Bài giảng Đa phương tiện và các ứng dụng giải trí - Chương II: Một số kiến thức cơ bản - Lê Tấn Hùng

(MULTIMEDIA AND GAMES) 
IT4440 
Đa phương tiện 
và các ứng dụng giải trí 
Nội dung môn học 
Tuần Chủ đề Số tiết 
1 Giới thiệu về môn học 
1 – 5 Phần I. Tổng quan về thông tin đa phương tiện và các kỹ thuật xử lý 15 
1 Chương I: Nhập môn Multimedia 1 
1 Chương II: Một số kiến thức cơ bản 1 
2 Chương III: Ảnh 4 
3 Chương IV: Màu 3 
4 Chương V: Video 3 
5 Chương VI: Audio 3 
6 – Phần II. Một số ứng dụng đa phương tiện 
Chương V: Multimedia- ứng dụng và giải trí 
Chương VI: Ứng dụng web 
Chương VII: Ứng dụng mobile 
Chương VIII: Ứng dụng 3D 
Chương IX: Ứng dụng Game 
Bảo vệ Bài tập lớn, Tổng kết ôn tập 
Nội dung môn học 
Tuần Chủ đề Số tiết 
1 Giới thiệu về môn học 
1 – 5 Phần I. Tổng quan về thông tin đa phương tiện và các kỹ thuật xử lý 15 
1 Chương I: Nhập môn Multimedia 1 
1 Chương II: Một số kiến thức cơ bản 1 
2 Chương III: Ảnh 4 
3 Chương IV: Màu 3 
4 Chương V: Video 3 
5 Chương VI: Audio 3 
6 – Phần II. Một số ứng dụng đa phương tiện 
Chương V: Multimedia- ứng dụng và giải trí 
Chương VI: Ứng dụng web 
Chương VII: Ứng dụng mobile 
Chương VIII: Ứng dụng 3D 
Chương IX: Ứng dụng Game 
Bảo vệ Bài tập lớn, Tổng kết ôn tập 
Mục tiêu của chương 
Dữ liệu số 
Biểu diễn số dữ liệu: Text, Image, Video, 
Sound 
Tổng kết chương 
Tài liệu tham khảo của chương 
Chương II: Một số kiến thức cơ bản 
Người học sẽ: 
Nhớ lại một số kiến thức cơ bản về tín hiệu, tín 
hiệu số 
Học một số biểu diễn dữ liệu đa phương tiện 
dạng số 
Sau khi kết thúc chương, người học : 
Nắm được nguyên lý chung của biểu diễn số 
dữ liệu 
Nắm được biểu diễn căn bản của ảnh, văn 
bản, âm thanh, hoạt hình. 
II.1 Mục tiêu của chương 
Nhắc lại định nghĩa về đa phương tiện 
Định nghĩa 3: Multimedia is the field 
concerned with the computer controlled 
integration of text, graphics, drawings, 
image, video, animation, audio, and any 
other media where every type of 
information can be represented, stored, 
transmitted and processed digitally 
II.2 Dữ liệu số 
Bit là đơn vị cơ bản của dữ liệu, nhận hai 
giá trị 0, 1 
Một byte = 8 bit 
Một chuỗi bit có thể được hiểu là 
Một số biểu diễn dưới dạng nhị phân 
Một ký tự 
Màu sắc 
Âm thanh 
v.v 
II.2 Dữ liệu số 
Phân loại tín hiệu 
II.2 Dữ liệu số 
Dữ liệu tương tự phải được số hóa trước 
khi đưa vào xử lý, lưu trữ trên máy tính 
Việc số hóa gồm hai khâu 
Lấy mẫu 
Lượng tử hóa 
Một ví dụ về tín 
hiệu tương tự và 
tín hiệu số 
II.2 Dữ liệu số 
Lấy mẫu và lượng tử hóa tín hiệu tương 
tự 
II.2 Dữ liệu số 
Tốc độ lấy mẫu: là số mẫu lấy được trong một 
đơn vị thời gian hoặc không gian 
Mức lượng tử: là tập các giá trị mà tín hiệu sẽ 
được lượng tử hóa 
Phân tích tín hiệu: các tín hiệu theo thời gian 
hay không gian đều là tổ hợp của các tín hiệu 
hình sin / cosin ở các tần số khác nhau 
Biến đổi Fourier: có thể được sử dụng để 
chuyển tín hiệu từ miền thời gian (không gian) 
sang miền tần số => thích hợp cho việc nghiên 
cứu một số thuộc tính đặc trưng 
II.2 Dữ liệu số 
Các thành phần tần số của một sóng vuông 
II.2 Biểu diễn số 
Input 
images 
FFT 
3D view of FFT 
dtetxX tj 
  )()(
Biến đổi Fourier của ảnh: Tần số cao xuất hiện tại 
những vị trí có sự thay đổi mạnh về cường độ 
sáng 
Ta sẽ chỉ có thể 
khôi phục lại tín 
hiệu tương tự 
x(t) có dải tần 
hữu hạn với giới 
hạn trên là 
fmax(Hz) một 
cách chính xác 
từ các mẫu 
xe(nT) nếu như : 
Te<1/(2fmax). 
II.2 Dữ liệu số: Định lý lấy mẫu Shannon 
Xe() 
Xe() 
X() 
X() 
Việc nén dữ liệu là thường xuyên đối với 
các dữ liệu có dung lượng lớn, đòi hỏi 
khi lưu trữ và truyền thông 
Nén dữ liệu có nhiều kiểu 
Nén có mất mát thông tin 
Nén không mất mát thông tin 
Các giải thuật nén dữ liệu áp dụng cho 
các kiểu dữ liệu khác nhau. Hiệu quả 
của chúng phụ thuộc vào đặc trưng của 
kiểu dữ liệu 
II.2 Dữ liệu số: Nén dữ liệu 
II.2 Dữ liệu số: Nén dữ liệu 
Nén có mất mát thông tin 
Nén không mất mát thông tin 
II.3 Biểu diễn số dữ liệu đa phương tiện 
Có nhiều cách để biểu diễn một loại dữ 
liệu 
Nhiều dữ liệu có thể biểu diễn theo cùng 
một cách 
Ảnh 
Ảnh 
Ảnh có thể được 
biểu diễn trên máy 
tính như thế nào ? 
Có thể biểu diễn dưới dạng bitmaps hoặc vector 
graphics 
Bitmap là một mảng các giá trị logic (các giá trị 
màu của điểm ảnh) tương ứng với các điểm ảnh 
vật lý trên thiết bị thu nhận (bộ cảm biến quang 
của máy ảnh) hoặc thiết bị hiển thị (màn hình) 
Vector graphics: ảnh được lưu trữ dưới dạng 
mô tả toán học tập các đường thẳng, đường 
cong, hình dạng cấu thành ảnh, đòi hỏi phải thực 
hiện các tính toán để tạo ảnh 
Ảnh 
Bitmaps 
Image as a vector graphic 
Vector đồ họa 
Thường có kích thước nhỏ hơn bitmap (về mặt lưu 
trữ) 
Độ phân giải độc lập 
Có thể co giãn mà không bị mất mát thông tin 
Vector đồ hoạ phù hợp với các loại ảnh tổng 
hợp, nhân tạo, không phải là các ảnh chụp tư 
nhiên 
Bitmap vs. vector graphic 
Bitmap vs. vector graphic 
Bitmap vs. vector graphic 
Được tạo ra bằng cách ghi lại những 
hành động diễn ra thật hoặc do sử 
dụng kỹ thuật hoạt hình. 
Các live-action phải được lưu lại dưới 
dạng video 
Hoạt hình (animation) có thể được biểu 
diễn dưới nhiều dạng thức linh hoạt và 
hiệu quả hơn. 
Ảnh động (moving picture) 
Animation 
Video là một chuỗi các khung hình liên 
tiếp theo thời gian 
Dung lượng của một video thường rất 
lớn 
Các video thường phải được nén trước 
khi truyền đi 
Video 
 Âm thanh có thể được biểu diễn như là 
một chuỗi các mẫu tín hiệu sau khi đã 
lượng tử hóa 
CD audio thường được lấy mẫu ở tần 
số 44.1 kHz, Tốc độ lấy mẫu cao hơn 
đôi khi cũng được sử dụng. 
Để truyền trên mạng Internet, âm thanh 
thường được mã hóa MP3. 
Âm thanh 
A character set is a mapping from 
characters to character codes. 
Unicode is a character set capable of 
representing text in all known languages. 
A font is a set of character shapes, called 
glyphs. 
Many aspects of layout must be controlled 
when text is displayed. 
Văn bản, ký tự 
Text: Layout and Typography 
Tổng kết chương 
Dữ liệu đa phương tiện phải được biểu 
diễn dưới dạng số để xử lý, lưu trữ, truyền 
thông một cách hiệu quả 
Việc chuyển đổi dữ liệu tương tự - số phải 
đảm bảo định lý lấy mẫu Shannon 
Biến đổi tín hiệu từ không gian này sang 
không khác cho phép phát hiện ra các đặc 
tính quý báu cho phép phân tích tín hiệu 
dễ dàng hơn (Fourier) 
Một số biểu diễn số: image, moving 
picture, sound, text 
 Tài liệu tham khảo của chương