Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Внутрикадровое уменьшение избыточной видеоинформа­ции




 

Внутрикадровое сокращение избыточной информации основано на дискретном косинусном преобразовании (ДКП), который базиру­ется на преобразовании, предложенном французским математиком Ж.Фурье. Согласно нему, любую периодическую последователь­ность импульсов можно представить в виде алгебраической суммы простейших синусоидальных колебаний с кратным частотами и убывающими амплитудами. Точное приближение к исходной форме импульса дает практически всегда бесконечный ряд частот, крат­ных основной.

Совокупность целого ряда убывающих колебаний разных частот образует спектр исходного (в данном случае прямоугольного) им­пульса.

Передать все составляющие его колебания не просто, так как для этого требуется очень широкая частотная полоса канала связи. И чем короче импульс, т.е. чем мельче деталь изображения, тем более широкой необходима частотная полоса. При ее недостаточ­ной ширине фазы колебаний с высшими частотами (гармоники) бу­дут изменяться, и колебания будут ослабляться по амплитуде, что приведет к потере качества изображения.

Непериодические импульсы могут быть также представлены ал­гебраической суммой бесконечно убывающих синусоидальных ко­лебаний с возрастающими частотами ряда 1, 3, 5, до f = 1/т (где т -длительность импульса) и убывающими амплитудами. При прове­дении анализа сигнала (в данном случае яркостного) исходят из того, что телевизионное изображение состоит из простейших элементов, так называемых пикселей.

Пиксель – это миниатюрный элемент изображения (picture element) из большого массива графической информации. Пиксель не­сет сведения о яркости (или о цвете) элементарного участка изо­бражения.

Каждый пиксель может принимать от 0 до 255 (от 0 до 1023 при 10-битовом слове) значений уровней, яркость которых (пикселей) можно условно представить разными амплитудами, но одинаковой длительности (рисунок 11.20). Дискретизация через равные временные промежутки телевизионной строки, а для зрителя пиксель является пространственным элементом, формирующим изображение.

 
 

 


Рисунок 11.20 - Дискретное представление яркостной полосы пикселями и их числовыми значениями

 

Пиксель как сигнал можно анализировать, если перевести его из амплитудно-временного представления в амплитудно-частотное, т.е. получить его частотный спектр. В спектре наглядно видны колебания, расположенные в низ­кочастотной области, несущие основную энергию и формирующие амплитуду импульса-пикселя, а также колебания менее значимые, находящиеся в высокочастотной области спектра, формирующие крутизну фронта и спада, определяющие ширину частотной полосы, занимаемую пикселем (рисунок 11.21).

В большинстве случаев колебания в крайне правой высокочастот­ной области спектра значительной роли для пикселя, как составляю­щего элемента видеосигнала, не имеют. То есть передаются только те коэффициенты, которые превышают пороговую величину, а остальные считаются нулевыми. Введение порога, строго говоря, приводит к потерям информации и, соответственно, к снижению качества изображения, однако при оптимальном выборе величины порога такое ухудшение окажется практически незаметным.

На рисунке 11.21 выделены колебания с менее значимыми частотами и амплитудами, которые можно удалить, что приведет к некоторому снижению четкости и контрастности видеоизображения, с одной стороны, но с другой, даст возможность:

§ значительно сузить частотную полосу, занимаемую видеосиг­налом;

§ уменьшить необходимый объем памяти для запоминания значений оставшихся амплитуд и частот.

На этом построено уменьшение видеоинформации при внутрикадровом сжатии цифровых данных на основе ДКП.

Основная цель внутрикадрового сжатия цифровой информации на основе ДКП заключается в сужении частотной полосы, занимае­мой видеосигналом, путем заранее определяемых амплитудно-частотных потерь некоторых высокочастотных колебаний его со­ставляющих, но без заметных для глаза снижений четкости и кон­трастности изображения.

 
 

 

 


Рисунок 11.21 - Частотный спектр пикселя – элемента яркости




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 397; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.