Diskrétnosť obrazu. Prednášky "analógové a diskrétne spôsoby, ako reprezentovať obrázky a zvuk." Úlohy pre nezávislú prácu

Tesniaci algoritmus, ktorý poskytuje veľmi vysokú kvalitu obrazu s pomerom tesnenia dát viac ako 25: 1. Full-Color 24 bit s rozlíšením 640 x 480 bodov (štandard VGA) zvyčajne vyžaduje video pohľad na jeho skladovanie ... ...

Diskrétna konverzia Wavelet - Príklad 1. úrovne diskrétneho vlnovky konverzie obrazu. V hornej časti originálneho plnofarebného obrazu, v strede vlnovej konverzie z pôvodného obrazu (len jasný kanál), v dolnej časti vlnovky ... ... Wikipédia

Raster - Raster - Diskrétne obraz predstavoval ako matricu [z] pixelov ... Slovník e-business

počítačová grafika - Vizualizácia obrazu obrazu na obrazovke displeja (monitor). Na rozdiel od prehrávania obrazu na papieri alebo iné médiá, obraz vytvorený na obrazovke možno vymazať takmer okamžite alebo (a), aby ho opraviť, komprimovať alebo úsek, ... ... Encyklopedický slovník

raster - Diskrétny obraz predstavoval ako pixelová matica na obrazovke alebo nosiči papiera. Rastr je charakterizovaný rozlíšením množstva pixelov na dĺžku jednotky, veľkosti, farebnej hĺbky atď. Príklady kombinácií: hustota ... ... Technický adresár prekladateľa

stôl - ▲ Array dvojrozmerné tabuľky dvojrozmerné pole; Diskrétny obraz funkcie dvoch premenných; Informačná mriežka. matrica. Tabul. | Tabuľku. riadok. riadok. stĺpca. stĺpca. stĺpca. graf. grafit Uniť. ▼ Graphics ... Ideografický slovník ruského jazyka

Transformácia laplas - Transformácia Laplace Integrovaná konverzia Pripojenie funkcie komplexného striedavého (obrazu) so skutočnou premennou funkciou (originál). S tým sú vlastnosti dynamických systémov skúmané a vyriešené ... ... Wikipedia

Transformácia Laplace

Reverzná transformácia laprákov - Laplace Transformácia Integrovaná konverzia, ktorá spája funkciu komplexného striedavého (obrazu) s funkciou platného striedavého (originálu). S ním sú vyšetrené vlastnosti dynamických systémov a diferenciál a ... Wikipedia sú vyriešené

GOST R 52210-2004: TV vysielacia digitálna televízia. Pojmy a definície - Terminológia GOST R 52210 2004: TV vysielacia digitálna televízia. Podmienky a definície pôvodného dokumentu: 90 (televízia) Demultiplexer: Zariadenie určené na oddelenie kombinovaných dátových tokov digitálnej televízie ... ... Directory Directory Podmienky regulačnej a technickej dokumentácie

Kompresné video - (Eng. Kompresia videa) Zníženie počtu údajov používaných na reprezentáciu video toku. Video kompresia vám umožňuje efektívne znižovať prúd potrebný na prenos videa prostredníctvom vysielacích kanálov, redukciu priestoru, ... ... Wikipédia

Obrazy pozostávajúce z diskrétnych prvkov, z ktorých každý môže získať len konečný počet rozlíšených hodnôt, ktoré sa menia v poslednom čase, sa nazývajú diskrétnou. Treba zdôrazniť, že prvky diskrétneho obrazu, vo všeobecnosti, môžu mať nerovnú oblasť a každý z nich môže mať nerovnaký počet rozlíšiteľných zradníkov.

Ako je uvedené v prvej kapitole, sietnica prenáša diskrétne obrázky najvyšším oddeleniam vizuálneho analyzátora.

Ich zjavná kontinuita je len jednou z ilúzií pohľadu. Táto "kvantizácia" pôvodne nepretržitých obrázkov nie je určená obmedzeniami, ktoré sú spojené s riešením optického systému oka a nie ani morfologickými konštrukčnými prvkami vizuálneho systému, ale funkčnej organizácie nervových sietí.

Obraz je rozdelený na diskrétne prvky receptovacími poliami, ktoré kombinujú jeden alebo iný počet fotoreceptorov. Polia receptov produkujú primárny výber užitočného svetelného signálu priestorovým a časovým súčtom.

Centrálna časť sietnice (Fovaa) je obsadená iba stĺpcami, na obvode mimo Fovaa, existujú stĺpce aj prútiky. Pri podmienkach nočných životov majú polia Colummer v centrálnej časti sietnice približne rovnakú hodnotu (asi 5 "v uhlovom meradle). Počet takýchto polí v Fovai, uhlové rozmery, ktoré sú asi 90", asi 200. Hlavná úloha v nočných bodoch sa hrá lepkavé polia. Zvyšok povrchu sietnice. Majú uhlovú veľkosť približne 1 ° po celom povrchu sietnice. Počet takýchto oblastí v sietnici je asi 3 tisíc. Nielen detekcia, ale aj prezeranie slabo osvetlených predmetov za týchto podmienok sa vykonáva periférnymi úsekami sietnice.

S nárastom osvetlenia sa hlavná úloha začala hrať ostatné kumulatívne bunky - columínové receptívne polia. V Fovai, zvýšenie osvetlenia spôsobí postupný pokles efektívnej hodnoty poľa, zatiaľ čo jasu rádovo 100 ASB neznižuje na jedno koloináciu. Na periférii s rastúcim osvetľovaním sa postupne vypnú (brzdové) lepiace polia a stĺpce nadobudnú účinnosť. Kolummerové polia na periférii sú ako fowel so schopnosťou klesať v závislosti od ľahkej energie, ktorá na ne spadajú. Najväčšie množstvo pleľby, ktoré môžu mať klubové receptívne polia s rastúcim osvetľovaním, rastie zo stredu na okraje sietnice a v uhlovej vzdialenosti 50-60 ° od centra dosahuje približne 90.

Je možné vypočítať, že za podmienok dobrého denného svetla dosahuje počet polí receptov asi 800 tisíc. Táto hodnota približne zodpovedá počtu vlákien v vizuálnom nerve osoby. Rozdiel (povolenie) objektov v dennom svetle sa vykonáva hlavne Fovtea, kde je možné receptívne pole redukovať na jedno kolo, a samotné kolóny sú umiestnené najsúčastnom.

Ak sa počet tuhých kumulatívnych buniek môže určiť v uspokojivom aproximácii, potom neexistujú dostatočné údaje na určenie počtu možných podmienok polí receptov. Na základe štúdie diferenciálnych pestovaní polí receptov sa môžu uskutočniť iba niektoré odhady. Prahový kontrast v receptívnych poliach Foxal v určitom pracovnom rozsahu osvetlenia má poriadok 1. Zároveň je počet rozlíšiteľných odstránok malý. V celej škále Perestroika sa pole receptu Colummer Fowel líši 8-9 stupňov.

Obdobie akumulácie v poli recept je tzv. Kritické trvanie - je určená v priemere asi 0,1 sekundy., Ale pri vysokých úrovniach osvetlenia sa môže zdať významne znížiť.

V skutočnosti by mal byť model opisujúci diskrétnu štruktúru vysielaných obrázkov ešte zložitejšie. Bolo by potrebné vziať do úvahy vzťah medzi veľkosťou poľa receptu, prahom a kritickým trvaním, ako aj štatistická povaha vizuálnych prahových hodnôt. Ale zatiaľ nie je potrebné. Stačí byť prítomný ako model obrazu sadu rovnakej v oblasti prvkov, ktorých uhlové veľkosti sú menšie ako uhlové rozmery najmenšieho rozdeleného časti časti, počet rozlíšených Z toho sú väčšie ako maximálny počet rozlíšených stupňov jasu a čas diskrétnej zmeny je menšia ako obdobie zlomenín počas kritickej frekvencie nákladnej frekvencie.

Ak nahradíte obrázky reálnych kontinuálnych externých objektov s takýmito diskrétnymi obrázkami, oko si všimne nahradenie. * V dôsledku toho diskrétne obrazy tohto druhu obsahujú aspoň žiadne menšie informácie ako vizuálny systém vníma. **

* Farba a objemové obrazy môžu byť nahradené aj diskrétnym modelom.
** Problém nahradenia kontinuálnych obrazov je diskrétny je dôležitý pre filmové a televízne techniky. Dočasná kvantizácia je základom tejto techniky. V televíznych systémoch pulzného kódu je obraz, navyše rozdelený na diskrétne prvky a kvantové jasu.

Zvážte nepretržitý obraz - funkcia dvoch priestorových premenných x. 1 I. x. 2 f.(x. 1 , x. 2) Na obmedzenej obdĺžnikovom regióne (obrázok 3.1).

Obrázok 3.1 - Prechod z nepretržitého obrazu na diskrétne

Predstavujeme koncepciu odberu vzoriek Δ 1 priestorovej premennej x. 1 a δ 2 premennou x. 2. Môže byť napríklad reprezentovaný, že v bodoch odstránených od seba vo vzdialenosti δ 1 pozdĺž osi x. 1 Nachádza sa bodové video snímače. Ak sú tieto video snímače inštalované v obdĺžnikovom priestore, obraz sa podáva na dvojrozmernej mriežke

Znížiť záznam, ktorý označujeme

Funkcia f.(n. 1 , n. 2) je funkcia dvoch diskrétnych premenných a nazýva sa dvojrozmerná sekvencia. To znamená, že odber vzoriek obrazu pozdĺž priestorových premenných to prekladá do tabuľky selektívnych hodnôt. Rozmer tabuľky (počet riadkov a stĺpcov) je určený geometrickými veľkosťou zdrojovej obdĺžnikovej oblasti a výberom vzoriek krokom vzorcom

Tam, kde hranice [...] označujú celú časť čísla.

Ak je plocha kontinuálnej definície obrazu štvorcový L. 1 = L. 2 = L,a krok odberu vzoriek je zvolený rovnaký na osi x. 1 I. x. 2 (5 \u003d Δ 2 \u003d δ)

a rozmer tabuľky je N. 2 .

Prvok tabuľky získanej vzorkovaním obrazu sa nazýva " pixel "alebo " odpočítavanie ". Zvážiť pixel f.(n. 1 , n. 2). Toto číslo trvá nepretržité hodnoty. Počítačová pamäť je schopná uložiť iba diskrétne čísla. Preto písať v pamäti. Nepretržitá hodnota f.musí byť podrobená analógovej transformácii v kroku d f. (pozri obrázok 3.2).

Obrázok 3.2 - Kvantizácia kontinuálnej veľkosti

Často sa nazýva činnosť analógovej transformácie (diskretizácia nepretržitej hodnoty z hľadiska úrovne) kvantizácia. Počet úrovní kvantizácie za predpokladu, že hodnoty funkcie jasu ležia v rozsahu _____ _ _______, rovnocenné

V praktických úloh spracovania obrazu Q.sa značne líši Q.\u003d 2 ("binárne" alebo "čiernobiele" obrázky) Q.\u003d 210 alebo viac (takmer nepretržité hodnoty jasu). Najčastejšie si vyberiete Q.\u003d 28, zatiaľ čo obrázok pixel je kódovaný jedným bajtom digitálnych dát. Zo všetkých vyššie uvedených, dospejeme k záveru, že pixely uložené v pamäti počítača sú výsledkom diskretizácie pôvodného kontinuálneho obrazu argumentov (súradnice?) A úrovne. (Kde a koľko a všetko je diskrétne) je zrejmé, že kroky odberu vzoriek δ 1 , Δ 2 by mali byť vybraté dostatočne malé, aby sa zabezpečilo, že chyba odberu vzoriek je zanedbaná, a digitálna reprezentácia si zachovala základné informácie o obrázku.

Treba pripomenúť, že menší krok odberu vzoriek a kvantizácia, tým väčšia je množstvo obrazových dát by mali byť zaznamenané v pamäti počítača. Zvážte ako ilustráciu tohto vyhlásenia obrázok na veľkosti snímky 50 × 50 mm, ktorá je zavedená do pamäte pomocou digitálnej optickej hustoty merača (micostensitometer). Ak keď zadáte lineárne rozlíšenie micostensitometra (odber vzoriek krok na priestorových premenných) je 100 mikrónov, potom sa v pamäti zaznamená dvojrozmerné pole pixelov rozmeru N. 2 \u003d 500 × 500 \u003d 25 ∙ 10 4. Ak je krok znížený na 25 mikrometrov, potom sa veľkosť poľa zvýši o 16-krát a predstavuje N. 2 \u003d 2000 × 2000 \u003d 4 ∙ 10 6. Pomocou kvantizácie 256 úrovní, to znamená, že kóduje bajt, ktorý sa nachádza v pixeli, získavame v prvom prípade objem 0,25 megabajtov pamäte na nahrávanie, av druhom prípade 4 megabajty.

V predchádzajúcej kapitole sme študovali lineárne priestorovo invariantné systémy v nepretržitej dvojrozmernej oblasti. V praxi sa zaoberáme snímkami, ktoré majú obmedzené veľkosti a zároveň sa počítajú v diskrétnom súbore bodov. Preto sa vyvinuté metódy musia byť prispôsobené na rozšírenie a modifikáciu tak, aby sa mohli uplatňovať v takom regióne. Existuje aj niekoľko nových momentov, ktoré vyžadujú starostlivé zváženie.

Odpočítavanie teorem znamená, že za akých podmienok na diskrétny súbor hodnôt môže presne obnoviť kontinuálny obraz. Tiež sa dozvieme, čo sa stane, keď sa nevykonávajú podmienky jeho použiteľnosti. To všetko je priamo spojené s vývojom vizuálnych systémov.

Metódy vyžadujúce prechod na frekvenčnú doménu sa stali populárne čiastočne kvôli často výpočtu firierových diskrétnych transformačných algoritmov. Je však potrebné venovať pozornosť, pretože tieto metódy predpokladá prítomnosť periodického signálu. Diskutujeme o tom, ako splniť túto požiadavku a čo vedie k jeho porušeniu.

7.1. Limit veľkosti obrazu

V praxi majú obrázky vždy konečné veľkosti. Zvážte obdĺžnikový obraz šírky a výšky ya. Teraz nie je potrebné užívať integrály v Fourierovej transformácii v nekonečných limitoch:

Je zvedavý, že na obnovenie funkcie, nemusíme vedieť vo všetkých frekvenciách. Vedieť, že keď ide o tuhé obmedzenie. Inými slovami, funkcia iná ako nula len v obmedzenej oblasti obrazovej roviny obsahuje oveľa menej informácií ako funkcia, ktorá nemá túto vlastnosť.

Aby ste sa uistili, že si predstavte, že rovina obrazovky je pokrytá kópiou zadaného obrazu. Inými slovami, rozširujeme náš obraz na periodické v oboch smeroch funkcie

Tu je najväčšie celé číslo, ktoré nepresahuje x. Fourier transformácia takéhoto násobného obrazu má formulár

S vhodne vybranými konvergenčnými faktormi v UPR. 7.1 Je to dokázané

Teda,

ako vidíme, že je nula všade, okrem diskrétneho vytáčania frekvencií takým spôsobom, aby nás našli dosť na to, aby sme v týchto bodoch dozvedeli. Funkcia sa však získa z jednoduchého odrezania oblasti, pre ktoré. Preto, aby sme to pre nás obnovili len pre všetko, čo je to spočítateľná sada čísel.

Upozorňujeme, že transformácia periodickej funkcie sa ukáže, že je diskrétne. Reverzná transformácia môže byť reprezentovaná ako riadok ako

Ďalším spôsobom, ako overiť, je zvážiť funkciu ako funkciu získanú rezaním nejakej funkcie, pre ktorú vo vnútri okna. Inými slovami, kde je funkcia okna určená nasledovne.

Analógové a diskrétne spôsoby prezentácie obrázkov a zvuku

Osoba je schopná vnímať a ukladať informácie vo forme obrázkov (vizuálne, zvuk, hmatový, chuť a čuchový). Vizuálne obrázky môžu byť uložené vo forme obrázkov (kresby, fotografie a tak zapnuté) a zvuk - upevnené na doskách, magnetických pásoch, laserových diskoch a tak ďalej.

Informácie, vrátane grafiky a zvuku, môžu byť zastúpené analógový alebo diskrétny formulár. S analógovým reprezentáciou, fyzická hodnota trvá nekonečný súbor hodnôt a jeho hodnoty sa neustále menia. S diskrétnym pohľadom, fyzická hodnota trvá konečný súbor hodnôt a jeho zmení hodnoty skočí.

Uvádzame príklad analógovej a diskrétnej prezentácie informácií. Poloha tela na šikmej rovine a na schodisku je nastavená na hodnoty súradníc X a Y. Keď sa telo pohybuje pozdĺž šikmej roviny, jeho súradnica môže mať nekonečnú sadu kontinuálne meniacich hodnôt Určitý rozsah, a keď sa schody pohybuje, len určitý súbor hodnôt a meniaci sa skok (ryža. 1.6).

Príklad analógovej prezentácie grafických informácií môže slúžiť napríklad malebnej handričke, ktorej farba sa mení nepretržite a diskrétny je obraz vytlačený s atramentovou tlačiarňou a pozostávajúca zo samostatných bodov rôznych farieb. Príkladom analógového ukladania zvukových informácií je vinylový záznam (zvuková dráha mení svoju formu kontinuálne) a diskrétny audio kompaktný disk (z dôvodu, z ktorej obsahuje oblasti s rôznou reflexívnosťou).

Konvertovať grafické a zvukové informácie z analógovej formy na diskrétne diskrétnosť, To znamená, že rozdelenie kontinuálneho grafického obrazu a kontinuálneho (analógového) audio signálu na samostatné prvky. V procese odberu vzoriek sa vytvorí kódovanie, to znamená, že priradenie každému prvku špecifickej hodnoty vo forme kódu.

Vzorkovanie - Toto je konverzia nepretržitých obrázkov a zvuku v súbore diskrétnych hodnôt vo forme kódov.

Otázky pre reflexie

1. Uveďte príklady analógových a diskrétnych spôsobov, ako reprezentovať grafické a zvukové informácie.

2. Aká je podstata diskrekcionovacieho procesu?