多媒体通信技术概述音频技术基础图像ppt课件.ppt

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1、第一章多媒体通信技术概述第二章音频技术基础第三章图像技术基础第四章视频信息压缩与处理第五章多媒体通信系统中的关键技术第六章多媒体通信网络技术第七章多媒体数据的分布式处理第八章多媒体通信应用系统本书章节3.1视觉特性3.2图像质量的评价3.3图像信号数字化3.4电视技术基础本章主要内容第3章图像技术基础无论是电视系统，还是电影，其最终的目的都是为接收者提供视觉图像，因此图像质量与人眼的视觉特性有关。为了能够掌握图像通信的基础理论，因此本章将对人眼的视觉特性、图像的数字化过程、电视技术基础以及图像质量的评估等问题进行详细的介绍。图形是指用计算机绘制的画面，而图像是指由输入设备捕捉的实际场

2、景画面。图像能够以各种各样的形式出现，例如，可视的和不可视的，抽象的和实际的，适于计算机处理的和不适于计算机处理的。就其本质来说，可以将图像分为两大类：模拟图像和数字图像。将模拟图像信号经A/D变换后就得到数字图像信号，数字图像信号便于进行各种处理。图像信号按其内容变化与时间的关系分类，主要包括静态图像和动态图像两种；图像信号按其亮度等级的不同可分为二值图像和灰度图像；图像信号按其色调的不同可分为黑白图像和彩色图像；图像信号按其所占空间的维数不同可分为平面的二维图像和立体的三维图像等等。发射光及反射光反射光发射光发光物体呈现的颜色是由物体本身发出不同波长的光所造成；不发光物体呈现的颜色是光

3、照射物体时被物体反射出的光所具有的。3.1视觉特性视觉灵敏度人眼对不同波长的光所呈现的视觉感知是不同的，而且因人而异。为了了解人眼的视觉特性，因此国际照明委员会（CIE）特推荐标准视度曲线（人眼视觉光谱灵敏度曲线）图3-1光谱灵敏度曲线三基色原理红、绿、蓝三色光可以混合成自然界的全部色彩，而这三色光本身相互独立，所以人们常常将红、绿、蓝称为色光三原色。从生理学上讲：人们眼睛的视网膜上存在着三种不同类型的锥体细胞，它们分别对红、绿、蓝有很高的灵敏度（对不同波长有不同的灵敏度），物体反射光进入人眼睛以后，在三种锥体细胞的作用下，产生不同颜色的光感。这就是三刺激理论，又称三色学说理论。2、光度测

4、量参数当描述光源的照明效果时，由于无法直接用辐射光功率来描述，因此实际中是使用两套参数来分别描述辐射光和照明光。前者与人眼的视觉特性无关，而后者则考虑了人眼的视觉特性.常用光度量单位：光通量：光源在单位时间内所发出的光能量，其单位是流明（lm).辐射功率P：是指辐射体在单位时间内所辐射出的总能量，其与辐射的功率频谱分布有关。辐射强度I是指点辐射源沿单位立体角所辐射出的功率。发光强度：点光源在单位面积内辐射出的光通量称为发光强度。亮度表示了单位面积上发射光或反射光的强度。亮度具有方向性。照度是指被照表面单位面积上所接收到的入射光功率。可见，照度是针对入射光进行度量的单位，而亮度则是对射出光的

5、度量。3、彩色视觉和立体视觉（1）彩色的概念在自然界中，当阳光照射到不同的景物上时，所呈现的色彩不同，这是因为不同的景物在太阳光的照射下，反射（或透射）了可见光谱中的不同成分而吸收了其余部分，从而引起人眼的不同彩色视觉。（2）彩色视觉从视觉的角度描述彩色的过程中会用到亮度、色度和饱和度三个术语。亮度表示光的强弱；色度是指彩色的类别，如黄色、绿色、蓝色等；饱和度则代表颜色的深浅程度，如浅紫色、粉红色。色调与饱和度又合称为色度，可见它既表示彩色光的颜色类别，又表示颜色的深浅程度。尽管不同波长的光波所呈现的颜色不同，但我们会经常观察到这样的现象。由适当比例的红光和绿光混合起来，可以产生与黄单色光

6、相同的彩色视觉效果。又如日光也可以由红、绿、蓝三种不同波长的单色光以适当的比例组合而成。实际上自然界中的任何一种颜色都能由这三种单色光混合而成，因而人们称红、绿、蓝为三基色。图3-3三种锥状细胞的光谱灵敏度曲线注意：波长为580nm的黄光对应的灵敏度曲线有两条（3）立体视觉自然界中的景物都是立体的，具有高度、宽带和深度。立体视觉一般分为双眼视觉和单眼视觉。双眼视觉是指双眼同时观看一个空间景物时所形成的立体视觉；单眼视觉是指单眼观看景物时所产生的立体感觉。4、人眼的分辨力与空间频率人眼的分辨力究竟有多高，可用何种方法对其进行描述，一直是人们非常关注的问题。经过长期的研究发现，将人眼等效为一个

7、空间频率滤波器，这样在考虑到分辨力与照度、对比度和噪音等方面影响的同时，便可以利用滤波器的频率特性来表示人眼的分辨力。可见空间频率的概念在图像技术中具有很重要的地位。（1）空间频率时间频率是用单位时间内的某物理量（如电压、电流）周期性变化的次数来定义的，单位为周/秒，其自变量为时间。而空间频率则是某物理量（如亮度、发光强度）在单位空间距离内周期性变化的次数，单位为周/米。实验研究发现，人眼对不同空间细节的分辨力是变化的，