數(shù)字視頻圖像處理與通信2視頻的圖像表示(已修改)
2025-01-09 16:03 本頁(yè)面
【正文】 第（ 1）頁(yè) 第 2章 視頻的圖像表示 第（ 2）頁(yè) 目 錄 ? 圖像的視覺基礎(chǔ) ? 顏色模型 ? 圖像的數(shù)字化 ? 圖像格式 ? 數(shù)字視頻格式 第（ 3）頁(yè) 圖像的視覺基礎(chǔ) ? 圖像的概念 ? 光通量 ； 亮度 – 韋伯率實(shí)驗(yàn) （ 一個(gè)確定人的視覺系統(tǒng)區(qū)分亮度能力的經(jīng)典實(shí)驗(yàn) ） – 實(shí)驗(yàn)表明 ： 亮度區(qū)分能力在低照明情況下較差，此時(shí)韋伯率大；在背景亮度增強(qiáng)時(shí)改進(jìn)多，此時(shí)韋伯率小。 第（ 4）頁(yè) ? 還要說明的是，對(duì)于我們的視覺系統(tǒng)，感覺到的亮度并不等于光的強(qiáng)度，這可以由以下兩個(gè)概念說明。 – （ 1）馬赫帶效應(yīng) ： 均勻亮度條帶，看起來左邊亮些而右邊暗些 。 第（ 5）頁(yè) – （ 2）同時(shí)對(duì)比度效應(yīng) ： 兩個(gè)同樣大小同樣亮度的小方塊，放在暗的背景中的一塊看起來比放在亮的背景中的另一塊看起來要亮一點(diǎn) 。 第（ 6）頁(yè) 分類 ? 按其亮度等級(jí)的不同 ： 可分為二值圖像（只有黑白兩種亮度等級(jí)） 和 灰度圖像（有多種亮度等級(jí)） 。 ? 按其色調(diào)的不同 ： 可分為無色調(diào)的灰度（黑白）圖像 和 有色調(diào)的彩色圖像 。 ? 按其內(nèi)容的變化性質(zhì)不同 ： 可分為靜止圖像 和 活動(dòng)圖像 。 ? 按其所占空間的維數(shù)的不同 ： 可分為平面的二維圖像和立體的三維圖像等。 的 三種類型： （ 1）單個(gè)傳感器 （ 2）線陣傳感器 （ 3）面陣傳感器 第（ 7）頁(yè) 分辨率 ? 分辨率 – 對(duì)于空間上或時(shí)間上兩個(gè)相鄰的視覺信號(hào)，人們剛能鑒別出二者存在 （差別） 的能力稱為視覺系統(tǒng)的分辨率。 – 分辨率是影響位圖質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)。 – 數(shù)字圖像的 “分辨率”指的是單位長(zhǎng)度中，所表達(dá)或包含的像素?cái)?shù)目。 – 分辨率直接影響到圖像的質(zhì)量，一般分辨率越 高 ，像點(diǎn)密度 也 越高，圖像對(duì)細(xì)節(jié)的表現(xiàn)能力越強(qiáng)，清晰度 就 越高。 – 按應(yīng)用場(chǎng)合不同，可將分辨率分為屏幕分辨率和輸出分辨率兩種 。 第（ 8）頁(yè) （ 1）圖像分辨率 ： 指圖像中存儲(chǔ)的信息量，通常用像素 /英寸（ pixel per inch， ppi）表示 。 （ 2）顯示分辨率 ： 指構(gòu)成畫面的像素的多少，數(shù)值越大，圖像也就越清晰。 ? 以乘法形式表示， 如 1024 768， 其中 1024和 768 分別表示屏幕上水平方向和垂直方向顯示的像素點(diǎn)數(shù)。 ? 顯示器的最大分辨率與顯示區(qū)域的大小、顯像管點(diǎn)距（屏幕上兩個(gè)相鄰?fù)珶晒恻c(diǎn)之間的距離）、視頻帶寬等因素有關(guān) 。 最大分辨率 =顯示區(qū)域的寬或高 /點(diǎn)距 。 第（ 9）頁(yè) （ 3）打印分辨率 ： 又叫做輸出分辨率，通常以點(diǎn) /英寸（ dot per inch， dpi）表示，它決定了打印機(jī)打印圖像時(shí)所能表現(xiàn)的精細(xì)程度，也稱打印精度 ? 圖像大小與分辨率之間的關(guān)系可以利用下列的計(jì)算公式加以表示： – 圖像的大小 =圖像的分辨率打印的尺寸 – 圖像的大小 /圖像的分辨率 =打印的尺寸 – 對(duì)特定的圖像而言，圖像的大小是固定的，所以，分辨率和打印尺寸便呈現(xiàn)反比的關(guān)系。 第（ 10）頁(yè) 人眼的視覺特性 ? 人眼的視覺特性 – 人眼主要有以下視覺特性： ? 由于人眼對(duì)亮度響應(yīng)的非線性特性，在亮度大的區(qū)域，人眼對(duì)灰度誤差不敏感，韋伯率就是對(duì)這種現(xiàn)象的一種描述，在這些區(qū)域量化時(shí)可粗糙些。 ? 人眼對(duì)亮度信號(hào)的空間分辨率大于對(duì)色度信號(hào)的空間分辨率，所以在對(duì)色度信號(hào)編碼前 可以 先進(jìn)行空間亞抽樣，以提高壓縮比。 ? 圖像邊緣信息對(duì)視覺很重要，特別是邊緣的位置信息，人眼容易感覺到邊緣位置的變化，而對(duì)于邊緣部分的灰度誤差，人眼并不敏感。相反，在灰度變化較平緩的區(qū)域，灰度的少量變化就已被人眼發(fā)現(xiàn) 。 第（ 11）頁(yè) ? 畫面切換后約 100ms時(shí)間內(nèi)，人眼分辨率較低，這種效應(yīng)稱之為掩蔽效應(yīng)。由于掩蔽效應(yīng)，人眼對(duì)畫面中人移開后剛露出的背景分辨率也較低。典型的視角僅為 5176。，這是邊緣掩蓋了鄰近像素的作用，使人眼對(duì)這些像素不敏感、不精確。 ? 視覺系統(tǒng)的時(shí)間和空間頻率特性是相互依賴的。 第（ 12）頁(yè) 顏色模型 ? 顏色基礎(chǔ)知識(shí) ? 隨著波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短，呈現(xiàn)的顏色依次為：紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。 ? 兩種不同的來源：一種是發(fā)光體所呈現(xiàn)的顏色 ； 另一種是物體反射或透射的彩色光。 ? 三基色混合原理：任何顏色都可以通過三基色按不同比例混合得到。 第（ 13）頁(yè) RGB模型 ? 顏色模型的基本概念 ? 紅、綠、藍(lán)三基色按照不同的比例相加合成的混色稱為相加混色。 ? 紅色 +綠色 =黃色，綠色 +藍(lán)色 =青色，紅色 +藍(lán)色 =品紅，紅色 +綠色 +藍(lán)色 =白色。 ? 黃色、青色、品紅都是由兩種顏色相混合而成的，所以它們又稱相加二次色。另外，紅色 +青色 =白色，綠色 +品紅 =白色，藍(lán)色 +黃色 =白色。所以青色、黃色、品紅分別又是紅色、藍(lán)色、綠色的補(bǔ)色。 第（ 14）頁(yè) HSI模型 ? H表示色調(diào)（ Hue）， S表示飽和度（ Saturation）， I表示密度（ Intensity，對(duì)應(yīng)成像亮度和圖像灰度）。 ? 亮度是光作用于人眼所引起的明亮程度的感覺。 ? 色調(diào)是當(dāng)人眼看一種或多種波長(zhǎng)的光時(shí)所產(chǎn)生的彩色感覺，它反映顏色的種類，決定顏色的基本特性。 ? 飽和度是顏色的純度，即摻入白光的程度，指顏色的深淺程度。 ? 通常把色調(diào)和飽和度通稱為色度。亮度表示某彩
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