数字图像缩放技术研究 毕业论文3.doc

本科毕业论文 题 目 数字图像缩放技术研究 学 院 信息工程学院 专 业 电子信息工程 班 级 08信工3班 学 号 200883092 姓 名 张骥 指导老师 于帅真 摘 要 本文先对当今数字电视的视频格式特点做了一个总结，以数字电视的视频格式变换为基础，引出了数字图像缩放这一很重要的技术。接着在数学上从生产实践上遇到的插值问题出发，对插值技术做了一个必要的介绍，指明了目前数学的常见的插值类型。为了对算法进行实现，性能与运算量做一个分析，引入了MATLAB这个功能强大的数学运算软件，对其功能、用途以及在数字图像处理上常用的函数做了介绍。 数字图像缩放技术主要基于插值算法。本文在介绍插值算法时首先介绍了最近邻插值、双线性插值和双三次差值三种传统插值算法，并从数学形态上分析其插值核函数引起的计算量和处理效果的不同。在此基础上研究了当今比较流行的1种缩放算法。然后对三种传统算法和1种改进算法编写MATLAB程序进行了数据实验，对四种改进算法分别进行必要的运算量与性能分析，并进行对比。最后，对文中所述插值算法做了总结。 关键词：图像缩放，插值技术，分辨率变换，数字电视，图像处理 ABSTRACT This paper researches on image scaling technology in HDTV. Firstly, popular HDTV video formats and interpolation algorithms are summarized briefly. Then, MATLAB, a powerful mathematical software, is introduced. Base on introduction of related technologies, three kinds of traditional interpolation algorithms and features of their kernel function are analyzed, including Nearest Neighbor Interpolation, Bilinear Interpolation and Bicubic Interpolation.. After that, one popular image scaling algorithms are researched, and all mentioned algorithms are programmed on MATLAB. Performances of each algorithm are compared after data experiments on MATLAB. Finally, interpolation algorithms used in image scaling are summarized. KEY WORDS： image scaling, interpolation techniques, resolution transform， HDTV, digital image processing 第1章 绪论 1 1.1 什么是数字电视 1 1.2 数字电视的视频格式特点 1 1.3 研究意义和论文内容安排 2 第2章 数字图像缩放技术理论基础 3 2.1 插值及其缩放技术综述 3 2.1.1 图像插值的目的与应用 3 2.1.2 图像缩放的目的与应用 4 2.1.3 图像插值与缩放的关系 4 2.1.4 图像插值方法综述 4 2.2 数字图像（image）数字图像处理基本知识介绍 7 2.2.1 什么是数字图像 7 2.2.2 数字图像在计算机内的处理 9 2.2.3 数字图像处理概述 10 2.2.4 数字图像文件格式 11 第3章传统数字图像缩放技术 13 3.1 数字图像缩放技术概述 13 3.2 传统的数字图像缩放技术 14 3.2.1 最近邻插值 14 3.2.2 双线性插值 15 第4章当今主流数字图像缩放技术的算法 19 4.1 带系数自适应插值算法及其改进 19 4.1.1 问题引出 19 4.1.2 数学推导与算法实现 19 第5章缩放算法处理结果及比较 23 5.1 概述 23 5.2 传统图像缩放算法处理结果 23 5.3 带系数自适应插值算法及其改进分析 24 总 结 26 致谢 27 参考文献 28  绪论 随着信息化时代的到来，数字化