp hay quantrọng hơn nữa là có thể chỉnh sửa và tu sửa lại những bản phim nhựa mang nhữngtài liệu quý về khoa học và lịch sử

và cuối cùng cho ra các sản phẩm gồm các thể lạo phim nhựa, phim video vàvideo CD chất lượng cao Để đạt được những công nghệ phim 3 chiều và chất

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 3

lượng âm thanh lập thể điều kô thể thiếu được là sự chuyển đổi từ phim nhựa sangbản phim điện tử để dựng và làm kỹ sảo trên máy tính chuyên dụng vì vậy emchọn đồ án tìm hiểu về thiết bị chuyển đổi Telecine FDL Quada để hiểu sâu hơn

về quá trình chuyển đổi đó mà em mới được nghe và học qua trong suốt quá trìnhtheo học tại trường Đại Học Sân Khấu Điện Ảnh

Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu tại Trung Tâm Kỹ Thuật Điện Ảnh, quanhững ý kiến tham khảo, đóng góp của Thầy Cô và bạn bè và đặc biệt là sự giúp

đỡ chỉ bảo tận tình của tất cả các chú, bác, ảnh chị trong xưởng Kỹ Thuật Video vàphụ đề phim Negative của Trung Tâm Em đã được tiếp xúc và nghiên cứu về thiết

bị chuyển đổi Telecine FDL Quadra và hiểu biết thêm về một số thiết bị chuyểnđổi Telecine khác Trong khóa luận tốt nghiệp này em xin trình bày đồ án củamình với đề tài: “ Thiết bị chyển đổi Telecine FDL Quadra” Trong đó em chỉ chú

trọng đi sâu vào hai hệ thống sau: Hệ thống quang học chiếu sáng và hệ thống cơ khí vận chuyển phim.

Em rất mong có sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để

đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

I.3: Mục đích nghiên cứu.

Mục đích nghiên cứu của đồ án tốt nghiệp của em là tìm hiểu cấu tạo, chức năng và hoạt động của thiết bị chuyển đổi Telecine FDL Quadra đặc biệt đi sâu

vào hệ thống quang học chiếu sáng và hệ thống cơ khí vận chuyển phim Hệ thống

chuyển đổi quang điện và các chuẩn đầu ra của thiết bị cũng được em nói đến để làm rõ thêm về hai hê thống chính trong đồ án Ngoài ra trong đồ án em còn tìm hiểu thêm một số thiết bị chuyển đổi Telecine khác, để tìm ra cách cải tiến và xu hướng phát triển của các thế hệ thiết bị chuyển đổi Telecine

I.4: Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu.

I.4.1: Đối tượng nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là thiết bị chuyển đổi Telecine FDL Quadra

mà Trung Tâm Kỹ Thuật Điện Ảnh đang khai thác và sử dụng

I.4.2: Phạm vi nghiên cứu

Do thiết bị chuyển đổi Telecine FDL Quadra có rất nhiều bộ phận chức năng

mà do thời gian nghiên cứu có hạn nên trong đồ án tốt nghiệp của mình em chỉ tậpchung nghiên cứu về hai hệ thống đó là Hệ thống quang học chiếu sáng và hệ thống cơ khí vận chuyển phim

I.5: Phương pháp nghiên cứu

Để hoàn thành đồ án này em đã nghiên cứu rất kỹ về cấu tạo cũng như chức năng và nguyên lý hoạt động của hai hệ thống quang học chiếu sáng và hệ thống quang học vân chuyển phim của thiết bị chuyển đổi FDL Quadra Bên cạnh đó đi cùng việc dịch tài liệu về thiết bị và quan sát trên thực tế em đã rút ra được nhiều

bộ phận quan trọng khác cần nói đến như bộ cảm biến CCD, động cơ Servo, một

số chuẩn tín hiệu video Những bộ phận đó để giúp ta hiểu thâm về hoạt động và

cơ cấu chính của thiết bị đang nghiên cứu

Trong quá trình viết đồ án em cũng đã tham khảo ý kiến của các thầy và anh chịphòng ban để tìm hiểu hoạt động và chức năng của một số thiết bị chuyển đổi Telecine khác để tìm ra hướng giải quyết của thiết bị hiện tại và biện pháp nâng cấp cũng như xu hướng pháp triển của thiết bị và đồ án sau này

I.6: Kết cấu của đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 4 phần chính như sau;

A Phần mở đầu:

I.1 Lời giới thiệu

I.2 Lý do chọn đề tài

I.3: Mục đích nghiên cứu

I.4: Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

I.4.2: Phạm vi nghiên cứu

I.5: Phương pháp nghiên cứu

I.6: Kết cấu của đồ án tốt nghiệp

B Phần nội dung: Gồm 3 chương

CH¦¥NG I : C¥ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG CỦA THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI TELECINE

I.1 Lịch sử của thiết bị chuyển đổi Telecine và các phương pháp chuyển đổi khung hình cho phù hợp giữa truyền hình và điện ảnh

I.I.1 Lịch sử của thiết bị chuyển đổi Telecine

I.I.2 Các phương pháp được đưa ra

I.I.3 Một số chuẩn băng, phim nhựa, video và nhược điểm của quá trình chuyểnphim sang băng

I.I 3.A: Các dạng tín hiệu video tương tự

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 5

I.I 3.B Các dạng tín hiệu video số.

I.I 3.C: Các tiêu chuẩn định dạng tín hiệu video

I.I.4.A1 Điểm qua về truyền hình chất lượng cao HDTV

I.I.4.A2 Một số chuẩn băng, phim nhựa, video hiện hành

I.I.5 Phương pháp quét tia điện tử và nghuyên lý làm việc của thể loại máyTELECINE

I.I.5.a Phương pháp quét tia điện tử

I.I.5.b Nghiên cứu nguyên lý làm việc của thể loại máy TELECINE

A Chức năng và nhiệm vụ của máy

A.1 Chức năng

A.2 Nhiệm vụ

B Giới thiệu chung về thiết bị chuyển đổi FDL Quadra và một số thiết bị chuyển

đổi Telecine khác

B.1 Giới thiệu về thiết bị chuyển đổi FDL Quadra

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA

HỆ THỐNG QUANG HỌC, HỆ THỐNG CƠ KHÍ VẬN CHUYỂN PHIM VÀ TÌM HIỂU MỘT SỐ HỆ THỐNG KHÁC CỦA THIẾT BỊ

CHUYỂN ĐỔI TELECINE QUADRA

II.I Tồng quát về các khối cấu tạo của thiết bị chuyển đổi TELECINE Quadra

II.I.1 Sơ đồ và tính năng của các khối chung của các máy TELECINE

II.I.2 Sơ đồ và cấu tạo của Thiết bị chuyển đổi TELECINE Quadra

II.II Hệ thống quang học của thiết bị chuyển đổi Telecine FDL Quadra

II.III Hệ thống cơ khí vận chuyển phim của thiết bị chuyển đổi Telecine FDLQuadra

II.III Chuyển đổi tín hiệu từ quang sang điện, cảm biến CCD

CHƯƠNG III : NHỮNG ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM RÚT RA QUA

NGHIÊN CỨU THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI TELECINE FDL QUADRA VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA THIẾT BỊ TELECINE HIỆN ĐẠI

III.1 Những ưu và nhược điểm rút ra qua nghiên cứu thiết bị chuyển đổi TelecineFDL Quadra

III.1.a Kỹ thuật số ứng dụng trong thiết bị chuyển đổi Telecine

III.1.b Ưu điểm của các thiết bị chuyển đổi Telecine hiện nay

III.1.c Nhược điểm của các thiết bị chuyển đổi Telecine hiện nay

Bộ phận quyết định chất lượng hình ảnh – hướng giải quyết

I.I.1 Lịch sử của thiết bị chuyển đổi Telecine

Khi ngành truyền hình phát triển cộng theo sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹthuật khiến các người sản xuất chương trình truyền hình nhận ra rằng họ cần nhiềuhơn những chương trình truyền hình trực tuyến Bằng cách chuyển đổi từ phimnhựa sang băng từ họ có thể làm được rất nhiều: Họ có thể lưu trữ dưới dạng đĩaVCD, băng từ và chỉnh sửa nó theo mục đích của mình Tiền thân của công nghệchuyển đổi hình ảnh từ phim nhựa sang băng từ là phương pháp chuyển đổi trựctiếp Người ta chiếu phim nhựa lên màn ảnh và dùng Camera thu lại trên băng.Cách chuyển đổi này được thực hiện khi công nghệ truyền hình bắt đầu phát triển

và nó được sử dụng rất nhiều vì khi đó các vật liệu ghi hình từ tính rất hiếm, nên

có thể làm được các chương trình truyền hình người ta thường sử dụng các phimnhựa để quay mang về in tráng sau đó dùng máy chiếu chiếu lên màn ảnh DùngCamera thu lại và phát sóng lên truyền hình Đó chính là phương pháp chuyển đổi

cổ điển nhất và là cơ sở để ra đời các thiết bị Telecine

I.I.2 Các phương pháp được đưa ra

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 7

Hình 1: thiết bị chuyển đổi Telecine

Thay vì việc chọn lọc một đầu ra chuẩn cho việc chuyển đổi từ phim sang băng thìngười ta quyết định đưa ra một giải pháp mới “ chuyển hình ảnh từ phim nhựasang một bản phim điện tử chuẩn” Bản phim này đảm bảo được các tính chất ảnh

số tạm thời như bản phim nhựa gốc, có chứa toàn bộ những chi tiết hình ảnh thựcnhờ lộ sáng ở tốc độ 24h/s Để là bản phim cho phim nhựa, tín hiệu video cũngphải được quét vào ở tốc độ 24h/s Tuy nhiên sự khác biệt khung hình giữa phim

và truyền hình ( phim 24 khung hình/s còn truyền hình 25 – 30 khung hình/s )nghĩa là chỉ cần chiếu một bộ phim lên truyền hình sẽ có sự nhấp nháy và có sựthay đổi giữa khung hình phim và truyền hình

Nguyên lý cơ bản nhất để điều chỉnh hiện tượng khuyết hình còn tồn tại cho cácchuẩn phim nhựa có mặt hiện nay đó là quét từng dòng theo chiều ngang phim và

từ cạnh trên xuống cạnh đáy khuôn hình theo chiều dọc Bản phim điện tử sẽ đượcdùng trong suốt quá trình hiệu chỉnh màu, độ mịn hạt và tu sửa, ổn định hình vànếu có thể cả trong quy trình dựng sao cho đạt mục đích cuối cùng tại hộp chuyểnđổi: đầu ra của bản video theo tiêu chuẩn yêu cầu Tại bộ chuyển đổi người ta cóthể bật công tắc lựa chọn hệ video cần sang tương ứng với các hệ đang được sửdụng

Biện pháp được đưa ra cho việc chêng lệch giữa các khung hình tỷ lệ hay tốc độđổi hình từ 24 h/s sang 25 h/s hoặc 30 h/s là ta phải thực hiện hình nội suy, dùng tỷ

lệ giảm 3/ 2 tạo tốc độ 30 h/s hoặc 60 nửa ảnh / s

Hình 2 – 3: Tỷ lệ giảm 3:2 và 6:4 ( Pulldown 3: 2 và Pulldown 6 :4)

Đối với những nước có sử dụng hệ truyền hình là hệ Pal hoặc Secam thì phimtruyền hình thường được cho chiếu ở 25 khung hình/s điều này phù hợp với chuẩnphát sóng hệ Pal và Secam nên việc chuyển đổi từ phim sang video rất đơn giản.Đối với mỗi khung phim tương ứng với mỗi hinh video được ghi lại

Hình 4: Hình ảnh khi thực hiện quét theo tỷ lệ 2 : 2

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 9

Tại Hoa Kỳ và các nước khác nơi mà truyền hình sử dụng tần số 60Hz quét dọc,

và được phát sóng với tốc độ 29,97 khung hình / s mà phim truyền hình lại đượcquay bởi 24 khung hình / s nên họ sử dụng kỹ thuật Pulldown 3:2 để chuyển đổigiữa 24 – 29,97 khung hình /s Điều này được thực hiện theo hai bước Bước đầutiên là để làm chậm sự chyển động của phim 1/1000 Sự thay đổi này là khôngđáng kể về tốc độ của người xem, và làm bộ phim giữ nguyên tại 23,976 khunghình /s Bước thứ hai là phân chia lại các khung hình video hay dúng hơn là bằng

kỹ thuật sẽ có bốn khung hình của phim cho 5 khung hình video

Bốn khung hình được kéo dài thành 5 khung hình bằng cách khai thác tính chấtcủa tần số 60Hz và tính nội suy của hình ảnh tức là trên thực tế sẽ có hai hình ảnh

không đầy đủ nhưng đối với sự lưu ảnh trên võng mạc thì chúng ta cũng không thểnhận ra được Sự chuyển đổi được thể hiện trên hình:

Hình 5: Mô tả chi tiết quá trình chuyển đổi của kỹ thuật pulldownd 3 :2

Hình 6: Mô tả hình ảnh trên phim của kỹ thuật pulldownd 3 :2

I.I.3 Một số chuẩn băng, phim nhựa, video và nhược điểm của quá trình chuyển phim sang băng

I.I 3.A: Các dạng tín hiệu video tương tự.

Tín hiệu video có được từ Camera tạo ra (hình 38) có 3 loại tín hiệu video tương

tự (analog) thường gặp:

♦ Tín hiệu video component là tín hiệu video thành phần gồm 3 thành phần : Thành phần chói Y, thành phần hiệu số màu R-Y và thành phần hiệu số màu B-Y Tín hiệu này là tín hiệu chưa mã hóa hệ màu, và chỉ phụ thuộc vào số dòng ảnh như 525 dòng/ảnh hoặc 625 dòng/ảnh, thuộc tiêu chuẩn FCC hoặc CCIR

Tín hiệu video component đôi khi còn được gọi là Y, Cr, Cb hoặc Y, U, V Các tínhiệu này không phụ thuộc vào hệ màu

♦ Tín hiệu video composite là tín hiệu video tổng hợp gồm thành phần chói Y (luminance) và tín hiệu màu C (chrominance) Cả hai thành phần tín hiệu này được kết hợp với nhau và có ký hiệu là Y+C

Tín hiệu video composite là tín hiệu đã được mã hóa màu C, tùy theo hệ mã hóa như hệ NTSC hoặc PAL hoặc SECAM, mà Burst màu sẽ có tần số fSC (sóng mang màu phụ) khác nhau

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 11

Hình 7: Cổng ra tín hiệu video trong camera

- Video composite hệ NTSC có fSC là 3,58Mhz

- Video composite hệ PAL có fSC là 4,43Mhz

Video composite hệ SECAM có fSC(R) là 4,406Mhz và fSC(B) là 4,25Mhz

♦ Tín hiệu S-Video hoặc S-VHS (Super Video Home System) là tín hiệu gồm thành phần chói Y (luminance) và tín hiệu màu C (chrominance) Cả hai thành phần tín hiệu này được tách riêng biệt và có ký hiệu là Y/C

Tín hiệu C là tín hiệu màu đã được mã hóa tùy theo hệ màu như NTSC, hoặc PAL

I.I 3.B Các dạng tín hiệu video số.

Tín hiệu gốc là tín hiệu video tương tự được chuyển đổi sang tín hiệu số được thựchiện bởi công việc lấy mẫu tín hiệu với tần số lấy mẫu là fS phải lớn hơn hoặc bằng hai lần tần số cao nhất của tín hiệu tương tự fa (fS ≥ 2.fa) và mỗi mẫu được lượng tử hóa bởi các bit nhị phân với mã hóa 8 bit hoặc 10 bit Kết quả xuất ra là tín hiệu số dạng mã bit nhị phân kiểu song song hoặc cũng có thể kiểu dạng ra là các bit nối tiếp tuỳ theo mạch chuyển đổi (hình 2)

Các thiết bị mới công nghệ số có các cổng giao tiếp dạng tín hiệu vào và ra là tín hiệu số, các tín hiệu số thường gặp như:

(1) SDI (Serial Digital Interface): Tín hiệu số truyền nối tiếp Tín hiệu này có các

định dạng theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau như:

◊ SD-SDI tiêu chuẩn SMPTE 259M : Là tín hiệu video số có định dạng khuôn hình tỉ lệ 3x4 độ phân giải tiêu chuẩn SD (Standar Definition)

- Tín hiệu video hệ NTSC:

Tần số lấy mẫu fS = 4.fSC = 4 x (3,58Mhz) = 14,32Mhz

Bit mẫu: 10bit/mẫu

Tốc độ bit truyền SDI: 14,32 x 10 = 143,2 Mbit/s

- Tín hiệu video hệ PAL:

Tần số lấy mẫu fS = 4.fSC = 4 x (4,43Mhz) = 17,72Mhz

Bit mẫu: 10bit/mẫu

Tốc độ bit truyền SDI: 17,72 x 10 = 177,2 Mbit/s

- Tín hiệu video component 525/60 hoặc 625/50

Tần số lấy mẫu: 13,5 Mhz , bit mẫu 10bit/mẫu

Lấy mẫu: 4:2:2

Tín hiệu chói Y: 13,5 x 10 = 135Mbit/s

Tín hiệu R-Y: 6,75 x 10 = 67,5Mbit/s

Tín hiệu B-Y: 6,75 x 10 = 67,5Mbit/s

Tốc độ bit truyền SDI là 270Mbit/s

Lấy mẫu: 4:1:1

Tín hiệu chói Y: 13,5 x 10 = 135Mbit/s

Tín hiệu R-Y: 3,375 x 10 = 33,75Mbit/s

Tín hiệu B-Y: 3,375 x 10 = 33,75Mbit/s

Tốc độ bit truyền SDI là 202,5Mbit/s

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 13

Lấy mẫu: 4:4:4

Tín hiệu chói Y: 13,5 x 10 = 135Mbit/s

Tín hiệu R-Y: 13,5 x 10 = 135Mbit/s

Tín hiệu B-Y: 13,5 x 10 = 135Mbit/s

Tốc độ bit truyền SDI là 405Mbit/s

◊ HD-SDI tiêu chuẩn SMPTE 292M : Là tín hiệu video số có định dạng khuôn hình tỉ lệ 9x16 hình ảnh độ phân giải cao HD (High Definition) Được xác định với các điểm ảnh hàng ngang 1920 pixel và chiều dọc 1080 pixel

Hình 8: đồ thị lấy mẫu và dự liệu song song theo thời gian

- Truyền hình có độ nét cao HDTV 1080i (interlace) thực hiện quét xen kẽ luân phiên bán ảnh lẻ và bán ảnh chẵn

Tốc độ bit truyền HD-SDI 1080i SMPTE 292M là 1.485Mbit/s (áp dụng trong truyền hình HDTV)

- Hình ảnh có độ nét cao 1080p (progressively) thực hiện quét liên tục từ trên xuống dưới của một hình, tạo ra hình ảnh đẹp và mịn hơn 1080i 1080p cho hình ảnh đầy đủ (full HD) Kỹ thuật này áp dụng trong phim cenima màn ảnh rộng hoặc

từ đĩa DVD

Tốc độ truyền HD-SDI 1080p còn được gọi là 3G-SDI có tốc độ bit là 2,97Gbit/s

thuộc tiêu chuẩn SMPTE 424M (áp dụng trong phim ảnh DVD).

◊ SD-SDI tiêu chuẩn SMPTE 272M (embeded digital stereo audio) : là tín hiệu video số định dạng khuôn hình 3x4 tiêu chuẩn SD có ghép âm thanh số stereo theotiêu chuẩn âm thanh AES/EBU

Âm thanh số tiêu chuẩn AES/EBU gồm

- Có 4 – 8 kênh âm thanh stereo

- Tần số lấy mẫu 32Khz – 48Khz

- Số bit mẫu 16 – 20bit/mẫu

- Tổng trở kháng không cân bằng 75Ω dùng Jack RCA (bông sen)

- Tổng trở kháng cân bằng 110Ω dùng Jack XLR (Canon)

SD-SDI tiêu chuẩn SMPTE 272M có ghép âm thanh stereo Tốc độ bit truyền ≈ 270Mbit/s

◊ HD-SDI tiêu chuẩn SMPTE 299M (embeded digital stereo audio) : là tín hiệu video số định dạng khuôn hình 9x16 tiêu chuẩn HD có ghép âm thanh số stereo theo tiêu chuẩn âm thanh AES/EBU

HD-SDI định dạng 1080i (1080i/50, 1080i/60) hoặc 1080p/24, 1080p/30 tiêu chuẩn SMPTE 299M có ghép âm thanh stereo Tốc độ bit truyền ≈ 1,5Gbit/s

(2) ASI (Asynchrous Serial Interface): Dữ liệu số truyền nối tiếp không đồng

bộ, được sử dụng trong truyền hình kỹ thuật số DVB (Digital Video

Broadcasting) Dữ liệu truyền ASI là dòng truyền các gói MPEG-2 Dữ liệu này đãđược nén, bao gồm các gói thông tin video, audio và các bảng text

DVB-ASI theo tiêu chuẩn SMPTE 310M là dòng truyền MPEG-2 TS (Transport Stream) Tốc độ truyền là 19,4Mbit/s hoặc 38,8Mbit/s Dữ liệu được truyền trên cáp đồng trục có trở kháng 75Ω, giao tiếp bằng cổng nối BNC

(3) DVI (Digital Visual Interface): Tín hiệu hình ảnh số được ghép tổ hợp nhiều

đường chung trên một cáp đơn, băng thông truyền dẫn 160Mhz, dùng kết nối với màn hình monitor LCD loại VGA hoặc SVGA

(4) HDMI (High Defination Multimedia Interface): Là tín hiệu bao gồm : Video

không nén và 8 kênh âm thanh số, và được ghép chung tổ hợp truyền dẫn trên một

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 15

cáp đơn với cổng giao tiếp HDMI Loại tín hiệu này áp dụng trong truyền hình số HDTV và đĩa DVD, hỗ trợ kết nối hiển thị hình ảnh và âm thanh trên màn hình có dịnh dạng khuôn hình 9x16

(5) DV 1394: là tín hiệu ngõ ra hoặc ngõ vào của Camera số Tín hiệu DV từ

camera số có định dạng kích thước khuôn hình 720 pixerl hàng ngang 480 pixel hàng dọc, với tỉ lệ nén 5:1 Tốc độ truyền dữ liệu 480Mbit/s

Cổng vào/ra tín hiệu DV được hỗ trợ giao tiếp máy tính PC theo chuẩn IEEE 1394

Tiêu chuẩn IEEE 1394 là chuẩn kết nối giao tiếp máy tính PCI, còn có tên là ilink hoặc Fire wire

Hình 8: Các chuẩn định dạng kích thước khung màn hình

DV-1394 có 2 loại jack kết nối:

- Jack có 6 chân (jack DV lớn)

- Jack có 4 chân (jack DV nhỏ)

I.I 3.C: Các tiêu chuẩn định dạng tín hiệu video.

Các chuẩn định dạng kích thước khung màn hình được xác định bởi số pixel hàng ngang và số dòng pixel hàng dọc, đựơc minh họa ở hình 40

Các tiêu chuẩn định dạng tín hiệu video số, và các đầu nối được liệt kê trong bảng

1 và hình 41

Hình 9: Các đầu nối chuần video số hiện dùng

I.I 4.A1: Điểm qua về truyền hình chất lượng cao HDTV

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 17

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

1958 đã tạo ra một hệ 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 vềngười Nhật năm 1969 nhưng vì “lý do kỹ thuật” nên không 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, chođến nay các chương trình HDTV đã chiếm 50% ở Mỹ và đã có mặt tại Việt Nam.HDTV ( High Definision Television) nghĩa là truyền hình độ nét cao hay truyềnhình độ phân giả cao Hiểu một cách nôm na thì đó là một công nghệ truyền hìnhảnh với độ nét cao, hình ảnh từ phía phát được chia làm các ô nhỏ ( hay có thể gọi

là điểm ảnh) rồi truyền đến tivi của người xem, tại màn hình của tivi sẽ sắp xếp lạicác điểm ảnh đó theo đúng trình tự như ở bên phát thực hiện Vì vây nếu số lượngđiểm ảnh này ít thì hình ảnh sẽ không mịn, không nét Đặc biết với màn hình cỡlớn thì sự thô của hình sẽ càng rõ rệt HDTV giả quyết vấn đề này bằng cách chiahình ảnh trong HDTV cao hơn đến 5 lần trong truyền hình tiêu chuẩn SDTV trướcđây và hiện nay Cũng giống như một tấm hình được chụp bằng loại máy ảnh cónhiều Megapixel hơn một tấm ảnh chụp bằng điện thoại di động hay máy chụp ảnh

Trước đây, để thỏa mãn niềm đam mê, những tín đồ của công nghệ HD tại ViệtNam chỉ có một lựa chọn duy nhất là lên mạng down phim về xem với các hệthống HTPC tự chế, rồi chia sẻ phim với nhau, bởi đầu tư cho một chiếc đầu vàmột loạt đĩa Blu-ray vẫn đang là một khoản đầu tư lớn mà không phải ai cũng cóthể kham nổi Giờ đây, chỉ phải bỏ ra chi phí ban đầu khoảng 4,5 triệu đồng, ngườixem truyền hình Việt Nam có thể thoải mái thưởng thức các kênh truyền hình độnét cao với nội dung hết sức phong phú, có thuyết minh, phụ đề tiếng Việt Vớisản phẩm đầu thu và giải mã tín hiệu truyền hình HD, cùng dịch vụ truyền hình độphân giải cao HDTV, đã xuất hiện như một ly nước mát, làm thỏa cơn khát HDcủa người xem truyền hình Việt Đó là lý do, sản phẩm này đang ngày càng đượcnhiều người tiêu dùng lựa chọn

I.I.4.A2 Một số chuẩn băng, phim nhựa, video hiện hành

Trong thời kỳ hiện tại thì các phương pháp chuyển các sản phẩm điện ảnh từ phimnhựa sang băng từ video có giá thành không rẻ và trở nên vô cùng phức tạp do sựphát triển nhanh chóng các chuẩn phát hình băng video lấy từ một phim nhựa gốc.Bởi vậy đối với từng trường hợp lại phải có một phương pháp chuyển riêng chochất lượng hình ảnh đảm bảo, thế nên giá thành toàn bộ của phim nhựa và giácông lao động khác như hiệu chỉnh màu sắc mỗi lần mỗi khác Công nghệ điệnảnh truyền hình đã đề xướng ra một phương pháp thay thế cho phương pháp hiệnhành đó là một sự chuyển đổi hình ảnh từ phim nhựa sang băng nhằm phục vụ chokhâu phát hành băng video Họ tạo ra bản phim điện tử gốc đại diện cho bản phimnhựa gốc, tương thích với tất cả các đầu ra khác nhau Thông thường việc chuyểnphim nhựa sang băng tuân theo các chuẩn truyền ảnh video 525/60 đối với Bắc

Mỹ, 625/50 đối với Châu Âu Chuẩn được chọn trên máy Telecine và theo tần sốlưới điện Chuẩn được sử đụng cho toàn bộ các quá trình tiếp theo như: định màu,dựng băng và cho cả quá trình phát hành cuối cùng Một sự lựa chọn khác dựa vàophần hình ảnh được truyền lên một màn hình tivi tương ứng, có kích thước cố địnhcũng được thực hiện ngay trên thiết bị Telecine Hình ảnh video thu được có thể làhình ảnh phối hợp bởi cả hai sự lựa chọn đưa ra Khi các chuẩn càng ngày càngphát triển một cách không ngừng thì vấn đề được đặt ra cho quá trình chuyển đổi

sẽ ngày càng lớn hơn so với lúc ban đầu Vấn đề không đơn giản chỉ là các chuẩnvideo khác nhau, mà càng phức tạp hơn khi xét đến các chuẩn khác của phimnhựa, các phương án tỉ lệ hình khác nhau

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 19

Scan video

và chọn chuẩn

525 NTSC

Chọn hình ảnh phim Pan/Scan

525 NTSC

Chỉnh màu Giảm nhiễu

ổn định hình

Hình 10: Quy trình phim sang băng

và một số chuẩn phim hiện hành

Khi chuyển hình ảnh phim nhựa sang băng video cho phát truyền hình Nếu các

công đoạn dựng phim được tiến hành trên một chuẩn băng video thì ta có một

băng dựng gốc 525 dòng chuẩn NTSC Vậy khi cần chuyển sang băng khác, Châu

Âu chẳng hạn với chuẩn 625/50 thì sẽ có một loạt vấn đề như hiệu chỉnh màu sắc,

giảm tạp âm, giảm nhiễu, ổn định dựng băng Khi chuyển dang chuẩn khác thì sự

Phim Scan video và chọn chuẩn

825 PAL/

SECAM Truyền Scan video

và chọn chuẩn 1125 HDTV

Scan video

và chọn chuẩn US HDTV

Chọn hình ảnh phim Pan/Scan

US HDTV

Chọn hình ảnh phim Pan/Scan

825 PAL/

SECAM

Chỉnh màu Giảm nhiễu

ổn định hình

Chọn hình ảnh phim Pan/Scan

1125 HDTV

Chỉnh màu Giảm nhiễu

ổn định hình Chỉnh màu Giảm nhiễu

ổn định hình

1125 HDTV Truyền

US HDTV Truyền

giảm từ 60Hz xuống 50Hz cũng làm cho hình ảnh trở nên xấu vấn đề không phảiđơn giản chỉ là các chuẩn video khác nhau mà sẽ càng phức tạp hơn khi xét đếncác chuẩn khác của phim nhựa, các phương án tỷ lệ hình khác nhau … Các hệchuẩn video bây giờ còn phải sang cả truyền hình độ nét cao Vậy điều kiện đặt racho bản phim điện tử là phải đảm bảo được đặc tính không gian của phim nhựacho phép thích ứng với hệ video cao nhất về tiêu chuẩn, thỏa mãn các chuẩn videomới là chuẩn truyền hình độ nét cao cần sử dụng mức độ số hóa tạo điểm

ảnh và số dòng quét chuẩn Đồng thời phải đảm bảo tất cả các chuẩn phim nhựa đề

có thể chuẩn sang tất cả các chuẩn video ở đầu ra

Một số chuẩn phim nhựa Một số chuẩn video đầu ra

625/50 PAL/SECAM D – 2MAC & PAL – Plus

4:3 cả màn hình4:3 khuôn hình 16:94:3 khuôn hình 2,2 – 2,4 (letterbox)4:3 khuôn hình 16:9 hình ảnh điện tửanamophot trên màn hình tỷ lệ 16:94:3 Khuôn hình 2.2 – 2.4 (letterbox)hình ảnh điện tử anamophot trên mànhình 16:9

4:3/16:9 tương thích (PAL – Puls)

1250/50(Eureka( HDTV

Giao diện 59; 94 US HDTV16:9 toàn bộ màn hình16:9 cho tỉ lệ 2,2 – 2,4 letter box

Bảng trên cho ta biết được một số chuẩn phim nhựa và video đầu ra hiện hành Và

do đó sẽ nãy sinh những vấn đề đặt ra do sự khác nhau giữa các chuẩn phim nhựa.Những khó khăn liên quan đến chiều cao của khuôn hình tỉ lệ 1,85:1 chuẩnAcademy ( 35mm thông thường) truyền cho màn hình 4:3 Điều đáng chú ý làmặc dù phần hình ảnh động phải được đóng gói trong khuôn hình tỷ lệ 1,85:1 ởchính giữa khi phim đã sang băng lên màn hình tỉ lệ 4:3 thì thay vào phần cắt bởihình, các phần trên và phần dưới của khuôn hình 1,85:1 lại lộ ra và xuất hiệnnhững thứ mà người ta muốn che giấu trong khuôn hình như micro, camera, … Do

đó chúng ta phải lưu tâm đến điều này vì toàn bộ chiều cao của khuôn hình đều

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 21

được quét ra cho truyền lên màn hình 4:3 ở đầu ra, chỉ có hình ảnh tỉ lệ

1,78:1( 16:9) là có thể quét toàn bộ trên một phần hình khoảng 3/4 hình chính Để

đạt được số đường quét tỷ lệ 16:9 cho HDTV, hình ảnh sẽ được quét toàn bộ chiều

cao khoảng 1000 dòng Nhưng chúng ta phải nhân với số nghịch đảo của 3/4 để

đạt được số đường quét trong bản chuẩn chung có chiều cao đủ cho sang băng

hình ở đầu ra có tỉ lệ 1,78:1 như vậy cần phải quét 1400 – 1500 đường từ hình ảnh

phim nhựa

Hình 11: Sơ đồ chuyển phim sang băng

chuẩn truyền video

I.I.4.B Nhược điểm của quá trình chuyển phim sang băng

Vấn đề đầu tiên chúng ta phải chú ý đó là quét ở đây là quét cách dòng( nửa ảnh)

chứ không phải là quét liên tục với hệ thống xuyên hình hiện tại, điều này không

gây ảnh hưởng gì lớn lắm Nhưng trong tương lai khi mà các phương tiện quét liên

tục trở lên thông dụng trong việc tryền tín hiệu tới từng gia đình, nửa hình sẽ trở

về với việc quét cả hình nhờ hệ thống chuyển đổi ngược từ cùng một hình ảnh gốc

Nguồn phim

tu sửa và ổn định hình

Dùng để truyền sang chuẩn truyền chung

Chyền từ chuẩn chung sang băng

Chuẩn ra của

bộ chuyểnđổi

24/25 hình Post – pro ( giải pháp chọn lựa)Telecine

với cùng một tốc độ nên việc trở về với quét cả hình sẽ không gây bất cứ cảm giáckhó chịu nào về mặt chất lượng hình ảnh thu được

Hình 12: Sơ đồ minh họa sử dụng chuẩn 625/50 và

sự phân chia giữa hai chuẩn

Nên thực tế ta nhận thấy rằng khi chuyển đổi hình ảnh phim ở tốc độ 24 h/s sang

25 h/s ( nhanh hơn 4%) sang VTR 625/50 Cách quét này của Telecine được coi làgiảm xuống theo tỉ lệ 2 ; 2, chuẩn này tương ứng với chuẩn 625 khác Riêng một

số nước phát hệ 525 dòng khác cần phải đưa tốc dộ tới 30 h/s tức là cần quay trởlại 24 h/s rồi dùng tỉ lệ giảm 3/2 Tuy vậy không có nghĩa là Telecine lần nữa Đó

là chuyển đổi trên thiết bị 625/50 VTR Tất cả những gì cần làm là phát 24h/s hoặccao hơn 48 nửa hình/ s và làm chậm lại tất cả các mã thời gian của nó 4% dung saitốc độ cũng được loại bỏ trên bản gốc chuyển đổi Tuy nhiên điều quan trọng nhất

là thực hiện chuyển đổi đơn giản ở đầu vào nhờ lặp lại từng nửa hình với mức kéo3:2 như Telecine co thể làm Khi đã có tốc độ chính xác việc còn lại là tạo mứcquét 525 đường thành 625 đường Công việc này thực ra chỉ là quá trình xóa Các

hệ phát truyền hình khác nhau sẽ nhận được bản phim Video của hệ phát đó,không ảnh hưởng lẫn nhau và không phải bỏ tiền ra mua bất cứ một bộ chuyển đổinào Có thể coi phương pháp này là một Telecine chuyển 525/625 nhưng vì có đầuchuyển đậm bên trong nên người ta chỉ sang băng từ phim có một lần rồi cất phim

đi Như vậy bộ chuyển đổi chuẩn trong thiết bị “đậm” này quả là tốt cho ít nhấtnhững chuẩn băng thông dụng

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A

Telecine

25 hinh/s

Quét cách dòng

Ghi theo chuẩn 625/50

Phát lại theo chuẩn 625/47.952

Phát lại theo chuẩn 625/50

Chuẩn truyền hình Mỹ Chuẩn truyền

hình Quốc Tế

23 Nội suy

625 > 525

Hình 12: Hình ảnh minh họa sử dụng chuẩn 1250/50 Sự phân chia

giữa các chuẩn

Sơ đồ trên đã cho ta thấy được sự rộng mở cho truyền hình độ nét cao HDTV nhờdùng bộ thiết bị 1250/50 VTR Chuẩn đầu ra dùng cho thị trường Mỹ Tại đâycũng giống như trên người ta phát 48 nửa ảnh/s thay cho 50 nửa ảnh/s rồi dùng kỹthuật giảm 3/2 tạo tốc độ 30 hình/s hoặc 60 nửa hình/s đã được đề cập ở phần trên

Nội suy

1152 > 1080

Phát lại theo chuẩn

1250/48

Nội suy

1250 > 1035

Phát lại theo chuẩn

1250/50

Chuẩn truyền hình Mỹ

Chuẩn

truyền 240M

1125/60

Chuẩn truyền Quốc

tế 625/50

Hình 13: Sơ đồ sử dụng hình ảnh Video 24h/s tạo các chuẩn đầu ra

Sơ đồ hình 10 cho ta thấy với hình ảnh 24 hình thì nguyên lý tương tự như trongchuẩn 625 dòng và 1250 dòng Nhược điểm ở đây là không có một đầu ra ti vi nào

có thể duy trì tín hiệu mà không có chuyển đổi ( trong khi trên hai sơ đồ 6, 7 đầu

ra 50 nủa ảnh/s có thể thực hiện ngay lập tức) Tuy nhiên có một ưu điểm là bảncopy đại diện cho 24h/s có thể dùng cho nhiểu thứ hơn cho truyền hình Điện ảnhđiện tử có thể hoạt động rất hợp vớ mức quét liên tục 24 h/s Hình ảnh điện tửchiếu có chất lượng tương ứng với hình ảnh phim nhựa máy chiếu với tần số70Hx, loại trừ hoàn toàn nhảy hình trên màn hình có độ rộng và độ chói cao hơnmàn ảnh rạp thông thường

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A

Quét cách dòng Nội suy

1152 > 1080

Phát lại theo chuẩn

24hình/s

Quét cách dòng Nội suy

1250 > 1035

Phát lại theo chuẩn

25hình/s

Chuẩn truyền hình Mỹ

25

Khuôn hình đưa vào

Dãn hình

Pal / Scan theo tỷ lệ 16 : 9

Nội suy tạo 1080 dòng

Ra 1440

Giảm 3/2 tạo

30 hình/s từ 24 hình

giao diện quét hình

Hình 14: Sơ đồ các bước chuyển Đổi ở đầu ra,chuẩn HDTV

US-Sơ đồ trên minh họa một cách chi tiết những gì có được ở đầu ra của bộ chuyểndổi chuẩn đã nói ở trên Quy trình ở đây được đặt ra để minh họa cho nhũng kháiniệm mà ta đã trình bày ở trên Các hãng phim sản xuất có thể có những cơ cấuthiết bị khác, nhưng chắc hẳn ở một vị trí nào đó vẫn có mặt các quá trình này.Chú ý rằng ở đây ta chỉ minh họa quá trình dãn hình, quét hình Giảm hình khôngthực hiện trên cùng đầu ra quá trình chuyển đổi Trên thực tế tốc độ hình vào

khoảng 23,96 hoặc 29,97 hình/s truyên trực tiếp theo chuẩn Mỹ( không qua chuẩnATSC) Vậy thách thức đưa ra cho các nhà kỹ thuật là nghiên cứu thiết kế sản xuấtchủ yếu là nâng số điểm ảnh tăng dữ liệu và cải tiến các cấu hình chuyển đổi phimsang băng hiện có xuất phát từ các tiêu chuẩn truyền thông Hội đồng công nghệ

đã có đề án về các chức năng của bộ chuyển đổi đầu ra băng với phương phápPhim sang băng hiện hành, một số điểm khác nhau khác biệt ở đề án công nghệtrong phần Telecine va thiết bị ghi video độ nét cao HD – video được tóm tắt trongbảng sau:

- Quét cách dòng và giảm theo tỷ lệ 3/2

THIẾT BỊ VIDEO ĐỘ NÉT CAO ( HD – VIDEO)

- Cho phép ghi và phát tốc độ 24 hình/s

- Cho phép phát lại với tốc độ hình khácvới tốc độ ghi

- Cho phép thực thi chuẩn quét liên tục

- Tốc độ truyền dữ liệu ngoài tăng 30 –40% so với tốc độ truyền dữ liệu truyềnthông độ nét cao

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 27

I.I.5 Phương pháp quét tia điện tử và nghuyên lý làm việc của thể loại máy

TELECINE

I.I.5a Phương pháp quét tia điện tử

1

Hình 15: Sơ đồ mô phỏng quá trình chuyển đổi bằng phương

phap quét tia điện tử

Trên đây là sơ đồ mô phỏng quá trình chuyển đổi bằng phương pháp quét tia điện

19 R

20 G

21 B DK

19,20, 21 điều khiển tín hiệu mầu theo số mũ

Ống nhân quang tiếp nhận ánh sáng dẫn đến dòng chạy từ A đến K và dòng nàyphải hết sức ổn định Ống này chỉ sử dụng được trong khoảng 500 đến 600 giờ thìphải thay thế nếu không sẽ thiếu mầu 7,8,9 hiệu chỉnh màu phù hợp với mắtngười ở từng khu vực 11,12,13 thứ cấp tinh chỉn 18 là ma trận màu

Nguyên lý hoạt động:

Ống phóng tia điện tử qua phim để 3 ống nhân quang 3 5 6 nhận tín hiệu điện tửmang hình ảnh đến dẫn đến dòng chạy từ A đến K, dòng tia điện tử tiếp tụcchuyển đến các khối hiệu chỉnh màu sắc sơ cấp và hiệu chỉnh màu sắc thứ cấp ởđây tín hiệu điện tử được các khối hiệu chỉnh lại để tạo ra từng màu cơ bản Tínhiệu điện đi qua bộ hạn chế để điều chế tín hiệu điên tử sao cho phù họp với từngmàu và được qua ma trận màu để sau đó qua bộ điều khiển tín hiệu màu theo số

mũ Lúc đó hình ảnh ban đầu đã được chuyển thành tín hiệu điện tử mang hìnhảnh được tách ra làm 3 tín hiệu màu cơ bản R, G, B

I.I.5.b Nghiên cứu nguyên lý làm việc của các thể loại thiết bị chuyển đổi TELECINE

A Chức năng và nhiệm vụ của thiết bị Telecine FDL Quadra

A.1 Chức năng

Máy TELECINE dùng để chuyển hình ảnh phim nhựa sang băng từ, đĩa và đượcdùng cho cả mạng lưới truyền hình Chiếu phim nhựa trên mạng lưới truyền hình.Ngoài chức năng chính là việc chuyển phim sang băng thì nó có một số chức năngkhác như hiệu chỉnh màu sắc, chỉnh xước xác của phim , chỉnh mật độ … trongquá trình chuyển đổi

TELECINE có thể thỏa mãn được tất cả các chuẩn đầu ra của các thể loại videohiện hành, băng đĩa, Tùy theo đơn đặt hàng của một số nướ để phù hợp với nhưcầu của thị trường truyền hình nước đó mà nhà sản xuất tăng hoặc giảm một sốchức năng khác ở chuẩn đầu ra của các hệ video

A.2 Nhiệm vụ

- Máy TELECINE được thiết kế dùng riêng cho xưởng video

- Nó có thể được dùng cho quy trình làm hậu kỳ của phim: co thể chuyển đổi phimsang bản băng điện tử rồi đưa vào PC dựng nháp và chỉnh các thông số trước khiráp phim nhựa đi chiếu

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 29

- Sản phẩm sau quá trình TELECINE sẽ cho ta được chất lượng hình ảnh trênphim và được sửa đổi theo yêu cầu, hơn thế nữa là có thể tung ra thị trường cácbản video để quảng cáo trước khi đi công chiếu.

- Các khối quang học thích ứng trong máy mà ta có thể chuyển đổi được với từngthể loại, với mọi kích cỡ của các loại phim khác nhau sang mọi tiêu chuẩn băngvideo

Nói cách khác Máy TELECINE được thiết kế cho quy trình chuyển phim sangbăng nên nên nó có thể chuyển được tất cả các thể loại phim hiện hành sang các hệvideo tiêu chuẩn

B Giới thiệu chung về thiết bị chuyển đổi FDL Quadra và một số thiết bị

chuyển đổi Telecine khác

B.1 Giới thiệu về thiết bị chuyển đổi FDL Quadra

FDL Quadra là thiết bị chuyển đổi TELECINE chuyên dụng cho tái sản xuất phimmàu và phim đen trắng với các cỡ khác nhau đảm bảo cho chất lượng phim caonhất FDL Quadra chủ yếu phục vụ mục đích sau sản xuất Với máy FDL Quadraphim có thể được tái sản xuất theo tiêu chuẩn TV 625/50 và 525/60, tự độngchuyển đổi sang tiêu chuẩn TV khác khi áp dụng tín hiệu đồng bộ vẫn có thể điềuchỉnh bằng tay tiêu chuẩn TV

Các khung hình chuyển đổi từ 4 : 3 sang 16 : 9 bằng bộ điều khiển TELECINEbên ngoài hoặc bảng điều khiển tại chỗ Các phim đen trắng Negative và Positive,phim màu Negative và phim interpositive mọi kích cỡ đều được vận hành vàchuyển đổi được thông qua thiết bị chuyển đổi Telecine FDL Quadra

Hình 16 thiết bị chuyển đổi Telecine FDL Quadra

1 Hãng Philips với TELECINE Spirit Dactacine

Hình 17: thiết bị chuyển đổi TELECINE Spirit Dactacine

Thiết bị này cũng chủ yếu dùng để chuyển phim sang băng chất lượng cao Ưuđiểm của nó là có một đầu tương tự Analog chuyển phim có độ nét rất cao lớn hơn

1000 gọi là AIH Dùng ma trận CCD để quét Thiết bị Telecine này do hãngPhilips kết hợp cùng Easman Kodak chế tạo ra nhằm chuyển đổi hình ảnh trênphim nhựa sang tín hiệu số với độ phân giải rất cao Telecine Spirit Dactacine cóchất lượng cao và độ “ sạch” của hình ảnh, do kỹ thuật hoàn hảo đã trở thành mẫumực trong thị trường truyền hình Thiết bị Telecine Spirit Dactacine có chức năngFilm – 2 dât, tạo khả năng tăng tốc độ chuyển đổi phim nhựa sang tín hiệu dạng

số Nó cho phép làm việc trong cả thời gian thực với tốc độ 24 hình/s Người ta đãthiết kế hệ thống giao diện Phantom Tranfer Engine dành cho Telecine SpiritDactacine đảm bảo việc chuyển đổi phim nhựa sang tín hiệu số với tốc đô cao và

độ phân giải cao Đó là một thiết bị chuyển đổi giữ liệu trên cơ sở đĩa từ tối ưu hóatốc độ hình ảnh ghi trong phantom có thể được truyền đến các trạm công tác đồ

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 31

họa video thiết bị thích hợp băng từ loại Ampex DST, D1 và D5 thông qua thiết bịkết nối đặc biệt Viewgraphies Tốc độ chyển đổi 6 đến 10 hình/s được gọi là tốc

độ tối ưu Tốc độ này đã cao hơn nhiều lần tốc độ chuyển đổi ở các máy quét độphân giải cao khác

Hệ thống mới Specter Vỉtiual Datacine là sự hoàn thiện tiếp theo quá trình chuyểnđổi phim nhựa thành phim video số hóa Nó bao gồm máy chủ Sever SGI origin

2000 Thiết bị hiệu chỉnh màu Pandora Mega Dè và Modun chuyển đổi chuẩnkhuôn hình lấy từ Datacine Các dữ liệu số được đưa ra từ Spirit Datacine vàotrong Virtual Datacine có thể được đọc với vận tốc tới 30 hình/s Các thiết bị và hệthống chuyển đổi hình ảnh phim nhựa sang dạng số với tốc độ phân giải cao làmột hướng phát triển quan trọng của hãng Philips trong lĩnh vực điện ảnh số

2 Hãng Sony với thiết bị chuyển đổi Telecine V – 1000

Hình 18 Thiết bị chuyển đổi Telecine V – 1000

Thiết bị chuyển đổi Telecine V – 1000 của hãng Sony là một đóng góp to lớntrong lĩnh vực phát triển điện ảnh truyền hình Thiết bị này có thể làm việc với tốc

độ phân giải thông thường cũng như trong chuẩn độ nét cao Người ta thường sửdụng ba ma trận CCD với độ phân giải của mỗi ma trận đạt tới 2 triệu phần tử hìnhảnh làm thiết bị chuyển đổi “ Ánh sáng – tín hiệu” Điều này cho phép truyền đạtđược đầy đủ độ phân giải và màu sắc của phim nhựa, việc hiệu chỉnh mầu sắcđược thực hiện trong phần quang học của máy Telecine bằng cách điều chnrhchính xác các luồng sáng R.G.B Phương pháp này giảm đến mức tối thiểu sai lệchhình ảnh thường hay xuất hiện trong quá trình xử lý tuyết tính các tín hiệu video

Hệ thống kéo phim được thiết kế mới, đảm bảo độ ổn định của hình ảnh Còn hệthống quét hình tiên tiến cho phép thực hiện việc điều khiển một cách chính xác và

sự truyền đạt màu sắc của tín hiệu video, các tính năng của sự chuyển đổi và năngcao chất lượng hình ảnh.

Khi tổ hợp sự chuyển đổi hình ảnh bằng quang học và kỹ thuật số tạo ra khả nănglinh hoạt trong việc tạo ra hình ảnh toàn cảnh, quay các hình ảnh và chuyển đổihình ảnh sang hình ảnh màn ảnh rộng mà không làm giảm chất lượng hình ảnh Do

có sự tính toán đến hệ số nén tín hiệu số hóa rất cao, cần thiết cho việc truyền tínhiệu số hóa theo chuẩn ATSC nên trong khi chế tạo thiết bị Telecine mới hãngSONY đã rất chú trọng đến việc đảm bảo độ ổn định khi làm việc và tỉ lệ giữa tínhiệu video – tạp âm ở đầu ra cao Thiết bị Telecine FVS đảm bảo làm việc với cáctín hiệu video có độ phân giải khác nhau Trong chế độ HDTV 1080 dòng còntrong chế độ phân giải thông thường 525 hoặc 625 dòng với sự biến đổi tín hiệu 10bít A và D và các tín hiệu R,G,B hoặc Y, R – Y, B – Y

3, Hệ Cenion và thiết bị quét hình Cineon Digital Film Scanner (CDFS)

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 33

Xử lý tín

Biến đổi D/A

lượng thành tín hiệu điện rồi được cắt thành số đưa vào máy tính hoặc chuyểnthành Analog đưa lên băng Công nghệ CCD tương đối phổ biến trong việc sảnxuất các bộ quét hình ảnh số độ phân giải cao Ngoài tấm cảm biến hình ảnh filmcòn có các bộ phận chính khác là hệ chiếu sáng, trục quay kéo phim, thấu kính tạoảnh, đường đưa dữ liệu số và giao diện ngoài.

*Thiết bị quét hình Cineon Digital Film Scanner( CDFS)

Thiết bị quét hình CDFS sử dụng cả hai loại CDD quét hình: area và linear cho cácthiết bị quét phim Đầu quét vùng area sử dụng trong một máy quay phim số rất dễtương thích với hệ thông truyển động phim thông thường và hệ chiếu sáng một khingười ta thay đổi ống kính của máy thông thường bằng ống kính số trên các máy

in phim CDFS sử dụng linear CCD thì trên thiết bị có đầu quét trilencar 4k (4096điểm) với các kính lọc mầu lưỡng hướng, đỏ, lục và lam trên cả 3 đường quét Cấutạo của trilencar CCD có ưu thế hơn area CCD bởi nhiều điểm bao gồm ít saihỏng, quét đồng đều, tách màu đẹp, độ tản sáng cao và chuyển tín hiệu điện tốt

Hệ thống máy CDFS dùng đèn xenon, ống dung dịch dẫn quang, trục in Người tadùng đèn xenon để tăng mức lam trong nguồn sáng hơn so với đèn Tungsten ( vonfram) thông thường Điều này đặc biệt quan trọng khi ta quét phim Negative hayđúp Negative vào máy Các loại phim này thường có đế phim vàng Nguồn điệnhồi tiếp cho phép tạo cường độ ổn định quang học Trục lăn được chế tạo sao cho

có sự tản sáng đều qua toàn bộ khe quét hình ( scanning line) Ngồn sáng ổn định

sẽ giảm tới mức thấp nhất yêu cầu hiệu chỉnh mật độ hình ảnh số Tính chất tảncủa ánh sáng chiếu từ nguồn loại này cho phép giảm các vết xước, bẩn trên phim.Móc dịch chuyển phim là một cơ cấu cần thiết cho các thiết bị quét hình ảnh số có

độ nét cao Cho tới nhanh hầu hết các máy móc quét film số hóa điều sử dụng củahình film chuẩn như trên các máy in quang học Trên thiết bị CDFS người ta sửdụng cửa hình chuyển dịch film là tổ hợp của hai cơ cấu móc Móc định vị filmgiống trên cửa hình của máy in film chuẩn với một bề mặt cong của trống quét có

cơ cấu nét để tăng độ nét hình… Do răng film bám chặt trên bề mặt cong củatrống quét mà bề mặt film qua cửa hình trên trống được ép chặt hơn so với loạicửa hình thông thường Để đạt được độ ổn định từng hình, dung sai về cơ khí là0,0001 inch

Tín hiệu Analog sau khi qua CCD được số hóa bởi khối chuyển đổi A/D thành 14bít màu tuyến tính Độ nhiễu tần số lưới điện được hạn chế bởi sự hiệu chỉnh từngđiểm trong không gian tuyến tính Một bảng tra Logarit được dùng để chuyển dữliệu số sang mật độ tính bằng 10 bít/màu Điều chỉnh theo mức khuyếch đại đượcthực hiện trên từng điểm có độ nhạy màu khác nhau Điều chỉnh theo mứckhuyếch đại còn có thể làm tăng hay giảm độ vùng lệch sáng Đường ghi dữ liệu

số của CDFS bao gồm một ma trận màu và bộ điều chỉnh độ mở ống kính Đầuquét màu phải tạo ra hình ảnh có màu tương xứng với màu của bản Positive nhận

từ máy in quang học Điều này cho phép khẳng định máy quét thu được hình ảnhmàu tương tự như hình ảnh quét, đảm bảo cho tất cả các chi tiết hình ảnh và độ

mịn hình ảnh Negative được chuyển đổi tương ứng sang tín hiệu số chất lượngcao.

Dữ liệu hình ảnh được lưu giữ từng hình theo tiêu chuẩn điểm màu R – G – B.Một file đầu ra được đưa vào và người ta có thể in hình ảnh lên băng trên một đầughi ngoài sử dụng hệ giao diện máy tính cỡ nhỏ SCSI

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 35

Hình 20: Mức nhiễu và mức số hóa cho máy Cineon DFS Trục OX – Mức chuyển đổi

Trục OY – Mức nhiễu

1 – Độ mịn hạt của film EXR – 5245

2 – Mức nhiễu của máy quét

3 – Dung sai số hóa

Hình trên biểu diễn độ mịn hạt của lớp nhậy cỡ film EXR – 6425 được chọn làmchuẩn cho thiết bị quét hình ảnh để tạo mức nhiễu của thiết bị và dung sai số hóachuyển đổi tuyến tính A/D 14 bít Mức nhiễu của thiết bị quét thấp hơn mức mịnhạt trên toàn bộ dải chuyển đổi 100 đến 1 tương đương với D = 2,0, dung sai sốhóa, các giá trị bốn lần thấp hơn mức nhiễu số hóa của hệ Với sự xê dịch như vậyhình ảnh xê dịch tùy theo phim

* CINEON mầu sắc

Một trong những thông số quan trọng khác của chất lượng hình ảnh là dộ truyềnđạt màu sắc Các thông số về màu của CDFS phải đạt tới mức tạo ra một bảnNegative hóa

Sự tái tạo phổ màu trên máy quét của Cineon được hình thành tương đương vớimật độ tái tạo trên film positive Ta có hình ảnh biểu diễn liên quan giữa các thông

số phản ánh tính chất màu của thiết bị quét film với mật độ film được chuẩn hóacho một vùng phổ

Hình 21: Mức tái tạo màu của máy Cineon Trục OX – Bước sóng

Trục OY – Mức tái tạo màu - Mức tái tạo của máy in quang học

_ Mức tái tạo của máy quét

* CINEON mức chuẩn hóa

Bản negative số được tạo ra trên máy quét phim CDFS đại diện cho một bảnNegative chuẩn Thiết bị CDFS được chuẩn hóa cho 2048 mức mật độ Tức là chophép nhận hình ảnh trên toàn bộ dải mật độ phim Negative với sự điều chỉnh ởphần đầu hoặc cuối dải Nguồn chiếu sáng thiết bị được cân bằng trên film theo Dmin vì vậy hình ảnh Negative số được sẽ có cân bằng màu trung tính nếu phimđược lộ sáng đúng theo nhiệt độ màu của nó Negative số được sẽ có cân bằngmàu trung tính nếu phim được lộ sáng đúng theo nhiệt độ màu của nó Negative sốcòn có các chuẩn tín hiệu đầu trên mức danh định để điều chỉnh cho các Negativegốc có độ tương phản hay sáng cao

Hình 22: Mức chuẩn hóa của thiết bị Cineon cho thấy mật độ Negative số với mức lộ sáng trung bình

Trục OX – Mức Logarit quang Lượng Trục OY – Mật độ in số hóa 10 bít 90% trắng – 18% xám – 2% đen

4 TELECINE HDTV

Telecine HDTV sử dụng tia quét laze Kỹ thuật lái tia Laze được thực hiện bằng

hệ thống kính quay khá chính xác Telecine HDTV cho phép chuyển hình ảnhphim màu 35mm sang tín hiệu HDTV tướng ứng với chất lượng cao ( gần nhưkhông suy giảm chất lượng

Lớp Công Nghệ Điện Ảnh Truyền Hình k26 Sinh Viên: Vu Văn A 37

Hình 23: Thiết bị Telecine dùng cho HDTV

CHƯƠNG II

NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA

HỆ THỐNG QUANG HỌC VÀ HỆ THỐNG CƠ KHÍ VẬN CHUYỂN PHIM VÀ TÌM HIỂU MỘT SỐ HỆ THỐNG KHÁC CỦA THIẾT BỊ

CHUYỂN ĐỔI TELECINE QUADRA

II.I Tồng quát về các khối cấu tạo của thiết bị chuyển đổi TELECINE Quadra

II.I.1 Sơ đồ và tính năng của các khối chung của các máy TELECINE

C Khối thu hình ảnh ( tiếng)