多媒体通信技术 第4章多媒通信技术 第4章多媒体通信技术 第4章多媒体通信技术 第4章.ppt

4.1 视觉特性 从图中可以看出，随着波长的不同，不仅颜色不同，而且亮度感觉也不同。因此，只有采用不同的照明功率才能使人眼对不同波长的光产生相同的亮度感觉；反之，当射入人眼的光具有相同的辐射功率时，人眼对不同波长的光的亮度感觉是不同的。 光通量是指单位时间内发出的光能量，单位：流明，lm。光通量与面积无关。 发光强度是单位立体角内辐射出的光通量，单位：坎德拉，cd。 掩蔽效应 背景亮度变化越剧烈，人眼的对比度灵敏度越低。 视觉的彩色掩蔽效应 4.2 图像质量的评价 图像质量的评价方法有两种，即主观评价和客观评价。 影响图像质量的基本因素： 发送环境：照度和闪烁； 接收环境：室内照明、显示器、视距； 图像通信系统； 变换与反变换。 图像质量的主观评价 主观评价是指观察者依据自己的感觉对图像质量进行评价，是一种最直观、最可靠的评价方法 受人的感觉和心理状态的影响，即图像质量的最终评价与观察者心理因素有关 图像的客观评价 图像逼真度计量法 数学公式 会议电视系统的图像质量评价 因素：图像清晰度、帧速率、唇音同步、延时、运动补偿 4.3 图像信号数字化 图像信号的频谱 图像通信系统是一个二维信息系统，因此可以进行类似的定义，二维函数f（x,y）与其频谱F(μ,ν)的关系： 从频率域上来观察图像时，大多数情况下其频谱多局限在一定的范围之内。 二维取样定理 一个模拟信号f(x, y)的傅氏频谱为F(μ,ν)，如果其水平方向的截止频率为Um，而垂直方向的截止频率为Vm，那么只要水平和垂直方向的取样频率分别为U0≥2Um和V0≥2Vm（水平间隔Δx≤1/(2Um），垂直间隔Δy≤1/(2Vm),就可以精确地恢复出原图像，这就是二维取样定理。 如果图像信号为有限带宽的信号，那么根据上式可以看出，抽样后的图像信号fp(x,y)的频谱是原频谱F(μ,ν)沿μ轴和ν轴分别以Δu，Δv为间隔无限地周期重复的结果。 只要Δu2Um，Δv2Vm ，抽样后的图像信号频谱就不会出现混叠。因此通常在进行取样之前，图像信号首先经过一个低通滤波器，使其成为一个限带信号。当以满足上述条件的取样间隔进行取样时，取样后的图像频谱不会出现混叠的现象，这样可以利用一个低通滤波器将原图像频谱滤出，从而可无失真地重建原图像，这就是二维取样定理，也称为二维奈奎斯特取样定理。 量化与量化信噪比 经过取样后所获得的图像是由一系列空间上离散的样值序列构成，而每个样值是一个有无穷多个取值的连续变量。量化是指将具有无限多个取值的样值用有限个离散值来表示的过程，并且可以赋予不同的码字，从而成为真正意义上的数字图像。 均匀量化时的信噪比 非均匀量化时的量化信噪比 编码 每增加/减小1bit，就使量化信噪比增加/减小约6dB。 取样值的编码比特数n，直接决定图像的质量。 4.4 数字图像处理 4.4.1 数字图像处理系统模型及其主要处理方法 图像信息处理的主要方法 图像变换：利用正交变换，改变图像域。 图像增强：用数学方法等手段改善图像中感兴趣部分的清晰度（灰度修正、图像平滑、边缘增强）。 图像复原：采取技术手段使降质的图像复原。 图像压缩：采用压缩编码减少图像数据量。 图像重建：用X射线、超声波等方法对物体内部的结构数据进行运算，从而构成物体内某些部位的图像。 4.4.2 图像增强 实现图像增强的基本方法有两大类，空间域法和频率域法。 频率域法是在图像的变换域上进行的，增强图像中感兴趣的频率分量，然后再进行反变换，从而提高图像的可懂度。 空间域法是对图像中的像素恢复值直接进行处理。它又分为点运算和局部运算两种。前者是逐点进行图像处理运算，而后者则是针对处理像点附近的空间域进行相关的数据运算。 灰度级修正 在灰度级修正过程中，不改变像素点的位置，而只改变像素点的灰度值。由此可见这是一种点运算。 图像平滑 经过图像平滑处理可以减小图像噪声，其处理可以在空间域来完成，也可以在频域完成。 图像的锐化 图像锐化的作用是突出图像中的细节或者增强被模糊了的细节，使模糊图像变得清晰。 4.4.3 图像复原 图像在形成、记录、处理和传输过的程中，由于成像系统、记录设备、传输介质和处理方法得不完善，导致图像质量下降，称为图像退化。 图像复原是试图利用退化过程的先验知识使已退化的图像恢复本来面目，即根据退化的原因，分析引起退化的环境因素，建立相应的数学模型，并沿着使图像降质的逆过程恢复图像。 目的在于消除或减轻在图像获取以及传输过程中造成的图像品质下降，恢复图像的本来面目。因此，复原技术就是把退化模型化，并采用相反的过程进行处理，以便恢复出原图像。 闪烁 如果观察者观察到一个具有周期性的光脉冲，当其重复频率