Luận Văn Xử lý âm thanh và hình ảnh

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU 5
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 7

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 11
1.1. Nhu cầu cần thiết của việc nén hình ảnh và video: 12
1.2. Tính khả thi của việc nén hình ảnh và video: 13
1.2.1. Dư thừa thống kê: 13
1.2.1.1. Không gian Redundancy. 13
1.2.1.2 Thời gian dự phòng. 15
1.2.1.3. Mã hóa Dự phòng. 19
1.2.2. Dự phòng PSYCHOVISUAL 21
1.2.2.1. Mặt nạ chói 22
1.2.2.2. Kết cấu mặt nạ. 25
1.2.2.3 Tần số mặt nạ. 27
1.2.2.4 Mặt nạ thời gian. 29
1.2.2.5 Mặt nạ màu. 29
1.2.2.6. Chắn màu và ứng dụng của nó trong việc nén Video. 32
1.2.2.7. Tóm tắt: Độ nhạy vi phân. 33
1.3. Đo lường chất lượng hình ảnh. 34
1.3.1 Đo lường chất lượng chủ quan. 35
1.3.2. Mục tiêu chất lượng đo lường: 37
1.3.2.2 Mục tiêu đo lường chất lượng: 39
1.4 Kết quả lý thuyết thông tin. 42
1.4.1 Dữ liệu ngẫu nhiên (ENTROPY). 43
1.4.1.1 Biện pháp thông tin. 43
1.4.1.1. Đơn vị đo lường thông tin. 43
1.4.1.2 Thông tin trung bình trong mỗi kí hiệu. 44
1.4.2 Thuyết mã hóa nguồn Shannon. 44
1.4.3 Mã hóa định kênh nhiễu của shannon. 45
1.4.4. Định lý mã hóa nguồn của shannon. 46
1.4.5 Định lý truyền tải thông tin. 47
1.5 TÓM TẮT 47
1.6. Các bài tập. 48
CHƯƠNG 11: KHỐI KẾT HỢP. 50
11.1. Không chồng chéo, cách đều nhau, kích thước cố định, khối kết hợp nhỏ hình chữ nhật 50
11.2. Tiêu chí kết hợp. 52
11.3. Thủ tục tìm kiếm 54
11.3.1. Tìm kiếm đầy đủ. 55
11.3.2. Tìm kiếm Logarít. 55
11.3.3. Ba bước tìm kiếm đơn giản. 57
11.3.4. Hướng tìm kiếm liên hợp. 57
11.3.5. Lấy mẫu con trong cửa sổ tương quan. 59
11.3.6. Đa phân giải khối kết hợp. 59
11.3.7. Ngưỡng phù hợp với nhiều độ phân giải. 61
11.4. Kết hợp chính xác. 70

11.5 Giới hạn với kỹ thuật kết hợp khối 71
11.6. Những cải tiến mới 73
11.6.1. Cấu trúc khối kết hợp. 73
11.6.2. Khớp khối đa lưới 77
11.6.3 Đoán trước sự thay đổi lĩnh vực chia nhỏ gói dữ liệu. 84
11.6.4. Sự thích ứng vùng phủ các khối 88
11.7 Tổng kết 90
11.8 - Bài tập


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU
Nén dữ liệu hình ảnh và video đề cập đến một quá trình mà trong đó lượng dữ liệu sử dụng mà tiêu biểu là hình ảnh và video được 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 lượng 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 lưu trữ. Việc nén dữ liệu ảnh và video được tìm thấy được cho là cần thiết dành cho các ứng dụng quan trọng bởi vì 1 lượng lớn dữ liệu sẽ làm phức tạp hóa cho các ứng dụng này và các ứng dụng khác mà nó rất thường xuyên rất lớn và vượt 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 nhưng lại khác nhau. Mô tả dữ liệu thông tin và có thể đo được số lượng. Trong bối cảnh của hình ảnh số và video, dữ liệu thường được đo bằng số lượng các đơn vị nhị phân (bits). Trông tin được định nghĩa như 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 lường, định lượng.
Tỷ lệ bít (tốc độ mã hóa), là 1 tham số quan trọng trong nén hình ảnh và video và thường được thể hiện theo 1 đơn vị là bits/sec, điều này rất tiện dụng trong truyền thông hình ảnh. Trong thực tế, ví dụ như trong mục 1.1 về việc giả video (1 trường hợp của truyền hình ảnh) sử dụng tốc độ bít trong thuật ngữ bits/sec hoặc bps. Trong ứng dụng lưu trữ hình ảnh, tốc độ bít thường được 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 được gọi là PEL. Trong mã hóa nguồn thông tin, tốc độ bít đôi khi được thể hiện bằng 1 đơn vị là bit/symbol (bit/ký tự). Trong mục 1.4.2, khi thảo luận về định lý mã hóa nguồn không nhiễu, chúng ta xem xét tốc độ bít trên phương diện độ dài trung bình của các từ mã theo đơn vị bit/symbol. Yêu cầu về chất lượng của việc tái tạo hình ảnh và video phụ thuộc vào từng ứng dụng. Trong chẩn đoán y học và 1 số đo lường 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 được cho phép. Đây là kỹ thuật nén không tổn thất. Trong các ứng dụng như ảnh động và ti vi, cho phép có 1 lượng thông tin nhât định bị mất mát . Đây là kỹ thuật nén có tổn thất. Từ định nghĩa, người ta có thể thấy nén dữ liệu hình ảnh và âm thanh bao gồm 1 số khái niệm cơ bản như thông tin, dữ liệu, chất lượng hình ảnh của hình ảnh và video và độ phức tạp tính toán. Chương 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 như tính khả thi của nén dữ liệu hình ảnh và video. Việc thảo luận xung quanh việc sử dụng 1 số dư thừa tồn tại trong dữ liệu hình ảnh và video, và nhận thức trực quan về cơ quan thị giác của con người. Từ đó chất lượng của việc tái tạo hình ảnh và video là 1 trong những mối quan tâm chính, để các biện pháp chủ quan cũng như khách quan về chất lượng hình ảnh được 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.