数字视频处理 复习

数字视频处理复习题

1.何谓量化噪声,用什么方法可减小(或消除)它？

量化噪声:量化器的功能是按照一定的量化规则对取样信号的幅度值作近似表示,使量化器输出的幅度值的大小为有限个数.由于以有限个离散值近似表示无限个连续值,因此模拟信号经过量化后会产生量化误差,由此产生的失真称为量化失真(量化噪声).

方法:过采样+抽取滤波的方法在通讯系统中，特别是ADC通路设计中很常见，目的是降低量化噪声，减少硬件资源

2.假设黑白电视信号的带宽为5MHz,若按256级量化,试计算按无失

真取样准则取样时的数据速率.若电视节目按25帧/S发送,则存储一帧黑白电视图像数据需要多大的存储容量？

3.简述人眼感觉彩色的机理

人眼是一个构造极其复杂的器官，形状近似球体。当人眼注视外界某物体时，由物体发出或反射、透视的光线通过眼球聚焦在视网膜上。视网膜上的光敏细胞受光刺激产生神经冲动，经视觉神经传递到视觉中枢，就产生了视觉。

视网膜上有大量的杆状细胞和锥状细胞。杆状细胞对明暗程度很敏感，对色彩分辨迟钝；锥状细胞既能区分光的强弱，又能分辨光的颜色；杆状细胞对弱光的灵敏度高，对强光失去作用；锥状细胞在强光下才起作用，产生色感，分辨细节。在弱光下杆状细胞起作用，只能看到黑白景象；强光下锥状细胞起作用，能分辨颜色和细节。电视系统中只考虑锥状细胞的视觉特性。

4.比较逐行扫描和隔行扫描的优缺点。对于相同行数的帧，逐行扫

描光栅的最大时间频率与将每帧分成两场的隔行扫描的最大时间频率之间有什么关系？最大垂直频率之间又有什么关系？

优缺点比较:隔行扫描主要应用于电视信号的发送与接收中。它的特点是把每秒传送25幅（帧）画面用每秒传送50次的方法来消除闪烁感，即一面传送两次，第一次扫描奇数

行，第二次扫描偶数行，因而称为隔行扫描。采用这一制式的缺点是画面清晰度稍差，且有轻微的闪烁感。逐行扫描主要应用于计算机的显示器中。由于显示器不受电视台的发送方式限制，因而被广泛采用。逐行扫描就是每幅画面按1、2、3……行的顺序扫描方式完成一幅画面。为了提高画面的清晰度，消除闪烁感，还可以增加扫描线数，目前显示器的扫描线数一般为768行，因而会感到画面非常细腻、清晰。

逐行扫描DVD又称PDVD，首台样机于1998年问世，目前技术和产品均已成熟。它能够应用数字视频图像处理技术产生480线的真正的逐行扫描信号，再通过电视机的视频图形阵列（VGA）输入口或数字高清晰度电视接入口把信号送入彩电中，避免了普通DVD机隔行信号输出造成的失真或缺损，与逐行扫描电视、数字高清晰度电视配合使用可以获得胜似电影的美妙画质。

5.简述各种运动估计方法（基于光流、基于像素、基于块、基于网

络、基于区域和全局）的优缺点。

基于光流:光流是空间运动物体在观测成像面上的象素运动的瞬时速度，光流场是指图像灰度模式的表面运动，是3D空间物体的运动在2D图像平面上的投影。分为:1.微分法：对光流约束方程通过Euler-Lagrange变换对得到PDE方程进行数值求解.2. 局部领域法：通过局部像素的邻域约束或张量结构来解决孔径问题，这类方法大多要通过最小二乘计算来完成.3. 区域匹配法，又称块匹配法：通过局部图像区域的邻域快速搜索找到最小误差或最大相关的匹配位置.

缺点:①仅由一个基于亮度恒定的约束方程无法求解两个速度分量(),u v；②图像中即使出现的小的干扰，会导致时空导数小的误差，进而引起速度估计产生较大的偏差。

原始光流模型(HS)由于采用二次平滑项，因此在运动边缘、间断、遮挡等地方往往会造成过度平滑

由于噪声、遮挡等干扰往往会在图像中产生异质点，严重破坏了HS光流方程的初始假设条件，造成估计的光流很不准确

在实际中，由于灰度变化以及速度场的变化都是不连续的，因而应用基本光流模型(HS)，只能求解亮度变化小于1个象素的连续两帧图象，因此极大的限制了光流法的应用范围基于像素:新的视频标准H.264为了获得更精确的运动向量和更高的压缩比，引入了分数像素运动补偿技术但同时也增加了运动补偿过程的复杂度。为了克服这一局限，根据相邻分数像素点之间高度相关的运动估计匹配误差和运动矢量方向，以及运动向量具有中心偏置的特性提出了一种新的1/4像素精度快速搜索算法(QAFSA)

H.264中的分数运动估计能有效提高预测精度，但大大增加了计算复杂度。同整数运动估计一样，分数运动估计存在两个主要问题，一是计算量大，二是存储访问量大。而本文提出的用于H.264/AVC的

分像素运动估计的硬件实现方法能在全搜索块匹配算法的基础上，采用子块分解，利用10×10整像素点阵列实现1/2像素精度和1/4像素精度的最佳匹配点的并行搜索，与其他实现方法相比在空间上具有更高的并行度，处理能力更高，不但减少了大量中间数据的存储与传输，节省了存储器资源，而且简化了数据流和控制流，使硬件实现简洁有效，非常适合高分辨率视频的分像素运动估计

基于块:在运动补偿视频编码系统中，它的优势是具有时间相关性的连续帧都实现了高压缩比，由一个参照系预测当前帧，只对预测误差和运动矢量进行编码和传送。运动估计（ME，它的目的是找出连续帧之间的运动关系，在运动补偿视频编码框架中扮演重要角色。在很多ME算法中，块匹配运动估计(BMME)由于它很简单，被广泛地采用在很多视频压缩标准中.

首先，不同于限制搜索步骤次数的算法，使候选项只能在一个固定大小的口内测试。ACS不限制搜索步骤的数量。因此ACS能使用不同大小的搜索窗口。从这一点上看，ACS能够适应不同的食品编码器的最大运动矢量长度。

其次，大多数真实世界序列的运动矢量分布偏向零点。例如，对于"推销员"的序列，将近80％块，可被视为静止和半静止[ 6 ]ACS 在最小的十字形中开始搜索程序，由于多数的低运动块，搜索程序在前期的步骤中就被终止了。

第三，有别于传统的固定模式，ME的搜索点是均匀分布的，通过正确的用BDS当搜索点接近全局最小点的时候，所提出的算法将减少步长。搜索点的密度相对于其他区域而言是在一个较大的范围内接近全局最小和零点，因此，计算能力被有效的分配。

最后，在实现ACS的时候，测试搜索点被记录以防止重叠计算。

基于网络:目前基于网络的运动估计研究主要集中在三角形网路模型和四边形网络模型。三件性网格的运动等价于仿射运动模型。四边形网格模型则等价于双线性运动模型。一般来讲，视频帧内的网格节点数越多。网格的连线与物体的边界越吻合，运动估计越准确。但过多的网格节点会徒增运动参数和计算量，为了使用较少的网格节点，期望网格能自适应图像场景。

基于区域和全局：全局运动估计编码（GMC）是对视频序列作全局运动估计，并对全局运动矢量和全局运动补偿残差分别编码的过程。和传统的运动估计算法相比，GMC在有较大背景运动的情况下能够获得更低的码率。本提案提出了一种基于快速、鲁棒的全局运动估计方法[1]的低码率视频编码方案，实验结果表明，本方案在保持视频编码PSNR总体一致的情况下，能够减少1%-10%的码率

6.简述基于块节点的可变形块模型和基于网络的模型之间的相似点

和区别。

7.与单分辨率方法相比，多分辨率估计的主要优点是什么？缺点是

什么？

优点：1、在较小分辨率层上，误差函数可以接近全局最小值，然后通过差值，可以为较大分辨率层求解奠定一个好的初始解。因此最后到达最大分辨率是，运动场很可能接近最优解。2、在较小分辨率层上进行运动估计时，通常可以将搜索范围限制在较小的范围内，因此其计算量要比直接在最大分辨率上进行运动攻击时小。

缺点：

8.考虑一个分辨率为720*480的视频。比较块尺寸为16*16的EBMA

算法和三级HBMA算法所需要的计算量，其中假设运动范围为[-32，,32]。HBMA算法每层的搜索范围相同。为简单起见，忽略建立金字塔所需的计算，并假设只进行整数像素搜索。

9.简述视频运动分割的应用和方法。

方法：1、帧间差分法。2、运动区域与背景的自动分离。3、获取运动目标实心区域。4、获取中间帧中的运动目标。

应用：从压缩角度看，基于对象的视频压缩标准，如MPEG-4,需要视频对象分割技术。步行道和高速交通可以用分割出的人和车的密度来区分开。通过对象分割，还可以检测到快速移动的汽车，路上障碍物，路面上其它的异常活动等。再加上行为识别的用户接口，就可以实现禁区、停车位、电梯都可以自动监控。交互式电视技术的发展，出现了对可交互的媒体的需要，例如交互式的广告，指用户收看广告时可选择感兴趣的商品，然后该商品的详细信息同时呈现在用户的面前。为了实现这一点，对视频的分割是必不可少的。

10.基于二维点跟踪中给定的状态转移方程和观察方程，试写出对

应的Kalman滤波器方程。

11.

（1）计算该信源的熵；

（2）用霍夫曼编码方法对此信源进行编码；

（3）计算平均码长，并讨论霍夫曼编码的效率。

12.试比较预测编码和变换编码的优缺点。

变换编码：变换是信号实现时域和变换域(频域)映射关系的运算 ，通常经正变换将信号在变换域分解，然后由反变换重建信号。变换通过将信号的能量集中在少数变换系数上给出信号的紧致表达，便于后续的压缩处理。

对于图像而言，采用符合人的视觉系统特征的量化方式，大多数高频系数在量化后会很小或者为零，量化后的变换

系数矩阵变成了一个稀疏矩阵。

选择适当的扫描方式将二维矩阵表示的系数表示为一维向量，使得一维向量表示的系数具有零系数连续出现的特

点，这样通过行程编码可以得到高压缩比。

包括：kl变换、正交变换、余弦（DCT）变换、离散余弦变换(DCT)编码（DTC和JPEG两种算法，其中：尽管JPEG算法在过去和现在很多领域还发挥者巨大作用，但由于算法是将整体图像分割成小块（8×8或16×16)进行变换，当压缩比高时由于数据损失，在块与块之间就会出现分割的现象）。

预测编码：对于静止图像，由于相邻像素具有很强的相关性，这样当前像素的灰度（颜色）值可用前面已经出现的像素值进行预测，得到一个预测值，对实际值与预测值的差值进

行编码，

对于视频信号，图像帧间的相关性具有很强的相关性，

通过帧间预测，对残差图像编码。

预测编码是当今主流技术并且还会流行于未来。

（包括：1、脉冲编码调制PCM（pulse code modulation）

输入是模拟信号，输出是PCM样本，低通滤波器可以滤除掉指定频带以外的信号，波形滤波器可以理解为采样器。2、差分脉冲编码调制 DPCM （Differential pulse code modulation））。

13.简述帧内二维预测原理，如何确定最佳预测系数？

帧内二维预测原理：在先前的H.26x系列和MPEG-x系列标准中，都是采用的帧间预

测的方式。在H.264中，当编码Intra图像时可用帧内预测。显然，这种帧内预测不是在时间上，而是在空间域上进行的预测编码算法，可以除去相邻块之间的空间冗余度，取得更为有效的压缩。

如何确定最佳预测系数：

14.简述帧间预测块匹配法的原理，并说明为什么全搜索算法的运

动估值效果优于其他快速搜索算法？

帧间预测块匹配法的原理：利用视频图像帧之间的相关性，即时间相关性，来达到图像压缩的目的。

原因：

15.简述基于对象视频编码的原理。

原理：视频图像数据有极强的相关性，也就是说有大量的冗余信息。其中冗余信息可分为

空域冗余信息和时域冗余信息。压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉（去除数据之间的相关性），压缩技术包含帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。

16.简述可分级编码的方法、原理和应用。

方法：空间可分级编码、时间可分级编码、信噪比可分级编码

原理：分级视频编码的目标是对一个码流，不同的解码器可以根据自己的能力和所处的环境进行不同程度的解码，已获得相应质量的视

频。

应用：因特网上，如果一个视频流是采用分级编码得到的，则宽带是足够的用户可以下载所有的数据以获得高质量的视频，而宽带较窄的用户则可以下载视频流的一个自己而获得一个编码视频的低级质量版本。

数字图像处理试卷及答案

1. 图像与灰度直方图间的对应关系是多对一; 2. 下列算法中a.梯度锐化b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波，属于点处理的是b二值化; 3. 在彩色图像处理中，常使用HSI模型，它适于做图像处理的原因有:1、在HIS模型中亮度分量与色度分量是分开的；2、色调与饱和度的概念与人的感知联系紧密。; 4. 若将一幅灰度图像中的对应直方图中偶数项的像素灰度均用相应的对应直方图中奇数项的像素灰度代替（设灰度级为256），所得到的图像将亮度增加，对比度减少; 5. MATLAB函数fspecial(type,parameters)常用类型有:average 、gaussian、laplacian、prewitt、sobel、unsharp; 6. 检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为: -1 -2 -1 0 0 0 1 2 1 -1 0 1 -2 0 2 -1 0 1 7. 写出4-链码10103322的形状数:03033133; 8. 源数据编码与解码的模型中量化器(Quantizer)的作用是减少心里视觉冗余; 9. MPEG4标准主要编码技术有DCT变换、小波变换等; 10. 图像复原和图像增强的主要区别是图像增强主要是一个主观过程，而图像复原主要是 一个客观过程; 第１０题：图像增强不考虑图像是如何退化的,而图像复原需知道图像退化的机制和过程等先验知识

1、数字图像 数字图像是指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。将物理图像行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。 数字图像处理 指用数字计算机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预想目的的技术. 2、8-连通的定义 -对于具有值V的像素p和q ,如果q在集合N8(p)中,则称这两个像素是8-连通的。3、灰度直方图 灰度直方图是指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。 4、中值滤波 中值滤波是指将当前像元的窗口（或领域）中所有像元灰度由小到大进行排序，中间值作为当前像元的输出值。 像素的邻域 邻域是指一个像元（x，y）的邻近（周围）形成的像元集合。即{（x=p,y=q）}p、q 为任意整数。 像素的四邻域 像素p(x,y)的4-邻域是:(x+1,y),(x-1,y) ,(x,y+1), (x,y-1) 三、简答题( 每小题10分,本题共30 分 )： 1. 举例说明直方图均衡化的基本步骤。 直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图象转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。

数字图像处理复习参考题共24页

一、填空题（每空1分，共20分） 1、在计算机中，按颜色和灰度的多少可以将图像分为二值图 像、灰度图像、索引图像、真彩色RGP图像四种类型。 2、存储一幅大小为1024 1024 ，256个灰度级的图像，需要 8M bit。 3、直方图均衡化适用于增强直方图呈尖峰分布的图像。 4、依据图像的保真度，图像压缩可分为有损压缩和无损 压缩 5、图像压缩是建立在图像存在编码荣誉、像素间冗余、 心理素质冗余三种冗余基础上。 6、对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性 是、、。 7、对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的情况，写出一 种标定方法：。 8、图像处理技术主要包括图像的、、等技术。 9、在RGB彩色空间的原点上，三个基色均没有，即原 点为色。 二、选择题（每题2分，共20分）

1、下列算法中属于点处理的是： A.梯度锐化 B.二值化 C.傅立叶变换 D.中值滤波 2、图像灰度方差说明了图像哪一个属性。（） A.平均灰度 B.图像对比度 C.图像整体亮度 D.图像细节 3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（） A.RGB B.CMY或CMYK C.HSI D.HSV 4、采用模板［-1 1］T主要检测（）方向的边缘。 A.水平 B.45° C.垂直 D.135° 5、下列算法中属于图象锐化处理的是：( ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于（） A.去噪 B.减小图像动态范围 C.复原图像 D.平滑图像 7、彩色图像增强时，处理可以采用RGB彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波

C. 加权均值滤波 D. 中值滤波 8、____滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。 A. 逆滤波 B. 维纳滤波 C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波 9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波 器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 10、图象与灰度直方图间的对应关系是 __ A.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不 三、判断题（每题2分，共10分） 1、彩色图像增强时采用RGB模型进行直方图均衡化可以在不改 变图像颜色的基础上对图像的亮度进行对比度增强。（）2、高斯低通滤波器在选择小的截止频率时存在振铃效应和模糊 现象。（） 3、拉普拉斯算子可用于图像的平滑处理。（）

数字视频技术总复习题

数字视频技术总复习题 一基本概念填空题 1 摄像机在拍摄时，通过光敏器件，将光信号转换为电信号，这种电信号就是（RGB）信号。 2 模拟彩色电视机的制式主要有（NTSC制、PAL制和SECAM制）；中国、朝鲜等国家采用（PAL）制式彩色电视机标准。 3 电视机的扫描方式有（隔行扫描和非隔行扫描（逐行扫描））之分。 4 行频f H是指（每秒钟扫描多少行）；场频f f是指（每秒钟扫描多少场）；每秒扫描多少帧称为（帧频）f F。 5 PAL制式电视的场扫描频率是（50 Hz）,周期为（20 ms）；帧频是25 Hz，是场频的（一半），周期为（40 ms）。 6 彩色电视中，用Y、C1, C2彩色表示法分别表示亮度信号和两个色差信号，C1，C2的含义与具体的应用有关。在NTSC彩色电视制中，C1，C2分别表示（I、Q）两个色差信号；在PAL彩色电视制中，C1，C2分别表示（U、V）两个色差信号；在CCIR 601数字电视标准中，C1，C2分别表示（Cr，Cb）两个色差信号。 7 电视图像数字化常用的方法有两种，一种是（从复合彩色电视图像中分离出彩色分量，然后数字化）；另一种是（用一个高速A/D转换器对彩色全电视信号进行数字化，然后在数字域中进行分离，以获得所希望的YCbCr，YUV，YIQ 或RGB分量数据）。 8 NTSC制、PAL制和SECAM制共同的电视图像采样频率是fs=（13.5MHZ）。 9 目前数字电视图像使用（MPEG-2）video标准。 10 目前传输数字电视的主要方式是（卫星，地面广播和电缆）；用它们传输的电视分别称为（卫星数字电视、地面数字电视和有线数字电视）。 11 数字彩色电视机的制式主要有（ATSC DTV、DVB和ISDB）。中国等国家采用（欧洲DVB）制式数字彩色电视机标准。 12 数字电视的视频接口主要有（DVI、HDMI、UDI和DisplayPort）四种接口。 13 模拟电视信号转换为数字电视信号的过程是（模拟/数字转换编码过程），称可为（PCM调制脉冲编码调制），由（A/D转换器实现)。数字电视信号转换为模拟信号则称（PCM解调过程），由（D/A转换器实现）。 14全数字电视系统的信源编码采用（MPEG-2标准对数字化视频信号进行）压缩编码，其目的是（降低数字信号的传输码率）。 15全数字电视系统压缩编码后的数字视频信号在调制前，为了保证在传输工程中尽可能减少差错，通常还要加入（用于纠错的RS码和卷积码）。其目的是（提高数字信号的传输的可靠性）。 16 为了在编码中实现最大的压缩比，MPEG使用三种类型的图像，分别是（I 帧、P帧和B帧）。 17 VCD视频压缩采用（MPEG-1）标准，图像分辨率为（352×240）；DVD视频压缩采用（MPEG-2）标准，图像分辨率为(720×480). 18 信息熵表示的是（信源产生信息量的大小）。信息熵越大，不确定度越大，所含信息越多。

《数字图像处理》试题及答案.

。中间过程：先补上一圈的 0：解：结果： y ，然后和模板 作卷积，例如 y 中的-4 是这样得到的： -4(即对应元 素相乘相加，其他的数同理。 1、如图为一幅 16 级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的 3x3 滤波器；说明这两种滤波器各自的特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果（只处理灰色区域，不处理边界）。（15 分）题5图答：均值滤波：中值滤波：（2 分）（2 分）均值滤波可以去除突然变化的点噪声，从而滤除一定的噪声，但其代价是图像有一定程度的模糊；中值滤波容易去除孤立的点、线噪声，同时保持图像的边缘。（5 分）均值滤波：（3 分）中值滤波：（3 分） 2. 设有编码输入 X={x1,x2,x3,x4,x5,x6}, 其频率分布分别为p(x1=0.4,p(x2=0.3, p(x3=0.1,p(x4=0.1, p(x5=0.06,p(x6=0.04, 现求其最佳霍夫曼编码。 3 对数字图像 f(i,j(图象 1进行以下处理，要求： 1 计算图像 f(i,j的信息量。（10 分） 2 按下式进行二值化，计算二值化图象的欧拉数。 0 0 1 2 3 2 1 3 1 5 6 6 2 6 2 1 3 7 0 7 2 5 3 2 2 6 6 5 7 0 2 3 1 2 1 3 2 2 1 1 3 5 6 5 6 3 2 2 2 7 3 6 1 5 4 0 1 6 1 5 6 2 2 1 解：1统计图象 1 各灰度级出现的频率结果为； 信息量为 ）对于二值化图象，若采用 4-连接，则连接成分数为 4，孔数为 1，欧拉数为 4-1=3；若采用 8-连接，则连接成分数为 2，孔数为 2，欧拉数为 2-2=0； 1 给出一维连续图像函数傅里叶变换的定义，并描述空间频率的概念。解：1）一维连续图像函数的傅立叶变换定义为： 2）空间频率是指单位长度内亮度作周期变化的次数，对于傅立叶变换基函数，考虑的最大值直线在坐标轴上的截距为，则 表示空间周期，即为空间频率。 2、试给出把灰度范围（0，10）拉伸为（0，15），把灰度范围（10，20）移到（15，25），并把灰度范围（20，30）压缩为（25，30）的变换方程。解：如图所示，由公式

数字图像处理(matlab版) 第七章 数字视频处理

模拟电视电路中处理的信号越复杂失真越大，稳定性也越差，而数字电视在信号处理过程中几乎不受外界干扰，可毫无失真的使信号还原。因此数字电视图像清晰，色彩更加鲜艳逼真。按照规划，我国将在2005年开展数字卫星直播业务，2008年全面推广地面数字电视，2015年停止模拟电视播出。实现模拟电视和数字电视的兼容要处理的主要问题之一是将隔行信号转化为逐行信号，即去隔行。 第七章数字视频处理

目前主要的去隔行方法有： 9一维处理法：利用本场信息插补出未知像素点.9二维处理法：比较前后场中的信息,将两场中静止 区域的数据相编织，运动区域只 使用其中一场的数据去插补。 9 三维运动补偿法：沿着运动估计得到的物体运动 轨迹对运动图像插补。 目前的电视中只有少数高端产品具有简单的 运动补偿功能。国内外研究现状

主要内容 一、运动估计 二、运动补偿 三、去隔行算法 四、去隔行算法FPGA实现 五、小波SPIHT编码方法C语言及 DSP实现

7.1 运动估计 运动估计是根据帧间的运动信息得到帧内像素点的运动位移（又称为运动矢量，Motion Vector）。视频处理系统中，运动估计是非常重要的一个环节，它可以广泛应用于视频压缩、格式转换、滤波等。去隔行中，运动估计的好坏直接影响到变换后的效果。主要有以下三种运动估计方法： ?基于像素的运动估计 ?基于块的运动估计 ?多分辨率运动估计

一基于像素的运动估计 基于像素的运动估计思想是要估计每一个像 素的运动矢量，运算量非常大，进而提出了像素 递归算法。在像素递归算法中，运动矢量是递归 得出的。当前像素的运动矢量是根据在此之前已 经得到的邻近像素的运动矢量或它们的线性组合 得到。 返回

数字图像处理复习题

第一章绪论 一.选择题 1. 一幅数字图像是：( ) A、一个观测系统 B、一个有许多像素排列而成的实体 C、一个2-D数组中的元素 D、一个3-D空间的场景。 提示：考虑图像和数字图像的定义 2. 半调输出技术可以：( ) A、改善图像的空间分辨率 B、改善图像的幅度分辨率 C、利用抖动技术实现 D、消除虚假轮廓现象。 提示：半调输出技术牺牲空间分辨率以提高幅度分辨率 3. 一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：( ) A、256K B、512K C、1M C、2M 提示：表达图像所需的比特数是图像的长乘宽再乘灰度级数对应的比特数。 4. 图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于：( ) A、图像的灰度级数不够多造成的 B、图像的空间分辨率不够高造成 C、图像的灰度级数过多造成的 D、图像的空间分辨率过高造成。 提示：平滑区域内灰度应缓慢变化，但当图像的灰度级数不够多时会产生阶跃，图像中的虚假轮廓最易在平滑区域内产生。 5. 数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的：（） A、图像的幅度分辨率过小 B、图像的幅度分辨率过大 C、图像的空间分辨率过小 D、图像的空间分辨率过大 提示：图像中的木刻效果指图像中的灰度级数很少 6. 以下图像技术中属于图像处理技术的是：（）（图像合成输入是数据，图像分类输出 是类别数据） A、图像编码 B、图像合成 C、图像增强 D、图像分类。 提示：对比较狭义的图像处理技术，输入输出都是图像。 解答：1.B 2.B 3.A 4.A 5.A 6.AC 二.简答题 1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4种。 2. 什么是图像识别与理解？ 3. 简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 4. 简述数字图像处理的至少4种应用。 5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。 解答: 1. ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。 2. 图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息，就需要先将照片上的人脸检测出来，进而将

数字图像处理复习练习题

练习题 1、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为（ B ） A 32个 B 64个 C128个 D 256个 2.下面说法正确的是：（ B ） A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换； B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种； C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像 域的方法计算复杂较高； D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。 3、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增强。（ B ） A 图像整体偏暗 B 图像整体偏亮 C图像细节淹没在暗背景中D图像同时存在过亮和过暗背景 4、采用模板［-1 1］T主要检测（ A ）方向的边缘。 A.水平 B.45 C.垂直 5、下列算法中属于图象锐化处理的是（ C ） A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于（C ） A、去噪 B、减小图像动态范围 C、复原图像 D、平滑图像 7、彩色图像增强时，（ C ）处理可以采用RGB彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波 C. 加权均值滤波 D. 中值滤波 8、（ B ）滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。 A. 逆滤波 B. 维纳滤波 C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波 9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫B ）。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器

数字图像处理试卷A答案

电子科技大学网络教育考卷（A 卷）答案 一、名词解释（每题2分，共10分） 1. 一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y)，这里x 和y 是空间坐标，而在任何一对空间坐标(x,y)上的幅值f 称为该点图像的强度或灰度。当x,y 和幅值f 为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。 2. 对数变换是一种灰度变换方法，其一般表达式是s=clog(1+r)。其中c 是一个常数，并假设r≥0。此种变换使一窄带低灰度输入图像值映射为一宽带输出值。相对的是输入灰度的高调整值。可以利用这种变换来扩展被压缩的高值图像中的暗像素。 3. CMY 是一种颜色模型，常用于打印机。CMY 表示青、品红、黄，等量的颜料原色(青、品 红和黄色)可以产生黑色。实际上，为打印组合这些颜色产生的黑色是不纯的。因此，为 了产生真正的黑色(在打印中起主要作用的颜色)加入了第四种颜色——黑色，提出了 CMYK 彩色模型。 4. 空间分辨率是图像中可辨别的最小细节.涉及物理意义时可以用每单位距离可分辨的最 小线对数目，当不涉及物理意义时也可用图像的像素数目表示。 5. 令H 是一种算子，其输入和输出都是图像。如果对于任何两幅图像f 和g 及任何两个标 量a 和b 有如下关系，称H 为线性算子： 。 二、判断正误 × × × × √ 三、单项选择题 1、D 2、D 3、C 4、C 5、A 6、B 7、D 8、B 9、D 10、D 四、简答题 (每题5分，共10分) 1. 什么是直接逆滤波？这种方法有何缺点？如何改进？ 直接逆滤波方法是用退化函数除退化图像的傅里叶变换(G(u,v))来计算原始图像的傅里叶变换估计：? (,)(,)/(,)F u v G u v H u v =。但考虑到噪声的影响，我们即使知道退化函数，也不能准确地复原未退化的图像。 (,)(,)(,)?(,)(,)F u v H u v N u v F u v H u v += 因为N(u,v)是一个随机函数，而它的傅里叶变换未知。还有更糟的情况。如果退化是零或非常小的值，N(u,v)/H(u,v)之比很容易决定^ F (u,v)的估计值。—种解决退化是零或者很小值问题的途径是限制滤波的频率使其接近原点值。 2. 伪彩色图像处理(也称假彩色)是根据特定的准则对灰度值赋以彩色的处理。伪彩色的主要应用是为了人眼观察和解释一幅图像或序列图像中的灰度目标。人类可以辨别上千种颜色和强度，而相形之下只能辨别几十种灰度。 3、彩色模型(也称彩色空间或彩色系统)的用途是在某些标准下用通常可接受的方式简化彩色规范。本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的规范。位于系统中的每种颜色都由单个点

数字图像处理复习重点整理

《数字图像处理》复习 第一章绪论 数字图像处理技术的基本内容：图像变换、图像增强、图象恢复、图像压缩编码、图像分割、图像特征提取（图像获取、表示与描述）、彩色图像处理和多光谱及高光谱图像处理、形态学图像处理 第二章数字图像处理基础 2-1 电磁波谱与可见光 1.电磁波射波的成像方法及其应用领域： 无线电波（1m-10km）可以产生磁共振成像，在医学诊断中可以产生病人身体的横截面图像☆微波（1mm-1m）用于雷达成像，在军事和电子侦察领域十分重要 红外线（700nm-1mm）具有全天候的特点，不受天气和白天晚上的影响，在遥感、军事情报侦察和精确制导中广泛应用 可见光（400nm-700nm）最便于人理解和应用最广泛的成像方式，卫星遥感、航空摄影、天气观测和预报等国民经济领域 ☆紫外线（10nm-400nm）具有显微镜方法成像等多种成像方式，在印刷技术、工业检测、激光、生物学图像及天文观测 X射线（1nm-10nm）应用于获取病人胸部图像和血管造影照片等医学诊断、电路板缺陷检测等工业应用和天文学星系成像等 伽马射线（0.001nm-1nm）主要应用于天文观测 2-2 人眼的亮度视觉特征 2.亮度分辨力——韦伯比△I/I（I—光强△I—光照增量），韦伯比小意味着亮度值发生较小变化就能被人眼分辨出来，也就是说较小的韦伯比代表了较好的亮度分辨力 2-3 图像的表示 3. 黑白图像：是指图像的每个像素只能是黑或白，没有中间的过渡，一般又称为二值图像 （黑白图像一定是二值图像，二值图像不一定是黑白图像） 灰度图像：是指图像中每个像素的信息是一个量化了的灰度级的值，没有彩色信息。 彩色图像：彩色图像一般是指每个像素的信息由R、G、B三原色构成的图像，其中的R、B、G是由不同的灰度级来描述的。 4.灰度级L、位深度k L=2^k 5.储存一幅M×N的数字图像所需的比特 b=M×N×k 例如，对于一幅600×800的256灰度级图像，就需要480KB的储存空间（1KB=1024Byte 1Byte=8bit） 2-4 空间分辨率和灰度级分辨率 6.空间分辨率是图像中可分辨的最小细节，主要由采样间隔值决定，反映了数字化后图像的实际分辨率。一种常用的空间分辨率的定义是单位距离内可分辨的最少黑白线对数目(单位是每毫米线对数)，比如每毫米80线对。对于一个同样大小的景物来说，对其进行采样的空间分辨率越高，采样间隔就越小，图片的质量就越高。 7.灰度级分辨率是指在灰度级别中可分辨的最小变化，通常把灰度级级数L称为图像的灰度级分辨率（灰度级通常是2的整数次幂） 8.在图像空间分辨率不变的情况下，采样数越少，图像越小。同时也证实了，在景物大小不变的情况下，图像阵列M×N越小，图像的尺寸就越小； 随着空间分辨率的降低，图像大小尺寸不变，图像中的细节信息在逐渐损失，棋盘格似的粗颗粒像素点变得越来越明显。由此也说明，图像的空间分辨率越低，图像的视觉效果越差；随着灰度分辨率的降低，图像的细节信息在逐渐损失，伪轮廓信息在逐渐增加。由于伪轮

数字图像处理复习

第一章概述 1. 图像的概念及数字图像的概念。 图-是物体透射或反射光的分布，是客观存在的。像-是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映，图像是图和像的有机结合，是客观世界能量或状态以可视化形式在二维平面上的投影。是物体的一个数字表示，是以数字格式存放的图像。2. 数字图像处理的概念。数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程，以提高图像的实用性。3. 数字图像处理的优点。1).精度高。2).再现性好。3)通用性、灵活性强 第二章数字图像处理基础1. 人眼视觉系统的基本构造 2. 亮度的适应和鉴别人眼对光亮度的适应性非常高，一般情况下跨度达到10的10次方量级，从伸手不见五指到闪光灯强曝光。 4. 图像的数字化及表达。（采样和量化的概念） 数字图像的表达经过了原图的采样和量化，采样是将空间上连续的图像变换为离散的操作。经过采样后的离散像素其灰度值是连续的，不能用计算机处理，量化是将像素灰度转换为离散的整数值得过程。量化等级越多，所得图像层次越丰富，灰度分辨率高，图像质量好，但数据量大；反之..越少，..欠丰富，..低，会出现假轮廓现象，图像质量变差，但数据量小. 5.图像采样过程中决定采样空间分辨率最重要的两个参数。 采样间隔、采样孔径。采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，质量差，严重时出现马赛克效应；反之..越小，..越多，..高，..好，但数据量大。6.图像量化过程中量化级数与量化灰度取值范围之间的关系。 一幅图像中不同灰度值的个数称为灰度级数，用G表示。若一副数字图像的量化灰度级数G=256=2^8级，灰度取值范围一般为0到255的整数。 7. 像素的相邻领域概念（4领域，8领域）。 设p为位于坐标(x,y)处的一个像素,则p的水平和垂直相邻像素坐标为(x+1,y)，(x-1,y),(x,y+1),(x,y-1),上述像素组成了p的4邻域，用N4(P)表示。 像素p的四个对角相邻像素坐标为(x+1,y+1),(x+1,y-1),(x-1,y+1),(x-1,y-1),该像素用ND (p)表示。ND(p)和N4(p)合起来称为p的8邻域，用N8(p)表示。

数字图像处理试卷及答案

《数字图像处理》模拟试卷（A 卷） 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题前的括号内。答案选错或未作选择者，该题不得分。每小题1分，共10分）( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为： a. 0 b.255 c.6 d.8 ( b )2.图象与灰度直方图间的对应关系是： a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( d )3.下列算法中属于局部处理的是： a.灰度线性变换 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( b )4.下列算法中属于点处理的是： a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( d ) 5.一曲线的方向链码为12345，则曲线的长度为 a.5 b.4 c.5.83 d.6.24 ( c )6. 下列算法中属于图象平滑处理的是： a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波 https://www.wendangku.net/doc/c314871104.html,placian增强 ( b )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是： a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子 ( c )8.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45° c.垂直 d.135° ( d )9.二值图象中分支点的连接数为： a.0 b.1 c.2 d.3 ( a )10.对一幅100′100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为： a.2:1 b.3:1 c.4:1 d.1:2 二、填空题（每空1分，共15分） 1.图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。 2.图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8-邻域。 3.直方图修正法包括直方图均衡和直方图规定化两种方法。 4.常用的灰度内插法有最近邻元法双线性内插法（双）三次内插法 5.多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为统计分析法和结构分析法两大类。 6.低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过，从而实现图像平滑。 7.检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为 和。 8.一般来说，采样间距越大，图象数据量少，质量差；反之亦然。 三、名词解释（每小题3分，共15分） 1.数字图像

2数字视频处理重点总结

1.三基色原理：任何一种颜色可以通过三基色按不同比例混合得到。 照明光源的基色系包括红色、绿色和蓝色，称为RGB基色。R+G+B=White 反射光源的基色系包括青色、品色和黄色，称为CMY基色。C+M+Y=Black RGB和CMY基色系是互补的，也就是说混合一个色系中的两种彩色会产生另外一个色系中的一种彩色。 2.HVS(人类视觉系统) -人类获取外界图像、视频信息的工具。 视网膜有两种类型感光细胞： 锥状细胞:在亮光下起作用，感知颜色的色调。含有三种类型的锥状细胞。 杆状细胞:在暗一些的光强下工作，只能感知亮度信息。 3.相加混色法： 1）空间混色法：将三种基色光同时分别投射到同一平面的相邻3点，若3点相距足够近，由于人眼的分辨力有限和相加混色功能，因此，人眼看到的不是基色，而是这三种基色的混合色。 彩色显像管的现象就是利用了空间混色法。 2）时间混色法：按一定顺序轮流将三种基色光投射到同一平面上，由于人眼的视觉惰性和相加混色功能，因此，人眼看到的不是基色，而是这三种基色的混合色。 场顺序制彩色电视就是采用时间混色法以场顺序来传送三种基色信号的。 3）生理混色法：（立体彩色电视的显像原理） 4）全反射混色法：（投影电视的基本原理） 4.彩色电视三种制式： NTSC制：正交平衡调幅制（采用YIQ彩色空间） PAL制：正交平衡调幅逐行倒相制（采用YUV彩色空间） SECAM制：行轮换调频制（采用YDbDr彩色空间） 矢量量化 编码--用二进制数来表示量化后样值的过程 9.量化：（将无限极的信号幅度变换成有限级的数码表示） 量化的用途 1）将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字处理和传输 2）用于数据压缩 10.二维采样定理： 若二维连续信号f(x,y)的空间频率u和v分别限制在|u|<=Um、|v|<=Vm （Um、Vm为最高空间频率），则只要采样周期Δx、Δy满足Δx<=1/2Um、Δy<=1/2Vm，就可以由采样信号无失真的恢复原信号。 3.基于多分辨率的运动估计： 1）运动场接近最优解的概率更大；在较小分辨率层上，误差函数可以接近全局最小值，通过插值，获得高分辨率上的初始解，最后到达最大分辨率时，运动场很可能接近最优解。 2）计算量比直接在最大分辨率上进行运动估计时要小；在较小分辨率层上，搜索范围限制在较小的范围。 1.压缩时，视频冗余：

数字图像处理试题及答案

一、填空题（每题1分，共15分） 1、列举数字图像处理的三个应用领域 医学 、天文学 、 军事 2、存储一幅大小为10241024?，256个灰度级的图像，需要 8M bit 。 3、亮度鉴别实验表明，韦伯比越大，则亮度鉴别能力越 差 。 4、直方图均衡化适用于增强直方图呈 尖峰 分布的图像。 5、依据图像的保真度，图像压缩可分为 无损压缩 和 有损压缩 6、图像压缩是建立在图像存在 编码冗余 、 像素间冗余 、 心理视觉冗余 三种冗余基础上。 7、对于彩色图像，通常用以区别颜色的特性是 色调 、 饱和度 亮度 。 8、对于拉普拉斯算子运算过程中图像出现负值的情况，写出一种标定方法： m i n m a x m i ((,))*255/()g x y g g g -- 二、选择题（每题2分，共20分） 1、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增强。 （ B ） A 图像整体偏暗 B 图像整体偏亮 C 图像细节淹没在暗背景中 D 图像同时存在过亮和过暗背景 2、图像灰度方差说明了图像哪一个属性。（ B ） A 平均灰度 B 图像对比度 C 图像整体亮度 D 图像细节 3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（ A ） A 、RG B B 、CMY 或CMYK C 、HSI D 、HSV 4、采用模板［-1 1］T 主要检测（ A ）方向的边缘。 A.水平 B.45? C.垂直 D.135? 5、下列算法中属于图象锐化处理的是：( C ) A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于（ C ） A 、去噪 B 、减小图像动态范围 C 、复原图像 D 、平滑图像 7、彩色图像增强时， C 处理可以采用RGB 彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波 C. 加权均值滤波 D. 中值滤波 8、__B__滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。 A. 逆滤波 B. 维纳滤波 C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波 9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入 一些低频分量。这样的滤波器叫 B 。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器 C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 10、图象与灰度直方图间的对应关系是 B __ A.一一对应 B.多对一 C.一对多 D.都不 三、判断题（每题1分，共10分）

数字图像处理

1、图像处理的基本概念和术语 1.数字图像 2.数字图像处理 3.亮度函数入射分量反射分量 4.图像分辨率图像深度 5.色彩的基本属性 RGB HSI HSV HSB 6.主观颜色 7.采样采样处理 8.图像信号的量化 9.直方图累积直方图连续图像幅度的密度函数幅度分布函数 10.点运算代数运算几何运算 11.双线性插值 12.线性系统移不变系统线性移不变系统 13.单位冲击单位冲击响应 14.卷积相关 15.图像幅度信息量信息熵 16.积分变换 17.傅里叶变换对傅里叶振幅谱傅里叶相位谱傅里叶能量谱 18.快速傅里叶变换 19.图像增强技术图像复原技术 20.动态范围灰度级 21.直方图均衡化直方图规定化图像平滑图像锐化 22.空域增强（滤波）频域增强（滤波）同态增强（滤波） 23.数字压缩图像的均方信噪比 24.香农信息保持定理图像冗余度编码效率 25.有损压缩无损压缩 26.率失真理论 27.假色彩与伪色彩 2、典型图像处理的基本过程及相关硬件设备 3、数字图像处理的主要内容 4、数字图像处理涉及的主要数字工具 1.直方图幅度密度函数概率分布 2.卷积 3.积分变换（傅里叶变换 DCT等） 4.代数运算与图像合成 五、图像增强的基本方法 1.直方图增强：均衡规定

2.平滑：均值滤波中值滤波低通滤波多图像平均法自适应滤波 3.锐化：微分锐化高通锐化 4. 同态滤波 6、图像退化的数学模型及复原中的主要问题 7、图像压缩与编码 1.无损编码 Huffman编码算术编码双字长编码行程编码 2.有损预测编码 3.JPEG利用DCT编码与解码的基本过程 八、图像分析与识别基础 1.视觉再认模式 2.常用图像分割方法 点检测与线检测 边缘检测：梯度算子拉普拉斯算子高斯拉普拉斯算子 门限值分割：全局门限局部门限自适应门限 区域生长区域分裂与合并 形态学的边缘提取与分水岭算法 9、形态学图像处理 腐蚀膨胀闭开轮廓提取区域填充 10、图像表示 连码一阶差分码形状数 灰度共生矩阵

HD-SDI数字视频信号处理及传输的FPGA设计与实现

《单片机原理与接口技术》期中论文 论文题目HD-SDI数字视频信号处理及传输的FPGA设计与 实现 姓名 学号 学院电气工程学院 专业班级2008级通信工程

目录 引言 (3) 1.HD-SD I卡电路结构 (4) 2.HD-SD I数字行、场定时关系 (5) 3.视频数据的提取及处理 (9) 4.DMA控制模块 (13) 5.PLX9656局部总线到Avalon总线转换模块 (13) 6.实验调试 (14) 7.结束语 (15) 参考文献: (16)

HD-SD I数字视频信号处理及传输的FPGA设计与实现专业：通信工程姓名：黄鑫 摘要：设计了一种符合SMPTE292M标准的高清晰度数字电视信号采集传输用的HD-SD I卡,介绍了其电路结构,对HD-SD I中的视频数据、视频定时基准码、行号数据、校验码进行了分析,并就数字视频识别和提取模块、DMA传输模块和PLX9656 局部总线到Avalon总线的转换模块进行了设计。FPGA采用Altera公司的StratixEP1S25,实验调试结果表明, HD-SD I数字视频信号处理及传输工作稳定可靠。 关键词:高清晰度电视; 比特串行数字接口; HD-SD I; 现场可编程门阵列 FPGA design and implementation of HD-SD I digital video signal processing and transport Abstract: This paper designed a newly developed SDI card for HDTV of SMPTE292M, and gave the construction of the HD-SD I card’s circuits. Gave detailed analyses of video data, timing reference codes, line number data, DMA transport，conversion between PLX9656 local bus and Avalon bus. This paper also p resented the design of these model.The design adopted Altera’s Stratix EP1S25 as FPGA, and experimental results show that the processing and transport of HD-SD I card isstabilization and trustiness. Key words: HD-SD I; FPGA; bit-serial digital interface

数字视频处理

数字视频处理 数字视频处理概述 数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号，再记录到储存介质（如录像带）。播放时，视频信号被转变为帧信息，并以每秒约30帧的速度投影到显示器上，使人类的眼睛认为它是连续不间断地运动着的。电影播放的帧率大约是每秒24帧。如果用示波器（一种测试工具）来观看，未投影的模拟电信号看起来就像脑电波的扫描图像，由一些连续锯齿状的山峰和山谷组成 为了存储视觉信息，模拟视频信号的山峰和山谷必须通过数字/模拟（D/A）转换器来转变为数字的“0”或“1”。这个转变过程就是我们所说的视频捕捉（或采集过程）。如果要在电视机上观看数字视频，则需要一个从数字到模拟的转换器将二进制信息解码成模拟信号，才能进行播放。 模拟视频的数字化包括不少技术问题,如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUV信号方式，而计算机工作在RGB空间；电视机是隔行扫描，计算机显示器大多逐行扫描；电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等。因此，模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率的统一。 模拟视频一般采用分量数字化方式，先把复合视频信号中的亮度和色度分离，得到YUV或YIQ分量,然后用三个模／数转换器对三个分量分别进行数字化，最后再转换成RGB空间。 DSP是数字信号处理器的简称，在全球的数字化浪潮中，DSP以其高性能和软件可编程等特点，长期对数字媒体处理起到了积极的推动作用。最初DSP的应用在于专业数据通信和语音处理，各种专用调制解调器、声码器、数据加密机初步获得市场。其后DSP应用扩展到广泛的民用产品，诸如硬盘驱动器、通用调制解调器、数字答录机、无线通信终端。九十年代中DSP在数字GSM手机应用和无线基站应用中都获得了巨大的成功。与此同时，DSP开始全面拓展到新兴应用，并在宽带通信、数字控制、数字音频、数字视频等众多市场全球。现在，我们就DSP在数字视频行业中的应用进行分析。 视频行业的数字化，是模拟世界中数字化较晚的行业之一。原因主要是因为模拟视频的数字化产生巨大的数据量，造成应用的实现比较困难。随着互联网的速度提高，数字视频已经开始商业化，并逐步取代原来模式视频的地位。 现阶段在数字视频领域内，主要有以下一些DSP厂商：Philips、Equator、Ti、ADI、Cradle等等。各家厂商都有其特点，以下分别进行详细的介绍： 一、Philips视频处理DSP介绍： Philips是最早开发视频DSP的厂商之一，最早在1996年就推出了Trimedia 系列的第一款芯片TM-1000，当时主要的定位是数字电视方面的产品，随后推出了TM-1100、TM-1300、PNX-1300（TM-1300改进版）系列。虽然在数字电视方面没有取得很大的成功，但是PNX-1300系列芯片视频监控产品中得到了大规模的应用，也算是无心插柳柳成荫。随后飞利浦推出PNX-1500系列，也同样在视频监控应用上面成为主流。下一步飞利浦还将推出PNX1700系列。现在主流的PNX1500主流的300M内频，内部配有专门的媒体协处理器，在PNX1300系列的基础上，解决了以前PNX1300系列中功耗过大的问题，增加了网络口，IDE接口，提供了开发信息化家电和数字视频设备的主要接口；提供LED高分辨输出、高清视频输出（1920x1080）视频输出；具有视频滤波和De-interlace处理视频处理

数字图像处理试题集2(精减版)

第一章概述 一.填空题 1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为__________。 5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中，________________的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。 解答:1. 像素5. 图像重建 第二章数字图像处理的基础 一.填空题 1. 量化可以分为均匀量化和________________两大类。 3. 图像因其表现方式的不同，可以分为连续图像和________________两大类。 5. 对应于不同的场景内容，一般数字图像可以分为________________、灰度图像和彩色图像三类。 解答: 1. 非均匀量化 3. 离散图像 5. 二值图像 二.选择题 1. 一幅数字图像是：( ) A、一个观测系统。 B、一个有许多像素排列而成的实体。 C、一个2-D数组中的元素。 D、一个3-D空间的场景。 3. 图像与灰度直方图间的对应关系是：（） A、一一对应 B、多对一 C、一对多 D、都不对 4. 下列算法中属于局部处理的是：（） A、灰度线性变换 B、二值化 C、傅立叶变换 D、中值滤波 5. 一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则该图像的大小是：（）

A、128KB B、32KB C、1MB C、2MB 6. 一幅512*512的图像，若灰度级数为16，则该图像的大小是：（） A、128KB B、32KB C、1MB C、2MB 解答:1. B 3. B 4. D 5. B 6. A 三.判断题 1. 可以用f(x,y)来表示一幅2-D数字图像。（） 3. 数字图像坐标系与直角坐标系一致。（） 4. 矩阵坐标系与直角坐标系一致。（） 5. 数字图像坐标系可以定义为矩阵坐标系。（） 6. 图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于图像的灰度级数不够多造成的。（） 10. 采样是空间离散化的过程。（） 解答:1. T 3. F 4. F 5. T 6. T 10. T 1、马赫带效应是指图像不同灰度级条带之间在灰度交界处存在的毛边现象（√） 第三章图像几何变换 一.填空题 1. 图像的基本位置变换包括了图像的________________、镜像及旋转。 7. 图像经过平移处理后，图像的内容________________变化。（填“发生”或“不发生”） 8. 图像放大是从小数据量到大数据量的处理过程，________________对许多未知的数据的估计。（填“需要”或“不需要”） 9. 图像缩小是从大数据量到小数据量的处理过程，________________对许多未知的数据的估计。（填“需要”或

数字图像处理复习习题集-2016年(测绘)

辐射校正 一、名词解释： 1、辐射误差 2、辐射定标 3、相对定标 4、绝对定标 5、辐射校正 6、大气校正 二、填空题： 1、通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，通过率较高的波段称为＿＿＿。 2、辐射校正包括三部分的内容：＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。 3、传感器所能接收的太阳光包括＿＿＿、被大气散射辐射的太阳光在地表的反射辐射、＿＿＿三部分。 4、大气散射校正主要有三种方法：（1）＿＿＿（2）＿＿＿（3）＿＿＿。 5、在可见光波段，大气的影响主要表现为＿＿＿；在近红外，大气的影响主要表现为＿＿＿。 6、大气的散射与辐射光波长有密切的关系，对短波长的散射比长波长的散射要＿＿＿得多。 7、为了尽量减少＿＿＿和＿＿＿引起的辐射误差，遥感卫星大多设计在同一个地方时间通过当地上空，但由于季节的变化和地理经纬度的变化，两者的变化是不可避免的。 8、在使用透镜的光学系统中，由于镜头光学特性的非均匀性，在其成像平面上存在着边缘部分比中间部分暗的现象，称为＿＿＿。 9、图像融合 三、问答题： 1、辐射误差产生的主要原因有哪些? 2、因大气辐射引起的辐射误差，其相应的校正方法有哪些? 3、太阳高度角和日地距离校正的目的是什么？ 4、地形辐射校正的目的是什么？ 四、计算题 1、给出一组大气校正时地面实测值与遥感图像上的灰度值，能够利用回归分析的方法计算 得到大气干扰值 2、对于多光谱图像能够利用给出的红外波段，采用直方图或者回归分析法估算可见光波段 的大气干扰值。 图像增强 一、名词解释： 灰度直方图对比度增强平滑锐化滤波高通滤波低通滤波直方图均衡化直方图匹配密度分割影像融合线性拉伸