Tìm hiểu về Chương I: Tổng quan về tín hiệu Audio và Video | Học Viện Phụ Nữ Việt Nam

Chương I
Tổng quan về tín hiệu Audio và Video
I. Tín hiệu Analog là gì?
Analog theo từ điển có nghĩa là tín hiệu tương tự, nghĩa là lúc sau cũng tương tự như
lúc trước đó. Tương tự không có nghĩa mà y chang mà mà tương tự về bản chất tín
hiệu nhưng sẽ có sự khác nhau vể cường độ tín hiệu. Vậy tín hiệu analog chính là các
tín hiệu liên tục, tương tự thường được biểu diễn bằng biểu đồ X y (cos, sin)
Từ xa xưa các nhà vật lý đã mô phỏng các hiện tượng tự nhiên bằng những chuỗi
thay đổi liên tục. Đây chính là dòng âm thanh analog. Ví dụ như tiếng người nói
chuyện được mô phòng theo hình sin. Hay âm thanh trong đĩa cơ học, phim nhựa
quang học, băng cassette cũng được ghi lại bằng những chuỗi tín hiệu hình sin liên tục…
Từ công nghệ analog người ta sáng chế ra các phương tiện nghe nhìn như phim ảnh,
băng nhạc, băng video, điện thoại viễn thông, phát thanh truyền hình v.v…
Một hệ thống tín hiệu analog sẽ sử dụng một bộ chuyển đổi và chuyển đổi dạng sóng
vật lý . Những âm thanh này sẽ được lưu giữ trên băng hoặc truyền đi. Dù là sao
chép, lưu giữ hay khuếch đại thì tins hiệu anh analog sẽ giữ lại đặc điểm giống dạng
sóng cơ bản của nó. Tín hiệu analog nhạy cảm với tiếng ồn và biến dạng.
Lịch sử tín hiệu analog
Bản chất của âm thanh tự nhiên là các tín hiệu tương tự (analog) mang các giá trị điện
áp biến thiên liên tục.
Năm 1796 được đánh dấu là năm bắt đầu của công nghệ âm thanh analog . Lúc này
một người thợ sản xuất đồng hồ có tên Antonine Favre trình bày ý tưởng về một dụng
cụ chơi nhạc giống như máy hát. Thiết bị này chỉ có thể phát mà không thể ghi lại âm thanh trong cuộc sống.
Đến năm 1877, là năm ra đời chiếc máy ghi âm đầu tiên do Emile Berliner phát minh
dựa trên những phát minh trước đó của Edison. Và sau đó việc xử lý âm thanh không
ngừng phát triển. Lúc này việc xử lý âm thanh bao gồm việc thu, phát, truyền dẫn và
lưu trữ âm thanh dưới dạng tương tự (analog) được ứng dụng phổ biến.
Ưu nhược điểm của tín hiệu analog Ưu điểm 
Chất lượng tín hiệu chuẩn do kỹ thuật lưu trữ ở dạng hình sin chuỗi thay đổi liên tục. 
Tín hiệu có độ phân giải cao, chất lượng âm thanh tốt chiều lòng được những đôi tai
khó tính nhất là trong âm nhạc. 
Hệ thống máy móc tuy cồng kềnh nhưng lại đơn giản do đó giúp tiết kiệm được nhiều chi phí đầu tư máy móc. 
Với những băng đĩa ghi âm, ghi hình analog thì có thể cắt nối được. 
Analog chủ yếu để truyền tải thông tin đi xa. Chúng ta có thể tìm thấy ứng dụng của
công nghệ này trong tín hiệu truyền hình,vệ tinh, di động, cáp quang. Nhược điểm 
Tín hiệu analog thường lẫn nhiều tạp âm không cần thiết như tiếng gió…. 
Bị giảm chất lượng và thường bị giới hạn số lần sao chép sang các thiết bị, khi sao
chép nhiều lần sẽ ảnh hưởng đến chất lượng. 
Tín hiệu bị tác động bởi dao động và điện áp và bị biến dạng 
Khi ghi hình thường khá phức tạp bằng nhiều mức trong các băng từ tính như băng cassette hay băng video. 
Trong phát thanh truyền hình công nghệ này phải xử lý tín hiệu ở nhiều mức gây nhiễu, nghẹt tiếng Công nghệ Digital
Digital là tín hệu số với 2 mức tín hiệu kỹ thuật số (digital) là công nghệ được sử
dụng để ghi chép, lưu trữ, tạo ra, tái tạo âm thanh, hình ảnh bằng cách sử dụng các
tín hiệu mà chúng đã được mã hóa dưới dạng số cụ thể ở đây là số 0 và 1.
Hệ thống tín hiệu kỹ thuật số cho phép thao tác nén, lưu trữ, xử lý và truyền tải âm
thanh, hình ảnh dễ dàng, thuận lợi. Tín hiệu này có thể ghi lại, chỉnh sửa và thay đổi
sử dụng. Với tín hiệu kỹ thuật số chúng ta có thể thực hiện nhiều bản sao mà không
sợ ảnh hưởng chất lượng.
Lịch sử phát triển của công nghệ digital
Do những tiến bộ đáng kể trong khoa học kỹ thuật, công nghệ digital xuất hiện để
khắc phục những nhược điểm của analog . Những năm 1970 nó được biết đến và dần
trở nên phổ biến. Trong nhiều lĩnh vực ghi âm và sản xuất âm thanh công nghệ digital
được sử dụng nhiều tiêu biểu như việc in phát hành băng đĩa được thay bằng ghi âm
kỹ thuật số. Năm 1990 và 2000 công nghệ digital được dùng nhiều trong viễn thông.
Công nghệ kỹ thuật số được sử dụng vào việc ghi âm, sản xuất và phân phối âm nhạc
phổ biến vào năm 2010. Từ đây việc phân phối các sản phẩm âm nhạc, video trở nên
dễ dàng và rẻ hơn rất nhiều so với kỹ thuật analog. Và cho đến nay công nghệ kỹ
thuật số nói chung số đã trở nên phổ biến và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội
Ưu nhược điểm của công nghệ digital Ưu điểm
So với tín hiệu analog thì tín hiệu số có nhiều ưu điểm tiêu biểu như: 
Có thể lưu giữ và xử lý thông tin dễ dàng. Khi đã ghi âm, ghi hình một bài hát chúng
ta có thể tiến hành sửa đổi, xử lý bất cứ lỗi nào để nó hay hơn, hợp với người nghe hơn. 
Việc lưu trữ âm thanh, hình ảnh đa dạng có thể trên đĩa Cd, ổ đĩa, usb hoặc một thiết
bị lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số nào đó. 
Người ta có thể nén để làm giảm kích thước tập tin và có thể xem, nghe trực tiếp trên
các thiết bị như điện thoại, máy tính… 
Việc sao chép thông tin dễ dàng không bị giới hạn số lần thao tác và không ảnh
hưởng chất lượng âm thanh, hình ảnh 
Nhờ việc lưu giữ dễ dàng gọn nhẹ nên việc phân phối âm thanh, hình ảnh dễ dàng và
tiết kiệm chi phí hơn qua internet. Trước đó người ta phân phối bằng cách bán các
bản bản sao vật lý như băng đĩa… 
Tìn hiệu Âm thanh, hình ảnh kỹ thuật số được giữ nguyên gốc 
Tìn hiệu Âm thanh, hình ảnh digital đã được loại bỏ tất cả tạp âm 
Tìn hiệu Âm thanh, hình ảnh digital không bị biến dạng
Nhược điểm của Tìn hiệu Digital 
Tín hiệu số không dễ bị tổn thất. Tín hiệu sẽ bị ảnh hưởng dù chỉ mất vài byte thôi. 
Hệ thống xử lý tín hiêụ digital hiện đại và phức tạp do đó tốn kém kinh phí đầu tư hơn. 
Nhiều người thắc mắc liệu trong tương lai âm thanh digital có thay thế cho âm thanh
analog hay không. Tuy nhiên mỗi loại có một ưu và nhược điểm riêng nên sẽ song
song tồn tại. Các bạn sẽ vẫn được thưởng thức âm nhạc theo những cách khác nhau tùy thuộc vào sở thích. Khái niệm Âm Thanh
Âm thanh là các dao động cơ học (biến đổi vị trí qua lại) của các phân tử, nguyên
tử hay các hạt làm nên vật chất và lan truyền trong vật chất như các sóng. Âm thanh,
giống như nhiều sóng, được đặc trưng bởi tần số, bước sóng, chu kỳ, biên độ và vận
tốc lan truyền (tốc độ âm thanh).
Đối với thính giác của người, âm thanh thường là sự dao động, trong dải tần số từ
khoảng 20 Hz đến khoảng 20 000 Hz, của các phân tử không khí, và lan truyền trong
không khí, va đập vào màng nhĩ, làm rung màng nhĩ và kích thích bộ não. Tuy nhiên
âm thanh có thể được định nghĩa rộng hơn, tuỳ vào ứng dụng, bao gồm các tần số cao
hơn hay thấp hơn tần số mà tai người có thể nghe thấy, không chỉ lan truyền
trong không khí mà còn truyền trong bất cứ vật liệu nào. Trong định nghĩa rộng này,
âm thanh là sóng cơ học và theo lưỡng tính sóng hạt của vật chất, sóng này cũng có
thể coi là dòng lan truyền của các hạt phonon, các hạt lượng tử của âm thanh.
Cả tiếng ồn và âm nhạc đều là các âm thanh. Trong việc truyền tín hiệu bằng âm
thanh, tiếng ồn là các dao động ngẫu nhiên không mang tín hiệu.
các nghiên cứu về âm thanh cho thấy âm thanh nghe được là âm thanh trong dải tần
số 20Hz - 20kHz. Âm thanh có dải tần cao hơn 20 kHz gọi là siêu âm. Âm thanh thấp hơn 20 Hz gọi là hạ âm
Âm thanh không tồn tại trong chân không. Thí nghiệm cho thấy chuông sẽ không kêu
khi nằm trong môi trường chân không.
Âm thanh cần vật chất để lan truyền. Âm thanh lan truyền qua mọi vật ở ba trạng thái
rắn, lỏng, và khí. Sự truyền âm diễn ra dễ nhất trong vật rắn rồi tới vật lỏng và trong không khí.
Khi âm thanh truyền trong không khí sẽ làm cho các phân tử không khí co lại hay
giãn nở ra tạo ra sự co giãn của không khí theo phương lan truyền. Âm thanh di
chuyển qua không khí dưới dạng sóng dọc có vận tốc bằng tích của bước sóng với tần
số sóng: {\displaystyle v=\lambda f}
Vận tốc lan truyền của sóng âm thanh thay đổi theo nhiệt độ và áp suất của môi
trường vật chất. Vận tốc âm thanh trong không khí ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn
đo được gần bằng 333 m/s
2.Các chuẩn nén Video, Audio
1.1. Mục đích nén Video
Tín hiệu video sau khi được số hoá 8 bit có tốc độ 216 Mb/s. Để có thể truyền trong
một kênh truyền hình thông thường, tín hiệu video số cần phải được nén trong khi
vẫn phải đảm bảo chất lượng hình ảnh.
Nén video trong những năm 1950 được thực hiện bằng công nghệ tương tự với tỷ số
nén thấp. Ngày nay công nghệ nén đã đạt được những thành tựu cao hơn bằng việc
chuyển đổi tín hiệu video từ tương tự sang số. Công nghệ nén số (Digital
Compressed) đòi hỏi năng lực tính toán nhanh. Song ngày nay với sự phát triển của
công nghệ thông tin, điều này không còn trở ngại. Như chúng ta biết tín hiệu video có
dải phổ từ 0 – 6 MHz, tuy nhiên trong nhiều trường hợp năng lượng phổ chủ yếu tập
trung ở miền tần số thấp và chỉ có rất ít thông tin chứa đựng ở miền tần số cao. Đối
với tín hiệu video số, số lượng bit được sử dụng để truyền tải thông tin đối với mỗi
miền tần số khác nhau, có nghĩa là: miền tần số thấp, nơi chứa đựng nhiều thông tin,
được sử dụng số lượng bít lớn hơn và miền tần số cao, nơi chứa đựng ít thông tin,
được sử dụng số lượng bít ít hơn. Tổng số bít cần thiết để truyền tải thông tin về hình
ảnh sẽ giảm một cách đáng kể và dòng dữ liệu được “nén ” mà chất lượng hình ảnh
vẫn đảm bảo. Thực chất của kỹ thuật “nén video số” là loại bỏ đi các thông tin dư
thừa. Các thông tin dư thừa trong nén video số thường là: + Độ dư thừa không gian
giữa các pixel; + Độ dư thừa thời gian do các ảnh liên tiếp nhau; + Độ dư thừa do các
thành phần màu biểu diễn từng pixel có độ tương quan cao; + Độ dư thừa thống kê do
các kí hiệu xuất hiện trong dòng bít với xác suất xuất hiện không đều nhau; + Độ dư
thừa tâm lý thị giác (các thông tin nằm ngoài khả năng cảm nhận của mắt).vv… Như
vậy, mục đích của nén tín hiệu video là : - Giảm tốc độ dòng bít của tín hiệu gốc
xuống một giá trị nhất định đủ để có thể tái tạo ảnh khi giải nén; - Giảm dung lượng
dữ liệu trong lưu trữ cũng như giảm băng thông cần thiết;
Tiết kiệm chi phí trong lưu trữ và truyền dẫn dữ liệu trong khi vẫn duy trì chất lượng
ảnh ở mức chấp nhận đựơc. Với nguyên nhân và mục đích của việc nén tín hiệu được
trình bày như ở trên, ngày nay có nhiều các chuẩn nén đã ra đời như: JPEG, M-JPEG,
MPEG, DV… Trong đó chuẩn nén MPEG được sử dụng nhiều trong nén video trong
truyền hình với thành công của chuẩn nén video MPEG-2 trong truyền hình số và
chuẩn nén MPEG-4 trong truyền hình trên mạng Internet 1.2. Chuẩn nén MPEG
1.2.1. Khái quát về nén MPEG - MPEG (Moving Picture Expert Group) là nhóm
chuyên gia về hình ảnh, được thành lập từ tháng 2 năm 1988 với nhiệm vụ xây dựng
tiêu chuẩn cho tín hiệu Audio và Video số. Ngày nay,
MPEG đã trở thành một kỹ thuật nén Audio và Video phổ biến nhất vì nó không chỉ
là một tiêu chuẩn riêng biệt mà tuỳ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng thiết bị sẽ có
một tiêu chuẩn thích hợp nhưng vẫn trên cùng một nguyên lý thống nhất. - Tiêu
chuẩn đầu tiên được nhóm MPEG đưa ra là MPEG-1, mục tiêu của MPEG-1 là mã
hoá tín hiệu Audio-Video với tốc độ khoảng 1.5Mb/s và lưu trữ trong đĩa CD với chất
lượng tương đương VHS. - Tiêu chuẩn thứ 2 : MPEG-2 được ra đời vào năm 1990,
không như MPEG-1 chỉ nhằm lưu trữ hình ảnh động vào đĩa với dung lượng bit thấp.
MPEG-2 với “công cụ ” mã hoá khác nhau đã được phát triển. Các công cụ đó gọi là
“Profiles” được tiêu chuẩn hoá và có thể sử dụng để phục vụ nhiều mục đích khác
nhau. - Tiêu chuẩn tiếp theo mà MPEG đưa ra là MPEG-4, được đưa ra vào tháng 10
năm 1998, đã tạo ra một phương thức thiết lập và tương tác mới với truyền thông
nghe nhìn trên mạng Internet, tạo ra một phương thức sản xuất, cung cấp và tiêu thụ
mới các nội dung video trên cơ sơ nội dung và hướng đối tượng (content/object-
based). - MPEG-7: là một chuẩn dùng để mô tả các nội dung Multimedia, chứ không
phải là một chuẩn cho nén và mã hoá audio/ảnh động như MPEG-1, MPEG-2 hay
MPEG-4. MPEG-7 sử dụng ngôn ngữ đánh dấu mở rộng XML(Extansible Markup
Language) để lưu trữ các siêu dữ liệu Metadata, đính kèm timecode để gắn thẻ cho
các sự kiện, hay đồng bộ các dữ liệu. MPEG-7 bao gồm 3 bộ chuẩn sau: 2.1 Chuẩn nén MPEG-1
2.1.1 Giới thiệu khái quát MPEG -1 được hình thành vào năm 1988, là tiêu chuẩn
của nhóm chuyên gia về hình ảnh MPEG ở trong giai đoạn đầu tiên (tương ứng với
tiêu chuẩn ISO/IEC 11172 của ITU). Mục đích của MPEG -1 là nghiên cứu một tiêu
chuẩn mã hoá video và âm thanh kèm theo trong các môi trường lưu trữ như: CD-
ROM, đĩa quang … Tốc độ mã hoá trong khoảng 1.5 Mb/s. Chuẩn nén MPEG -1 bao
gồm 4 phần : - Các hệ thống : ISO/IEC 11172 -1 - Video : ISO/IEC 11172 -2 - Audio
: ISO/IEC 11172 -3 - Hệ thống kiểm tra: ISO/IEC 11172 -4 2.2 Chuẩn nén MPEG-2
2.2.1 Giới thiệu về MPEG-2 Chuẩn nén MPEG -2 là chuẩn nén phát triển tiếp sau
MPEG -1, có kế thừa tất cả các tiêu chuẩn của MPEG -1 và mục đích là nhằm hỗ trợ
việc truyền video số, tốc độ bít lớn hơn 4 Mb/s, bao gồm các ứng dụng DSM (phương
tiện lưu trữ số), Các hệ thống truyền hình hiện tại (NTSC, PAL, SECAM), cáp, thu
lượm tin tức điện tử, truyền hình trực tiếp từ vệ tinh, truyền hình mở rộng (EDTV),
truyền hình độ phân giải cao (HDTV)… Chuẩn MPEG -2 bao gồm 4 phần chính: -
Các hệ thống : ISO/IEC 13818 -1. - Video : ISO/IEC 13818 -2 - Audio : ISO/IEC
13818 -3 - Các hệ thống kiểm tra: ISO/IEC 13818 -4.
2.3 Chuẩn nén MPEG-4
2.3.1 Khái quát về MPEG-4
Ngày nay, khi nhu cầu truyền phát các ứng dụng video và đa phương tiện mới trên hạ
tầng kỹ thuật Internet đã làm nảy sinh các yêu cầu chức năng mới không có trong các
chuẩn nén MPEG -1 và MPEG -2 hay các chuẩn nén trước đó. Tháng 10 năm 1998
với sự xuất hiện của chuẩn nén MPEG -4 đã tạo ra một phương thức thiết lập và
tương tác mới với truyền thông nghe nhìn trên mạng Internet, tạo ra một phương thức
sản xuất, cung cấp và tiêu thụ mới các nội dung video trên cơ sở nội dung và hướng
đối tượng (content/object-based). Đây chính là một công nghệ trình diễn truyền thông
đa phương tiện phức hợp, có khả năng truyền thông tại các môi trường truyền thông
đa phương tiện phức hợp, có khả năng truyền thông tại các môi trường : truyền hình
số, đồ hoạ tương tác, World Wide Web. Vì vậy, nhiệm vụ của MPEG -4 là nhằm phát
triển nâng cao các chuẩn xử lý, mã hoá và hiển thị ảnh động, audio và các tổ hợp của
chúng.MPEG -4 đang được triển khai bởi nhiều nhà vận hành mạng và dịch vụ trên
thế giới với các dịch vụ mới đang được bổ xung để chiếm các lợi thế cấu trúc hạ tầng
băng rộng đang phát triển.
2.3.2. Giới thiệu chung về H.264 /MPEG-4 part 10
Hiện nay, Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế/ Uỷ ban kỹ thuật điện tử quốc tế (ISO/IEC) đã
phát triển các tiêu chuẩn mã hoá Video được gọi là MPEG-x (như là MPEG – 1,
MPEG – 2 và MPEG - 4). Trong đó, MPEG -1 tốc độ mã hóa 1.5 Mbit/s với mục
đích mã hoá video và âm thanh kèm theo, được ứng dụng để lưu trữ trong CD-ROM,
đĩa quang…Còn MPEG2 đã rất thành công trong việc mã hoá video và audio trong
truyền hình kỹ thuật số, với tốc độ mã hoá từ 3 – 4 Mbit/s. Chúng được ứng dụng để
quảng bá video số trên mạng cáp, đường truyền số xDSL, truyền hình qua vệ tinh …
Tuy nhiên, các ứng dụng trên mạng Internet hiện nay vẫn gặp vấn đề khó khăn đó là
sự hạn chế về băng thông, nghẽn mạng và sự đa dạng các thiết bị hiển thị của người
dùng. Nhu cầu truyền phát các ứng dụng video và đa phương tiện (multimedia) mới
trên hạ tầng kỹ thuật Internet là nảy sinh các yêu cầu chức năng mới mà các chuẩn
nén video trước đó không thể đáp ứng nổi. Vào tháng 10 /1998, MPEG -4 đã ra đời
và đã giải quyết được các yêu cầu mới đặt ra. Với tốc độ mã hoá dữ liệu khoảng 1.5
Mbit/s chuẩn nén MPEG -4 đã giải quyết phần nào về việc tắc nghẽn mạng và sự hạn
chế của băng thông. Đồng thời sự đa dạng của các thiết bị của người dùng cũng được
giải quyết vì trên thực tế đa số các hãng cung cấp dịch vụ truyền thông theo dòng
Multimedia đều hỗ trợ chuẩn MPEG -4 trong các cấu trúc hạ tầng và sản phẩm đang triển khai của mình
2.4 Tiêu chuẩn MPEG-7
2.4.1 Giới thiệu về chuẩn MPEG-7 MPEG (ISO/IEC SC29/WG11) cho ra đời một
tiêu chuẩn mới là MPEG-7 với mục đích để mô tả các nội dung Multimedia, chứ nó
không phải là chuẩn nén và mã hoá audio, video, ảnh động như các chuẩn nén đã ra đời trước đó.
II. Các chuẩn nén âm thanh
2.1. Các chuẩn nén nguyên dạng (tín hiệu gốc) Định dạng WAV
WAV là viết tắt của Waveform Audio File Format. Nó là một tiêu chuẩn được phát
triển bởi Microsoft và IBM vào năm 1991.
Rất nhiều người cho rằng WAV là các file âm thanh không nén, nhưng điều đó không
chính xác. WAV chứa các định dạng âm thanh khác nhau. Điều này có nghĩa là một
file WAV có khả năng chứa âm thanh nén, nhưng nó hiếm khi được sử dụng.
2.1. Định dạng âm thanh nén làm giảm chất lượng Định dạng MP3
MP3 là viết tắt của MPEG-1 Audio Layer 3. Nó được phát hành vào năm 1993 và tạo
ra sự bùng nổ về mức độ phổ biến. Sau đó, nó đã trở thành định dạng âm thanh phổ
biến nhất trên thế giới cho các file nhạc. Định dạng AAC
AAC là viết tắt của Advanced Audio Coding. Nó được phát triển vào năm 1997 với
tư cách là người kế thừa của MP3. Dù cũng được sử dụng khá phổ biến, nhưng độ
“hot” của định dạng này chưa bao giờ thực sự vượt qua MP3.
Thuật toán nén được AAC sử dụng tiên tiến và mang tính kỹ thuật hơn nhiều so với
MP3, vì vậy khi so sánh cùng một bản ghi ở định dạng MP3 và AAC với cùng một
bitrate, thì AAC thường sẽ có chất lượng âm thanh tốt hơn.
Mặc dù MP3 là một định dạng “cho mọi nhà”, nhưng hiện nay AAC vẫn được sử
dụng rộng rãi. Trên thực tế, AAC là phương pháp nén âm thanh tiêu chuẩn được sử
dụng bởi YouTube, Android, iOS, iTunes, các bản portable của Nintendo và PlayStations sau này. Định dạng OGG (Vorbis)
OGG không phải là viết tắt của bất kỳ từ nào. Trên thực tế, nó thậm chí không phải là
một định dạng nén. OGG chứa tất cả các loại định dạng nén, nhưng thường được sử
dụng nhất là để giữ các file Vorbis. Đó là lý do tại sao các file âm thanh này được gọi là file OGG Vorbis.
Vorbis được phát hành lần đầu tiên vào năm 2000 và trở nên phổ biến vì hai lý do:
1) Nó tuân thủ các nguyên tắc của phần mềm mã nguồn mở
2) Nó hoạt động tốt hơn đáng kể so với hầu hết các định dạng nén gây giảm chất
lượng khác (có nghĩa là nó tạo ra kích thước file nhỏ hơn nhưng vẫn giữ nguyên được chất lượng âm thanh).
MP3 và AAC có chỗ đứng vững chắc đến nỗi OGG đã mất rất nhiều thời gian để
được công chúng biết đến. Cho đến nay, nó chủ yếu được sử dụng bởi những người
ủng hộ phần mềm mã nguồn mở.
Định dạng WMA (làm giảm chất lượng)
WMA là viết tắt của Windows Media Audio. Nó được phát hành lần đầu tiên vào
năm 1999 và đã trải qua nhiều lần phát triển kể từ đó, nhưng tên và phần mở rộng
WMA vẫn được giữ nguyên. WMA là một định dạng độc quyền được tạo bởi Microsoft.
Không giống như AAC và OGG, WMA giải quyết một số hạn chế trong phương
pháp nén MP3 và cách tiếp cận nén WMA WMA khá giống với AAC và OGG.
WMA thực sự tốt hơn MP3, xét về chất lượng nén.
Nhưng vì WMA là độc quyền, nên không có nhiều thiết bị và nền tảng hỗ trợ nó. Nó
cũng không cung cấp bất kỳ lợi ích thực sự nào so với AAC hoặc OGG, vì vậy khi
thấy MP3 không đủ tốt, thì đơn giản là lựa chọn AAC hoặc OGG thay vì WMA.
2.2.Định dạng âm thanh nén không làm giảm chất lượng
Ngược lại với nén làm giảm chất lượng là nén không làm giảm chất lượng (lossless).
Đây là phương pháp làm giảm kích thước mà không làm mất dữ liệu giữa file âm
thanh nguồn và file âm thanh nén.
Nhược điểm là các file âm thanh nén không làm giảm chất lượng có kích thước lớn
hơn các file âm thanh nén làm giảm chất lượng (gấp 2 đến 5 lần với cùng một file nguồn). Định dạng FLAC
FLAC là viết tắt của Free Lossless Audio Codec. Nó đã nhanh chóng trở thành một
trong những định dạng không làm giảm chất lượng phổ biến nhất, kể từ khi được giới thiệu vào năm 2001.
Điều tuyệt vời là FLAC có thể nén một file nguồn tới 60% mà không làm mất một
chút dữ liệu nào. Thêm vào đó, FLAC là một định dạng file âm thanh mã nguồn mở
và không có bản quyền, do đó, nó không áp đặt bất kỳ ràng buộc về quyền sở hữu trí tuệ nào.
FLAC được hỗ trợ bởi hầu hết các chương trình và thiết bị chính. Nó là sự thay thế
chính cho MP3. Với FLAC, về cơ bản, người dùng có được chất lượng đầy đủ của
âm thanh không nén thô nhưng chỉ với một nửa kích thước file. Đó là lý do tại sao
nhiều người xem FLAC là định dạng âm thanh tốt nhất. Định dạng ALAC
ALAC là viết tắt của Apple Lossless Audio Codec. Nó được phát triển và ra mắt vào
năm 2004 dưới hình thức định dạng độc quyền nhưng cuối cùng đã trở thành mã
nguồn mở và không cần bản quyền vào năm 2011. ALAC đôi khi cũng được gọi là Apple Lossless.
Mặc dù ALAC rất tốt, nhưng nó lại kém hiệu quả hơn FLAC một chút khi nói đến
việc nén âm thanh. Tuy nhiên, người dùng Apple không thực sự có sự lựa chọn giữa
hai định dạng này vì iTunes và iOS đều cung cấp hỗ trợ riêng cho ALAC và không hỗ trợ gì cho FLAC cả.
Định dạng WMA (không làm giảm chất lượng)
WMA đã được đề cập ở trên trong phần nén làm giảm chất lượng, nhưng nó lại tiếp
tục xuất hiện ở đây bởi vì có một giải pháp thay thế gọi là WMA Lossless, sử dụng
cùng một phần mở rộng.
So với FLAC và ALAC, WMA Lossless là kém nhất về hiệu quả nén, nhưng không
nhiều. Nó có một định dạng độc quyền vì vậy nó không phù hợp với người hâm mộ
phần mềm mã nguồn mở, nhưng WMA Lossless hỗ trợ trên cả hai hệ thống Windows và Mac.
Vấn đề lớn nhất với WMA Lossless là hỗ trợ phần cứng hạn chế. Nếu muốn phát âm
thanh nén không làm giảm chất lượng trên nhiều thiết bị và nền tảng, người dùng nên gắn bó với FLAC.
3. Hệ thống dựng hình
Công nghệ digital đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Công nghệ mới này có
những điểm ưu việt hơn hẳn so với công nghệ analog: Tín hiệu của công nghệ này có
chất lượng rất cao, hầu như không bị hao hụt trong quá trình sản xuất, việc sử dụng
kỹ xảo với các khả năng phong phú, đa dạng có thể tạo ra nhiều hình ảnh mới lạ,
công nghệ digital cho phép truy nhập xử lý tín hiệu với tốc độ cao, độ chính xác lớn,
tiết kiệm thời gian sản xuất. Các giải pháp phần mềm dựng phi tuyến và máy tính cá
nhân đang mở ra khả năng thâm nhập vào lĩnh vực sản xuất chương trình dẫn đến xu
hướng xã hội hoá sản xuất chương trình. Công nghệ thu ghi trên ổ đĩa cứng có các ưu
điểm gọn, nhẹ, độ tin cậy cao, bền và giá thành hợp lý. Việc đồng nhất công nghệ thu
ghi dàn dựng (ổ đĩa cứng, đĩa quang) ở cả 3 giai đoạn sản xuất chương trình không
những nhằm mục tiêu hoàn toàn số hoá (Full digital) bảo toàn chất lượng mà còn rút
ngắn thời gian nạp tư liệu (Capture) hiện nay giữa tiền kỳ và hậu kỳ, tăng đáng kể
hiệu suất khai thác sử dụng thiết bị.
3.1.Các thành phần chính của hệ thống dựng phi tuyến bao gồm: a. Máy trạm
Máy trạm là một thành phần quan trọng trong mỗi hệ thống dựng. Cấu hình và tốc độ
máy trạm phải đảm bảo yêu cầu truy xuất, xử lý dữ liệu. Các thành phần và thông số
của máy trạm tích hợp với hệ thống dựng phải được cấp chứng chỉ và được nhà sản
xuất hệ thống phi tuyến chuẩn hoá và xây dựng tương ứng với phần mềm để đảm bảo
độ ổn định và chất lượng đầu ra tốt nhất. Hệ điều hành sử dụng là các hệ điều hành
thông dụng hiện nay như: Windows NT, Windows 98, Windows 2000, Windows XP.
Một số máy trạm được sử dụng nhiều ở Việt Nam hiện nay như: HP Workstation
XW, IBM Intelligent, Dell Precision Workstation …
b. Phần mềm xử lý hình ảnh
Đây là phần trọng tâm của một hệ thống dựng và phải đáp ứng các yêu cầu sản xuất
chương trình hiện nay. Đó là:
- Nhiều lớp video SD, HD thời gian thực
- Hỗ trợ đa định dạng như HD, HDV, DV, uncompressed SD, MPEG-2 và MPEG-1 video
- Hỗ trợ nhiều loại kỹ xảo 2D/3D thời gian thực
- Hỗ trợ dựng nhiều lớp Audio, Video
- Phần mềm được tích hợp chặt chẽ với phần cứng
c. Phần cứng dựng phi tuyến
Phần cứng của hệ thống dựng phi tuyến phải đáp ứng được các yêu cầu sản xuất chương trình như:
- Vào/ra: hỗ trợ các mức chất lượng từ thấp đến cao với đầy đủ các ngõ vào/ ra
video/audio như: composite, S-video, component, DV SDI đối với tín hiệu video và
ADAT, RCA, XLR, AES/EBU đối với tín hiệu audio.
- Hỗ trợ nhiều định dạng tương thích với phần mềm (HD, HDV, DV, uncompressed SD, MPEG-2 và MPEG-1 video)
thật chính xác, sau đó cắt (để sử dụng) chúng bằng cách ghi sang máy VCRs chứa
băng trắng. Trong những ngày đầu sản xuất video thì nó là cách duy nhất để chỉnh
sửa các băng video (video tapes). Nó rất mất thời gian và cần sự chính xác, cẩn thận,
tỉ mỉ rất cao từ người dựng.
3.3. Hệ thống lưu trữ: ổ cứng
Để dựng thời gian thực (Real Time) chất lượng cao đòi hỏi tốc độ truy xuất cao, dung
lượng lớn vì vậy cần quan tâm đến các thông số sau: - Dung lượng - Tốc độ truy xuất - Khả năng mở rộng
- Hỗ trợ realtime nhiều lớp
Một số chuẩn giao tiếp hiện nay là EIDE, SCSI, RAID. Thiết bị lưu trữ có thể lựa
chọn ở các dạng: ổ cứng lắp trong, ổ cứng lắp ngoài, lưu trữ mạng dùng chung,..tuỳ theo nhu cầu sử dụng