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1、第三章數字圖像處理技術信號處理的基本術語圖像數據壓縮基礎圖像數據壓縮算法常用圖形、圖像文件的格式靜態(tài)圖像壓縮標準思考題信號處理的基本術語采樣與量化DFT和IDFT小波變換采樣和量化信號的數字化處理包括兩個步驟，一個是信號在時間上的離散化，即采樣；另一個是幅度上的離散化，即量化。采樣也稱抽樣，是信號在時間上的離散化，即按照一定時間間隔△t在模擬信號x(t)上逐點采取其瞬時值。它是通過采樣脈沖和模擬信號相乘來實現(xiàn)的?t=采樣點之間的距離采樣和量化量化是對幅值進行離散化，即將振動幅值用二進制量化電平來表示。量化電平按級數變化，實際
2、的幅度值是連續(xù)的物理量。具體幅度值用舍入法歸到靠近的量化電平上。對模擬信號采樣首先要確定采樣間隔。如何合理選擇△t涉及到許多需要考慮的技術因素。過采樣信號低采樣產生的偏差信號DFT和IDFT傅立葉分析是將原始信號分解成不同頻率成分的正弦波，將時域信號轉變?yōu)轭l域信號的一種數學方法，在信號的分析和處理中有著十分重要的作用對數字信號，需要采用相關的離散化方法，這就是由傅立葉分析得到的離散傅立葉變換DFT，其逆變換表示為IDFT。DFT和IDFT設是連續(xù)函數h(t)的N個采樣值，則這N個點的寬度為N的DFT定義為IDFT定義為稱為N
3、點DFT的變換核函數稱為N點IDFT的變換核函數小波變換一個小波是一個在有限周期內的波形，它的平均值為零。比較正弦波形和小波，正弦信號正是Fourier分析的基礎，它沒有限定的周期，它可以從負無窮擴展到正無窮，正弦信號是平滑并且是可預知的，小波信號是不規(guī)則的并且不對稱。圖3.3正弦信號和小波信號正弦波小波小波變換傅立葉分析是將信號分解為各種頻率的正弦信號，類似地，小波分析是將信號分解為滑動的、與母系小波成比例的各種子波。信號傅立葉變換不同頻率的連續(xù)正弦子波信號小波變換不同尺度與位置的連續(xù)小波小波變換小波變換可以使得信號的低頻
4、長時特性和高頻短時特性同時得到處理，具有良好的局部化性質，能有效地克服傅氏變換在處理非平穩(wěn)復雜信號時存在的局限性，具有極強的自適應性。由于小波變換能夠有效地解決方塊效應和基本上解決蚊式噪聲，所以小波變換已經成為當今圖像壓縮編碼的主要研究方向。圖像數據壓縮基礎圖像的種類圖像數據壓縮的可能性統(tǒng)計冗余信息熵冗余結構冗余知識冗余視覺冗余圖像深度與顯示深度顯示深度表示顯示緩存中記錄屏幕上一個點的位數（bit），也即顯示器可以顯示的色彩數。因此，顯示一幅圖像時，屏幕上呈現(xiàn)的色彩效果與圖像文件所提供的色彩信息有關，也即與圖像深度有關；同時
5、也與顯示器當前可容納的色彩容量有關，也即與顯示深度有關。顯示深度大于圖像深度顯示深度等于圖像深度顯示深度小于圖像深度顯示深度大于圖像深度在這種情況下屏幕上的色彩能較真實地反映圖像文件的色彩效果。如當顯示深度為24位，圖像深度為8位時，屏幕上可以顯示按該圖像的調色板選取的256種顏色；圖像深度為4位時可顯示16色。這種情況下，顯示的色彩完全取決于圖像的色彩定義顯示深度等于圖像深度在這種情況下，如果用真彩色顯示模式來顯示真彩色圖像，或者顯示調色板與圖像調色板一致時，屏幕上的色彩能較真實地反映圖像文件的色彩效果。反之，如果顯示調色
6、板與圖像調色板不一致，則顯示色彩會出現(xiàn)失真顯示深度小于圖像深度此時顯示的色彩會出現(xiàn)失真。例如，若顯示深度為8位，需要顯示一幅真彩色的圖像時顯然達不到應有的色彩效果。在這種情況下不同的圖像軟件有不同的處理方法色調與色相繪畫中要求有固定的色彩感覺，有統(tǒng)一的色調，否則難以表現(xiàn)畫面的情調和主題。例如我們說一幅畫具紅色調，是指它在色彩上總體偏紅。計算機在圖像處理上采用數字化，可以非常精確地表現(xiàn)色彩的變化，色調是相對連續(xù)變化的。用一個園環(huán)來表現(xiàn)色譜的變化，就構成了一個色彩連續(xù)變化的色環(huán)。色彩連續(xù)變化的色環(huán)太陽光帶中的六標準色與六個中間色
7、，即紅橙，黃橙，黃綠，藍綠（青），藍紫，紅紫（品紅），合稱十二色相或色調。把不同的色調按紅橙黃綠藍紫的順序銜接起來，就形成了一個色調連續(xù)變化過渡的圓環(huán)，稱作為色環(huán)。亮度與明度同一物體因受光不同會產生明度上的變化不同顏色的光，強度相同時照射同一物體也會產生不同的亮度感覺。明度也可以說是指各種純正的色彩相互比較所產生的明暗差別。在純正光譜中，黃色的明度最高，顯得最亮；其次是橙、綠；再其次是紅、藍；紫色明度最低，顯得最暗。同一物體因受光不同會產生明度上的變化照射的光越強，反射光也越強，看起來越亮。顯然，如果彩色光的強度降到使人看不
8、到了，在亮度標尺上它應與黑色對應。同樣，如果其強度變得很大，那么亮度等級應與白色對應。亮度是非彩色屬性，彩色圖像中的亮度對應于黑白圖像中的灰度飽和度與純度淡色的飽和度比濃色要低一些。飽和度還和亮度有關，同一色調越亮或越暗越不純。飽和度越高，色彩越艷麗、越鮮明突出，越能發(fā)揮其色彩的固有特性。
