Bài giảng Truyền thông đa phương tiện: Chương 3 - ThS. Trần Đắc Tốt

Bài giảng Truyền thông đa phương tiện: Chương 3 Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén Audio, hình ảnh, video, cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguyên lý nén dữ liệu; Kỹ thuật và các nguyên tắc cơ bản của nén dữ liệu; Kỹ thuật và chuẩn nén âm thanh; Kỹ thuật và chuẩn nén hình ảnh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Truyền thông đa phương tiện: Chương 3 - ThS. Trần Đắc Tốt TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN (Multimedia Communication) Giảng viên: Ths. Trần Đắc Tốt – Khoa CNTT Email: tottd@cntp.edu.vn Website: www.oktot.com Facebook: https://www.facebook.com/oktotcom/ Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 1 MÔN HỌC: TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Chương 1: Tổng quan đa phương tiện Chương 2: Đặc tính yêu cầu của dữ liệu đa phương tiện Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén Audio, hình ảnh, video Chương 4: Truyền dữ liệu đa phương tiện trên mạng máy tính Chương 5: Một số ứng dụng truyền thông đa phương tiện Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 2 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ, KỸ THUẬT VÀ CHUẨN NÉN AUDIO, HÌNH ẢNH, VIDEO Giới thiệu. Nguyên lý nén dữ liệu. Kỹ thuật và các nguyên tắc cơ bản của nén dữ liệu. Kỹ thuật và chuẩn nén âm thanh. Kỹ thuật và chuẩn nén hình ảnh. Kỹ thuật và chuẩn nén Video. Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 3 MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU Mục đích: Giới thiệu nguyên lý, Kỹ thuật và các chuẩn nén dữ liệu: âm thanh, hình ảnh và Video kỹ thuật số. Yêu cầu: Sinh viên nắm vững Các nguyên lý nén dữ liệu đa phương tiện. Các kỹ thuật nén dữ liệu đa phương tiện. Các chuẩn nén dữ liệu âm thanh, hình ảnh và video kỹ thuật số Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 4 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ, KỸ THUẬT VÀ CHUẨN NÉN AUDIO, HÌNH ẢNH, VIDEO Giới thiệu. Nguyên lý nén dữ liệu. Kỹ thuật và các nguyên tắc cơ bản của nén dữ liệu. Kỹ thuật và chuẩn nén âm thanh. Kỹ thuật và chuẩn nén hình ảnh Kỹ thuật và chuẩn nén Video. Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 5 Giới thiệu Tại sao phải nén dữ liệu? Các File Multimedia có dung lượng rất lớn vì thế để có thể lưu trữ hay truyền đi… thì cần thiết phải làm giảm dung lượng các File đến mức có thể. Các File Text hay một số File khác cũng cần được nén lại để đáp ứng cho việc gửi Mail hay trong các ứng dụng khác. Vấn đề Băng thông mạng Các vấn đề cần giải quyết Các nguyên lý cơ bản trong nén dữ liệu, làm sao để đo lường hiệu suất nén và xếp loại các kỹ thuật nén ? Các kỹ thuật nào có thể nén tốt cho dữ liệu đa phương tiện ? Dữ liệu gốc có thể được lấy lại chính xác sau khi nén ? Chuẩn nén âm thanh, hình ảnh và video ? Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 6 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ, KỸ THUẬT VÀ CHUẨN NÉN AUDIO, HÌNH ẢNH, VIDEO Giới thiệu. Nguyên lý nén dữ liệu. Kỹ thuật và các nguyên tắc cơ bản của nén dữ liệu. Kỹ thuật và chuẩn nén âm thanh. Kỹ thuật và chuẩn nén hình ảnh Kỹ thuật và chuẩn nén Video. Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 7 Nguyên lý nén dữ liệu Mong muốn nén âm thanh, hình ảnh và video số là để tốc độ bit và yêu cầu lưu trữ có thể quản lý được. Chúng ta nén được dữ liệu nhờ vào việc khai thác hai nhân tố chính: Sự dư thừa dữ liệu trong âm thanh, hình ảnh và video số. Đặc tính các giác quan của con người. 1. Sự dư thừa dữ liệu Âm thanh số là chuỗi các giá trị lấy mẫu. Một hình ảnh là một mảng hai chiều các giá trị lấy mẫu, và video là một chuỗi hình ảnh phát ra theo một tốc độ nào đó. Các giá trị lấy mẫu âm thanh hay hình ảnh không hoàn toàn độc lập. Các giá trị lấy mẫu lân cận ít nhiều có tương quan với nhau. Sự tương quan này gọi là sự dư thừa. Loại bỏ sự dư thừa không làm thay đổi ý nghĩa của dữ liệu. Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 8 Nguyên lý nén dữ liệu 1. Sự dư thừa dữ liệu Sự dư thừa trong âm thanh số Trong hầu hết các trường hợp, các giá tri lấy mẫu âm thanh lân cận thì tương tự như nhau.  Một giá trị mẫu kế tiếp có thể được dự đoán ở một mức độ nhất định trên cơ sở giá trị lấy mẫu hiện tại.  Kỹ thuật nén dùng đặc điểm này được gọi là mã hoá dự đoán (predictive coding). Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 9 Nguyên lý nén dữ liệu 1. Sự dư thừa dữ liệu Sự dư thừa trong âm thanh số Trong tiếng nói số, ta có một kiểu khác của dư thừa:  Trong đàm thoại/lời nói bình thường, chúng ta chỉ phát ra tiếng nói trong một tỷ lệ phần trăm rất thấp theo thời gian. Giữa những tiếng nói phát ra là khoảng im lặng.  Các mẫu ứng với các khoảng im lặng có thể được loại bỏ mà không ảnh hưởng tới ý nghĩa của câu nói.  Kỹ thuật nén sử dụng đặc điểm này được gọi là loại bỏ khoảng im lặng (silence removal). Chương 3: Nguyên lý, kỹ thuật và chuẩn nén…. 10 Nguyên lý nén dữ liệu 1. Sự dư thừa dữ liệu ...