Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Giáo trình bài giảng: Xử lý và truyền thông đa phương tiện
ỤC LỤ
DANH SÁCH HÌNH VẼ .........................................................................................................................8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN....................11
1.1. Định nghĩa về đa phương tiện............................................................................... 11
1.2. Dữ liệu đa phương tiện ......................................................................................... 11
1.2.1. Phân loại dữ liệu đa phương tiện .......................................................................... 11
1.2.2. Ứng dụng của của dữ liệu trong truyền thông Đa phương tiện ............................ 12
1.3. Xử lý dữ liệu đa phương tiện ................................................................................ 14
1.4. Truyền thông đa phương tiện................................................................................ 14
1.4.1. Khái niệm về truyền thông.................................................................................... 14
1.4.2. Mô hình truyền thông tổng quát ........................................................................... 15
1.4.3. Sự hình thành các mạng viễn thông...................................................................... 16
CHƯƠNG 2. XỬ LÝ ĐA PHƯƠNG TIỆN...........................................................................................18
2.1. Xử lý văn bản........................................................................................................ 18
2.1.1. Giới thiệu về dữ liệu văn bản................................................................................ 18
2.1.2. Quá trình xử lý văn bản ........................................................................................ 20
2.1.3. Định dạng văn bản ................................................................................................ 21
a. Định dạng văn bản text............................................................................................. 21
b. Định dạng văn bản rich text...................................................................................... 22
c. Định dạng văn bản doc (.doc, .docx)........................................................................ 22
2.1.4. Nén văn bản .......................................................................................................... 22
2.1.4.1. Mã hóa Run-length ........................................................................................ 23
2.1.4.2. Mã hóa thống kê Huffman............................................................................. 23
a. Tổng quan về mã thống kê ....................................................................................... 23
b. Nguyên lý mã hóa Huffman ..................................................................................... 24
c. Ưu nhược điểm......................................................................................................... 25
2.1.4.3. Mã hóa Lempel –Zive Welch ........................................................................ 26
a. Tổng quan về mã LZW............................................................................................. 26
b. Nguyên lý mã hóa LZW ........................................................................................... 26
c. Giải mã LZW............................................................................................................ 27
2.2. Xử lý âm thanh...................................................................................................... 28
2.2.1. Đặc trưng của âm thanh ........................................................................................ 28
2.2.1.1. Tần số ............................................................................................................ 29
PTIT
3
2.2.1.2. Hiệu ứng Doppler .......................................................................................... 29
2.2.1.3. Băng thông..................................................................................................... 30
2.2.1.4. Hài âm ........................................................................................................... 30
2.2.1.5. Vận tốc âm..................................................................................................... 31
2.2.2. Mã hóa âm thanh................................................................................................... 31
2.2.2.1. Kỹ thuật PCM................................................................................................ 31
a. Lấy mẫu .................................................................................................................... 31
b. Lượng tử hóa ............................................................................................................ 33
c. Mã hóa ...................................................................................................................... 34
2.2.2.2. Kỹ thuật điều chế xung mã sai phân (DPCM)............................................... 34
Nguyên lý :....................................................................................................................... 34
Sơ đồ khối bộ thu phát:.................................................................................................... 35
2.2.2.3. Điều chế xung mã sai phân thích ứng (ADPCM).......................................... 36
2.2.3. Nén âm thanh ........................................................................................................ 37
2.2.4. Một số khái niệm cơ bản....................................................................................... 37
2.2.5. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật nén âm thanh [6] ................................................. 38
2.2.6. Chuẩn mã hóa audio Mp3..................................................................................... 39
2.2.7. Một số định dạng file âm thanh ............................................................................ 40
2.2.7.1. Định dạng wave (*.wav)................................................................................ 40
2.2.7.2. Định dạng mp3 (*.mp3) ................................................................................ 40
2.2.7.3. Định dạng flac (*.flac)................................................................................... 42
2.3. Xử lý hình ảnh ...................................................................................................... 42
2.3.1. Tổng quan về xử lý ảnh ........................................................................................ 42
2.3.2. Thu nhận ảnh ........................................................................................................ 43
2.3.3. Không gian màu.................................................................................................... 44
2.3.3.1. RGB............................................................................................................... 44
2.3.3.2. YUV .............................................................................................................. 44
2.3.4. Kỹ thuật nén ảnh JPEG......................................................................................... 45
2.3.5. Nén không tổn hao................................................................................................ 45
2.3.6. Nén tổn hao........................................................................................................... 46
2.3.6.1. Chế độ nén cơ bản ......................................................................................... 46
a. Biến đổi Cosin rời rạc (Discrete Cosin Tranform) ................................................... 47
b. Lượng tử hóa ............................................................................................................ 48
c. Quét zigzag............................................................................................................... 49
PTIT
d. Mã hóa có chiều dài thay đổi (Variable Length Coding – VCL) ............................. 49
Mã hóa hệ số DC ............................................................................................................. 49
Mã hóa hệ số AC ............................................................................................................. 50
Ví dụ: 50
Giải: 51
Mã hóa hệ số DC: ............................................................................................................ 51
Mã hóa các hệ số AC: ...................................................................................................... 51
2.3.6.2. Chế độ nén lũy tiến........................................................................................ 52
2.3.6.3. Chế độ nén phân cấp...................................................................................... 52
2.3.6.4. Một số định dạng ảnh .................................................................................... 54
2.4. Xử lý tín hiệu video .............................................................................................. 55
2.5. Tổng quan về xử lý tín hiệu video ........................................................................ 55
2.6. Thu nhận hình ảnh video trong tự nhiên............................................................... 56
2.6.1. Lấy mẫu theo không gian...................................................................................... 56
2.6.2. Lấy mẫu theo thời gian ......................................................................................... 58
2.6.3. Frame và Field ...................................................................................................... 58
2.7. Nguyên lý nén video ............................................................................................. 58
2.7.1. Kỹ thuật giảm dư thừa thông tin trong miền không gian...................................... 59
a. Mã hóa bằng phương pháp đoán ......................................................................... 59
b. Mã hóa bằng phương pháp biến đổi ......................................................................... 60
2.7.2. Kỹ thuật giảm dư thừa thông tin trong miền thời gian ......................................... 61
a. Ước lượng chuyển động ........................................................................................... 62
b. Bù chuyển động........................................................................................................ 63
c. Mã hóa có chiều dài thay đổi (VLC) ........................................................................ 63
2.7.3. Sơ đồ tổng quát của mã hóa video ........................................................................ 63
a. Intraframe/Interframe loop ....................................................................................... 64
b. Ước lượng chuyển động ........................................................................................... 64
c. Inter/Intra switch....................................................................................................... 64
d. DCT .......................................................................................................................... 65
e. Lượng tử hóa ............................................................................................................ 65
f. Variable Length Coding ........................................................................................... 65
g. Giải lượng tử (Inverse Quantization) và biến đổi DCT ngược (Inverse DCT) ........ 65
h. Bộ đệm...................................................................................................................... 65
2.7.4. Giải nén................................................................................................................. 65
PTIT
2.7.5. Định dạng hình ảnh video..................................................................................... 66
a. Định dạng SIF........................................................................................................... 66
b. Định dạng CIF .......................................................................................................... 67
c. Sub-QCIF, QSIF, QCIF............................................................................................ 67
d. HDTV ....................................................................................................................... 67
e. Ultra HDTV.............................................................................................................. 68
2.7.6. Một số chuẩn mã hóa ............................................................................................ 68
2.7.7. Một số định dạng file video .................................................................................. 70
CHƯƠNG 3. TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN........................................................................71
3.1 Các đặc trưng và yêu cầu của truyền thông đa phương tiện ................................. 71
3.1.1 Các đặc trưng của sản phẩm đa phương tiện ........................................................ 71
3.1.2 Các yêu cầu đối với hạ tầng truyền thông đa phương tiện.................................... 71
3.2 Mô hình phân lớp mạng........................................................................................ 72
3.2.1 Ý nghĩa của việc phân tầng................................................................................... 72
3.2.2 Các tiêu chí để xây dựng mô hình các tầng chức năng trong mạng trao đổi thông tin
72
3.2.3 Khái niệm về giao thức, giao diện và chồng giao thức truyền thông ................... 73
3.2.3.1 Khái niệm về giao thức và giao diện:................................................................ 73
3.2.3.2 Khái niệm về chồng giao thức truyền thông ..................................................... 73
3.2.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở OSI.................................................................. 74
3.2.4.1 Tầng vật lý......................................................................................................... 76
3.2.4.2 Tầng liên kết dữ liệu.......................................................................................... 76
3.2.4.3 Tầng mạng......................................................................................................... 77
3.2.4.4 Tầng giao vận.................................................................................................... 78
3.2.4.5 Tầng phiên......................................................................................................... 78
3.2.4.6 Tầng trình diễn .................................................................................................. 79
3.2.4.7 Tầng ứng dụng .................................................................................................. 79
3.3 Hạ tầng truyền thông cố định................................................................................ 80
3.3.1 Mạng PSTN .......................................................................................................... 80
3.3.1.1 Mạch vòng nội hạt............................................................................................. 81
3.3.1.2 Trạm chuyển mạch trung tâm............................................................................ 82
3.3.1.3 Trung kế ............................................................................................................ 82
3.3.1.4 Mạng tổng đài nội hạt........................................................................................ 83
3.3.2 Mạng truyền số liệu .............................................................................................. 84
PTIT
3.3.2.1 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh - CSPDN (Circuited Switched Public
Data Network).................................................................................................................. 84
3.3.2.2 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói - PSPDN (Packet Switched Public Data
Network) .......................................................................................................................... 85
3.3.2.3 Mạng điện thoại công cộng - PSTN (Public Switched Telephone Network) ... 85
3.3.2.4 Mạng truyền số liệu X25................................................................................... 85
3.3.2.5 Mạng Frame Relay (FR) ................................................................................... 85
3.3.2.6 Mạng ADSL ...................................................................................................... 85
3.3.2.7 Mạng FTTx ....................................................................................................... 87
3.3.3 Mạng máy tính ...................................................................................................... 88
3.3.3.1 Kiến trúc mạng (Network Architecture) ........................................................... 89
3.3.3.2 Cấu hình mạng (Topology) ............................................................................... 90
3.3.3.3 Giao thức mạng máy tính .................................................................................. 91
3.3.3.4 Phân loại mạng máy tính................................................................................... 91
3.3.4 Mạng thế hệ mới (NGN –Next General Network) ............................................... 93
3.3.4.1 Cấu trúc mạng ................................................................................................... 93
3.3.4.2 Các dịch vụ trên mạng NGN............................................................................. 94
a. Dịch vụ Internet băng rộng (HSI)............................................................................. 94
b. Dịch vụ VoIP............................................................................................................ 94
c. Dịch vụ IPTV ........................................................................................................... 96
d. Dịch vụ VPN ............................................................................................................ 97
3.4 Hạ tầng truyền thông di động ............................................................................... 97
3.4.1 Tổng quan về mạng di động ................................................................................. 97
3.4.1.1 Lịch sử phát triển của di động........................................................................... 98
3.4.1.2 Phân loại............................................................................................................ 98
3.4.2 Một số cấu trúc mạng di động điển hình ............................................................ 101
3.4.2.1 Mạng di động 2G............................................................................................. 101
3.4.2.2 Mạng di động 3G............................................................................................. 102
3.4.2.3 Mạng di động 4G............................................................................................. 102
3.4.3 Các dịch vụ mạng di động .................................................................................. 104
3.4.3.1 Dịch vụ SMS ................................................................................................... 104
3.4.3.2 Dịch vụ MMS.................................................................................................. 105
3.4.3.3 Dịch vụ Mobile Internet .................................................................................. 105
3.5 Hạ tầng truyền thông truyền hình ....................................................................... 106
3.5.1 Tổng quan về truyền hình ................................................................................... 106
PTIT
3.5.1.1 Lịch sử phát triển truyền hình ......................................................................... 106
3.5.1.2 Phân loại:......................................................................................................... 107
3.5.2 Cấu trúc mạng truyền hình cáp ........................................................................... 107
3.5.2.1 Truyền hình cáp hữu tuyến.............................................................................. 107
3.5.3 Truyền hình số mặt đất (Digital Video Broadcasting-Terrestrial)...................... 112
3.5.3.1 Tổng quan về truyền hình số mặt đất .............................................................. 112
3.5.3.2 Các dịch vụ gia tăng trên mạng truyền hình.................................................... 114
Dịch vụ quảng cáo truyền hình ...................................................................................... 114
Dịch vụ truy nhập Internet ............................................................................................. 114
3.6 Truyền thông Internet ......................................................................................... 115
3.6.1 Lịch sử phát triển ................................................................................................ 115
3.6.2 Giao thức TCP/IP................................................................................................ 116
3.6.3 Các dịch vụ trên Internet..................................................................................... 117
3.6.3.1 Dịch vụ thư điện tử (Email) ............................................................................ 117
3.6.3.2 Dịch vụ mạng thông tin toàn cầu .................................................................... 117
3.6.3.3 Dịch vụ truyền tập tin – FTP (File Transfer Protocol).................................... 118
3.6.3.4 Dịch vụ hội thoại trên Internet ........................................................................ 118
3.6.3.5 Dịch vụ Voip ................................................................................................... 119
3.6.3.6 Dịch vụ mạng xã hội ....................................................................................... 119
3.6.3.7 Điện toán đám mây ......................................................................................... 120
PHỤ LỤC A.........................................................................................................................................122
BẢNG MÃ HUFFMAN CHO HỆ SỐ DC VÀ HỆ SỐ AC ................................................................122
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................125
PTIT
các ứng dụng video thời gian thực, ứng dụng thoại video. Nhóm đưa ra các tiêu chuẩn này của
ITU có tên là VCEG (Video Coding Experts Group) và các tiêu chuẩn đã được đề xuất bởi
nhóm bao gồm:
- H.261 (1990): Sử dụng cho ứng dụng thoại video qua các kênh có tốc độ bit không
đổi. Ví dụ như kênh ISDN với tốc độ các kênh p x 64 kbps.
- H.263 (1995): Sử dụng cho ứng dụng thoại video qua mạng chuyển mạch kênh và
mạng chuyển mạch gói với tốc độ bit thấp từ 20-30 kbps đến tốc độ cao vài Mbps.
- H.263+ (1998), H.263++ (2001): Mở rộng của chuẩn H.263 và có hiệu suất nén
cao hơn để hỗ trợ các ứng dụng thoại video qua mạng các mạng không phải mạng
chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói.
- H.26L: Sử dụng cho các ứng dụng giao tiếp video qua các kênh có tốc độ bit từ 20
kbps đến các kênh có tốc độ bit cao.
Cùng với ITU, ISO cũng đưa ra một số chuẩn nén hỗ trợ lưu trữ và các ứng dụng video.
Có hai nhóm của ISO tham gia vào việc đề xuất các chuẩn: JPEG (Joint Photographic Experts
Group) và MPEG (Moving Picture Expert Group)
- JPEG (1992): Sử dụng cho việc nén các ảnh tĩnh.
- MPEG-1 (1993): Sử dụng cho nén video và audio để lưu trữ trên các đĩa CD-ROM
(tốc độ bit là 1.4 Mbps).
- MPEG-2 (1995):
- MPEG-4 (1998): Sử dụng cho các ứng dụng trên các thiết bị đầu cuối đa phương
tiện để nén và truyền video và audio qua mạng với tốc độ bit từ 20-30kbps hoặc
cao hơn.
- JPEG-2000 (2000): Sử dụng cho việc nén ảnh tĩnh nhưng có hiệu suất cao hơn
JPEG.
Sau khi đề xuất chuẩn nén MPEG-4, nhóm MPEG đã đưa ra tiếp hai tiêu chuẩn MPEG-
7 và MPEG-21 là các khung làm việc cho các ứng dụng đa phương tiện:
- MPEG-7: Giao diện mô tả nội dung đa phương tiện. Đây là tiêu chuẩn mô tả kiểu
dữ liệu đa phương tiện cho các ứng dụng truy cập thông tin đa phương tiện hơn là
cơ chế cho việc mã hóa và nén video. MPEG-7 được đưa ra vào năm 2001.
- MPEG-21: Khung làm việc đa phương tiện. MPEG-21 định nghĩa ra các phần tử
chính bao gồm mô tả nội dung, xử lý nội dung, quản lý nội dung, mạng và thiết bị
đầu cuối trong mạng đa phương tiện. Mục đích của MPEG-21 là tích hợp các công
nghệ để tạo ra, phân phối và giải mã dữ liệu đa phương tiện. MPEG-21 đưa đưa ra
vào năm 2000.
Vào năm 2003, sự ra đời của chuẩn H.264/MPEG-4 Part 10 hay còn gọi AVC
(Advanced Video Coding) đã đánh dấu sự hợp tác hiệu quả giữa hai nhóm VCEG và MPEG.
Mục đích của dự án H.264/AVC là tạo ra một tiêu chuẩn có khả năng cung cấp video có chất
lượng tốt nhất với tốc độ bit thấp hơn đáng kể hơn so với các tiêu chuẩn trước đó như MPEG-
2, MPEG-4, H.263, mà không làm tăng sự phức tạp của hệ thống. Các ứng dụng của
H.264/AVC bao gồ
PTIT
- Truyền hình quảng bá qua mạng cáp, vệ tinh, mạng IP
- Ứng dụng tương tác hay lưu trữ trên các phương tiện như đĩa quang, đĩa từ,
DVD,…
- Dịch vụ thoại video qua ISDN, Ethernet, LAN, DSL, vô tuyến và mạng di động.
- Dịch vụ VoD hay các dịch vụ đa phương tiện qua mạng cáp, DSL, ISDN, LAN và
mạng di động.
- Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện qua mạng IP
Hình 2.49 mô tả tóm tắt các chuẩn do hai tổ chức ISO và ITU đã đưa ra.
JPEG MPEG VCEG
JPEG
JPEG-2000
MPEG-1
MPEG-2
MPEG-4
MPEG-7
MPEG-21
H.261
H.263
H.26L
H.264/
MPEG-4
Part 10
ISO ITU
Hình 2. 49: Một số tiêu chuẩn mã hóa Video
2.7.7. Một số định dạng file video
Sau khi mã hóa video, các dòng bit hay sẽ được đóng gói vào các gói tin để truyền qua
mạng hay được đóng gói vào các file để lưu trữ. Các file lưu trữ này bao gồm video, âm
thanh, phụ đề, tên các chương, thông tin đồng bộ, v.v. được “gói” chung với nhau theo một
khuôn dạng nhất định tùy theo bộ CoDec. Một số định dạng file tiêu biểu:
- AVI: (Audio Video Interleave), định dạng Video phổ biến. nhất của codec DIVX,
XVID. Nhược điểm của file AVI là không thể chứa được âm thanh AAC, Vorbis
và nhiều loại khác nữa.
- MKV: từ viết tắt của "Matroska Video", dạng file đa năng nhất hiện nay, rất phổ
biến cho các phim HD, do hỗ trợ rất nhiều audio, video& subtitle stream nên có
thể được sử dụng ở nhiều chế độ video, âm thanh và phụ đề khác nhau.
- WMV: (Windows Media Video) dạng phim nén được phát triển, sở hữu bởi
Microsoft. Ngoài khả năng tương thích tốt với các phần mềm chơi nhạc, WMV
còn được chơi trực tuyến thông qua Internet.
- MP4: Lợi thế chính của MP4 là dung lượng lưu trữ khá nhỏ so với MPEG-2 và
được dùng nhiều vào các thiết bị cấm tay như Ipod, điện thoại di động.
Ngoài các định dạng trên còn có thêm một số định dạng của các hãng khác nhau như
Quicktime (.mov) do Apple phát triển, Real (.rm) do RealNetworks phát triển,…. Đây là các
định dạng đa phương tiện phổ biến, thường được dùng trên mạng Internet do ưu điểm tiết
kiệm dung lượng của nó.
PTIT
- Và rất nhiều những tiện ích khác.
Để sử dụng được dịch vụ này yêu cầu thiết bị điện thoại của khách hàng phải có tính
năng hỗ trợ như:
- Hỗ trợ công nghệ 2G(GPRS),2.5G(EDGE), 3G(HSPDA)
- Cài đặt thành công cấu hình GPRS. Các nhà cung cấp dịch vụ đều hỗ trợ việc cấu
hình này bằng các file hướng dẫn hay các cấu hình sẵn, chỉ cần gửi tin nhắn là sẽ tự
động cấu hình.
- Đăng ký gói cước tương ứng với nhu cầu sử dụng.
3.5 Hạ tầng truyền thông truyền hình
3.5.1 Tổng quan về truyền hình
3.5.1.1 Lịch sử phát triển truyền hình
- Năm 1911, Boris Rosing và học trò của ông Vladimir Kosma Zworykin thành công
trong việc tạo ra hệ thống tivi sử dụng bộ phân hình gương để phát hình, theo
Zworykin, "các hình rất thô" qua các dây tới ống điện tử Braun (ống cathode- ống
thu điện tử ) trong đầu nhận.
- Năm 1920, hai nhà khoa học Mỹ Charles Francis Jenkins và nhà khoa học Anh John
Logie Baird đã tạo ra vật mẫu thành công đầu tiên của chiếc TV.
- Năm 1927, một người Mỹ trẻ tuổi là Philo Taylor Farnsworth đã phát triển thành
công phiên bản thương mại ống tia nhằm phát tín hiệu truyền hình điện tử và đây là
bước đột phá trong nghệ truyền hình của nhân loại.
- Năm 1930, một vài tiêu chuẩn của công nghệ TV cùng xuất hiện và cạnh tranh để
thống trị thị trường non trẻ này. Một trong những sản phẩm chiếm ưu thế là chiếc
EMI-Marconi.
- Năm 1950 có thể chạy 25 khung hình trên một giây và khá phổ biến tại Anh. Một
tiêu chuẩn TV khác có thể chạy 30 khung hình trên giây và chủ yếu phát triển tại
Mỹ. Chiếc TV thương mại thành công đầu tiên bắt đầu xuất hiện tại các showroom ở
Mỹ vào đầu những năm 1950, Nỗ lực phát triển TV màu xuất hiện từ đầu những
năm 1950 và chiếc đầu tiên được hãng RCA giới thiệu năm 1954. Nhưng phải đến
những năm 1960 việc bán các TV màu mới bắt đầu sinh lợi.
- Tới năm 1974 thì TV màu đã trở thành biểu tượng cho các gia đình giàu có tại Mỹ.
- Năm 1959, hãng Philco đưa vào thị trường chiếc TV chỉ có màn hình rộng 2 inch và
có thể thu cả sóng radio.
- Năm 1980, ngành truyền hình Mỹ do 3 mạng lưới chính thống trị, trong khi khán giả
tại các nước châu Âu và châu Á bị giới hạn trong các lựa chọn chương trình.
- Ngày 17 tháng 2 năm 2009, các Đài truyền hình Mỹ phát sóng duy nhất chỉ những
tín hiệu số hoá, kết thúc các hoạt động của hệ thống truyền hình tương tự được sử
dụng tại Hoa Kỳ suốt 55 năm qua. 12/6/2009 Mỹ phát sóng truyền hình Digital trên
toàn quốc.
- Năm 2000, Nhật Bản phát sóng các chương trình HDTV đầu tiên.
PTIT
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Giáo trình bài giảng: Xử lý và truyền thông đa phương tiện
ỤC LỤ
DANH SÁCH HÌNH VẼ .........................................................................................................................8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ VÀ TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN....................11
1.1. Định nghĩa về đa phương tiện............................................................................... 11
1.2. Dữ liệu đa phương tiện ......................................................................................... 11
1.2.1. Phân loại dữ liệu đa phương tiện .......................................................................... 11
1.2.2. Ứng dụng của của dữ liệu trong truyền thông Đa phương tiện ............................ 12
1.3. Xử lý dữ liệu đa phương tiện ................................................................................ 14
1.4. Truyền thông đa phương tiện................................................................................ 14
1.4.1. Khái niệm về truyền thông.................................................................................... 14
1.4.2. Mô hình truyền thông tổng quát ........................................................................... 15
1.4.3. Sự hình thành các mạng viễn thông...................................................................... 16
CHƯƠNG 2. XỬ LÝ ĐA PHƯƠNG TIỆN...........................................................................................18
2.1. Xử lý văn bản........................................................................................................ 18
2.1.1. Giới thiệu về dữ liệu văn bản................................................................................ 18
2.1.2. Quá trình xử lý văn bản ........................................................................................ 20
2.1.3. Định dạng văn bản ................................................................................................ 21
a. Định dạng văn bản text............................................................................................. 21
b. Định dạng văn bản rich text...................................................................................... 22
c. Định dạng văn bản doc (.doc, .docx)........................................................................ 22
2.1.4. Nén văn bản .......................................................................................................... 22
2.1.4.1. Mã hóa Run-length ........................................................................................ 23
2.1.4.2. Mã hóa thống kê Huffman............................................................................. 23
a. Tổng quan về mã thống kê ....................................................................................... 23
b. Nguyên lý mã hóa Huffman ..................................................................................... 24
c. Ưu nhược điểm......................................................................................................... 25
2.1.4.3. Mã hóa Lempel –Zive Welch ........................................................................ 26
a. Tổng quan về mã LZW............................................................................................. 26
b. Nguyên lý mã hóa LZW ........................................................................................... 26
c. Giải mã LZW............................................................................................................ 27
2.2. Xử lý âm thanh...................................................................................................... 28
2.2.1. Đặc trưng của âm thanh ........................................................................................ 28
2.2.1.1. Tần số ............................................................................................................ 29
PTIT
3
2.2.1.2. Hiệu ứng Doppler .......................................................................................... 29
2.2.1.3. Băng thông..................................................................................................... 30
2.2.1.4. Hài âm ........................................................................................................... 30
2.2.1.5. Vận tốc âm..................................................................................................... 31
2.2.2. Mã hóa âm thanh................................................................................................... 31
2.2.2.1. Kỹ thuật PCM................................................................................................ 31
a. Lấy mẫu .................................................................................................................... 31
b. Lượng tử hóa ............................................................................................................ 33
c. Mã hóa ...................................................................................................................... 34
2.2.2.2. Kỹ thuật điều chế xung mã sai phân (DPCM)............................................... 34
Nguyên lý :....................................................................................................................... 34
Sơ đồ khối bộ thu phát:.................................................................................................... 35
2.2.2.3. Điều chế xung mã sai phân thích ứng (ADPCM).......................................... 36
2.2.3. Nén âm thanh ........................................................................................................ 37
2.2.4. Một số khái niệm cơ bản....................................................................................... 37
2.2.5. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật nén âm thanh [6] ................................................. 38
2.2.6. Chuẩn mã hóa audio Mp3..................................................................................... 39
2.2.7. Một số định dạng file âm thanh ............................................................................ 40
2.2.7.1. Định dạng wave (*.wav)................................................................................ 40
2.2.7.2. Định dạng mp3 (*.mp3) ................................................................................ 40
2.2.7.3. Định dạng flac (*.flac)................................................................................... 42
2.3. Xử lý hình ảnh ...................................................................................................... 42
2.3.1. Tổng quan về xử lý ảnh ........................................................................................ 42
2.3.2. Thu nhận ảnh ........................................................................................................ 43
2.3.3. Không gian màu.................................................................................................... 44
2.3.3.1. RGB............................................................................................................... 44
2.3.3.2. YUV .............................................................................................................. 44
2.3.4. Kỹ thuật nén ảnh JPEG......................................................................................... 45
2.3.5. Nén không tổn hao................................................................................................ 45
2.3.6. Nén tổn hao........................................................................................................... 46
2.3.6.1. Chế độ nén cơ bản ......................................................................................... 46
a. Biến đổi Cosin rời rạc (Discrete Cosin Tranform) ................................................... 47
b. Lượng tử hóa ............................................................................................................ 48
c. Quét zigzag............................................................................................................... 49
PTIT
d. Mã hóa có chiều dài thay đổi (Variable Length Coding – VCL) ............................. 49
Mã hóa hệ số DC ............................................................................................................. 49
Mã hóa hệ số AC ............................................................................................................. 50
Ví dụ: 50
Giải: 51
Mã hóa hệ số DC: ............................................................................................................ 51
Mã hóa các hệ số AC: ...................................................................................................... 51
2.3.6.2. Chế độ nén lũy tiến........................................................................................ 52
2.3.6.3. Chế độ nén phân cấp...................................................................................... 52
2.3.6.4. Một số định dạng ảnh .................................................................................... 54
2.4. Xử lý tín hiệu video .............................................................................................. 55
2.5. Tổng quan về xử lý tín hiệu video ........................................................................ 55
2.6. Thu nhận hình ảnh video trong tự nhiên............................................................... 56
2.6.1. Lấy mẫu theo không gian...................................................................................... 56
2.6.2. Lấy mẫu theo thời gian ......................................................................................... 58
2.6.3. Frame và Field ...................................................................................................... 58
2.7. Nguyên lý nén video ............................................................................................. 58
2.7.1. Kỹ thuật giảm dư thừa thông tin trong miền không gian...................................... 59
a. Mã hóa bằng phương pháp đoán ......................................................................... 59
b. Mã hóa bằng phương pháp biến đổi ......................................................................... 60
2.7.2. Kỹ thuật giảm dư thừa thông tin trong miền thời gian ......................................... 61
a. Ước lượng chuyển động ........................................................................................... 62
b. Bù chuyển động........................................................................................................ 63
c. Mã hóa có chiều dài thay đổi (VLC) ........................................................................ 63
2.7.3. Sơ đồ tổng quát của mã hóa video ........................................................................ 63
a. Intraframe/Interframe loop ....................................................................................... 64
b. Ước lượng chuyển động ........................................................................................... 64
c. Inter/Intra switch....................................................................................................... 64
d. DCT .......................................................................................................................... 65
e. Lượng tử hóa ............................................................................................................ 65
f. Variable Length Coding ........................................................................................... 65
g. Giải lượng tử (Inverse Quantization) và biến đổi DCT ngược (Inverse DCT) ........ 65
h. Bộ đệm...................................................................................................................... 65
2.7.4. Giải nén................................................................................................................. 65
PTIT
2.7.5. Định dạng hình ảnh video..................................................................................... 66
a. Định dạng SIF........................................................................................................... 66
b. Định dạng CIF .......................................................................................................... 67
c. Sub-QCIF, QSIF, QCIF............................................................................................ 67
d. HDTV ....................................................................................................................... 67
e. Ultra HDTV.............................................................................................................. 68
2.7.6. Một số chuẩn mã hóa ............................................................................................ 68
2.7.7. Một số định dạng file video .................................................................................. 70
CHƯƠNG 3. TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN........................................................................71
3.1 Các đặc trưng và yêu cầu của truyền thông đa phương tiện ................................. 71
3.1.1 Các đặc trưng của sản phẩm đa phương tiện ........................................................ 71
3.1.2 Các yêu cầu đối với hạ tầng truyền thông đa phương tiện.................................... 71
3.2 Mô hình phân lớp mạng........................................................................................ 72
3.2.1 Ý nghĩa của việc phân tầng................................................................................... 72
3.2.2 Các tiêu chí để xây dựng mô hình các tầng chức năng trong mạng trao đổi thông tin
72
3.2.3 Khái niệm về giao thức, giao diện và chồng giao thức truyền thông ................... 73
3.2.3.1 Khái niệm về giao thức và giao diện:................................................................ 73
3.2.3.2 Khái niệm về chồng giao thức truyền thông ..................................................... 73
3.2.4 Mô hình kết nối các hệ thống mở OSI.................................................................. 74
3.2.4.1 Tầng vật lý......................................................................................................... 76
3.2.4.2 Tầng liên kết dữ liệu.......................................................................................... 76
3.2.4.3 Tầng mạng......................................................................................................... 77
3.2.4.4 Tầng giao vận.................................................................................................... 78
3.2.4.5 Tầng phiên......................................................................................................... 78
3.2.4.6 Tầng trình diễn .................................................................................................. 79
3.2.4.7 Tầng ứng dụng .................................................................................................. 79
3.3 Hạ tầng truyền thông cố định................................................................................ 80
3.3.1 Mạng PSTN .......................................................................................................... 80
3.3.1.1 Mạch vòng nội hạt............................................................................................. 81
3.3.1.2 Trạm chuyển mạch trung tâm............................................................................ 82
3.3.1.3 Trung kế ............................................................................................................ 82
3.3.1.4 Mạng tổng đài nội hạt........................................................................................ 83
3.3.2 Mạng truyền số liệu .............................................................................................. 84
PTIT
3.3.2.1 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh - CSPDN (Circuited Switched Public
Data Network).................................................................................................................. 84
3.3.2.2 Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói - PSPDN (Packet Switched Public Data
Network) .......................................................................................................................... 85
3.3.2.3 Mạng điện thoại công cộng - PSTN (Public Switched Telephone Network) ... 85
3.3.2.4 Mạng truyền số liệu X25................................................................................... 85
3.3.2.5 Mạng Frame Relay (FR) ................................................................................... 85
3.3.2.6 Mạng ADSL ...................................................................................................... 85
3.3.2.7 Mạng FTTx ....................................................................................................... 87
3.3.3 Mạng máy tính ...................................................................................................... 88
3.3.3.1 Kiến trúc mạng (Network Architecture) ........................................................... 89
3.3.3.2 Cấu hình mạng (Topology) ............................................................................... 90
3.3.3.3 Giao thức mạng máy tính .................................................................................. 91
3.3.3.4 Phân loại mạng máy tính................................................................................... 91
3.3.4 Mạng thế hệ mới (NGN –Next General Network) ............................................... 93
3.3.4.1 Cấu trúc mạng ................................................................................................... 93
3.3.4.2 Các dịch vụ trên mạng NGN............................................................................. 94
a. Dịch vụ Internet băng rộng (HSI)............................................................................. 94
b. Dịch vụ VoIP............................................................................................................ 94
c. Dịch vụ IPTV ........................................................................................................... 96
d. Dịch vụ VPN ............................................................................................................ 97
3.4 Hạ tầng truyền thông di động ............................................................................... 97
3.4.1 Tổng quan về mạng di động ................................................................................. 97
3.4.1.1 Lịch sử phát triển của di động........................................................................... 98
3.4.1.2 Phân loại............................................................................................................ 98
3.4.2 Một số cấu trúc mạng di động điển hình ............................................................ 101
3.4.2.1 Mạng di động 2G............................................................................................. 101
3.4.2.2 Mạng di động 3G............................................................................................. 102
3.4.2.3 Mạng di động 4G............................................................................................. 102
3.4.3 Các dịch vụ mạng di động .................................................................................. 104
3.4.3.1 Dịch vụ SMS ................................................................................................... 104
3.4.3.2 Dịch vụ MMS.................................................................................................. 105
3.4.3.3 Dịch vụ Mobile Internet .................................................................................. 105
3.5 Hạ tầng truyền thông truyền hình ....................................................................... 106
3.5.1 Tổng quan về truyền hình ................................................................................... 106
PTIT
3.5.1.1 Lịch sử phát triển truyền hình ......................................................................... 106
3.5.1.2 Phân loại:......................................................................................................... 107
3.5.2 Cấu trúc mạng truyền hình cáp ........................................................................... 107
3.5.2.1 Truyền hình cáp hữu tuyến.............................................................................. 107
3.5.3 Truyền hình số mặt đất (Digital Video Broadcasting-Terrestrial)...................... 112
3.5.3.1 Tổng quan về truyền hình số mặt đất .............................................................. 112
3.5.3.2 Các dịch vụ gia tăng trên mạng truyền hình.................................................... 114
Dịch vụ quảng cáo truyền hình ...................................................................................... 114
Dịch vụ truy nhập Internet ............................................................................................. 114
3.6 Truyền thông Internet ......................................................................................... 115
3.6.1 Lịch sử phát triển ................................................................................................ 115
3.6.2 Giao thức TCP/IP................................................................................................ 116
3.6.3 Các dịch vụ trên Internet..................................................................................... 117
3.6.3.1 Dịch vụ thư điện tử (Email) ............................................................................ 117
3.6.3.2 Dịch vụ mạng thông tin toàn cầu .................................................................... 117
3.6.3.3 Dịch vụ truyền tập tin – FTP (File Transfer Protocol).................................... 118
3.6.3.4 Dịch vụ hội thoại trên Internet ........................................................................ 118
3.6.3.5 Dịch vụ Voip ................................................................................................... 119
3.6.3.6 Dịch vụ mạng xã hội ....................................................................................... 119
3.6.3.7 Điện toán đám mây ......................................................................................... 120
PHỤ LỤC A.........................................................................................................................................122
BẢNG MÃ HUFFMAN CHO HỆ SỐ DC VÀ HỆ SỐ AC ................................................................122
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................125
PTIT
các ứng dụng video thời gian thực, ứng dụng thoại video. Nhóm đưa ra các tiêu chuẩn này của
ITU có tên là VCEG (Video Coding Experts Group) và các tiêu chuẩn đã được đề xuất bởi
nhóm bao gồm:
- H.261 (1990): Sử dụng cho ứng dụng thoại video qua các kênh có tốc độ bit không
đổi. Ví dụ như kênh ISDN với tốc độ các kênh p x 64 kbps.
- H.263 (1995): Sử dụng cho ứng dụng thoại video qua mạng chuyển mạch kênh và
mạng chuyển mạch gói với tốc độ bit thấp từ 20-30 kbps đến tốc độ cao vài Mbps.
- H.263+ (1998), H.263++ (2001): Mở rộng của chuẩn H.263 và có hiệu suất nén
cao hơn để hỗ trợ các ứng dụng thoại video qua mạng các mạng không phải mạng
chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói.
- H.26L: Sử dụng cho các ứng dụng giao tiếp video qua các kênh có tốc độ bit từ 20
kbps đến các kênh có tốc độ bit cao.
Cùng với ITU, ISO cũng đưa ra một số chuẩn nén hỗ trợ lưu trữ và các ứng dụng video.
Có hai nhóm của ISO tham gia vào việc đề xuất các chuẩn: JPEG (Joint Photographic Experts
Group) và MPEG (Moving Picture Expert Group)
- JPEG (1992): Sử dụng cho việc nén các ảnh tĩnh.
- MPEG-1 (1993): Sử dụng cho nén video và audio để lưu trữ trên các đĩa CD-ROM
(tốc độ bit là 1.4 Mbps).
- MPEG-2 (1995):
- MPEG-4 (1998): Sử dụng cho các ứng dụng trên các thiết bị đầu cuối đa phương
tiện để nén và truyền video và audio qua mạng với tốc độ bit từ 20-30kbps hoặc
cao hơn.
- JPEG-2000 (2000): Sử dụng cho việc nén ảnh tĩnh nhưng có hiệu suất cao hơn
JPEG.
Sau khi đề xuất chuẩn nén MPEG-4, nhóm MPEG đã đưa ra tiếp hai tiêu chuẩn MPEG-
7 và MPEG-21 là các khung làm việc cho các ứng dụng đa phương tiện:
- MPEG-7: Giao diện mô tả nội dung đa phương tiện. Đây là tiêu chuẩn mô tả kiểu
dữ liệu đa phương tiện cho các ứng dụng truy cập thông tin đa phương tiện hơn là
cơ chế cho việc mã hóa và nén video. MPEG-7 được đưa ra vào năm 2001.
- MPEG-21: Khung làm việc đa phương tiện. MPEG-21 định nghĩa ra các phần tử
chính bao gồm mô tả nội dung, xử lý nội dung, quản lý nội dung, mạng và thiết bị
đầu cuối trong mạng đa phương tiện. Mục đích của MPEG-21 là tích hợp các công
nghệ để tạo ra, phân phối và giải mã dữ liệu đa phương tiện. MPEG-21 đưa đưa ra
vào năm 2000.
Vào năm 2003, sự ra đời của chuẩn H.264/MPEG-4 Part 10 hay còn gọi AVC
(Advanced Video Coding) đã đánh dấu sự hợp tác hiệu quả giữa hai nhóm VCEG và MPEG.
Mục đích của dự án H.264/AVC là tạo ra một tiêu chuẩn có khả năng cung cấp video có chất
lượng tốt nhất với tốc độ bit thấp hơn đáng kể hơn so với các tiêu chuẩn trước đó như MPEG-
2, MPEG-4, H.263, mà không làm tăng sự phức tạp của hệ thống. Các ứng dụng của
H.264/AVC bao gồ
PTIT
- Truyền hình quảng bá qua mạng cáp, vệ tinh, mạng IP
- Ứng dụng tương tác hay lưu trữ trên các phương tiện như đĩa quang, đĩa từ,
DVD,…
- Dịch vụ thoại video qua ISDN, Ethernet, LAN, DSL, vô tuyến và mạng di động.
- Dịch vụ VoD hay các dịch vụ đa phương tiện qua mạng cáp, DSL, ISDN, LAN và
mạng di động.
- Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện qua mạng IP
Hình 2.49 mô tả tóm tắt các chuẩn do hai tổ chức ISO và ITU đã đưa ra.
JPEG MPEG VCEG
JPEG
JPEG-2000
MPEG-1
MPEG-2
MPEG-4
MPEG-7
MPEG-21
H.261
H.263
H.26L
H.264/
MPEG-4
Part 10
ISO ITU
Hình 2. 49: Một số tiêu chuẩn mã hóa Video
2.7.7. Một số định dạng file video
Sau khi mã hóa video, các dòng bit hay sẽ được đóng gói vào các gói tin để truyền qua
mạng hay được đóng gói vào các file để lưu trữ. Các file lưu trữ này bao gồm video, âm
thanh, phụ đề, tên các chương, thông tin đồng bộ, v.v. được “gói” chung với nhau theo một
khuôn dạng nhất định tùy theo bộ CoDec. Một số định dạng file tiêu biểu:
- AVI: (Audio Video Interleave), định dạng Video phổ biến. nhất của codec DIVX,
XVID. Nhược điểm của file AVI là không thể chứa được âm thanh AAC, Vorbis
và nhiều loại khác nữa.
- MKV: từ viết tắt của "Matroska Video", dạng file đa năng nhất hiện nay, rất phổ
biến cho các phim HD, do hỗ trợ rất nhiều audio, video& subtitle stream nên có
thể được sử dụng ở nhiều chế độ video, âm thanh và phụ đề khác nhau.
- WMV: (Windows Media Video) dạng phim nén được phát triển, sở hữu bởi
Microsoft. Ngoài khả năng tương thích tốt với các phần mềm chơi nhạc, WMV
còn được chơi trực tuyến thông qua Internet.
- MP4: Lợi thế chính của MP4 là dung lượng lưu trữ khá nhỏ so với MPEG-2 và
được dùng nhiều vào các thiết bị cấm tay như Ipod, điện thoại di động.
Ngoài các định dạng trên còn có thêm một số định dạng của các hãng khác nhau như
Quicktime (.mov) do Apple phát triển, Real (.rm) do RealNetworks phát triển,…. Đây là các
định dạng đa phương tiện phổ biến, thường được dùng trên mạng Internet do ưu điểm tiết
kiệm dung lượng của nó.
PTIT
- Và rất nhiều những tiện ích khác.
Để sử dụng được dịch vụ này yêu cầu thiết bị điện thoại của khách hàng phải có tính
năng hỗ trợ như:
- Hỗ trợ công nghệ 2G(GPRS),2.5G(EDGE), 3G(HSPDA)
- Cài đặt thành công cấu hình GPRS. Các nhà cung cấp dịch vụ đều hỗ trợ việc cấu
hình này bằng các file hướng dẫn hay các cấu hình sẵn, chỉ cần gửi tin nhắn là sẽ tự
động cấu hình.
- Đăng ký gói cước tương ứng với nhu cầu sử dụng.
3.5 Hạ tầng truyền thông truyền hình
3.5.1 Tổng quan về truyền hình
3.5.1.1 Lịch sử phát triển truyền hình
- Năm 1911, Boris Rosing và học trò của ông Vladimir Kosma Zworykin thành công
trong việc tạo ra hệ thống tivi sử dụng bộ phân hình gương để phát hình, theo
Zworykin, "các hình rất thô" qua các dây tới ống điện tử Braun (ống cathode- ống
thu điện tử ) trong đầu nhận.
- Năm 1920, hai nhà khoa học Mỹ Charles Francis Jenkins và nhà khoa học Anh John
Logie Baird đã tạo ra vật mẫu thành công đầu tiên của chiếc TV.
- Năm 1927, một người Mỹ trẻ tuổi là Philo Taylor Farnsworth đã phát triển thành
công phiên bản thương mại ống tia nhằm phát tín hiệu truyền hình điện tử và đây là
bước đột phá trong nghệ truyền hình của nhân loại.
- Năm 1930, một vài tiêu chuẩn của công nghệ TV cùng xuất hiện và cạnh tranh để
thống trị thị trường non trẻ này. Một trong những sản phẩm chiếm ưu thế là chiếc
EMI-Marconi.
- Năm 1950 có thể chạy 25 khung hình trên một giây và khá phổ biến tại Anh. Một
tiêu chuẩn TV khác có thể chạy 30 khung hình trên giây và chủ yếu phát triển tại
Mỹ. Chiếc TV thương mại thành công đầu tiên bắt đầu xuất hiện tại các showroom ở
Mỹ vào đầu những năm 1950, Nỗ lực phát triển TV màu xuất hiện từ đầu những
năm 1950 và chiếc đầu tiên được hãng RCA giới thiệu năm 1954. Nhưng phải đến
những năm 1960 việc bán các TV màu mới bắt đầu sinh lợi.
- Tới năm 1974 thì TV màu đã trở thành biểu tượng cho các gia đình giàu có tại Mỹ.
- Năm 1959, hãng Philco đưa vào thị trường chiếc TV chỉ có màn hình rộng 2 inch và
có thể thu cả sóng radio.
- Năm 1980, ngành truyền hình Mỹ do 3 mạng lưới chính thống trị, trong khi khán giả
tại các nước châu Âu và châu Á bị giới hạn trong các lựa chọn chương trình.
- Ngày 17 tháng 2 năm 2009, các Đài truyền hình Mỹ phát sóng duy nhất chỉ những
tín hiệu số hoá, kết thúc các hoạt động của hệ thống truyền hình tương tự được sử
dụng tại Hoa Kỳ suốt 55 năm qua. 12/6/2009 Mỹ phát sóng truyền hình Digital trên
toàn quốc.
- Năm 2000, Nhật Bản phát sóng các chương trình HDTV đầu tiên.
PTIT
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links