Truyền hình multimedia

VI. TRUYỀN HÌNH MULTIMEDIA 6.1. Nguyên lý & công nghệ Multimedia  Monitor máy tính: + Độ sâu của màu: số lượng màu/ pixel; Số lượng bit biểu diễn các giá trị màu. + Bộ điều khiển Video (VRAM): 32 bit (=24 bit cho các R6B + 8 bit cho kênh anfa (thêm vào)). + Đồ hoạ máy tính: các bộ điều khiển video có thể cải thiện tốc độ xử lý hiển thị lên 10  20 lần + Hiển thị đồ họa: + Hiển thi văn bản: Chia các ký tự thành 80 cột và 30 hàng  Tập hợp các ký tự (1 ký tự ghi trong hình chữ nhật gồm 8 pixel ngang (640/80=8) và 16 đường = (480/30) theo chiều dọc) mã ASCII và ký tự mở rộng được ghi trong ROM (board chính). Từng phần ký tự gồm 2 byte (1byte cho ký tự được chọn, 1 byte xác định màu 1 2 80 cột 1 2 30 Hàng E Hình 6.1 a. Nguyên lý: Multimedia: đa phương tiên (truyền thông) là sự phối hợp toàn bộ các kỹ thuật truyền thông (trong đó có viễn thông), là sự hội tụ công nghệ; Trong đó khách hàng có thể lựa chọn chủ đề và nội dung thông tin truy cập đa dạng trong các chương trình. + Thông tin multimedia (hình ảnh, video, văn bản, âm thanh, nhạc, tiếng nói,) có thể truyền qua không gian (mặt đất, mạng, vệ tinh) hoặc qua giao diện cục bộ. Khách hàng được cung cấp không giới hạn việc truy cập thông tin và các dịch vụ tại nhà (quảng cáo, phân phối, giao tiếp với khách hàng). + Sự kết hợp giữa truyền hình và máy tính  dẫn đến các hệ thống sử dụng máy tính trong các lĩnh vực sản xuất, cung cấp, thu nhận chương trình (phần cứng, phần mềm có tốc độ xử lý cao). Kỹ thuật truyền hình số và nén (chip nén C-cube, Thomson- SGS dựa trên chuẩn nén JPEG, MPEG) được ứng dụng đa truyền thông như chuẩn CD-I (đĩa compact), chuẩn tương tác video số DVI. + 3 khu vực của hệ thống đa truyền thông: 1. Các trạm công tác (workstations) 2. Mạng (Networks) 3. Software Máy thu hình CVR CameraMáy tínhbộ nhớ Bàn phím CD-ROM Máy in Modem Set-Top-Box LAN, cáp, vệ tinh, xa lộ thông tinTelephone Hình 6.2. Trạm multimedia gia đình b. Công nghệ multimedia: Truyền thông multimedia được thực hiện nhờ các công nghệ sau: 1. Sơ hóa hình ảnh và âm thanh (video/ audio) 2. Nén video/ audio  tăng khả năng lưu trữ và phần cứng xử lý trong thời gian thực, tiết kiệm băng tần kênh. 3. Các bộ xử lý nhanh thời gian thực. Máy tính có cấu trúc xử lý nâng cao (tốc độ xử lý cao, bus và giao diện). Giao diện EIDE (enhanced intergrated Sevice electronics interface) được dùng để thay giao diện cũ IDE (1998). EIDE có tốc độ chuyển dịch đến 16,7Mb/s, dung lượng ổ đĩa đến trên 10GB, có thể kết nối với CD- ROMS và thiết bị ghi (dùng băng từ) 4. Các hệ thống lưu trữ có dung lượng lớn. Các giao diện và tốc độ dữ liệu trên mạng Giao diện & mạng Đường truyền hội nghị Video ISDN ADSL DS-1 DS-3 Ethernet Fast Ethernet SCSI -2 SCSI -3 CD-ROM ATM Fiber channel FDDI Tốc độ dữ liệu 56 kb/s – 1,5Mb/s 144kb/s 6,144 Mb/s 1,544 Mb/s 45 Mb/s 10 Mb/s 100 Mb/s 40 Mb/s 12,5 – 100 Mb/s 1,2 Mb/s 25,155; 622Mb/s; 2,4Gb/s 133 Mb/s – 1Gb/s 100 Mb/s – 1Gb/s Bảng 6.1 6.2. Phần cứng Multimedia: Gồm: 1. Máy tính chuyên dùng multimedia 2. Camera, VCR 3. Bộ lưu trữ phụ dung lượng lớn 4. Servers 5. Ổ đĩa CD-ROM 1. Máy PC:  Bộ xử lý Pentium  166MHz, 250 MHz  Bộ xử lý dự trữ (256 kB)  Bus của bộ xử lý 64bit làm tăng tốc độ chuyển dịch dữ liệu giữa bộ xử lý và RAM của hệ thống và bộ nhờ dự trữ  Các card xử lý Nén Chọn dữ liệu vào ADC Biến đổi không gian màu Dãn ADC Tín hiệu Tương tự Video không nén Video có nén Video không nén Video có nén Tín hiệu tương tự PCI, EISA, ISA, Nu-Bus Hình 6.3. Card biến đổi và phân phối video 2. Hệ thống xử lý tín hiệu video/ audio 3. Lưu trữ bằng đĩa/ băng từ:  Đĩa: tiết kiệm thời gian;  Mảng dư thừa RAID (Redundant array of inexensive disks): các hoạt động của hệ thống duy trì và cung cấp nhiều mức dữ liệu khác nhau (RAID -0; RAID -3; RAID-5; RAID -6; RAID -7), dễ hư hỏng.  Băng từ (giá thấp), thời gian lưu trữ cao; đòi hỏi bảo trì, giá thành khai thác cao) 4. Server:  Server (gồm 3 phần: hệ thống nhiều ổ đĩa; giao diên thông tin dữ liệu nhanh giữa mạng và các ổ đĩa; hệ điều hành OS dùng phần mềm quản lý và truy cập)  Có khả năng lưu trữ lớn, nhiểu kênh  Ứng dụng (với cấu hình khác nhau) để: 1. News (làm tin) 2. Sản xuất chương trình truyền hình 3. Truyền dẫn phát sóng 4. VOD 5. Lưu trữ dữ liệu 5. Camera: Một số camera mới có giao diên Fire Wire (IEEE-1394), truyền dữ liệu video/ audio (có nén) trực tiếp, có mã thời gian, tín hiệu kiểm tra, sửa lỗi bit. 6. VCR  VCR số (định dạng DV) có từ 1995 7. CD-ROM, đĩa quang từ MO (Magnetic optical disk  CD-ROM: 700 MB  DVD: 10GB (MPEG-2, nén)  MO : dùng cho Near-VOD: 3,2 GB 8. Video số tương tác DVI (Digital video interactive)  Công nghệ multimedia: DVI (Intel), xử lý video tốc độ cao và phần mềm, dùng cho Multimedia Computer 6.3. Phần mềm Multimedia: 1. Multimedia Toolbox: phần mềm Windows, lập trình hướng theo đối tượng (dựng hình, hoạt hình, đồ hoạ) 2. Quick Time (Apple): thực hiện nhiều chức năng Multimedia (nén, lưu trữ, hiển thị file (audio), video) 3. Authoring software (phần mềm tác giả) 4. Animation software (hoạt hình) 6.4. Kết nối multimedia:  Mạng truyền dữ liệu (các dòng dữ liệu gói). Mạng các dòng dữ liệu video phải liên tục thời gian thực (chuyển mạch trong khoảng xoá mành)  Yêu cầu về mạng Multimedia: 1. Độ rộng băng tần: cực đại 2. Thông tin không sai số (tách và sửa lỗi dùng FEC) 3. Độ trễ (1 chiều)  150ms 4. Liên hoạt 5. Cung cấp các dòng dữ liệu video liên tục, có khả năng chuyển mạch (hoặc ghép kênh lại) 6. Khả năng nối kết liên tiếp các mạch nén/ dãn 7. Đồng bộ kênh  Có 3 mode truyền multimedia: 1. Đồng bộ 2. Bất đồng bộ: ATM 3. Đẳng thời (Isochronous)  Có 2 trạng thái liên kết vật lý cơ bản: 1. Giữa 2/ nhiều thiết bị multimedia trong 1 phòng thông tin thực hiện qua giao diện 2. Giữa các trạm multimedia trong 1 nhà: thông tin được truyền qua mạng, ví dụ mạng tiêu chuẩn Ethernet, FDDL, ATM a. Giao diện:  Nối kết qua giao diện (kênh quang Ethernet)  Các giao diện: 1. Fire Wire (Apple): ghép nối các thiết bị số (63) qua hệ thống cáp ngắn (4,5m) 2. SSA (của IBM) 3. Vòng kênh quang FC-AL  SCSI (Small Computer System Interface) 4. Ethernet b. Các mạng:  Nối kết các hệ thống multimedia qua mạng LAN, WAN, ADSL (đường thuê bao bất đối xứng), ISDN, ATM, FDDI (bằng quang) 6.5. Ứng dụng: 1. Kết hợp máy thu hình và PC  các dịch vụ multimedia: game, home shopping, VOD, 2. Huấn luyện bằng video tương tác IVT (Interactive video training) 3. Kiosk thông tin tương tác trên cơ sở CD và quảng cáo 4. CD thay thế cho Internet Các dịch vụ quan trọng: 1. VOD 2. NVOD 3. Photo CD 4. CD-I (Compact Disk Interactive) 5. CTI (Computer Telephony Intergration)  Tiêu chuẩn hoá Multimedia gồm các nhóm:  IMA (Interactive Multimedia Association)  DAVIC (Digital Audio Visual Council)  VESA (Video Electronics Standards Association)  MHEG (Multimedia and Hypermedia infermation coding experts group)