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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
 

【文章內容簡介】 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 uc和 vc為其在 u軸和 v軸方向的頻譜寬度,當滿足1/?u≥2uc,1/?v≥2vc時,取樣就不會出現(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,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 , 對于亮度值急劇變化的部分沒有必要進行過細的分層,只需進行粗量化;而對亮度值變化比較平緩的部分,就要進行較細的分層,即需進行細量化 。 ? 先計算所有可能的亮度值出現(xiàn)的概率分布,對于出現(xiàn)概率大的那些亮度值進行細量化,對于出現(xiàn)概率小的那些亮度值則進行粗量化 第( 29)頁 – 非均勻采樣是指在細節(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) ?每行的最大像素數(shù)。 ? 灰度分辨率:即一個像素值單位幅度上包含的灰度級,用一個字節(jié)存儲一個像素值,則灰度級數(shù)為 256;用 4bit存儲一個像素值,則灰度級數(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。 ? 假設在像素取樣和灰度級量化上都按照等間隔離散采樣,并且排成一個 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。每個像素只需用 1位存儲。 ? 灰度圖像:是指每個像素的信息由一個量化的灰度級來描述的圖像?;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。 第( 32)頁 圖像格式 計算機處理的數(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 簡稱圖像 , 由一組計算機內存位組成 , 這些位定義了圖像中每個像素點的亮度和顏色 文件內容 圖形指令 圖像點陣數(shù)據(jù) 生成 需要相應的軟件 ( 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 用攝像機以及幀捕獲設備獲得數(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,簡稱為 BMP。數(shù)據(jù)的存儲是以像素為單位的,而一幅圖像好像是一張網(wǎng)格,每一個網(wǎng)格點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)境下應用圖像而設計的。 Windows環(huán)境下運行的圖形、圖像軟件都支持 BMP圖像文件。它的擴展名為 .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個字節(jié) – 位圖文件頭 – 位圖信息頭 ? : 實際上是一個數(shù)組,它包 含的數(shù)組數(shù)與位圖中的顏色數(shù)相同。 ? : 記錄位圖的每一個像素值。 第( 35)頁 JPEG ? JPEG – JPEG(Joint Photographic Experts Group)是由 ISO和 CCITT兩個組織機構聯(lián)合組成的圖像專家組,負責制定靜態(tài)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼標準。 – JPEG不僅適用于靜止圖像的壓縮,電視圖像的幀內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)為基礎的有損壓縮算法,另一種是采用以預測技
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