图像通信课后作业摘要.doc

第一章 图像与数字图像通信 1-1.图像的分类方法有哪些？ 答：按照图像的传输方式、表现形式以及生成方法进行各种不同的分类。 按照图像信号的传输方式可分为模拟图像和数字图像。模拟图像指在空间和亮度上连续取值的图像。对连续图像在空间、亮度上进行离散化，即为数字图像。 按照图像的存在形式可分为实际图像和抽象图像。实际图像时物质或能量的一种分布，又可分为可见图像和不可见图像，可见图像是指人眼能够看到并接受的图像，包括照片、绘画、图纸等图片和由光学镜头、光栅和衍射图生成的光学图像等。不可见图像如温度、压力、高度和人口密度分布图等。抽象图像指数学函数图像，包括连续函数和离散函数等。 按照图像的光谱特性分类，可分为二值图像、灰度图像和彩色图像。二值图像例如文字、线形图等。灰度图像每个像点只有一个亮度值，例如黑白照片、黑白电视机画面等。彩色图像又称多光谱图像，通常用三基色分量图像或亮度与色度分量图像联合表示，图像上的每个点有多于一个的局部性质。例如，在彩色摄影和彩色电视中重现的所谓三基色（红、绿、蓝）图像，每个像点就分别对应三个基色的三个亮度值。 按照图像是否随时间而变化分类，可分为活动图像和静止图像。活动图像指随时间而变化的图像，例如电影和电视画面等。静止图像指不随时间而变化的图像，例如各类静止图片等。 1-2.简述图像的表示方法。 答：对于连续图像而言，可以用来表示，其中，表示像点的空间坐标，而t表示时间。如果忽略时间，并将图像简化为二维图像，就可以得到图像的基本形式为 表示视觉对象的辐射能量；是波长；代表波长为的单位辐射能量所产生的等效亮度，称为亮度敏感函数。对于彩色图像，可按三基色原理分解为红、绿、蓝三个单色图像分量，即 、、分别代表波长为的单位辐射能量所产生的等效红、绿、蓝分量的强度。 对于数字图像，其可以用一个二维序列表示： 也可以表示为一个M行N列的矩阵： 还可以将上述矩阵按行或按列堆叠为一个一维的矢量： 1-5.简述图像通信的发展方向。 答：图像通信的发展正向着以下5个方向发展。 1. 提高硬件处理速度 不仅要提高计算机处理速度，而且要使A/D和D/A的处理实时化。 2. 多种业务的集成化，进一步降低成本 同一台设备、同一个信道力求做到可提供多种业务，以最少的代价，集成更多种业务，尽可能地提供更多的服务。 3. 终端机趋向智能化 在图像通信系统中广泛引入计算机，提供满足多种不同要求的图像信息。 4. 传输方式趋向数字化 数字传输具有抗干扰性强、便于压缩编码和处理、易于加密等一系列优点，在图像传输中获得了广泛应用。 5. 新理论和新算法的研究 图像处理领域近年出现的新理论和新算法，如小波、分形、形态学、遗传算法以及神经网络等未来将在图像通信领域取得重要应用。 1-6.简述人眼的视觉特性？ 答：人眼适应性很强，人眼的适应性包括暗适应性和亮适应性。暗适应性表示当人们从强光环境进入较暗的房间时，很难马上看到东西；亮适应性表示当光线突然由暗变为亮时，人也会看不见东西，但可以很快地恢复。人眼还具有很好的对比灵敏度。人眼很难正确判断亮度的绝对大小，但是当判定两个亮度中何者较大时，能力突出。人眼的空间分辨力和时间分辨力都很有限。当视角小于某个值时，人眼无法判辨相邻的像点，这个视角一般为1分。时间分辨力指人眼对于随时间而变化的目标的分辨能力。人眼的亮度感觉不会随着所观察的物体亮度的消失而立即消失，而是需要一定的过渡时间，这个现象称为视觉惰性。实验表明，在过渡期内，亮度感觉按指数规律逐渐减小。若重复频率高于24Hz，人眼不能分辨相邻两帧画面之间的差别。人眼对突变的亮度刺激还有马赫效应。当亮度发生跃变时，视觉上感到边缘的亮侧更亮，暗侧更暗。人眼还具有边缘掩盖效应，即人眼更容易看到平坦区域的干扰信号，不容易看到边缘区域的干扰信号。边缘区域的干扰信号可以比平坦区域大3-4倍而不被发现。 1-7.图像的质量评价方法有哪些？试比较其优缺点。 答：图像的评价方法有主观法和客观法。因为图像的最终接受者是人，主观法的评价结果是最可靠的。但主观法的评价结构与许多因素有关，包括评价人员的经验、观看条件(如室内照明、显示器的对比度以及亮度等)。 客观法可对图像质量进行定量描述，并且比较简单、易于操作，一致性好。但由于客观法通常使用均方误差和信噪比作为测度，所以仅能反应图像的全范围平均质量，不能反映图像每一局部的质量。因此，客观法的评价结果往往与主观评价不一致。客观法的评价结果相对于主观法不可靠。 A. 分析电视、会议电视、Teletext、Videotex、CATV、VOD以及HDTV的异同？（从定义，应用场合，特点分析） 答：电视是一种图像通信系统，早期的电视本质上是图像广播系统。用户只能接收电视台发出的视频节目，选择看或不看，而无法决定看什么以及什么时间看。 会