Sử dụng các phương tiện kỹ thuật số phục vụ giảng dạy

Chia sẻ: Phạm Khánh Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:123

Thêm vào BST

Báo xấu

95
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu "Sử dụng các phương tiện kỹ thuật số phục vụ giảng dạy" gồm có 6 nội dung chính: Ứng dụng kỹ thuật số trong thiết kế bài giảng điện tử, các định dạng tài nguyên thích hợp trong bài giảng điện tử, kết nối các thiết bị kĩ thuật số, một số thiết bị tạo tài nguyên bài giảng, một số phần mềm hỗ trợ thiết kế bài giảng điển tử, một số thiết bị phục vụ trình chiếu bài giảng. Mời các bạn tìm hiểu để hiểu

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sử dụng các phương tiện kỹ thuật số phục vụ giảng dạy

CÔNG ĐOÀN TRƢỜNG ĐHSP HÀ NỘI CÔNG ĐOÀN KHOA SPKT TRỊNH VĂN ĐÍCH – LÊ HUY HOÀNG - PHẠM KHÁNH TÙNG SỬ DỤNG CÁC PHƢƠNG TIỆN KỸ THUẬT SỐ PHỤC VỤ GIẢNG DẠY (Tài liệu tham khảo) HÀ NỘI, 2014
MỤC LỤC I. ỨNG DỤNG KỸ THUẬT SỐ TRONG THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 3 1.1. Qui trình ứng dụng KTS trong thiết kế bài giảng điện tử 3 1.2. Các kỹ năng về KTS cần thiết 4 II. CÁC ĐỊNH DẠNG TÀI NGUYÊN THÍCH HỢP TRONG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 6 2.1. Định dạng ảnh thông dụng 6 2.1.1. Một số khái niệm 6 2.1.2. Các định dạng ảnh phổ biến 7 2.1.3. Lựa chọn, chuyển đổi định dạng. 8 2.2. Các định dạng tài nguyên video 9 2.2.1. Một số thuật ngữ và khái niệm 9 2.2.2. Các chuẩn Video 10 2.2.3. Sử dụng phần mềm để mã hóa Video 16 III. KẾT NỐI CÁC THIẾT BỊ KỸ THUẬT SỐ 19 3.1 Các chuẩn kết nối 19 3.2 Các bƣớc kết nối 24 3.3 Một số mô hình kết nối 24 IV. MỘT SỐ THIẾT BỊ TẠO TÀI NGUYÊN BÀI GIẢNG 26 4.1 Máy ảnh kỹ thuật số (Digital Camera) 26 4.1.1. Cấu tạo chung và nguyên lí làm việc 26 4.1.2 So sánh giữa máy ảnh số và máy ảnh cơ 28 4.1.3 Sử dụng máy ảnh kỹ thuật số 31 4.1.4. Cách chụp ảnh 41 4.1.5. Chuyển ảnh từ máy ảnh vào máy tính 42 4.1.6. Một số lưu ý khi chụp ảnh 44 4.1.7 Hướng dẫn bảo quản 47 4.2. Sử dụng máy quay phim kĩ thuật số 50 4.2.1. Một số loại máy quay phim KTS 50 4.2.2.Các thành phần chính của máy quay 51 4.2.3. Vận hành 53 4.2.4. Kết nối 55 4.2.5. Một số chú ý khi quay phim 56 4.2.6. Bảo quản máy quay 58 4.3 Sử dụng máy quét (scanner) 61 4.3.1. Nguyên lí làm việc của máy quét hình 61 4.3.2. Một số loại máy quét hình 62 4.3.3. Kết nối máy quét hình với máy tính 64 4.3.4 Quét tài liệu và phim 67 1
4.3.5. Lưu hình ảnh từ máy quét 68 V. MỘT SỐ PHẦN MỀM HỖ TRỢ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 70 5.1.Các phần mềm chỉnh sửa ảnh 70 5.2.Các phần mềm sáng tác đồ họa 70 5.3. Các phần mềm biên tập video: 70 5.4. Các phần mềm chuyển đổi định dạng video: 70 5.5.Các phần mềm tạo Photo slideshown: 71 5.6.Các phần mềm chụp ảnh màn hình: 71 5.7.Các phần mềm quay phim màn hình: 71 5.8.Các phần mềm tạo hoạt hình 71 5.9.Các phần mềm tạo Flash 72 VI. MỘT SỐ THIẾT BỊ PHỤC VỤ TRÌNH CHIẾU BÀI GIẢNG 72 6.1 Tivi 72 6.1.1 Những thông số kỹ thuật cơ bản của máy thu vô tuyến truyền hình 73 6.1.2. Những điều cần lưu ý khi sử dụng ti vi 74 6.1.3. Cài đặt chương trình TIVI 79 6.1.4. Kết nối TIVI với các thiết bị khác 81 1.1.5. Cách khắc phục một số hiện tượng hỏng hóc thường gặp 84 6.2. MÁY CHIẾU ĐA NĂNG (MULTIMEDIA PROJECTOR) 89 6.2.1. Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc 89 6.2.2. Hướng dẫn sử dụng 91 6.2.3. Kết nối 102 6.2.4. Vận hành 106 6.2.5. Những điều cần lưu ý khi sử dụng máy chiếu đa phương tiện 110 6.3. MÁY CHIẾU VẬT THỂ 114 6.3.1. Cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy chiếu vật thể 115 6.3.2. Các thông số kỹ thuật của máy chiếu vật thể 116 6.3.3. Sử dụng máy chiếu vật thể 116 6.3.4. Bảo dưỡng máy chiếu vật thể 121 2
I. ỨNG DỤNG KỸ THUẬT SỐ TRONG THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ GIỚI THIỆU Ngày nay khi Công nghệ phát triển, việc giảng dạy không chỉ dừng lại ở việc viết, vẽ bảng, thuyết trình...theo kiểu truyền thống mà còn phải làm chủ được các phương tiện, trang thiết bị, phần mềm...nhằm phục vụ việc thiết kế bài giảng, hỗ trợ giảng dạy. Các phương tiện, thiết bị, phần mềm này là sản phẩm của Kỹ thuật số cho nên trong tài liệu này được gọi chung là Kỹ thuật số (KTS). Ngoài việc thiết kế, phục vụ bài giảng ra, KTS còn được ứng dụng rất hiệu quả vào các hoạt động khác trong công tác của người giáo viên như: công tác chủ nhiệm, công tác Đoàn thanh niên, Công đoàn... 1.1. Qui trình ứng dụng KTS trong thiết kế bài giảng điện tử Qui trình ứng dụng KTS trong thiết kế bài giảng điện tử có nhiều bước, có thể tóm tắt qui trình ứng dụng KTS trong việc tạo bài giảng như sơ đồ: Tài nguyên bài giảng Số hóa tài nguyên Lựa chọn tài nguyên Xử lý, gia công Xây dựng kịch bản Biên tập Trình diễn Sản phẩm Sơ đồ 1: Qui trình ứng dụng KTS trong việc tạo bài giảng 3
Tài nguyên bài giảng: Lựa chọn các sự vật, hiện tượng, sự kiện...trong tự nhiên, xã hội phù hợp với mục tiêu, nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học của bài giảng. Số hóa tài nguyên: Tạo ra các tài nguyên KTS từ các tài nguyên bài giảng thông thường, hoặc sưu tập các tài nguyên đã được số hóa. Lựa chọn tài nguyên: Trong tất cả các tài nguyên đã được số hóa, lựa chọn các tài nguyên có chất lượng tốt nhất và phù hợp nhất với bài giảng. Xử lý, gia công: Đây là bước “sơ chế” tài nguyên KTS - chỉnh sửa các tài nguyên KTS nhằm nâng cao chất lượng của các tài nguyên đơn lẻ này. Xây dựng kịch bản: Xác định trình tự, thời lượng, vị trí, sự tương tác...của các tài nguyên KTS trong bài giảng. Biên tập: Dùng các công cụ KTS biên tập bài giảng theo kịch bản đã xây dựng Trình diễn: Trình chiếu, tương tác thử bài giảng xem có đạt yêu cầu hay không từ đó có sự điều chỉnh lại đến kịch bản bài giảng, khi kịch bản thay đổi thì việc biên tập cũng có sự điều chỉnh. Sản phẩm: Sau khi hoàn thiện các bước trên có thể đóng gói sản phẩm bài giảng theo định dạng phù hợp với phương tiện dạy học được sử dụng. 1.2. Các kỹ năng về KTS cần thiết Căn cứ vào sơ đồ qui trình ứng dụng KTS trong thiết kế bài giảng điện tử, có thể thấy rằng ngoài các kiến thức về sư phạm ra, có liệt kê được ra các kỹ năng KTS mà giáo viên phải có như sau: Số hóa tài nguyên: Để thực hiện được bước này, giáo viên phải có kỹ năng về sử dụng các công cụ, thiết bị KTS về âm thanh (audio), hình ảnh tĩnh (Image), hình ảnh động (video). Như vậy giáo viên phải có kỹ năng sử dụng các loại thiết bị như: tăng âm, loa, micro; máy quay phim KTS, máy ảnh KTS, máy quét...Các phần mềm về ghi âm, chụp ảnh, quay phim màn hình... Xử lý, gia công: Bước này đòi hỏi giáo viên biết sử dụng các phần mềm, thiết bị chuyên dụng để cắt, gộp, chuyển đổi, sửa lỗi...các tài nguyên KTS đã sưu tập được ở bước trên. Như vậy tối thiểu giáo viên cũng phải biết sử dụng các phần mềm về đồ họa, các phần mềm biên tập, chuyển đổi định dạng audio, video. Biên tập: Từ những tài nguyên KTS đã qua xử lý, căn cứ vào kịch bản đã được xây dựng, giáo viên phải biết dùng các phần mềm tạo trình chiếu, phim, ảnh, tương tác, 4
mô phỏng...để tạo ra một bài giảng. Thậm chí ở mức cao hơn, giáo viên phải biết lập trình, tạo các ứng dụng phục vụ bài giảng. Trình diễn: Muốn trình chiếu, tương tác, mô phỏng...bài giảng, giáo viên phải sử dụng được các phương tiện dạy học như: Tivi, đầu đĩa, máy chiếu đa phương tiện, máy chiếu vật thể, bảng tương tác... Sản phẩm: Căn cứ vào phương tiện dạy học, mà có cách đóng gói bài giảng theo định dạng phù hợp. Để làm được điều này, giáo viên phải hiểu được các kiểu định dạng, đặc điểm của thiết bị lưu trữ, trình diễn. 5
II. CÁC ĐỊNH DẠNG TÀI NGUYÊN THÍCH HỢP TRONG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ GIỚI THIỆU Bài này nhằm giới thiệu một số định dạng tài nguyên trong bài giảng điện tử như: hình ảnh, âm thanh, video...Các đặc điểm của từng định dạng, cách chuyển đổi các định dạng cho phù hợp với yêu cầu của bài giảng. MỤC TIÊU THỰC HIỆN Sau khi học xong bài này, học viên sẽ: - Biết được các khái niệm về các chuẩn mã hóa hình ảnh, âm thanh. - Hiểu được các đặc điểm, ưu nhược điểm của mỗi loại định dạng - Biết cách sử dụng các phần mềm để chuyển đổi các định dạng. NỘI DUNG CHÍNH 2.1. Định dạng ảnh thông dụng 2.1.1. Một số khái niệm a) Điểm ảnh (Pixel): Là phần tử nhỏ nhất (phần tử ảnh) mà một thiết bị có thể hiện thị trên màn hình, hình ảnh trên màn hình được xây dựng nên từ các phần tử đó. Pixel có hình dạng là hình vuông hoặc hình chữ nhật b) Độ phân giải của ảnh số (Image Resolution): - Chất lượng của bất kỳ hình ảnh số nào, dù được in ra hay hiển thị trên màn hình cũng đều phụ thuộc vào độ phân giải - Độ phân giải là số lượng điểm ảnh (pixel) dùng để tập hợp thành hình ảnh. Số lượng điểm ảnh càng nhiều thì độ nét và chi tiết ảnh sẽ càng cao. - Có 3 cách để biểu thị độ phân giải ảnh: +) Biểu thị bằng số lượng điểm ảnh theo chiều dọc và chiều ngang của ảnh (ví dụ: 1024 x 768) +) Biểu thị bằng tổng số điểm ảnh trên 1 tấm ảnh (960.000 pixel) +) Biểu thị bằng số lượng điểm ảnh có trên 1 inch (ppi) hoặc số chấm (dot) có trên 1 inch (dpi) 6
2.1.2. Các định dạng ảnh phổ biến a) BMP (Bitmap) Đặc điểm nổi bật nhất của định dạng BMP là tập tin hình ảnh thường không được nén bằng bất kỳ thuật toán nào. Khi lưu ảnh, các điểm ảnh được ghi trực tiếp vào tập tin - một điểm ảnh sẽ được mô tả bởi một hay nhiều byte tùy thuộc vào giá trị của ảnh. Do đó, một hình ảnh lưu dưới dạng BMP thường có kích cỡ rất lớn, gấp nhiều lần so với các ảnh được nén (chẳng hạn GIF, JPEG hay PNG) Định dạng BMP được hỗ trợ bởi hầu hết các phần mềm đồ họa chạy trên Windows, và cả một số ứng dụng chạy trên MS-DOS. Ngay từ Windows 3.1, Microsoft đã cho ra đời phần mềm PaintBrush, một phần mềm hỗ trợ vẽ hình ảnh đơn giản và lưu hình ảnh được vẽ dưới dạng BMP 16 hay 256 màu. Tuy nhiên, do kích thước tập tin ảnh BMP quá lớn, định dạng BMP không phù hợp để trao đổi hình ảnh qua mạng Internet (do hạn chế về tốc độ truyền dữ liệu). Do đó, các trang web thường sử dụng ảnh dạng GIF, JPEG hay PNG. Các định dạng này hỗ trợ các thuật toán nén hình ảnh, vì vậy có thể giảm bớt kích cỡ của ảnh. b) GIF (Graphis Interchange Format - Định dạng trao đổi hình ảnh) GIF là 1 định dạng ảnh quản lý không quá 256 màu cho 1 ảnh tĩnh cũng như từng khuôn hình cho các ảnh động, được dùng rộng rãi trên WEB do dùng kỹ thuật nén bảo toàn làm giảm kích thước file mà không làm thất thoát dữ liệu. Do giới hạn về màu sắc nên thường được dùng cho các hình vẽ nét, sơ đồ vốn không cần dùng đến dãi 16 triệu màu và không phù hợp để lưu các ảnh chụp. c) PNG : (Portable Net Graphics) Là định dạng ảnh có nhiều đặc điểm giống GIF ngoại trừ phần động (Có thể nén để đưa lên net, hỗ trợ lưu ảnh transparancy) nhưng do có dải phổ màu rộng hơn, có thể đến 16 triệu màu, nên ngày càng được sử dụng rộng rãi trên WEB với các ảnh có chất lượng như ảnh chụp. d) JPG (JPEG - Joint Photographic Experts Group) Là định dạng ảnh nén hiệu quả, có thể nén ảnh đến vài chục lần, tuy nhiên chất lượng lượng ảnh sẽ suy giảm tỉ lệ thuận với hệ số nén, thuật toán nén dựa trên nguyên tắc loại bỏ những thông số màu để giảm thông tin cho file dựa trên xu hướng nhận thức về màu sắc của mắt người. Do vậy, JPG còn được gọi là định dạng ảnh nén mất thông tin. Thường được dùng dể lưu ảnh chụp, tất nhiên tuỳ theo nhu cầu mà chọn độ nén thích hợp 7
để bảo toàn chất lượng. Các PhotoLab đều dùng định dạng này với hệ màu RGB để xuất ảnh. e) TIFF (Tagged Image File Format) Là định dạng chủ yếu để lưu trữ ảnh, bao gồm cả đồ thị lẫn hình ảnh. Đầu tiên được xây dựng bởi hãng Aldus kết hợp với Microsoft để dùng cho kỹ thuật in PostScript. TIFF là định dạng thông dụng cho các ảnh có dãi tần màu rộng và sâu, phát triển song song với các máy quét ảnh do đó ngày càng trở thành 1 định dạng hữu dụng được dùng trong in ấn nhờ vừa bảo toàn được thông tin, vừa có thể chấp nhận các kỹ thuật nén LZW, ZIP... có thể làm giảm đáng kể dung lượng. Từ PhotoShop 7.0 trở đi, ta có thể lưu được được file TIFF mà vẫn bảo toàn được các lớp (Nếu click option Layers khi save as), do đó gíúp cho việc lưu trữ trở nên càng thuận tiện. f) RAW Là định dạng ảnh thô chưa qua xử lý hoặc chỉ chịu rất ít ảnh hưởng bởi bộ cảm biến hình ảnh của các thiết bị nhập như máy ảnh kỹ thuật số hay scanner, do đó nó bảo toàn được hình ảnh gần như nguyên thuỷ và sẵn sàng cho việc biên tập cũng như in ấn tuỳ theo yêu cầu của người xử lý. 2.1.3. Lựa chọn, chuyển đổi định dạng. Việc chọn định dạng file nào trong số nhiều định dạng tùy thuộc vào mục đích lưu trữ và sử dụng ảnh. Nếu lưu trữ tư liệu lâu dài, TIFF và PNG là lựa chọn số 1. Nhưng các tập tin này có kích thước rất lớn nên không thể áp dụng với các ứng dụng online như email, WEB...Cho nên khi sử dụng online, các file nhỏ gọn hơn như định dạng JPEG lại là lựa chọn tốt hơn hẳn mặc dù JPEG không đảm bảo được chất lượng hình ảnh. Cách tốt nhất trong việc chọn lựa định dạng file ảnh chính là sử dụng linh hoạt các định dạng này bằng cách: - Lưu trữ bản chính của file ảnh bằng định dạng TIFF hoặc PNG trong một thư mục gốc. - Khi cần sử dụng cho các mục đích: chèn các file ảnh vào bài giảng điện tử, email, tải lên website... các thao tác đòi hỏi tính chất nén nhỏ gọn của file ảnh, hãy copy từ tập tin ảnh gốc và lưu chuyển đổi thành định dạng JPEG rồi thao tác trên bản copy này. Việc kết hợp các định dạng file ảnh linh hoạt thế này sẽ giúp việc chia sẻ hay ứng dụng ảnh trên Internet nhanh gọn mà lại lưu trữ tư liệu ảnh an toàn đảm toàn chất lượng cao cho kho ảnh gốc. 8
Việc chuyển đổi định dạng file ảnh rất đơn giản qua các phần mềm quản lý, xử lý ảnh như: ACDsee, photoshop, paint, paint.net...chỉ cần mở ảnh đó nên -> save as và chọn định dạng cần lưu. 2.2. Các định dạng tài nguyên video Hiện nay, Video kỹ thuật số được sử dụng rất rộng rãi trong đời sống. Ngoài chức năng giải trí, video còn giúp cho việc dạy và học trở lên sinh động và thú vị hơn. Có rất nhiều định dạng Video được chứa đựng trong đĩa VCD, DVD, Blu-ray, các file video…Việc nghiên cứu các định dạng và các chuẩn mã hóa Video kỹ thuật số sẽ giúp chúng ta có những hiểu biết về kỹ thuật cũng như giúp cho việc ứng dụng chúng trong cuộc sống thường ngày và nhất là ứng dụng trong thiết kế các bài giảng điện tử. 2.2.1. Một số thuật ngữ và khái niệm a) Độ phân giải khung hình. - SD Video (Standard Definition Video ): Video độ nét tiêu chuẩn. Video độ nét tiêu chuẩn là hệ thống video có độ nét (độ phân giải) tương đương hệ thống TV truyền thống hay đĩa DVD tiêu chuẩn Mpeg2: Độ phân giải của màn hình hiển thị SD là 720 x 544 pixel (PAL) hoặc 720 x 480 (NTSC) - HD Video (High Definition Video): Video độ nét cao. Video độ nét cao (hay gọi là video HD) là hệ thống video có độ nét (độ phân giải) cao hơn so với video tiêu chuẩn (SD - Standard Definition). Độ phân giải của màn hình hiển thị HD là 1.280 × 720 pixel (720p) hoặc 1.920 × 1.080 pixel (1080i/1080p) I: Interlace scan - Quét xen kẽ P: Progressive scan - Quét liên tục Hiện nay trên thị trường có 2 loại TV phổ biến - Full HD: Là TV có khả năng hiển thị được nội dung hình ảnh có độ phân giải 1920 x 1080 quét liên tục, được gọi là 1080p 9
- HD Ready: Là TV có khả năng hiển thị nội dung hình ảnh có độ phân giải 1280 x 720 (hoặc 1366 x 768) quét liên tục, gọi là 720p - UHDTV - Ultra-high-definition television: gọi tắt là độ phân giải 4K Loại TV đang phát triển có độ phân giải 3840 x 2160, tức là có số điểm ảnh gấp 4 lần độ phân giải Full HD Hình dưới là sự so sánh một số độ phân giải khung hình b) Codec (Bộ mã) Codec là từ viết tắt của coder/decoder (mã hóa/giải mã hóa), nó chỉ là một đoạn chương trình nhỏ. Hay chúng ta có thể gọi nó là một công thức mà mọi chương trình media player cần đến nó. Chương trình sẽ đọc dữ liệu file media, dùng codec để giải mã chúng và đưa ra cho chúng ta nội dung chính xác bằng hình ảnh / âm thanh của dữ liệu đó - đây là quá trình giải mã, một quá trình rất thông dụng trong cuộc sống số bình thường. Quá trình mã hoá cũng gần như tương tự có điều theo chiều gần ngược lại (vì có nhiều cách để encode). 2.2.2. Các chuẩn Video 10
a) Chuẩn mã hóa MPEG MPEG hay gọn hơn là MPG có xuất xứ từ Moving Picture Experts Group (Nhóm các chuyên gia điện ảnh). Tổ chức ra đời năm 1988 này chuyên phát triển các tiêu chuẩn về nén phim kỹ thuật số (digital video) và âm thanh số (digital audio). Hiện nay, thông dụng nhất trên thế giới là 3 chuẩn MPEG 1, 2 và mới nhất là 4. * MPEG-1: Đây là chuẩn của VideoCD và đĩa CD-I (Compact Disc – interactive, đĩa CD tương tác). Nó được thiết kế để mã hóa video với tốc độ khoảng 1,5 triệu bit/giây. Với tốc độ truyền tải đồng bộ video và audio 150KB/s, nó tương đương với tốc độ của ổ CD- ROM 1x. MPEG-1 cho video có độ phân giải 353x240 pixels với tốc độ 30 khuôn hình một giây (fps - frame per second). Tuy nhiên, chất lượng của nó hơi kém hơn so với băng video VCR và kém xa chất lượng tivi chuẩn. * MPEG-2: Chuẩn này cho chất lượng hình ảnh và âm thanh cao hơn MPEG-1. Nó chia thành hai cấp: cao nhất là DVD Video và thấp hơn một chút là SuperVCD (SVCD). Nó mã hóa video xen kẽ (interlaced video) với tốc độ hơn 4 triệu bit/giây. MPEG-2 cũng được dùng trong truyền hình kỹ thuật số bao gồm: truyền hình kỹ thuật số mặt đất, truyền hình kỹ thuật số vệ tinh, truyền hình cáp kỹ thuật số. MPEG-2 cho video có độ phân giải 720x480 và 1280x720 pixel với tốc độ 60fps và âm thanh đạt chất lượng Audio CD. Chuẩn này có thể nén một bộ phim dài 2 giời thành một file có dung lượng vài GB. Đầu máy phát MPEG-2 có thể phát được cả chuẩn MPEG-1. * MPEG-3: Chuẩn này ban đầu được dự định phát triển dành cho truyền hình độ phân giải cao (HDTV). Nhưng cuối cùng nó lại được sáp nhập với chuẩn MPEG-2 khi các chuyên gia xác định rằng chuẩn MPEG-2 đủ sức đáp ứng được các yêu cầu của HDTV. * MPEG-4: Đây là chuẩn nén video giàu tham vọng nhất. Các chuyên gia muốn huy động nhiều yếu tố như sự tổng hợp thoại và hình, hình học bất quy tắc, trực quan máy tính và trí thông minh nhân tạo (AI) để tái tạo lại các hình ảnh. MPEG-4 tạo ra một bước ngoặc mới cho truyền thông video. MPEG-4 là chuẩn thuật toán đồ họa và video dựa trên hai chuẩn MPEG-1, MPEG-2 và công nghệ QuickTime của Apple. Nhờ có kích thước nhỏ hơn và tốc độ truyền tải thấp hơn, MPEG-4 có thể truyền qua một băng thông hẹp hơn, có thể trộn video với text, đồ họa, các lớp 2D và 3D động,... Nó đã được tổ chức ISO công nhận vào tháng 10-1998. 11
MPEG-4 được coi là một cuộc cách mạng mới trong media số. Nó là chuẩn multimedia toàn cầu thế hệ kế tiếp. Nó được thiết kế để truyền tải video với chất lượng DVD (MPEG-2) qua mạng. b) Một số codec MPG-4 thông dụng - DivX là codec của MPEG-4. "DivX" là viết tắt của "Digital Video Express". Đây là codec phổ biến được rất nhiều đầu đọc DVD hỗ trợ. DivX đã trở thành phổ biến do khả năng của nó để nén các đoạn video dài thành các file kích cỡ nhỏ trong khi duy trì chất lượng hình ảnh tương đối cao. Có hai DivX codec là: MPEG-4 Part 2 codec DivX thường và H.264/MPEG-4 AVC codec DivX Plus HD. - XviD là codec rất nổi tiếng của MPEG-4 .XviD được biết với cái tên khác là MPEG-4 Part 2.Nó thường được lưu trữ dưới dạng File .AVI .MP4... Xvid là một đối thủ cạnh tranh chính của DivX Pro Codec (Xvid là DivX viết ngược). Ngược lại với các codec DivX, độc quyền phần mềm được phát triển bởi DivX .Inc, Xvid là phần mềm miễn phí được phân phối theo các điều khoản của GNU General Public License. - H.264: Còn được gọi là AVC (Advanced Video Coding) hay MPEG-4 part 10 là một tiêu chuẩn cho nén video . Dự thảo cuối cùng làm việc trên phiên bản đầu tiên của tiêu chuẩn đã được hoàn thành tháng 5 năm 2003. H.264 được sử dụng trong các ứng dụng như Blu-ray, video từ YouTube và iTunes Store, DVB phát sóng, phát sóng trực tiếp dịch vụ truyền hình vệ tinh, các dịch vụ truyền hình cáp, và truyền hình hội nghị trực tiếp. H.264 là codec mạnh nhất hiện nay, H.264 chỉ cần bitrate bằng 2/3 XviD để đạt chất lượng tương tương. c) Các định dạng âm thanh - Âm thanh kỹ thuật số không nén: Bao gồm các loại LPCM, WAV, AIFF, AU...Hai dạng hay gặp nhất: +) LPCM - Linear pulse-code modulation: có trong đĩa CD, DVD +) WAV - Waveform Audio File Format: định dạng hay gặp trong máy tính - Âm thanh kỹ thuật số có nén: Bao gồm các loại: MP3, AC3, AAC, DTS… 12
+) MP3 chỉ cho âm thanh stereo, tương thích với rất nhiều phần cứng Bitrate thông dụng 128kb/s +) AC3 Dolby Digital: cho âm thanh đa kênh, được nhiều phần cứng hỗ trợ, Bitrate: 384Kb/s – 640Kb/s +) DTS: âm thanh đa kênh, chất lượng cao, phần cứng hỗ trợ ít hơn , bitrate cao: 1,5Mb/s +) AAC: âm thanh đa kênh, cho chất lượng tốt hơn AC3 nếu cùng bitrate, phần cứng hỗ trợ ít d) Container format (Các định dạng đóng gói) Container format là cách đóng gói các thành phần hình ảnh, âm thanh, menu, subtitles, cheapter…thành một file duy nhất để có thể phát trên Player. Các codec hình ảnh thông dụng bao gồm: MPG-1, MPG-2, DivX, Xvid, H264… Các codec âm thanh thông dụng bao gồm: MP3, AC3, AAC, DTS… Một số container format phổ biến: AVI (Audio Video Interleave) là dạng container được phát triển bởi Microsoft từ 1992 và hiện nay đã bị coi là khá lạc hậu vì những hạn chế trong khuôn dạng lưu trữ. AVI container gặp khá nhiều vấn đề rắc rối với các codecs mới như H264, AAC, OGG. Mặc dù vậy, bất chấp những giới hạn trong khuôn dạng lưu trữ cũng như sự xuất hiện của những dạng container tiên tiến hơn (MP4, Ogg, Matroska...), AVI vẫn giữ được sự phổ biến trong cộng đồng chia sẻ files, bởi tính tương thích cao với những chương trình biên tập và xem phim như VirtualDub, Windows Media Player... DivX: Năm 2005, DivX Inc. đưa ra một dạng container mới gọi là DivX Media Format (.divx) nhằm đưa thêm vào dạng AVI những định nghĩa về chapters, menu, subtitles ... Nhưng định dạng này hiện không được chú ý lắm trong cộng đồng chia sẻ files - nơi mà chính DivX codec trở nên phổ biến. MKV còn được gọi là Matroska là dạng container mạnh nhất (mạnh hơn nhiều so với .AVI, .MP4, .OGM...). Matroska có thể chứa tất cả các thông tin có trên DVD. Đây là sản phẩm của dự án mã nguồn mở Matroska (lấy tên một loại búp bê gỗ nổi tiếng của Nga). MP4 (MPEG 4) là dạng container được phát triển bởi MPEG (Moving Picture Experts Group), đây là dạng container khá mạnh, có thể dùng để chứa mọi loại video/audio codecs tương thích với chuẩn MPEG: DivX, XviD, MPG, MP2, MP3, AAC..., Nhược điểm chính của dạng container này là: Không hỗ trợ Display Aspect Ratio - DAR (Phải 13
thay đổi khích thước khung hình cho khớp với DAR), và chỉ chấp nhận các codecs tương thích MPEG. MPEG-1: file DAT trong đĩa VCD MPEG-2: file VOB trong DVD 3GP: dùng cho điện thoại di động dựa trên định dạng cơ bản tập tin phương tiện ISO ASF: định dạng của Microsoft gồm WMA and WMV, định dạng này ngày nay gần như không dùng Flash Video (FLV, F4V): định dạng hình ảnh và âm thanh của Adobe Systems được sử dụng nhiều trên internet. QuickTime File Format: định dạng media tiêu chuẩn của Apple RM: RealMedia định dạng tiêu chuẩn của RealVideo và RealAudio) Ngoài ra còn nhiều định dạng khác như: NUT, MXF, GXF, ratDVD, SVI… e) Các loại đĩa hình: VCD, S-VCD, DVD Ðĩa VCD VCD (Video Compact Disk) do Philips, Sony, Matsushita, và JVC sáng chế ra năm 1993. VCD sử dụng nén video là MPEG-1 với vận tốc bit 1,5 Mbit/s cho ảnh có độ phân giải thấp. - Độ phân giải ảnh 352x288 - quá thấp so với TV hệ PAL là 720x576. - Tốc độ dòng bit chưa nén của video đưa vào bộ nén MPEG-1 để ghi lên đĩa VCD còn 31Mbit/s cũng là quá thấp so với băng thông Video hệ PAL 166Mbit/s. - Bộ nén MPEG-1 của VCD thực hiện nén rất mạnh, từ 31Mbit/s xuống còn 1,5Mbit/s, tức là nén hơn 20 lần. Nghĩa là bộ nén loại bỏ quá nhiều chi tiết của ảnh, làm cho ảnh ghi trên đĩa VCD kém sắc nét, hầu như ảnh mất hết các thành phần cao tần. Ðĩa S-VCD S-VCD (Super-VCD) không sử dụng nén video bằng MPEG-1 như đĩa VCD, mà sử dụng MPEG-2 với vận tốc bit trung bình đạt khoảng 2,6 Mbit/s cho ảnh có độ phân giải [480x576/PAL] gần như gấp 2 lần độ phân giải ảnh của VCD S-VCD do China National Committee of Recording Standards (ủy ban Quốc gia của Trung Hoa về các tiêu chuẩn ghi) & Philips, Sony, Matsushita và JVC cùng xây dựng tiêu chuẩn vào tháng 9/1998. Tiêu chuẩn SVCD đã mang tên quốc tế là IEC 62107. Máy 14
đọc S-VCD có thể đọc đĩa VCD, VCD 2.0, VCD 1.1 và CD-DA (Compcat Disk - Digital Audio). Còn phần mềm đọc đĩa SVCD, ví dụ SthVCD 5.5 có khả năng khắc phục lỗi và đọc tốt các đĩa CD, VCD và S-VCD đã lỗi. Ðĩa DVD: DVD do 9 hãng cùng sáng chế ra vào tháng 9/1995, có trước S-VCD gần 3 năm. DVD lúc đầu viết tắt của Digital Video Disk - đĩa video số, nhưng sau vì quá tiện dụng nên tên DVD thiên về viết tắt cho cụm từ Digital Versatile Disk- Ðĩa số đa năng (vì không chỉ cho video mà có nhiều dạng DVD-Video, DVD-ROM, DVD-RAM và DVD-Audio). Dung lượng đĩa DVD từ 3,95GB; 4,7GB đến 17GB (tùy theo loại đĩa và tùy theo đĩa ghi một mặt hay hai mặt. - Nén video trên DVD Sử dụng nén video trên DVD là MPEG-2 với tốc độ bit thay đổi, giá trị trung bình đạt 4 Mbit/s (có thể cao tới 6 Mbit/s) cho ảnh động có độ phân giải [HxV=720x576/PAL] cao hơn độ phân giải của S-VCD là [480x576/PAL]. - Nén audio trên DVD Trên đĩa DVD có thể có nhiều track âm thanh. Định dang âm thanh trên đĩa DVD có thể là MP3, AC3 hoặc DTS, nhưng phổ biến nhất là AC3. Âm thanh số nén DOLBY DIGITAL (AC-3) cần xử lý ít nhất là 20 bit cho âm thanh của 5 kênh chính có dải tần từ 20Hz đến 20kHz với độ bằng phẳng 0,5dB; một kênh cho âm thanh trầm từ 20Hz đến 120Hz cũng với độ bằng phẳng 0,5dB. Đĩa Blu-ray Đĩa Blu-ray hay đĩa quang DVD định dạng Blu-ray là một chuẩn DVD, tiếp theo chuẩn DVD+RW. Blu-ray và HD DVD là hai công nghệ DVD có dung lượng lưu trữ lớn khi ghi nội dung độ phân giải cao, gấp 6 lần so với chuẩn DVD trước đó. Loại đĩa này có 25 GB bộ nhớ ghi trên một mặt của một đĩa đơn 12 cm, cho phép thu hình tới 13 giờ so với đĩa 4,7 GB trước đó chỉ thu được 2 giờ. Đĩa quang có tên Disque Blu-ray bởi vì nó được áp dụng tia laser màu xanh lam để nạp thông tin vào đĩa. Đĩa Blu-ray cho chất lượng hình ảnh cao độ phân giải lên đến 1080x1920 và trên đĩa có thể có nhiều kênh âm thanh, phụ đề… Dưới đây là hình so sánh độ phân giải khung hình của các loại đĩa hình 15
2.2.3. Sử dụng phần mềm để mã hóa Video a) Lựa chọn Codec và Container Format Trước khi thực hiện mã hóa Video chúng ta cần căn cứ vào yêu cầu và điều kiện cụ thể để chọn codec và container cho phù hợp. Codec - Codec DivX, XviD cho thời gian nén nhanh hơn, khả năng tương thích phần cứng tốt, không đòi hỏi phần cứng mạnh. Nhược điểm là file xuất ra có kích thước tương đối lớn. - Codec H.264 rất mạnh nhưng thời gian nén dài hơn, đòi hỏi phần cứng mạnh hơn và chỉ một số phần cứng tiên tiến tương thích. Ưu điểm là file xuất ra nhỏ hơn nên tiện cho việc lưu trữ và truyền tải trên internet. Container format - Avi và MPG-4: Khả năng tương thích tốt với các trình Player trên máy tính và một số đầu đĩa dân dụng cũng hỗ trợ. - DivX: Mạnh hơn 2 cotainers trên trên do có thể tích hợp thêm phụ đề, cheapter…nhưng máy tính phải cài codec và chỉ một số đầu đĩa dân dụng hỗ trợ. - MKV: Container này mạnh nhất do có thể tích hợp nhiều track âm thanh, nhiều subtitle, menu, cheapter…Container này cần có bộ codec đầy đủ và có chương trình player chuyên dụng mới phát được. Ít loại đầu đĩa dân dụng phát được file MKV. b) Một số công cụ chuyển đổi Video Trong thực tế, do nhu cầu mà chúng ta có nhu cầu chuyển đổi các định dạng media. Ví dụ để phát các file media qua môi trường internet thì cần chuyển đổi thành định dạng có bitrate thấp nhất. Khi cần phát trên các đầu máy dân dụng cần chuyển đổi file về chuẩn MPG-1 hoặc MPG-2… Có rất nhiều phần mềm có thể thực hiện được việc chuyển đổi này. Xin giới thiệu một số phần mềm thông dụng. MeGUI Megui là chương trình mã nguồn mở với chức năng chính là nén phim từ các nguồn như DVD, MPEG-4, HDTV với file xuất ra chất lượng cao và kích thước file nhỏ. Tuy nhiên, để có những file chất lượng cao như vậy chúng ta phải thiết lập khá nhiều thông số trong Megui, điều đó đòi hỏi chúng ta phải có sự am hiểu nhất định. Megui hiện cũng là chương trình được sử dụng nhiều nhất trên các forum chuyên về encode video. Staxrip 16
StaxRip là chương trình có khả năng chuyển đổi file trên đĩa DVD rất mạnh mẽ, cho phép lựa chọn định dạng đích là DivX, XviD, x264, MPEG-2, MPEG-4 cho phần hình và MP3, AC3, MP2/MPA, AAC, DTS, WAV, Ogg Vorbis cho phần âm thanh để tạo nên thành phẩm sau cùng là định dạng file AVI, MKV, MP4 hoặc DIVX. Trong quá trình sử dụng, người dùng có thể tùy chỉnh kích thước màn hình, khung hình để tối ưu thành phẩm tạo ra. Staxrip cũng là phần mềm encode rất mạnh và dễ sử dụng hơn MeGUI. DivX plus converter DivX plus converter có thể nén Video thành các file DivX hoặc MKV qua một vài thao tác đơn giản. Phần mềm này thích hợp cho nén Video chất lượng cao mà người sử dụng không cần biết thiết lập nhiều thông số. Format factory Format Factory là một chương trình chuyển đổi media cung cấp các chức năng: - Chuyển đổi tất các định dạng Video sang MP4/ 3GP/ MPG/ AVI/ WMV/ FLV/ SWF. - Chuyển đổi tất các định dạng Audio sang MP3/ WMA/ AMR/ OGG/ AAC/ WAV. - Chuyển đổi tất các định dạng Hình ảnh sang JPG/ BMP/ PNG/ TIF/ ICO/ GIF/ TGA. Phần mềm này thích hợp với người dùng nghiệp dư và không đòi hỏi chất lượng cao. Các phần mềm dễ sử dụng khác - AVS Video Converter - Xilisoft Video Converter - Wondershare Video Converter - Total Video Converter - ImTOO Video Converter - Any Video Converter Pro c) Chương trình xem phim trên máy tính Do có rất nhiều codec và container format khác nhau, cho nên muốn phát được nhiều loại file khác nhau cần cài bộ codec đầy đủ và player đủ mạnh trên máy tính. Dưới đây là một số chương trình xem phim rất mạnh: - VLC player rất thông dụng nhất có thể phát được hầu hết các file media. 17
- Windows Media Classic (có sẵn trong bộ K Lite Codec pack). - Riêng với dạng DivX và Xvid, được xem tốt nhất trên BSPlayer. - Kmplayer là chương trình xem phim hỗ trợ nhiều định dạng, chức năng phong phú. B – PHẦN THỰC HÀNH 1. Nhận biết các định dạng file tài nguyên Học viên nhận biết các file tài nguyên bài giảng như file hình ảnh, âm thanh, video. Đọc được các thông số của các file tài nguyên như: kích thước, độ phân giải, bitrate... 2. Thực hành chuyển đổi các định dạng file tài nguyên bài giảng Học viên thực hành cài đặt phần mềm, sử dụng phần mềm để chuyển đổi các dịnh dạng file tài nguyên phù hợp với yêu cầu. ĐÁNH GIÁ 1. Đánh giá hiểu biết về kiến thức lí thuyết Đánh giá kiến thức về khả nhận biết các file tài nguyên bài giảng như file hình ảnh, âm thanh, video. Khả năng được các thông số của các file tài nguyên 2. Đánh giá kĩ năng thực hành Đánh giá kĩ năng cài đặt phần mềm, sử dụng phần mềm để chuyển đổi định dạng file tài nguyên. 18
III. KẾT NỐI CÁC THIẾT BỊ KỸ THUẬT SỐ 3.1 Các chuẩn kết nối 3.1.1 RCA - Radio Corporation of America (còn gọi là cáp bông sen): Đây là loại cáp phổ biến nhất, được sử dụng để kết nối các thiết bị TIVI, VCD-DVD player, VCR (Video Cassette Recoder) chuẩn và các thiết bị âm thanh nổi. Đặc thù của loại cáp này là mã hoá các màu theo các chức năng riêng. Màu đỏ cho kênh âm thanh bên phải. Trắng cho kênh âm thanh bên trái. Vàng dành cho tín hiệu hình tổng hợp (Video composite). Tín hiệu video được truyền chỉ bằng 1 sợi cáp. Đây là loại cáp chất lượng thấp nhất được dùng để truyền tín hiệu video nhưng lại được dùng phổ biến nhất. Hầu hết các loại tivi mới, máy quay, thiết bị thu băng video, các máy chạy đĩa đều có các lỗ cắm RCA. 3.1.2 BNC (BAYONET NEIL CONCELMAN) Thực tế cáp BNC là một dạng khác của cáp RCA/cáp tổng hợp. Đầu nối của cáp này khác với đầu nối của cáp RCA nhưng có thể thay đổi thành cáp RCA bằng một bộ điều hợp đơn giản. Hầu hết những thiết bị video chuyên nghiệp sẽ sử dụng BNC thay cho RCA. Các kết nối vật lý an toàn hơn vì cáp BNC xoắn và khoá khi lắp đặt. 3.1.3 S-video Là thế hệ tiếp theo cáp SVHS và có thể thấy trên hầu hết các thiết bị nghe nhìn ngày nay như tivi, ghi âm, cáp kĩ thuật số, các thiết bị lắp trên vệ tinh, SVHS VCRs...S-video 19