Đồ án tốt nghiệp
Lời nói đầu
Trong những năm gần đây, công nghệ truyền hình đang chuyển sang một
bớc ngoặt mới - Quá trình chuyển đổi từ công nghệ truyền hình tơng tự sang
truyền hình số. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng thời đại " Video số, Truyền hình
số " đã bắt đầu công nghệ tơng tự đã hết thời nhờng đờng cho công nghệ số.
Công nghệ truyền hình đang trải nghiệm một sự thay đổi lớn lao về chất. Trên
thực tế các nhà sản xuất đã ngừng sản xuất các thiết bị truyền hình tơng tự và vì
thế thiết bị tơng tự dần vắng bóng trên thị trờng. Trong tơng lai không xa, các
thiết bị sản xuất chơng trình, các máy phát hình, các thiết bị video, audio sẽ đợc
thay thế bằng thiết bị số.
Trên thế giới đã có rất nhiều nớc đang bắt đầu áp dụng truyền hình số nh
Mỹ, Nhật, các nớc phơng Tây và một số nớc Châu á khác. Do vậy đài truyền
hình Việt Nam cần phải có chiến lợc phát triển truyền hình số để tránh tụt hậu về
công nghệ và có điều kiện hội nhập với quốc tế.
Vì những lý do trên cho nên em đã chọn đề tài này, tuy nhiên đây là một đề
tài rộng và mới mẻ cho nên không thể tránh đợc những thiếu xót . Vì vậy em rất
mong đợc sự đóng góp ý kiến của các thấy giáo, cô giáo và các bạn quan tâm.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Khoa
Điện Tử Tin Học Viễn Thông Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt là
thầy giáo Trần Thọ Tuân đã tận tình hớng dẫn em hoàn thành bản đồ án tốt
nghiệp này.

1


Đồ án tốt nghiệp

Ch ơng I
Hiện trạng và xu h ớng phát tRiển của
truyền hình số

đề là giảm tối thiểu các hiện tợng bóng, viền, nâng cao độ phân tích của hình
ảnh.
Vấn đề thứ t
Lựa chọn tín hiệu số hoá, kết hợp hay thành phần. Đây chính là vấn đề liên
quan đến chất lợng và tính kinh tế trên toàn bộ hệ thống, cả trớc mắt cũng nh lâu
dài.
Vấn đề thứ năm
Lựa chọn giao diện số trong sản xuất khi truyền tín hiệu số từ thiết bị này
sang thiết bị khác cũng nh từ phòng máy này sang phòng máy khác với khoảng
cách vài mét đến vài trăm mét.
Vấn đề thứ sáu
Lựa chọn tiêu chuẩn chung về thiết bị cho cả hai hệ thốngb 625 và 525 dòng
để dễ dàng trao đổi chơng trình quốc tế. Điều đó chính là liên quan đến vấn đề
lựa chọn tần số lấy mẫu và cấu trúc mẫu.
Từ đó cho đến nay nhiều vấn đề lý luận và thực tiễn của quá trình số hoá
truyền hình vẫn đợc tiếp tục nghiên cứu và phát triển đó là :
- Ghi dựng và lu trữ hình ảnh số.

- Tổng hợp hình ảnh số (Kĩ xảo)
- Số hoá các camera và máy thu hình ảnh
- Truyền dẫn và phát xạ hình ảnh số.
Vấn đề ghi dựng trên ổ đĩa cứng (Hay còn gọi là dựng phi tuyến tính) hiện
nay đang là công nghệ kĩ thuật mới có nhiều u điểm nh truy cập nhanh, kĩ xảo
phong phú, bảo đảm chất lợng, lu trữ lâu dài, an toàn. Nhng hiện nay chi phí sản
xuất còn lớn (Ví dụ : Một ổ đĩa cứng 9 Gbit nén ở tốc độ 50 Mbit/s ghi đợc 24
phút tín hiệu hình có giá thành khoảng 2000 USD). Vì vậy việc ghi dựng hình
nói chung nhất là trong lĩnh vực lu trữ thì công nghệ băng từ là chủ yếu.

3


Máy thu
Analog

Dựng
(Digital)

Máy thu
Digital
Studio
(Digital)

Dựng
(D/A)

Digital

Hệ thống máy phát

Hệ thống máy thu

Hình1.1: Quá trình chuyển đổi công nghệ từ truyền hình tơng tự sang truyền
hình số
Khái niệm từng phần và xen kẽ đợc hiểu là sự xuất hiện dần dần các camera
số gọn nhẹ, các studio số, các phòng phân phối phát sóng số tiến đến một dây
chuyền sản xuất hoàn toàn số.
Mô hình trên cũng cho chúng ta một nhận xét rằng đến một giai đoạn nào đó
sẽ xuất hiện tình trạng song song cùng tồn tại cả hai hệ thống công nghệ khác
nhau. Đó là thời kỳ bắt đầu ra đời máy phát số và đồng thời là các máy thu hoàn
4


5


Đồ án tốt nghiệp
Công nghệ ttuyền hình số chỉ có thể coi là hoàn thiện khi giải quyết đợc vấn
đề nói trên.
1.2 những vấn đề cần quan tâm khi chuyển đổi từ truyền
hình tơng tự sang truyền hình số

1.2.1 Khả năng chuyển đổi từ máy phát tơng tự sang máy phát số
Thực ra việc chuyển đổi là không hề đơn giản. Nó phụ thuộc vào việc thiết
kế của các tầng khuếch đại và tầng kích của máy phát. Nói chung thì các máy
phát số yêu cầu bộ khuếch đại có độ tuyến tính cao hơn so với máy phát tơng tự.
Cả bộ khuếch đại Klystron và Tube đều có khả năng thay đổi đợc, tuy nhiên để
đạt đợc sự tuyến tính với mức ổn dịnh cao thì nên thay hẳn các tầng khuếch đại
và tầng kích.
Với các tầng khuếch đại Tube, đòi hỏi công suất lớn để điều khiển nên nói
chung việc chuyển đổi là tốn kém.
Với các bộ khuếch đại Klystron, hệ số khuếch dại lớn hơn và yêu cầu công
suất đầu vào thấp, nên việc thực hiện chuyển đổi sẽ rẻ hơn. Và đối với bộ khuếch
đại Klystron điều khiển theo xung thì phải bỏ đi các bộ tạo tín hiệu xung khi
thực hiện việc chuyển đổi.
Các máy phát Solid state gồm nhiều mođule khuếch đại song song nhau. Đó
là các khối có hệ số cao do cấu tạo bởi nhiều bộ khuếch đại nối tiếp. Nếu một
trong các bộ khuếch đại song song này có khả năng khuếch đại số thì máy phát
sử dụng chúng cũng có thể làm việc đợc với tín hiệu số.
Với các ứng dụng số thì một điều rất đáng quan tâm trong giai đoạn thiết kế
là phải đảm bảo sao cho không có một tầng nào phải làm việc quá tải vì nó là
nguyên nhân gây ra sự không tuyến tính. Tất cả các tầng và đặc biệt là tầng kích
phải thật tuyến tính. Tầng đầu ra thờng là phần không tuyến tính nhất nên cần

việc phát ngoài kênh, đặc biệt là các máy công suất lớn. Một trong những
nguyên nhân của việc phát sóng ngoài kênh danh định là sự không tuyến tính
của các bộ khuếch đại công suất. Trong các kênh kề cận, việc phát ngoài kênh
của máy phát tơng tự sẽ đợc các máy thu số nhận thấy nh là nhiễu đồng kênh.
Các phơng án nhằm làm giảm việc phát ngoài kênh vẫn đang đợc sử dụng đó
là phải sử dụng các bộ lọc tại đầu ra máy phát hoặc sử dụng các bộ cộng lựa
chọn RF.
Nếu sử dụng toàn bộ Anten hiện hành, có hai phơng án chúng ta phải làm :

- Thứ nhất là sử dụng cộng RF cho cả nơi công suất cao và nơi công suất thứ yếu
7


Đồ án tốt nghiệp
- Thứ hai là phải dùng giải pháp thay thế cho các cơ sở thứ yếu, đó là sử dụng các ứng
dụng đa kênh.
1.2.4 Lu ý về Anten công suất
Khi phát sóng, cần phải xem xét tất cả những đặc tính dù là bình thờng ở
phát số là rất khác.
Lu ý các bộ khuyếch đại khi chuyển đổi sẽ không thể tạo ra một công suất
nh trớc. Công suất đầu ra số hiệu dụng sẽ phải thấp hơn 7 - 10 dB so với công
suất đỉnh tín hiệu sync ban đầu. Tuy nhiên đây không phải là vấn đề đối với
DVB - T vì công suất số thấp hơn -15 đến -20 dB so với công suất đỉnh sync tín
hiệu Analog hiện hành thì vẫn đạt đợc cùng một diện tích phủ sóng.
1.2.5 Sử dụng lại các anten đang dùng.
Các kênh đợc lựa chọn cho truyền hình số mặt đất phải ở trong hoặc gần sát
với dải thông của anten tơng tự có thể đem lại một vùng phủ sóng chung cho cả
hai dịch vụ. Hầu nh các anten thu hiện nay đều thích hợp. Tuy nhiên, việc giới
hạn ERP ( effective radiater power ) để bảo vệ các điển phát sóng kênh tơng tự
hiện có khỏi bị xuyên nhiễu bởi các điểm hàng xóm lân cận có thể không dợc

b. Khuyếch đại đa kênh
Các mạng phát hình thứ cấp là tập hợp những máy có công suất thấp và các
bộ lọc repeater dùng để bao phủ hoàn toàn những trạm phát chính. Chính việc
dùng các kênh số trên kênh trạm thứ cấp nên cũng dẫn đến những vấn đề nh
trạm phát chính. Khuyếch đại đa kênh là cách thức kết hợp kênh số có thể thực
hiện với những coupler không cần khả năng lựa chọn nên chi phí rất thấp.
Cách thức thực hiện nhờ các thủ tục sau
- Thu các kênh nhờ các anten
- Lọc và chuyển đổi lại kênh đầu vào trung tần IF
- Xử lý trung tần
- Chuyển đổi RF
- Thực hiện coupling kênh có công suất thấp
- Khuyếch đại công suất ghép kênh
c. Dùng anten mới cho phát hình số mặt đất
Đầu tiên, cần phải tìm một vị trí thích hợp cho anten mới dựa trên cấu trúc
cột anten hiện thời. Trong nhiều trờng hợp độ mở tại cấu trúc hiện thời sẽ không
phù hợp cho các anten UHF mới đòi hỏi về mặt cắt ngang. Với những mặt cắt
ngang loại lớn này thiết kế cho dải rộng là rất khó.
9


Đồ án tốt nghiệp
Tuy nhiên lợi thế chính là việc không dùng các bộ cộng RF công suất cao
nhng hạn chế chính là cha lọc đợc phát ngoài kênh. Do đó cần phải sử dụng các
bộ lọc tại đầu ra máy phát, nh vậy thì rất có thể vùng phủ sóng của annten sẽ
khác so với anten Analog.
Cũng cần quan tâm về phối hợp dải thông và sự tơng hợp của anten cũng nh
hạn chế ERP để bảo vệ các dịch vụ truyền hình tợng tự, vì những lý do đó nên
việc chi phí cho anten mới là cao.


- Phù hợp với công nghệ VLL.
- Chi phí khai thác thấp.
- Hoàn toàn có khả năng hoà nhập vào xa lộ thông tin.
1.3.2 Sơ đồ khối hệ thống truyền hình số
Một hệ thống truyền hình số theo tiêu chuẩn có thể coi gồm ba thành phần
chính sau:
Khối mã hoá và nén
Khối ghép kênh và mã hoá truyền dẫn
Khối điều chế RF phát sóng
a. Sơ đồ khối
Thiết bị phát
T/hiệu
truyền hình
tơng tự

Biến đổi
A/D

T/h
truyền
hình
số

Mã hoá
nguồn

Mã hoá
kênh

Điều chế

11


Đồ án tốt nghiệp
Các tín hiệu tơng tự sau khi đợc chuyển đến A/D và đa qua các phân hệ tơng ứng để thực hiện mã hoá và nén tín hiệu.
Dòng tín hiệu số sau đó đợc ghép kênh với tín hiệu điều khiển phụ tại bộ
ghép kênh thành một dòng truyền. Dòng tín hiệu này đợc ghép mã truyền dẫn,
mã kênh và điều chế trớc khi đa ra Anten phát.
Hệ thống thu:
Quá trình xử lý của hệ thống thu ngợc lại với quá trình xử lý của hệ thống
phát. Tín hiệu cao tần thu qua bộ tunenr đợc giải điều chế cao tần. Tín hiệu
tần số thấp đợc giải mã hoá kênh, giải mã truyền dẫn rồi đa đến bộ giải mã
ghép kênh. Tín hiệu đợc đa đến bộ giải mã ghép kênh đợc đến bộ chuyển đổi
D/A của Audio và Video và đa đến máy thu phát tơng tự.
1.3.3 Đặc điểm của truyền hình số
a. Yêu cầu về băng tần:
Yêu cầu về băng tần là một sự khác nhau rõ nhất giữa truyền hình số và
truyền hình tơng tự. Truyền hình số yêu cầu băng tần rộng hơn
b. Tỷ lệ công suất/ Công suất tạp âm (Signal/Noise ) - (S/N)
Một trong những u điểm lớn nhất của tín hiệu số là khả năng chống nhiễm
trong quá trình xử lý tại các khâu truyền dẫn và ghi.
Với truyền hình số, nhiễu là các bít lỗi. (VD. Xung on chuyển thành
of).
Nhiễu trong truyền hình số đợc khắc phục nhờ các mạch và các mã sửa
lỗi. Bằng các mạch này có thể khôi phục lại các dòng bít nh ban đầu. Khi có
quá nhiều bít lỗi, sự ảnh hởng của nhiễu đợc làm giảm bằng cách che lỗi.
Tuy nhiên, trong truyền hình quảng bá, truyền hình số gặp phải vấn đề
khó khăn khi thực hiện kiểm tra chất lợng ở các điểm trên kênh truyền. Tại
đây cần phải sử dụng các bộ biến đổi tơng tự - số. Đây là công việc lớn có
khối lợng lớn và phức tạp.

thu theo nhiều đờng. Việc tránh nhiễu đồng kênh của hệ thống số cũng làm
giảm đi hiện tợng này trong truyền hình quảng bá.

13


Đồ án tốt nghiệp

Ch ơng II
tổng quan về nén
2.1 Khái niệm chung
2.1.1 Khái nhiệm chung.
2.1.1.1 Định nghĩa:
Nén tín hiệu số là biểu diễn tín hiệu số với số bít ít hơn nh ng thông tin
phải đợc bảo toàn hoặc mất mát có thể chấp nhận đợc.
Các loại nén:
+ Nén tín hiệu số : Digital Signal Compression
+ Nén số liệu

: Data Compression

+ Giảm số liệu

: Data Reduction

+ Giảm tốc độ bít : Bit Rale Reduction
+ Mã hóa nguồn : Source Coding
2.1.1.2. Mục đích của nén tín hiệu số :
- Để giảm dung lợng phải lu trữ.
- Giảm băng thông truyền dẫn

Khác với nguồn dữ liệu một chiều nh nguồn âm, đặc tuyến đa chiều của
nguồn ảnh cho thấy: Nguồn ảnh chứa nhiều sự d thừa hơn các nguồn thông tin
khác. Đó là:
* Sự d thừa về mặt không gian (Spatial redundancy): các điểm ảnh kề
nhau trong một mành có nội dung gần giống nhau.
* Sự da thừa về mặt thời gian (Temporal redundancy): các điểm ảnh có
cùng vị trí ở các mành kề nhau rất giống nhau.
* Sự d thừa về mặt cảm nhận của con ngời: Mắt ngời nhạy cảm hơn với
các thành phần tần số thấp và ít nhạy cảm với sự thay đổi nhanh, tần số cao.
Do vậy, có thể coi nguồn hình ảnh là nguồn có nhớ.
Nén ảnh thực chất là quá trình sử dụng các phép biến đổi để loại bỏ đi
các loại d thừa và loại bỏ tính có nhớ của nguồn dữ liệu, tạo ra nguồn dữ liệu
mới có lợng thông tin nhỏ hơn. Đồng thời sử dụng các dạng mã hoá có khả
năng tận dụng xác suất xuất hiện của các mẫu sao cho số lợng bít sử dụng để
mã hoá một lợng thông tin nhất định là nhỏ nhất mà vẫn đảm bảo đợc chất lợng theo yêu cầu.
a. Các thành phần thông tin.
- Thông tin chứa trong một tín hiệu có thể đợc chia làm 2 thành phần
chính:
+ Lợng tin hay entropy hay độ bất định (uncertainty).
+ Độ d thừa (redemdancy).
- Tuỳ theo nội dung của thông tin, phần entropy lại đợc chia thành 2
phần.
+ Thông tin phù hợp (irrelevancy): Thông tin không có giá trị đối với hệ
thống cảm thụ chủ quan của con ngời.
+ Thông tin cốt lõi tức là phần còn lại của entropy: Thông tin này có thể
chia thành nhiều phần nhỏ khác nhau tuỳ theo mức độ quan trọng đối với sự
cảm thụ của con ngời.
b. Nén không tổn hao :
Tín hiệu



Độ méo
100%

2.2 Nén không tổn hao :
- Nén không tổn hao hay mã hoá nguồn là quy trình biểu diễn các ký
hiệu trong dòng bít nguồn thành dòng các từ mã (Codeword) mỗi từ mã gồm
một số bít, sao cho giảm đợc tốc độ bít. Mã hoá có hiệu quả càng cao thì số
bít trung bình dùng biểu diễn một ký hiệu càng tiến gần giá trị entropy.
a. Phân loại:
- Nén theo mô hình thống kê (mã hoá Symbol (VLC+RLC).
- Nén theo mô hình tự điển (không dùng trong phát thanh truyền hình).
b. Mã hoá VLC (Variable Length Coding) - Mã hoá Huffman.
16


Đồ án tốt nghiệp
Trong các dạng mã hoá thì mã hoá Huffman là dạng đợc sử dụng phổ
biến nhất. Bảng mã Huffman có thể cho độ dài mã trung bình để mã hoá cho
một mẫu là nhỏ nhất do tận dụng đợc xác suất xuất hiện cao nhất sẽ đợc gắn
với một từ mã có độ dài ngắn nhất. Mặc dù có độ dài mã thay đổi song mã
Huffman vẫn có khả năng giải mã đúng do có thuộc tính tiền tố duy nhất
(không có bất cứ từ mã nào là phần đầu của từ mã tiếp theo).
Phơng pháp mã hoá Huffman sẽ trở nên nặng nề khi số tin của nguồn
quá lớn. Trong trờng hợp này, ngời ta dùng một biện pháp phụ để giảm nhẹ
công việc mã hoá. Trớc tiên liệt kê các tin của nguồn theo thứ tự xác suất
giảm dần. Sau đó ghép thành từng tin có tổng xác suất gần bằng nhau. Dùng
một mã để mã hoá các tin trong cùng một nhóm. Sau đó xem nhóm tin nh một
khối tin và dùng phơng pháp Huffman để mã hoá các khối tin. Từ mã cuối
cùng tơng ứng với mỗi tin của nguồn gồm hai phần: Một phần là mã Huffman

Biến
đổi t

mã hoá c Dòng bít nén

Lượng tử
hoá Q

Hệ thống nén có tổn hao
Giải lượng
tử R

Dòng bít giải mã
d

Biến đổi
ngược t-1

Dòng bít

giải nén

Hệ thống giải nén có tổn hao
Hình 2. 2 : Hệ thống nén và giải nén có tổn hao
2.3.1 Bộ biến đổi T (Transformer)
Bộ biến đổi T áp dụng một phép biến đổi 1-1 đối với số liệu đầu vào. ở
đầu ra bộ biến đổi T thì có một cách biểu diễn số liệu thích hợp hơn để nén.
Về phía giải nén, ta có bộ biến đổi ngợc T-1 , với chức năng ngợc một số phép
biến đổi tiêu biểu đợc liệt kê sau đây
a. Biến đổi dự đoán tuyến tính (Linear Predictive Transfrom)

72
41
31

72
72
0

72
72
0

83
72
11

83
....

Trong một dòng nhiều Pixel giống nhau nên sai số dự đoán tập trung vào điểm
0 nhiều.
* Đánh giá bù chuyển động (Motion Estimation & Compensation):
18


Đồ án tốt nghiệp
Đây là dạng dự đoán Inter có xét đến chuyển động của các vật thể trên
ảnh khi nén Video. Ta lấy ảnh cũ gần giống ảnh mới dự đoán thay vì truyền
ảnh chỉ truyền sai số dự đoán và véc tơ chuyển động.
b. Biến đổi Unita (unitary Transform).

Đồ án tốt nghiệp
- ánh xạ các ký tự này thành các từ mã hợp thành dòng bit ra. Bộ mã hóa này
chính là bộ mã hóa ký hiệu - mã hóa entropy vì sử dụng mô hình thống kê để
mã hóa. Các loại mã hóa thông dụng thờng đợc sử dụng là VLC, RLC ở phía
giải nén ta có bộ giải mã D với chức năng ngợc lại.
2.3.3.1. Mã hóa dự đoán (Predictive coding ).
Nguồn ảnh chứa một thông tin rất lớn, nếu mã hóa trực tiếp nguồn tin này
theo PCM, tốc độ dòng bít thu đợc sẽ rất cao. Mặt khác, nguồn ảnh lại chứa
đựng sự d thừa và tính có nhớ, giữa các điểm ảnh lân cận có mối quan hệ t ơng hỗ với nhau. Do đó mã hóa dự đoán đợc xây dựng trên nguyên tắc cơ bản
sau:
* Lợi dụng mối quan hệ tơng hỗ này, từ các giá trị điểm ảnh lân cận, theo
một nguyên tắc nào đó có thể tạo nên một giá trị gần giống điểm ảnh hiện
hành. Giá trị này gọi là giá dự báo
* Loại bỏ đi tính có nhớ của nguồn tín hiệu bằng một bộ lọc đặc biệt có
đáp ứng đầu ra là hiệu giữa tín hiệu vào s (n) và giá trị dự báo cho nó.
* Thay vì lợng tử hóa trực tiếp các mẫu điểm ảnh, mã hóa dự đoán l ợng tử
và mã hóa các sai số dự báo tại đầu ra bộ lọc.
Sai số dự báo là sự chênh lệch giữa trị dự báo và giá trị thực sự của
mẫu hiện hành. Do nguồn sai số dự báo là nguồn không có nhớ và chứa
đựng lợng thông tin thấp, nên số bít cần mã hóa sẽ giảm đi rất nhiều.
Phơng pháp tạo điểm ảnh dựa trên tổng giá trị của các điểm dự đoán và
sai số dự báo gọi là Điều xung mã vi sai - DPCM .

20


Đồ án tốt nghiệp
e(k)
i(k)


lân cận s = {s(n), s(n+1)... s (n-N+1)}, thu đợc khối N hệ số c = ( c1,c2..cN ).
Phép biến đổi này có tính thuận nghịch, các hệ số này hoàn toàn có thể hồi
phục thành giá trị tín hiệu ban đầu bằng phép chuyển đổi ngợc.
So với giá trị thực của điểm ảnh, nguồn các hệ số là không có nhớ. Mặt
khác thông tin của nguồn ảnh tập trung phần lớn ở các thành phần tần số thấp
nên trong khối các hệ số, thông tin cũng tập trung tại một số ít các hệ số
chuyển đổi c i. Do vậy sẽ giảm đợc lợng bít nếu mã hóa số này thay cho việc
mã hóa trực tiếp các mẫu. Số lợng bít mã hóa còn có thể giảm hơn nữa nếu lợi
dụng đặc điểm của mắt ngời không nhạy cảm với sai số ở tần số cao. Bởi vậy,
21


Đồ án tốt nghiệp
có thể sử dụng bớc lợng tử thô cho các hệ số ứng với tần số cao mà không làm
giảm sút chất lợng ảnh khôi phục.
q
p

Bpxq

Biến đổi
hai chiều

Lợng tử, mã
hoá entropy

Hình 2.5 a Quá trình mã hoá chuyển đổi hai chiều
q
Giải mã
entropy


Đồ án tốt nghiệp

Ch ơng iii :
Một số công nghệ nén
Công nghệ nén đợc sử dụng phổ biến nhất hiện nay là: Điễu xung mã
(Differrential pulse code modulation) và mã hóa chuyển đổi (Transform
conding - TC).
3.1. Nén Video: Điều xung mã vi sai DPCM
(Differrential pulse code modulation ).
Đây là phơng pháp nén ảnh hiệu quả, nguyên lý cơ bản của phơng pháp
này là: Chỉ chuyển tải tín hiệu vi sai giữa mẫu và cho trị dự báo (đợc tạo ra từ
các mẫu trớc đó).
3.1.1. Xử lý giải t ơng hỗ trong công nghệ DPCM .
Hầu hết các cách thức nén ảnh đều sử dụng vòng lặp DPCM. Công nghệ
DPCM thực hiện loại bỏ tính có nhớ và các thông tin d thừa của nguồn tín
hiệu bằng một bộ lọc đặc biệt có đầu ra là hiệu số giữa mẫu đầu vào và giá trị
dự báo của chính nó. Nếu các điểm ảnh biến đổi đồng đều thì giá trị vi sai gần
0, còn các ảnh có nhiều chi tiết thì giá trị sai số dự báo có thể lớn. Khi đó có
thể lợng tử hóa chúng bằng bớc lợng tử cao do đặc điểm của mắt ngời không
nhạy cảm với những chi tiết có độ tơng phản cao, thay đổi nhanh. Sự giảm tốc
độ bít ở đây thu đợc từ quá trình lợng tử hóa và mã hóa.
3.1.2. Kỹ thuật tạo dự báo .
Nếu trực tiếp lợng tử hóa, mã hóa các mẫu của một nguồn ảnh với đầy đủ
thông tin d thừa và quan hệ tơng hỗ giữa các điểm ảnh thì hiệu suất nén sẽ rất
thấp do lợng thông tin của nguồn quá lớn. Do vậy, trong các công nghệ nén
cần loại bỏ đi tính có nhớ của nguồn tín hiệu tức là thực hiện giải t ơng hỗ
(decorelation) giữa các điểm lân cận nhau.
Trong công nghệ nén Điều xung mã vi sai DPCM, quá trình giải tơng
hỗ đợc thực hiện bằng một bộ lọc có đáp ứng đầu ra là một hiệu số giữa các

trong mành không tận dụng đợc quan hệ giữa các điểm ảnh lân cận nhau theo
chiều đứng nên có thể cho sai số dự báo cao.
* Tạo dự báo trong ảnh (Intraframe Prediction):
Với sự hỗ trợ của một bộ nhớ mành, dự báo trong ảnh sử dụng tất cả các
điểm thuộc cả hai mành của một khung để tạo dự báo. Nh vậy, sẽ lợi dụng đợc
quan hệ tơng hỗ của các điểm lân cận theo cả phơng ngang và phơng đứng
nên dự báo chính xác hơn, cho sai số dự báo nhỏ hơn.
* Tạo dự báo liên mành (Intraframe Prediction):
Phơng pháp tạo dự báo này sử dụng cả khung hiện hành và khung tham
chiếu khác. Dự báo liên mành chỉ sử dụng một mành (chẵn hoặc lẻ) ở các
khung khác nhau.
24


Đồ án tốt nghiệp
* Tạo dự báo liên ảnh (Interframe Prediction):
Phơng pháp này sử dụng cả hai mành ở các ảnh kề nhau.
3.1.2.3. Tạo dự báo Intra (Intra Prediction).
Đối với dự báo Intra, giá trị dự báo của điểm hiện hình sẽ là tổng giá trị
các điểm lân cận a, b, c,d của nó theo một trọng số xác định.

a

Mành trước

Điểm được mã hoá

Điểm từ mành trước
b