NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRUYỀN HÌNH CÓ ĐỘ PHÂN GIẢI CAO (HDTV)

26 559 1
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRUYỀN HÌNH  CÓ ĐỘ PHÂN GIẢI CAO (HDTV)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đề tài : NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRUYỀN HÌNH CÓ ĐỘ PHÂN GIẢI CAO (HDTV) Luận văn được xây dựng với các nội dung chủ yếu sau: Chương 1: Tổng quan về truyền hình độ phân giải cao HDTV Chương 2: Phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh HDTV. Chương 3: Kỹ thuật đo kiểm tra chất lượng HDTV.

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG NGUYỄN THẾ BÙI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRUYỀN HÌNH ĐỘ PHÂN GIẢI CAO (HDTV) CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - NĂM 2014 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS: LÊ HỮU LẬP Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Tiến Ban Phản biện 2: TS. Đinh Chí Hiếu Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: giờ ngày tháng năm thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của truyền hình số thì truyền hình phân giải cao (HDTV) cũng bước phát triển nhanh chóng và trở thành xu hướng phát triển của ngành công nghệ truyền hình thế giới. Tại Việt Nam đã nhiều nhà cung cấp dịch vụ triển khai cung cấp dịch vụ truyền hình HDTV. Tuy nhiên, thực tế xuất hiện các công nghệ HD chất lượng khác nhau (HD Ready, Full HD, HD chuyển đổi, ), vì vậy đã ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ cung cấp cho người sử dụng, thậm chí còn làm cho người sử dụng không thể phân biệt được chất lượng thực sự của HDTV và đã đánh đồng với các chất lượng truyền hình số. Điều này làm cho dịch vụ truyền hình HDTV ít được phổ biến rộng rãi và ảnh hưởng đến sự phát triển của dịch vụ, cho dù các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình tập trung quảng bá ưu thế của HDTV so với các dạng truyền hình khác. Được sự đồng ý và nhất trí của thày hướng dẫn, tôi đã mạnh dạn nghiên cứu và thực hiện luận văn với đề tài “Nghiên cứu phương pháp đo đánh giá chất lượng dịch vụ truyền hình độ phân dải cao (HDTV)”. Luận văn được xây dựng với các nội dung chủ yếu sau: Chương 1: Tổng quan về truyền hình độ phân giải cao HDTV Chương 2: Phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh HDTV. Chương 3: Kỹ thuật đo kiểm tra chất lượng HDTV. Trong quá trình thực hiện đề tài đã sử dụng nhiều tài liệu, dữ liệu khác nhau làm sở, cho nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót, khiếm khuyết. Tôi rất mong nhận được các ý kiến góp ý chỉnh sửa, bổ sung để đề tài được hoàn thiện hơn. 2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN HÌNH ĐỘ PHÂN GIẢI CAO HDTV 1.1 Giới thiệu về truyền hình phân giải cao (HDTV) HDTV là hệ thống truyền hình độ phân giải cao hơn so với các hệ thống truyền hình truyền thống, một hoặc hai triệu pixel cho mỗi khung hình, gấp năm lần so với SD. Phát sóng HDTV thời kỳ đầu sử dụng kỹ thuật tương tự, nhưng phát sóng HDTV ngày nay đã sử dụng phát sóng số bằng cách sử dụng nén hình ảnh. 1.1.1. Định nghĩa: HD (High-definition) hay HDTV( High-definition Televison) hiểu nôm na "truyền hình với độ nét cao", là một thuật ngữ chỉ các chương trình TV kỹ thuật số, các tập tin đa phương tiện (hình ảnh, âm thanh, trò chơi ) được trình chiếu với độ phân giải cao hơn các chuẩn thông thường đã trước đây (PAL, SECAM, NTSC). 1.1.2. Các thông số bản: [2] Hệ truyền hình HDTV không sử dụng tín hiệu tổng hợp như các hệ truyền hình PAN, NTSC, SECAM. CCIR thành lập tiểu ban IWP 11/6 chuyên nghiên cứu vấn đề màu sắc học, gamma và các vấn đề khác về HDTV. 1.1.3. Lịch sử phát triển của HDTV: Theo Wiki bắt đầu từ một dự án trong quân đội Liên Xô năm 1958 đã tạo ra một hệ thống khả năng trình chiếu khung hình 1125 dòng cho mục đích quân sự. Tuy nhiên chương trình phát sóng thương mại đầu tiên thuộc về người Nhật năm 1969 nhưng vì "lý do kỹ thuật" nên ko thể trở thành một xu hướng mới trong phát sóng. Thuật ngữ HDTV như hiện nay được giới thiệu 3 lần đầu ở Mỹ năm 1996 và chương trình phát sóng đầu tiên ở Mỹ vào năm 1998. 1.2. Các tham số đánh giá chất lượng HDTV [4], [5]. 1.2.1 Tiền xử lý. - Danh mục các khung dựng hình thể sử dụng để phù hợp với các khung hình ở bất kỳ độ phân giải nào. 1.2.2 Đồng chỉnh thời gian - Đồng chỉnh thời gian được thực hiện bằng cách sử dụng cảnh hình ảnh tham chiếu và đã xử lý ở độ phân giải thấp 1.2.3 Đồng chỉnh khung không gian - Bước đầu tiên này của đồng chỉnh dịch chuyển không gian tự động được giới hạn trong một khoảng điểm ảnh. 1.2.4 Các đặc tính giống nhau và khác nhau cục bộ. - Tiêu chuẩn đánh giá sự giống và khác nhau cục bộ được tính toán bằng cách lặp lại giới hạn trên. 1.2.5. Sự phân bố của các đặc tính cục bộ Được thể hiện qua các ký hiệu 1.2.6. Đặc tính khối Đặc tính khối được tính toán bằng cách sử dụng các khung hìnhđộ phân giải. Đặc tính này đo khả năng nhìn thấy được của các viền khối khi xảy ra các lỗi mã hóa, truyền dẫn. 1.2.7. Đặc tính giật hình (chất lượng thời gian). - Đặc tính giật được tính bằng trung bình tích số số lần hiển thị tương đối (biến đổi phi tuyến của số lần hiển thị) và cường độ chuyển động. 1.2.8. Hình ảnh bị mất đồng chỉnh không gian Tránh dự đoán sai trong trường hợp mất đồng chỉnh không gian tương đối lớn giữa cảnh hình ảnh tham chiếu và đã xử lý, các bước trên được 4 tính toán cho ba bước đồng chỉnh không gian theo phương ngang và dọc khác nhau của cảnh hình ảnh và điểm dự đoán tối đa trong số tất cả các vị trí không gian là điểm chất lượng được ước lượng cuối cùng. 1.2.9. PSNR biên - Mô hình chủ yếu đo đánh giá suy giảm chất lượng trên đường biên. Trong mô hình, thuật toán tách đường biên được áp dụng đầu tiên với cảnh hình ảnh nguồn để xác định các điểm ảnh biên. Sau đó, suy giảm chất lượng của các điểm ảnh biên đó được đo đánh giá bằng cách tính toán sai số trung bình bình phương. Từ sai số này sẽ tính được EPSNR. 1.3. Các các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng HDTV [4] - Hình ảnh tiền xử lý, các khung và các khung lấy mẫu đại diện. - Khung thời gian giữa cảnh hình ảnh tham chiếu và cảnh hình ảnh đã qua xử lý. - Khung hình ảnh đã qua xử lý và khung hình ảnh tham chiếu tương ứng. - Chất lượng không gian cục bộ, sai khác cục bộ, cảm thụ bởi cảm nhận thị giác. - Sự phân bố các đặc tính giống nhau và sai khác cục bộ. - Sự suy giảm chất lượng không gian toàn cục. - Sự thay đổi chất lượng thời gian toàn cục, số lần hiển thị khung. - Chất lượng ước tính, sự tập hợp phi tuyến của các đặc tính. - Sự sai lệch không gian đồng chỉnh giữa cảnh hình ảnh tham chiếu và cảnh hình ảnh đã qua xử lý. 1.4. Tình hình phát triển HDTV và chất lượng hình ảnh HDTV tại Việt Nam. 1.4.1 Tình hình phát triển HDTV tại Việt Nam [1], [2]. Ở Việt Nam, khách hàng thể thưởng thức truyền hình HDTV bằng nhiều cách: truyền hình vệ tinh, truyền hình số mặt đất, truyền hình cáp số 5 hay IPTV. Đến thời điểm hiện nay, dịch vụ truyền hình HDTV tại Việt Nam gồm 4 loại hình: truyền hình cáp, truyền hình mặt đất, truyền hình vệ tinh và truyền hình giao thức Internet (IPTV). - Hiện tại AVG cung cấp dịch vụ truyền hình số mặt đất. - 5 đơn vị cung cấp dịch vụ truyền hình cáp (gồm VCTV, SCTV, HTVC, HCTV và CEC-VTC). - 3 đơn vị cung cấp truyền hình vệ tinh gồm K+, VTC và AVG. - 4 doanh nghiệp cung cấp dịch vụ truyền hinh IPTV: VNPT, VTC, FPT, Viettel. 1.4.2 Chất lượng hình ảnh HDTV tại Việt Nam. 1.4.2.1. Chất lượng các kênh HD của HTVC: Các kênh HD tự sản xuất, chất lượng ổn định và nội dung khá phong phú. Nhưng đôi khi vẫn còn những kênh cập nhật lên HD. 1.4.2.2. Chất lượng các kênh HD của K+ Các kênh HD tự sản xuất: Nội dung phát sóng chủ yếu tập trung vào các giải bóng đá quốc tế như Seria A, là La Liga và đặc biệt Champion League và UEFA được K+ mua bản quyền phát sóng chất lượng HD. 1.4.2.3. Chất lượng các kênh HD của AVG An Viên HD: Đây là kênh HD duy nhất mà AVG tự sản xuất. Nội dung tập trung nhiều vào văn hóa và Phật giáo, hay chiếu phim truyền hình cũ của Việt Nam. Tin tức phóng sự chất lượng HD còn phim truyện vẫn là nâng cấp. 1.4.2.4. Chất lượng các kênh HD của VCTV Các kênh HD tự sản xuất: VCTV hiện tại không kênh HD nào tự sản xuất, riêng 2 kênh thể thao là Bóng Đá TV và Thể thao TV phát sóng với tỉ lệ 16:9 chất lượng không thực sự là HD. 6 1.4.2.5. Chất lượng kênh HD của VASC Theo đánh giá của người sử dụng dịch vụ MyTV, trong số 15 kênh HD của VASC thì khoảng 6 kênh HD chất lượng rất tốt tương ứng với chuẩn Full HD. Còn các kênh HD khác chất lượng chưa được tốt thường là kênh nâng cấp. Kết luận chương 1 : Nội dung của chương nhằm giới thiệu về truyền hình độ phân dải cao HDTV, lịch sử phát triển, các tham số đánh giá chất lượng, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của truyền hình HDTV. Khái quát về tình hình phát triển và chất lượng hình ảnh của HDTV tại Việt nam. Các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình HD sẽ phải quan tâm đến vấn đề chất lượng dịch vụ, đồng thời cũng phải công cụ kiểm soát chất lượng dịch vụ cung cấp cho khách hàng. Chương 2 sẽ đưa ra các phương pháp để đánh giá chất lượng hình ảnh của HDTV. 7 CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HÌNH ẢNH TRONG TRUYỀN HÌNH HDTV Chất lượng hình ảnh tác động trực tiếp tới chất lượng dịch vụ truyền hình HDTV, nó thể được đánh giá theo hai phương pháp sau: - Phương pháp đánh giá chủ quan: Sử dụng thực nghiệm quan sát và những người tham gia để đánh giá chất lượng theo thang điểm lựa chọn trung bình (MOS). - Phương pháp đánh giá khách quan: Tại đầu cuối, sử dụng thiết bị đo các tham số khác nhau để đánh giá chất lượng tổng thể của tín hiệu hình ảnh. 2.1. Tiêu chuẩn hóa phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh [4], [5] Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) là tổ chức tiêu chuẩn quốc tế công bố các khuyến nghị liên quan đến đánh giá chất lượng hình ảnh để điều chỉnh môi trường quan sát và tiêu chí quan sát với mục đích đạt được kết quả đánh giá chất lượng chính xác nhất. Khuyến nghị ITU-T/R chủ yếu liên quan đến phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh được liệt kê trong Bảng 2.1. Loạt khuyến nghị BT được công bố bởi ITU-R (ngành tiêu chuẩn Thông tin Vô tuyến) liên quan đến phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh truyền hình và loạt khuyến nghị J/P của ITU-T (ngành tiêu chuẩn Viễn thông) cũng thể áp dụng cho các ứng dụng viễn thông (truyền hình cáp và đa phương tiện). Bảng 2.1: Tiêu chuẩn ITU về phương pháp đánh giá chất lượng hình ảnh 8 Tiêu chuẩn Nội dung BT.500 Phương pháp luận đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh truyền hinh BT.710 HDTV Phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh truyền hình số phân giải cao (HDTV) BT.802 Các yêu cầu sử dụng để truyền dẫn thông qua mạng phân phối sơ cấp và mạng thành phần của tín hiệu truyền hình số xác định phù hợp với tiêu chuẩn 4:2:2 của khuyến nghị ITU-R BT.601 (Part A) BT.1129 SDTV Phương pháp đánh giá chủ quan truyền hình số phân giải tiêu chuẩn (SDTV) BT.1201 UHDTV Hình ảnh độ phân giải siêu cao BT.1210 Các vật tư sử dụng trong đánh giá chủ quan BT.1769 UHDTV Các giá trị tham số phân cấp mở rộng khuôn dạng hình ảnh LSDI cho sản xuất và trao đổi chương trình quốc tế BT.1907 Các kỹ thuật đo chất lượng hình ảnh theo cảm nhận khách quan đối với các ứng dụng sử dụng HDTV trong sự mặt của tín hiệu tham chiếu đầy đủ BT.1908 Các kỹ thuật đo chất lượng hình ảnh khách quan đối với các ứng dụng truyền phát sử dụng HDTV trong sự mặt của tín hiệu tham chiếu rút gọn BT.2020 UHDTV Các giá trị tham số của các hệ thống truyền hình phân giải siêu cao về sản xuất và trao đổi chương trình quốc tế P.910 Các phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh của các ứng dụng đa phương tiện J.140 Phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh của hệ thống truyền hình cáp J.141 Chỉ thị hiệu năng các dịch vụ số liệu được phân phối trên hệ thống [...]... đánh giá chất lượng dịch vụ truyền hình HDTV của các nhà cung cấp dịch vụ để phục vụ cho kiểm soát chất lượng dịch vụ của chính nhà cung cấp cũng như công tác quản lý nhà nước chuyên ngành về truyền hình Để đánh giá chất lượng hình ảnh HDTV, các nhà nghiên cứu và các tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế như ITU, SMPTE đã đưa ra các phương pháp và 23 mô hình đo đánh giá Về bản hai phương pháp đánh giá. .. Các phương pháp thường được sử dụng để đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh số bao gồm: + Phương pháp đánh giá phân loại tuyệt đối (ACR) + Phương pháp đánh giá phân loại tuyệt đối với tham chiếu ẩn (ACR-HR) + Phương pháp đánh giá phân loại suy giảm (DCR) + Phương pháp so sánh theo cặp (PC) + Phương pháp thang đo chất lượng liên tục bằng tác nhân kích thích đôi (DSCQS) + Phương pháp đánh giá chất lượng. ..9 truyền hình cáp số J.142 Các phương pháp đo đánh giá các tham số truyền dẫn của tín hiệu truyền hình cáp số J.143 Các yêu cầu sử dụng cho đo đánh giá chất lượng hình ảnh theo cảm nhận khách quan trong truyền hình cáp số J.144 Các kỹ thuật đo đánh giá chất lượng hình ảnh theo cảm nhận khách quan đối với truyền hình cáp số trong sự mặt của tham chiếu đầy đủ J.145 Đo đánh giá và kiểm soát chất lượng. .. thù để đánh giá Điều này gây khó khăn cho nâng cao hiệu quả đánh giá chất lượng và giám sát chất lượng cũng 24 như kiểm soát các dịch vụ Vì vậy đã hình thành nhu cầu mạnh mẽ cho các phương pháp đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh dựa trên các tính năng vật lý của tín hiệu, phương tiện truyền thông, dịch vụ, mã hóa và truyền tải tốc độ, … được sử dụng để ước lượng chủ quan chất lượng Để đánh giá khách... tham số cấu hình mong muốn - Tập hợp người tham gia vào kiểm tra - Tiến hành kiểm tra và phân tích các kết quả 2.2.2 Một số phương pháp đánh giá chất lượng chủ quan Các phương pháp sử dụng để đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh số bao gồm: - Phương pháp đánh giá phân loại tuyệt đối (ACR) - Phương pháp đánh giá phân loại tuyệt đối với tham chiếu ẩn (ACR- 11 HR) - Phương pháp đánh giá phân loại suy... dung nghiên cứu Qua nghiên cứu hiệu năng của các phương pháp đo đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh HDTV cho thấy phương pháp đánh giá khách quan theo mô hình tham chiếu đầy đủ FR Vquad-HD của SwissQual (Thụy sỹ) hiệu năng cao nhất và phương pháp đánh giá khách quan theo mô hình tham chiếu rút gọn RR - Yonsei_HDRR của Yonsei (Hàn Quốc) hiệu năng cao nhất Qua nghiên cứu hiệu năng của các phương. .. (DCR) - Phương pháp so sánh theo cặp (PC) - Phương pháp thang đo chất lượng liên tục bằng tác nhân kích thích đôi (DSCQS) - Phương pháp đánh giá chất lượng liên tục bằng tác nhân kích thích đơn (SSCQE) - Phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh (SAMVIQ) 2.2.3 Phương pháp đánh giá phân loại tuyệt đối (ACR) Phương pháp ACR được quy định trong khuyến nghị ITU-T P.910 (còn gọi là phương pháp tác... kiện chất lượng và nó khả năng đồng thời đánh giá sự khác biệt về chất lượng giữa một đo n hình ảnh tham chiếu đầy đủ và hình ảnh đánh giá, chất lượng tuyệt đối của đo n hình ảnh đánh giá 2.2.8 Phương pháp đánh giá chất lượng liên tục bằng tác nhân kích thích đơn (SSCQE) Suy giảm chất lượng hình ảnh số thay đổi theo thời gian tùy thuộc vào đặc điểm của nội dung hình ảnh Vì lý do này, các cảnh hình. .. truyền thông, dịch vụ, mã hóa và truyền tải tốc độ, … được sử dụng để ước lượng chủ quan chất lượng Bằng cách áp dụng những phương pháp đánh giá khách quan chất lượng tại mỗi giai đo n trong xây dựng, thiết kế và hoạt động của các dịch vụ, để dịch vụ thể được cung cấp và đáp ứng nhu cầu của khách hàng 2.3.1 Các phương pháp đánh giá khách quan Các kỹ thuật đánh giá khách quan chất lượng hình ảnh thường... thực hiện các đánh giá chất lượng Tuy nhiên, các phương pháp giống DSCQS cần một thời gian dài để tiến hành các đánh giá chất lượng bởi một lượng lớn cảnh hình ảnh 2.2.9 Phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh (SAMVIQ) Hầu hết các đánh giá chất lượng hình ảnh đã cho đến nay vẫn được thực hiện bằng cách sử dụng các mẫu hình ảnh nguồn gốc từ các chương trình phát sóng truyền hình, nhưng với . số phương pháp đánh giá chất lượng chủ quan Các phương pháp sử dụng để đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh số bao gồm: - Phương pháp đánh giá phân loại tuyệt đối (ACR). - Phương pháp đánh. (DSCQS). - Phương pháp đánh giá chất lượng liên tục bằng tác nhân kích thích đơn (SSCQE). - Phương pháp đánh giá chủ quan chất lượng hình ảnh (SAMVIQ). 2.2.3. Phương pháp đánh giá phân loại. - Phương pháp đánh giá khách quan: Tại đầu cuối, sử dụng thiết bị đo các tham số khác nhau để đánh giá chất lượng tổng thể của tín hiệu hình ảnh. 2.1. Tiêu chuẩn hóa phương pháp đánh giá

Ngày đăng: 26/06/2014, 00:04

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan