Luận văn Xử lí âm thanh và hình ảnh hoàn chỉnh 1 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU. 5 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT. 7 CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU. Nhu cầu cần thiết của việc nén hình ảnh và video:.
Tính khả thi của việc nén hình ảnh và video:. Dƣ thừa thống kê:. Không gian Redundancy .2 Thời gian dự phòng. Mã hóa Dự phòng.
Dự phòng PSYCHOVISUAL. Mặt nạ chói. Kết cấu mặt nạ .3 Tần số mặt nạ .4 Mặt nạ thời gian .5 Mặt nạ màu. Chắn màu và ứng dụng của nó trong việc nén Video.
Tóm tắt: Độ nhạy vi phân. Đo lƣờng chất lƣợng hình ảnh .1 Đo lƣờng chất lƣợng chủ quan. Mục tiêu chất lƣợng đo lƣờng: .2 Mục tiêu đo lƣờng chất lƣợng:.4 Kết quả lý thuyết thông tin .1 Dữ liệu ngẫu nhiên (ENTROPY) .1 Biện pháp thông tin. Đơn vị đo lƣờng thông tin .2 Thông tin trung bình trong mỗi kí hiệu.2 Thuyết mã hóa nguồn Shannon .3 Mã hóa định kênh nhiễu của shannon.
Định lý mã hóa nguồn của shannon .5 Định lý truyền tải thông tin. 48 CHƢƠNG 11: KHỐI KẾT HỢP. Không chồng chéo, cách đều nhau, kích thƣớc cố định, khối kết hợp nhỏ hình chữ nhật. Tiêu chí kết hợp.
Thủ tục tìm kiếm. Ba bƣớc tìm kiếm đơn giản. Hƣớng tìm kiếm liên hợp. Lấy mẫu con trong cửa sổ tƣơng quan.
Đa phân giải khối kết hợp. Ngƣỡng phù hợp với nhiều độ phân giải. Kết hợp chính xác .5 Giới hạn với kỹ thuật kết hợp khối. Những cải tiến mới.
Cấu trúc khối kết hợp. Khớp khối đa lƣới .3 Đoán trƣớc sự thay đổi lĩnh vực chia nhỏ gói dữ liệu. Sự thích ứng vùng phủ các khối. 93 4 DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU Hình 1.1: Hình ảnh và video nén để truyền hình ảnh và lưu trữ.3: Tự tương quan theo chiều ngang đối với một số hình ảnh.(Sau khi Kretzmer, 1952.4: Phổ công suất điển hình của một tín hiệu phát sóng truyền hình.5: (a) khung 21, và (b) khung hình 22 "Hoa hậu Mỹ".6 Mô hình hai đơn vị xếp tầng của hệ thống thị giác của con người (HVS).7: Một đối tượng thống nhất với màu xám mức I1 với nền tảng là màu xám ở mức I2 .8 Cầu Burrard ở Vancouver.
(b) Hình ảnh đồng nhất bị hỏng bởi nhiễu phụ trắng Gaussian.9 Giáng sinh tại Winorlia. (b)-bit lượng tử hóa. (c) Cải thiện lượng IGS với bốn bit.10: Mức độ nhạy cảm so với tần số không gian. Hệ thống xử lý âm thanh hình ảnh.
Khối kết hợp. Cửa sổ tìm kiếm và cửa sổ tương quan.3: (a) 2-D lôgarít tìm kiếm thủ tục. Được tìm thấy để cung cấp cho sự khác nhau tối thiểu trong các bước 1, 2, 3, và 4, tương ứng lôgarít tìm kiếm thủ tục. (b) A 2-D lôgarít tìm kiếm thủ tục tại điểm (j, k-2), (j +2, k-2), và (j +2, k-1) được tìm thấy để cung cấp cho sự khác nhau tối thiểu trong các bước 1, 2, 3, và 4, tương ứng.4 thủ tục tìm kiếm ba bước.
Điểm (j +4, k-4), (j +4, k-6), và (j +5,k-7) cung cấp cho tối thiểu sự khác nhau trong các bước 1, 2 và 3, tương ứng.5: Hƣớng tìm kiếm liên hợp.6: một ví dụ về lấy mẫu con 2 x 2 trong khối ban đầu và cửa sổ tương quan cho tìm kiếm một cách nhanh chóng .7 Gaussian cấu trúc kim tự tháp.8: Sơ đồ chặn cho phù hợp với ngưỡng ba cấp độ phân giải .1: Các tham số được sử dụng trong những thí nghiệm này .10: Khung thứ 20 của chuỗi “Tàu hỏa” .11: Khung thứ 20 của chuỗi “Bóng đá” .2: Kết quả thí nghiệm. Khung 21 tái tạo của "Hoa hậu Mỹ" trình tự bằng cách sử dụngmột cách giải mã H.13: Kết hợp khối phân cấp .3: Các Kết quả thí nghiệm (II).4: Các tham số được sử dụng trong khớp khối theo thứ tự 3 mức.14: Một phần của bức ảnh với các điểm ảnh được xử lý trong cả 3 mức .15: Cấu trúc phân cấp 3 mức khác nhau .16 : Sơ đồ của nhiều khối kết hợp .18 : Khung hình thứ 20 của chuỗi “ vườn hoa” .20: Khung hình thứ 20 của sự phối hợp chuỗi “bàn đánh bóng bàn” .21: Sự chổng chéo của các khối thích ứng. 89 6 CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt MAD Mean Administrative Delay (Series E) Thời gian trễ quản MSE Maintenance Sub-Entities (Series M) Các thực thể bảo PSNR Peak Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu đỉnh trên nhiễu ITU-T International Telecommunication Ban tiêu chuẩn hóa viễn Union--Telecommunication thông trong Liên minh Standardization Bureau viễn thông quốc tế SNR signal-to-noise ratio Nhiễu tạp âm HDTV High-definition television Truyền hình độ nét cao VLSI Very Large Scale Integration Tích hợp quy mô rất lớn ATSC Australian Telecommunications Ủy ban tiêu chuẩn hóa Úc Standardisation Committee FCC Federal Communications Commission Hội Đồng Truyền Thông Liên Bang DTV Digital Television Truyền hình số DBS Direct Broadcast Satellite Vệ tinh quảng bá trực tiếp VOD Video on Demand Video theo yêu cầu 7 CD Call Deflection Đổi hƣớng cuộc gọi TV Television Truyền hình WWW World Wide Web Internet IEEE Institute of Electrical and Electronic Viện kỹ thuật điện và điện Engineers tử CRC Cyclic redundancy check Mã phát hiện lỗi LLC logical link control Điều khiển liên kết logic MPEG Motion Picture Experts Nhóm các chuyên gia về Group(ISO/IEC) hình ảnh động PCM Pulse-code modulation Điều xung mã DPCM Differential pulse-code modulation Điều chế xung mã vi phân DM Delta modulation Điều chế delta DCT Data Calling Tone Âm báo cuộc gọi dữ liệu JPEG Joint Photographic Experts Group Nhóm liên hợp các chuyên (ISO) gia đồ họa RL Return Loss Suy hao quay trở về WT Working Text (DSL Forum) Đề mục làm việc (diễn đàn DSL DFD Displaced Frame Difference Sự khác nhau về khung 8 thay thế SNHC Synthetic-Natural Hybrid Coding Mã hoá lai nhân tạo - tự nhiên CIF Common Intermediate Format Dạng trung gian chung HVS Human visual system Hệ Thống Hình Ảnh Của Con Ngƣời AWGN Additive white gaussian noise Nhiễu trắng Gauss bổ sung IGS Identify Graphic Subrepertoire (Series Nhận dạng siêu danh mục T, X) đồ họa RGB Red-green-blue Mô Hình Màu CRT Cathode Ray Tube Ống tia cathode NTSC National Television System Uỷ ban hệ thống truyền Committee hình quốc gia SECAM système electronique couleur avec Tiêu chuẩn tín hiệu truyền memoire hình (625 dòng, 50 Hz, 220 V) dùng ở Pháp, các nƣớc đông Âu, Liên xô cũ và một số nƣớc Châu Phi. CCIR International Radio Consultative Tiền thân của tổ chức ITU- Committee T 9 RMSE Root mean square Error (Series E) Lỗi trung bình toàn phƣơng 10 CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU Nén dữ liệu hình ảnh và video đề cập đến một quá trình mà trong đó lƣợng dữ liệu sử dụng mà tiêu biểu là hình ảnh và video đƣợc nén xuống để đáp ứng yêu cầu về tốc độ bít (thấp hơn hoặc bằng giá trị tốc độ bít tối đa), trong khi chất lƣợng của tái tạo hình ảnh và video đáp ứng 1 yêu cầu dành cho 1 ứng dụng nào đó và độ phức tạp tính toán ở mức phải chăng dành cho 1 ứng dụng.
Các sơ đồ khối trong hình 1.1 mô tả các chức năng của nén dữ liệu hình ảnh và video trong truyền dẫn hình ảnh và lƣu trữ. Việc nén dữ liệu ảnh và video đƣợc tìm thấy đƣợc cho là cần thiết dành cho các ứng dụng quan trọng bởi vì 1 lƣợng lớn dữ liệu sẽ làm phức tạp hóa cho các ứng dụng này và các ứng dụng khác mà nó rất thƣờng xuyên rất lớn và vƣợt quá khả năng của phần cứng ngày nay bất chấp những tiến bộ nhanh chóng trong lĩnh vực chất bán dẫn, máy tính và các ngành công nghiệp liên quan khác. Cần phải chú ý là thông tin và dữ liệu là 2 khái niệm rất gần nhau nhƣng lại khác nhau. Mô tả dữ liệu thông tin và có thể đo đƣợc số lƣợng.
Trong bối cảnh của hình ảnh số và video, dữ liệu thƣờng đƣợc đo bằng số lƣợng các đơn vị nhị phân (bits). Trông tin đƣợc định nghĩa nhƣ là kiến thức (sự hiểu biết), các sự kiện và các tin tức theo từ điển tiếng Anh quốc tế Cambridge. Trong khi dữ liệu là sự biểu thị của kiến thức, các sự kiện và các tin tức thì thông tin là kiến thức, sự kiện và tin tức. Tuy nhiên, thông tin cũng có thể đo lƣờng, định lƣợng.
Tỷ lệ bít (tốc độ mã hóa), là 1 tham số quan trọng trong nén hình ảnh và video và thƣờng đƣợc thể hiện theo 1 đơn vị là bits/sec, điều này rất tiện dụng trong truyền thông hình ảnh. Trong thực tế, ví dụ nhƣ trong mục 1.1 về việc giả video (1 trƣờng hợp của truyền hình ảnh) sử dụng tốc độ bít trong thuật ngữ bits/sec hoặc bps. Trong ứng dụng lƣu trữ hình ảnh, tốc độ bít thƣờng đƣợc biểu diễn bằng 1 đơn vị là bits/pixel (bpp). Thuật ngữ pixel là 1 từ viết tắt của các phần tử ảnh và đôi khi đƣợc gọi là PEL.
Trong mã hóa nguồn thông tin, tốc độ bít đôi khi đƣợc thể hiện bằng 1 đơn vị là bit/symbol (bit/ký tự).2, khi thảo luận về định lý mã hóa nguồn không nhiễu, chúng ta xem xét tốc độ bít trên phƣơng diện độ dài trung bình của các từ mã theo đơn vị bit/symbol. Yêu cầu về chất lƣợng của việc tái tạo hình ảnh và video phụ thuộc vào từng ứng dụng. Trong chẩn đoán y học và 1 số đo lƣờng khoa học, chúng ta có thể cần việc tái tạo hình ảnh và video để nhân bản hình ảnh và video gốc. Nói theo cách khác, cơ chế bảo quản thông tin đƣợc cho phép.
Đây là kỹ thuật nén không tổn thất. Trong các ứng dụng nhƣ ảnh động và ti vi, cho phép có 1 lƣợng thông tin nhât định bị mất mát. Đây là kỹ thuật nén có tổn thất. Từ định nghĩa, ngƣời ta có thể thấy nén dữ liệu hình ảnh và âm thanh bao gồm 1 số khái niệm cơ bản nhƣ thông tin, dữ 11 liệu, chất lƣợng hình ảnh của hình ảnh và video và độ phức tạp tính toán.
Chƣơng này đề cập đến 1 số khái niệm cơ bản trong nén hình ảnh và video. Đầu tiên, thảo luận về sự cần thiết cũng nhƣ tính khả thi của nén dữ liệu hình ảnh và video. Việc thảo luận xung quanh việc sử dụng 1 số dƣ thừa tồn tại trong dữ liệu hình ảnh và video, và nhận thức trực quan về cơ quan thị giác của con ngƣời. Từ đó chất lƣợng của việc tái tạo hình ảnh và video là 1 trong những mối quan tâm chính, để các biện pháp chủ quan cũng nhƣ khách quan về chất lƣợng hình ảnh đƣợc giải quyết.
Từ đó, chúng ta trình bày 1 số kết quả lý thuyết thông tin cơ bản để thấy rằng nó đóng vai trò chủ chốt trong nén hình ảnh và video.