數(shù)字視頻圖像處理與通信2視頻的圖像表示(編輯修改稿)
2025-01-19 16:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的頻譜是連續(xù)圖像譜在 (u， v)方向上以一定間隔 (1/?x， 1/?y)的分布。若 f(x,y)的頻譜是有限帶寬的，設(shè) uc和 vc為其在 u軸和 v軸方向的頻譜寬度，當(dāng)滿足1/?u≥2uc,1/?v≥2vc時(shí)，取樣就不會(huì)出現(xiàn)重疊現(xiàn)象。 ),(),(),( vusvuFvuF s ?? ? ? ??????? ?? ??? ?? ???m ns vnumuyx vuFvu ),(),(),( ??? ??????????????????m nvnvumuFyx ),(1( , )sf x y第（ 27）頁 圖像的量化 ? – 量化引入誤差 ： – 量化引入誤差 ε的方差 ： – 可以證明， p(r)為常數(shù)時(shí)，滿足下式的引入誤差最?。? – 所以 ： iqr ??? ?? ?? 1 )()( 2iirr i drrpqrE 1( ) / 2i i iq r r ???0 ,1, 2 ,i ?1( ) / 2i i iq q ?0 ,1, 2 ,i第（ 28）頁 非均勻量化 ? – 通常有兩種方式 ： ? 基于人的視覺特性要求 ， 對(duì)于亮度值急劇變化的部分沒有必要進(jìn)行過細(xì)的分層，只需進(jìn)行粗量化；而對(duì)亮度值變化比較平緩的部分，就要進(jìn)行較細(xì)的分層，即需進(jìn)行細(xì)量化 。 ? 先計(jì)算所有可能的亮度值出現(xiàn)的概率分布，對(duì)于出現(xiàn)概率大的那些亮度值進(jìn)行細(xì)量化，對(duì)于出現(xiàn)概率小的那些亮度值則進(jìn)行粗量化 第（ 29）頁 – 非均勻采樣是指在細(xì)節(jié)多的區(qū)域就采樣密一些，在平滑的區(qū)域就采樣少一些。 – 非均勻量化是指對(duì)圖像中像素灰度值頻繁出現(xiàn)的灰度值范圍，量化間隔小一些，而對(duì)像素灰度值極少出現(xiàn)的灰度范圍，則量化間隔大一些。 – 兩個(gè)概念 ： ? 空間分辨率：即圖像的大小，空間分辨率 =最大行數(shù) ?每行的最大像素?cái)?shù)。 ? 灰度分辨率：即一個(gè)像素值單位幅度上包含的灰度級(jí)，用一個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一個(gè)像素值，則灰度級(jí)數(shù)為 256；用 4bit存儲(chǔ)一個(gè)像素值，則灰度級(jí)數(shù)為 16。 第（ 30）頁 ? 可以用 f(x,y)函數(shù)的離散取值的矩陣形式表示出來，矩陣行列的各個(gè)元素表示組成圖像的離散像素，而代表像素的矩陣中每一元素的取值也都是圖像上連續(xù)變化的灰度的離散的整數(shù)取值。 ? 假設(shè)在像素取樣和灰度級(jí)量化上都按照等間隔離散采樣，并且排成一個(gè) N N的矩陣，則有 矩陣元素 f(i,j)表示圖像在第 i行第 j列的像素的灰度值。 ?????????????),()2,()1,(),2()2,2()1,2(),1()2,1()1,1(),(NNfNfNfNfffNfffyx??????第（ 31）頁 圖像根據(jù)其描述的方式，可以分為： ? 黑白圖像：是指圖像的每個(gè)像素只能是黑或者白，沒有中間的過渡，故又稱為二值圖像。二值圖像的像素值為 0、 1。每個(gè)像素只需用 1位存儲(chǔ)。 ? 灰度圖像：是指每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級(jí)來描述的圖像?；叶葓D像沒有彩色信息，只有亮度信息。 ? 彩色圖像：是指除亮度信息外，還包含顏色信息的圖像。彩色圖像的表示與所用的顏色空間有關(guān)。 第（ 32）頁 圖像格式 計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字圖像文件格式主要有矢量圖形和位圖圖像兩種形式 。 矢量圖形 位圖圖像 定義 簡(jiǎn)稱圖形 ， 指用一組繪圖指令描述和記錄的各種圖形 ， 包括直線 、弧線 、 圓 、 矩形的大小形狀等 簡(jiǎn)稱圖像 ， 由一組計(jì)算機(jī)內(nèi)存位組成 ， 這些位定義了圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的亮度和顏色 文件內(nèi)容 圖形指令 圖像點(diǎn)陣數(shù)據(jù) 生成 需要相應(yīng)的軟件 （ 如 AutoCAD軟件 ） 來執(zhí)行繪圖指令生成圖形 。 矢量文件類似于程序文件 ， 包含一系列命令和數(shù)據(jù) ， 執(zhí)行這些命令就可根據(jù)數(shù)據(jù)繪出圖案 ① 用繪圖軟件生成 ② 用彩色掃描儀掃描二維圖片 ③ 用攝像機(jī)以及幀捕獲設(shè)備獲得數(shù)字化畫面 所需磁盤空間 小 大 常用矢量圖格式 WHF、 DRW、 CDR、 DXF、 EPS、FLI、 FLC、 CGM等 BMP、 PCX、 GIF、 TIFF 第（ 33）頁 BMP ? BMP – 位圖（ bitmap）又稱為光柵圖和像素圖，簡(jiǎn)稱為 BMP。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是以像素為單位的，而一幅圖像好像是一張網(wǎng)格，每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)就形成了圖像中的一位。 – BMP圖像文件格式是微軟公司專門為 Windows環(huán)境下應(yīng)用圖像而設(shè)計(jì)的。 Windows環(huán)境下運(yùn)行的圖形、圖像軟件都支持 BMP圖像文件。它的擴(kuò)展名為 .bmp。該格式可表現(xiàn)從 2～ 24位的色彩，分辨率也可從 480 320～ 1024 768。 第（ 34）頁 BMP圖像文件格式 ： – 大體可分為三部分： ? ： 固定為 54個(gè)字節(jié) – 位圖文件頭 – 位圖信息頭 ? ： 實(shí)際上是一個(gè)數(shù)組，它包 含的數(shù)組數(shù)與位圖中的顏色數(shù)相同。 ? ： 記錄位圖的每一個(gè)像素值。 第（ 35）頁 JPEG ? JPEG – JPEG(Joint Photographic Experts Group)是由 ISO和 CCITT兩個(gè)組織機(jī)構(gòu)聯(lián)合組成的圖像專家組，負(fù)責(zé)制定靜態(tài)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。 – JPEG不僅適用于靜止圖像的壓縮，電視圖像的幀內(nèi)圖像的壓縮編碼也常采用此算法。 – 主要采用了兩種基本的壓縮算法，一種是采用以離散余弦變換(DCT)為基礎(chǔ)的有損壓縮算法，另一種是采用以預(yù)測(cè)技
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