1 MULTIMEDIA MULTIMEDIA MULTIMEDIA Lecturer: Nguyen Duy Nhat Vien July, 2006. Page 2 T T À À I LI I LI Ệ Ệ U THAM KH U THAM KH Ả Ả O O • CMPT 365 Course Contents, Spring 2000, Website: http://www.cs.sfu.ca/CourseCentral/365/li/index.html • “Principles of Digital Audio”, Ken C.Pohmanm Fourth Edition McGraw-Hill. • “Digital Video processing”, A. Murat Tekalp, University of Rochester, Prentice Hall PTR. • “Multimedia processing”, Andrew Calway, COMS72200. • “Fundamentals of Digital Image Processing”., Anil.K.Jan, Prentice Hall, 1996. • MPEG Home Page, http://www.cselt.it/mpeg/ • “Emerging Wireless Multimedia Services and Technologies”, JohnWileySons, Aug 2005 • “Multimedia Content and the Semantic Web Standards Methods and Tools”, John Wiley Sons, Jun 2005 • “Introduction To Digital Audio Signal Processing”, Davide Rocchesso, 2003 Page 3 N N Ộ Ộ I DUNG I DUNG • TỔNG QUAN • KỸ THUẬT AUDIO • KỸ THUẬT VIDEO 4 T T Ổ Ổ NG QUAN NG QUAN Page 5 T T Ổ Ổ NG QUAN NG QUAN • TỔNG QUAN VỀ MULTIMEDIA • KHÁI NIỆM CHUNG VỀ AUDIO VÀ VIDEO • HỆ THỐNG AUDIO-VIDEO • MỘT SỐ VẤN ðỀ VỀ TÍN HIỆU Page 6 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • Lịch sử phát triển của hệ thống ña môi trường – Báo, tạp chí - môi trường: văn bản, ñồ hoạ và hình ảnh. – Cáp ñồng: môi trường truyền tải tín hiệu ñiện. – 1895, Guglemo Marconi phát minh ra máy radio ở Pontechio – Ý, môi trường chuyển tải tín hiệu audio quảng bá hiện nay. – Truyền hình, môi trường truyền thông của thế kỷ 20, truyền hình ảnh và âm thanh ñến mọi nơi. – Các hệ thống máy tính tích hợp nhiều dạng môi trường số khác nhau, khả năng biểu diễn, tương tác với các dạng thông tin, tiềm năng lớn phục vụ nhu cầu trao ñổi thông tin chất lượng cao. – Các hệ thống ña môi trường trở nên phong phú, kết hợp các công nghệ khác nhau với khả năng di ñộng, liên lạc từ xa dưới nhiều hình thức. Page 7 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA Văn bản thường (tuyến tính) Siêu văn bản Âm thanh Video ðồ hoạ Siêu môi trường Hình 1-1 Hypertext, Hypermedia Siêu văn bản Page 8 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • Siêu môi trường và ña môi trường (hypermedia – multimedia) – Hypertext: “Siêu văn bản là một tài liệu không tuyến tính, bằng cách kích vào một ñiểm nóng nào ñó trên văn bản, nó có thể chuyển ñến một tài liệu hay một văn bản khác, rồi có thể quay về, thuận tiện cho người ñọc trong việc duyệt văn bản hoặc muốn tổng quan một văn bản từ phần mục lục”. (Ted Nelson ,1965) – Hypermedia: Bao gồm nhiều môi trường truyền thông khác nhau như ñồ thị, hình ảnh, âm thanh, hoạt hình và ảnh ñộng. (Ted Nelson). – Multimedia: thông tin máy tính có thể ñược mô tả bằng audio, video hay hoạt hình ngoài những môi trường truyền thống. Page 9 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • Ví dụ một số ứng dụng multimedia: • Hệ thống xây dựng và soạn thảo video số. • Tạp chí ñiện tử. • Trò chơi. • Thương mại ñiện tử. • Truyền hình tương tác iTV. • Truyền hình hội nghị. • Truyền hình theo yêu cầu. • Thực tế ảo. • Page 10 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • Các dạng môi trường và tín hiệu: audio video animation graphictextimages dạng môi trường gốc tín hiệu tổng hợpthu nhận rời rạc liên tục Hình 1-2 Dạng môi trường Page 11 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA Hình 1-3 Thu nhận và tổng hợp Page 12 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • Âm thanh (audio) • Âm thanh: Là dao ñộng sóng âm gây ra áp lực làm dịch chuyển các hạt vật chất trong môi trường ñàn hồi làm tai người cảm nhận ñược các dao ñộng này. Tai người có thể nghe ñược trong khoảng tần số từ 20Hz ñến 20kHz. • Âm thanh tự nhiên: Là sự kết hợp phức giữa các sóng âm có tần số và dạng sóng khác nhau. • Dải ñộng của tai: Giới hạn bởi ngường nghe thấy (0dB) ñến ngưỡng ñau (120dB) của người. • Ngưỡng nghe tối thiểu: Mức thấp nhất của biên ñộ mà tai người có thể cảm nhận ñược âm thanh tuỳ thuộc vào từng người, mức áp lực và tần số của âm thanh. Page 13 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • Hiệu ứng che khuất âm thanh: Hiện tượng âm thanh mà tại ñó ngưỡng nghe của một âm tăng lên trong khi có mặt của một âm khác (khó nghe hơn). ðược sử dụng trong kỹ thuật nén. • Hướng âm thanh: Tai và não có thể giúp ta xác ñịnh hướng âm thanh, ñiều này có thể ứng dụng ñể tạo các hiệu ứng âm thanh như stereo, surround. • Vang và trễ: Vang là hiện tượng kép dài âm thanh sau khi nguồn âm ñã tắt. Trễ là thời gian τ âm thanh phản xạ ñến ñích so với âm thanh trực tiếp. Nếu τ>50ms thì trễ ñó gọi là tiếng vọng. Biên ñộ của âm thanh cứ sau 1 lần phản xạ thì bị suy giảm. • Âm nhạc: Là âm thanh có chu kỳ ở những tần số mà tai người cảm nhận một cách dễ chịu, êm ái, ñược kết hợp một cách phù hợp. Âm nhạc gồm cao ñộ, âm sắc và nhịp ñiệu. Page 14 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • Video • Tín hiệu video: Là sự tái tạo ảnh tự nhiên với những khoảng cách về không gian, thời gian hoặc cả hai. • Ảnh tự nhiên: ñược tạo nên từ các nguồn sáng mặt trời hay ánh sáng nhân tạo phản xạ lên các vật thể mà ta có thể nhìn thấy ñược. • Ảnh: Là một ma trận các ñiểm ảnh mang thông tin về ñộ chói và màu sắc. • Sự lưu ảnh: Khả năng lưu hình của mắt trong một giây. Mắt có thể lưu ñược 24 hình trong một giây. Chọn số hình trong một giây của ảnh ñộng phù hợp Page 15 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • ðộ chói: Là biên ñộ của thành phần trong ảnh (pixel). • Ví dụ tín hiệu chói Y ñược tổng hợp bởi các tín hiệu RGB theo công thức: • E Y =0,299E R +0,587E G +0,114E B (1-2) • Thông tin màu ñược xác ñịnh: • E B -E Y =0,587E G +0,889E B +0,229E R • E R -E Y =0,587E G +0,114E B +0,701E R (1-3) • ðộ tương phản: Tỷ số của ñộ chói thành phần sáng nhất so với ñộ chói của thành phần tối nhất. Page 16 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA • Hệ thống audio tương tự Hình 1-4 Hệ thống audio tương tự Nguồn âm Tiền khuếch ñại Xử lý Khuếch ñại Lưu trữ Xuất Page 17 H H Ệ Ệ TH TH Ố Ố NG AUDIO NG AUDIO - - VIDEO VIDEO • Hệ thống video tương tự Hình 1-5 Hệ thống Video tương tự Mắt người Ảnh tái tạo Cảnh tự nhiên Ống kính Chuyển ñổi ảnh- tín hiệu Xử lý tín hiệu Tạo xung ñồng bộ Chuyển ñổi tín hiệu - ảnh Xử lý tín hiệu Tách xung ñồng bộ Lưu trữ hoặc truyền dẫn Page 18 H H Ệ Ệ TH TH Ố Ố NG AUDIO NG AUDIO - - VIDEO VIDEO • Hệ thống audio-video số: Nguồn tín hiệu (Analog) Chuyển ñổi Analog - Digital Xử lý, Lưu trữ, Truyền dẫn (Digital) Chuyển ñổi Digital - Analog Xuất âm, hiển thị (Analog) Hình 1-6 Hệ thống audio-video số Page 19 H H Ệ Ệ TH TH Ố Ố NG AUDIO NG AUDIO - - VIDEO VIDEO • Các thành phần của hệ thống: – Bộ phận thu: Micro và Camera thu và chuyển tín hiệu (âm thanh hoặc ảnh) sang tín hiệu ñiện tương tự. ðối với các hệ thống số phải thực hiện việc chuyển ñổi tương tự sang số. – Lưu trữ: Thiết bị lưu trữ là băng từ hoặc ñĩa từ. Có thể là các thiết bị riêng biệt sử dụng với muc ñích thuận tiện và yêu cầu một chất lượng nào ñó. – Xử lý tín hiệu: ðiều chỉnh ñặc tuyến tần số, màu sắc, tạo hiệu ứng – Truyền dẫn: Truyền tín hiệu từ vị trí này sang vị trí khác với một khoảng cách không gian nào ñó qua một môi trường truyền dẫn nào ñó. Page 20 H H Ệ Ệ TH TH Ố Ố NG AUDIO NG AUDIO - - VIDEO VIDEO • Phân loại các hệ thống Audio-Video: Toàn bộMáy tính cá nhân Chất lượng, linh họat Sản xuất hậu kỳ Cơ ñộng, dễ sử dụng Sản xuất chương trình ngoài trời Chất lượng, linh họat Sản xuất studio Khả năng lưu trữ Phân phối video Nén videoCầu hội thảo Chất lượng, giáBán chuyên nghiệp Giá, dễ sử dụngA-V gia ñình Yếu tố quan trọng nhất Khả năng mở rộng Linh hoạt Dễ sử dụng Chất lượng GiáLớp hệ thống [...]... chu n – M i quan tâm c a các nhà s n xu t Page 21 H TH NG AUDIO-VIDEO • H th ng Audio-Video dân d ng VCR, VCD, DVD Camera Interface card PAL, NTSC Hình 1- 7 H th ng Audio – Video dân d ng Page 22 H TH NG AUDIO-VIDEO • H th ng Audio – Video bán chuyên d ng Interface card Camera VCR, VCD, DVD VCR, VCD, DVD Băng, ñĩa PAL, NTSC Băng, ñĩa T i khách hàng Hình 1- 8 H th ng Audio – Video bán chuyên d ng Page... ng phân ph i: – T p h p chương trình thành m t dòng d li u ñ phát qu ng bá, truy n hình cáp hay v tinh – Kh năng chuy n t i ñ n ngư i xem thông qua máy phát, m ng hay m t phương th c nào ñó – Máy ch ph i ñáp ng kh năng lưu tr ñ i v i tín hi u nh m t o ñư ng truy n thông su t gi a các chương trình – Yêu c u t ñ ng cao, gi m chi phí nhân công – Truy n hình tương tác yêu c u kh năng x lý và ch t lư ng . E B -E Y =0,587E G +0,889E B +0,229E R • E R -E Y =0,587E G +0 ,11 4E B +0,701E R (1- 3) • ðộ tương phản: Tỷ số của ñộ chói thành phần sáng nhất so với ñộ chói của thành phần tối nhất. Page 16 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA •. bản từ phần mục lục”. (Ted Nelson ,19 65) – Hypermedia: Bao gồm nhiều môi trường truyền thông khác nhau như ñồ thị, hình ảnh, âm thanh, hoạt hình và ảnh ñộng. (Ted Nelson). – Multimedia: thông. hiệu tổng hợpthu nhận rời rạc liên tục Hình 1- 2 Dạng môi trường Page 11 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA Hình 1- 3 Thu nhận và tổng hợp Page 12 T T Ổ Ổ NG QUAN V NG QUAN V Ề Ề MULTIMEDIA MULTIMEDIA •