《数字电视与图像通信》教学大纲
一、课程编号：0503009
二、课程名称：数字电视与图像通信（DigitalTVandImageCommunication）
三、学分、学时：3学分、48学时
四、教学对象：电子信息工程、计算机科学与技术、通信工程
五、开课单位：电气学院电子信息工程系
六、先修课程：信息论、概率论、通信原理、数字信号处理等
七、课程性质、作用、教学目标
数字电视与图像通信是电子信息、计算机通信类专业本科学生的必修课。
通过这门课的学习，使学生掌握数字电视的基本原理、图像信号的分析方法和压缩编码技术，掌握图像通信方式以及图像信息交换和通信网的基本概念，以拓宽学生的知识面和增加他们的知识储备，为以后的深造学习打下良好的基础。
本课程的教学目标是让学生全面地掌握数字电视图像信号从摄取、编码、网络传输、到接收的整个过程中所包含的关键技术、最新理论和技术成果，全面了解图像通信网络的类型、原理及其实现方式。
八、教学内容基本要求
数字电视概论
1.1 数字电视的基本特点及其分类
1.2 数字电视系统的结构特点及其关键技术
1.3 数字电视的传输系统及其关键技术
1.4 数字电视的非线形编辑
1.5 数字电视信号的接收
1.6 图像通信系统的基本组成
1.7 数字电视与图像通信的发展概况
教学要求：通过此章的学习使学生掌握数字电视的基本特点和图像通信系统的基本组成，了解数字电视及其传输系统中的关键技术，了解数字电视与图像通信系统的发展趋势。
数字电视信号的摄取与数字化描述
2.1 视觉原理
2.2 图像信号的数字化过程
2.3 视频模数转换器（ADC）
2.4 视频数模转换器（DAC）
2.5 数字图像信号的表示方法
教学要求：掌握数字图像信号的数字化过程及表示方法，了解人类视觉特性对图像信号表示方法的影响。
图像信号的信源编码
3.1 图像信号的相关性
3.2 预测编码
3.3 变换编码
3.4 子带编码的基本原理
3.5 熵编码
3.6 数字图像信号压缩理论中的率失真函数
3.7 图像压缩编码的国际标准
3.8 压缩编码算法性能的评价
教学要求：理解图像信号压缩编码的必要性和可行性；掌握各种编码方法的基本思想和实现
过程；了解图像压缩编码的国际标准和评价压缩编码算法性能的主、客观标准。
数字电视信号的信道编码、调制与传输方式
4.1 信道编码的基本内容
4.2 信道编码中的交织技术
4.3 数字电视信号的调制
4.4 数字调相与解调
4.5 多电平正交幅度调制与解调
4.6 正交频分复用和编码正交频分复用
4.7 图像信号的传输方式
教学要求：掌握信道编码的基本概念和数字电视信号的各种调制方式，了解正交频分复用和Turbo编码的基本思想。
数字电视广播机制与图像传输网络
5.1 数字电视广播技术规范与MPEG-2信号的特点
5.2 数字信号接收与MPEG-2解码
5.3 图像传输对网络的要求
5.4 网络类别
5.5 A TM技术与数字电视传输技术的融合
5.6 局域网对图像信息传输的支持
5.7 IP网对图像信息传输的支持
教学要求：掌握MPEG-2数字电视信号的编解码过程及图像传输对网络性能的要求，理解各种传统的网络对图像信息传输的支持。
图像通信终端与系统
6.1 传送层协议
6.2 服务质量的保证
6.3 视听通信系统与终端
教学要求：掌握图像传输过程中的服务质量保障体系及各种视听业务标准。
第七章图像通信方式
7.1 传真通信
7.2 可视电话
7.3 会议电视
7.4 电缆电视
7.5 卫星电视广播系统
教学要求：了解各种图像通信方式的基本特点及性能参数。
九、实践性环节的内容、要求
无
十、多媒体教学手段运用内容、要求及占用学时
利用多媒体展示数字电视的传输系统、图像信号的传输方式、图像传输网络、图像通信系统等共占用4学时
十一、教材及参考书
教材：许志祥，《数字电视与图像通信》，上海大学出版社，2000，10
参考书：鲁业频，刘守义编著，《数字电视基础》，电子工业出版社
蔡安妮，《多媒体通信技术基础》，电子工业出版社
曹晨，《高清晰度数字视频原理与应用》，电子工业出版社
成开甲，《图像通信技术》，国防工业出版社
十二、考核方式：闭卷考试
十三、教学大纲说明
教学重点：数字电视信号数字化，图像信号的压缩编码、信道编码，数字电视信号的调制，图像信号的网络传输。
教学难点：
（1）图像信号的数字化表示方法
（2）信道编码中的交织技术
（3）视听通信业务标准
（4）服务质量保障体系
2016年上学期《数字图像处理与图像通信》资料 ===================================================== 一、选择题（共20题） 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、RGB 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 11、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 D. 中值滤波 12、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 ) A、256K B、512K C、1M C、2M 13、噪声有以下某一种特性（ D ） A、只含有高频分量 B、其频率总覆盖整个频谱 C、等宽的频率间隔内有相同的能量 D、总有一定的随机性 14. 利用直方图取单阈值方法进行图像分割时：（B） a.图像中应仅有一个目标 b.图像直方图应有两个峰 c.图像中目标和背景应一样大 d. 图像中目标灰度应比背景大 15. 在单变量变换增强中，最容易让人感到图像内容发生变化的是（ C ）
基于数字图像处理 的目标识别 通过这半个学期对数字图像处理这门课程的学习，我了解了有关数字图像处理的知识，并且对数字图像处理的相关仿真软件——matlab有了更加深入的了解，可以更加熟练的使用matlab软件处理实际问题，从而促进我对数字图像处理这门课程产生更加浓烈的兴趣，也让我对这种仿真软件有了更加全面的认识，了解它更多的功能。在课程结束之际，我利用自己在课堂上学习的一些知识和在课下学习的东西写出以下总结。希望老师给予耐心指导。 一、数字图像处理技术 数字图像处理(Dital Image Processing)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。数字图像处理是一种通过计算机采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。从接近人们日常生活的照相，电视图像显示，到工业上面对某些零件的处理等，再到军事类的人像识别，雷达目标识别等，这些都离不开数字图像处理的身影。 图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高。Matlab强大的运算和图形展示功能，使图像处理变得更加的简单和直观。本文基于
MATLAB的数字图像处理环境，设计并实现了一个图像处理系统，展示如何通过利用Matlab的工具函数和多种算法实现对图形图像的各种处理。论述了利用设计的系统实现图像文件（bmp、jpg、tiff、gif等）进行打开、保存、另存、打印、退出等功能操作，图像预处理功能（包括彩色图像的灰度化变换等、一般灰度图像的二值化处理、色彩增强等），图像分割，图像特征提取等图像处理。 图像的数学表达式可表示为：f(x，y)表示幅图像。x,y,f为有限、离散值。黑白图像可用二维函数f(x，y)表示，其中x,y是平面的二维坐标，f(x，y)表示点(x，y)的亮度值(灰度值)。对模拟图像来讲，f(x,y)显然是连续函数。为了适应数字计算机的处理，必须对连续图像函数进行空间和幅值数字化。空间坐标(x,y)的数字化称为图像采样，而幅值数字化被称为灰度级量化。经过数字化后的图像称为数字图像(或离散图像)。 F(x,y,z)表示三维的图像，f 为点的分布，有限，离散值，为彩色图像的表示方式。 (1)数字图像的灰度图像的阵列表示法。 设连续图像f(x，y)按等间隔采样，排成MxN阵列(一般取方阵列NxN) 图像阵列中每个元素都是离散值，称为像素(pix—el)。在数字图像处理中，一般取阵列N和灰度级C都是2的整数幂，即取N=及G=。对一般电视图像，N取256或512，灰度级C取64级(m=6bit)至256级m=8bit)，即可满足图像处理的需要。对特殊要求的图像，如SAR图片取 10000×10000，灰度级m取8bit或者16bit。
实验名称：图像的锐化处理 一、实验目的： 学习用锐化处理技术来加强图像的目标边界和图像细节。对图像进行梯度算子、Roberts 算子、Sobel算子边缘检测处理和Laplace算子边缘增强处理，是图像的某些特征(如边缘、轮廓等)得以进一步的增强及突出。 二、实验内容： (1) 编写梯度算子和Roberts算子滤波函数。 (2) 编写Sobel算子滤波函数。 (3) 编写拉普拉斯边缘增强滤波函数。 三、实验方法及编程： function new buf=RobF ilter(o ldbuf,M,N); % ************************************************************************ % 函数名称： % RobFilter() % 说明： % ‘Robert梯度’滤波算法。 % ************************************************************************ for i=1:M-1 for j=1:N-1 newbuf(i,j)=abs(o ldbuf(i,j)-oldb uf(i+1,j+1))+a bs(oldb uf(i+1,j)- oldbuf(i,j+1)); end end %------------------------------------------------------------------------- function new buf=SobF ilter(o ldbuf,M,N); % ************************************************************************ % 函数名称： % SobFilter() % 说明： % ‘Sobel’滤波算法。 % ************************************************************************ for i=2:M-1 for j=2:N-1 sx=oldbuf(i+1,j-1)+2*old buf(i+1,j)+oldb uf(i+1,j+1)- oldbuf(i-1,j-1)-2*oldbuf(i-1,j)-oldbuf(i-1,j+1); sy=oldbuf(i-1,j+1)+2*old buf(i,j+1)+old buf(i+1,j+1)- oldbuf(i-1,j-1)-2*oldbuf(i,j-1)-oldbuf(i+1,j-1); newbuf(i,j)=abs(s x)+abs(sy); end end %-------------------------------------------------------------------------function new buf=LapF ilter(o ldbuf,M,N);
基于数字图像处理的车牌识别系统
基于数字图像处理的车牌识别系统 言经官 电气学院电子112 摘要：车牌识别系统（License Plate Recognition 简称LPR）技术基于数字图像处理，是智能交通系统中的关键技术，同时他的发展也十分迅速，已经逐渐融入到我们的现实生活中。文章介绍了车牌识别系统的意义、图像去噪处理以及图像二值化方法,并通过仿真试验模拟了图像处理的过程。本文所做的工作在于前期的图像预处理工作。本次设计着重在于图像识别方面, 中心工作都为此而展开,文中没有进行车牌的定位处理,而是采用数码相机直接对牌照进行正面拍照,获取原始车牌图像。之后利用Matlab编程对图片进行了大小的调整、彩色图片转化成灰度图片、图片去噪、以及图片二值化等工作。其中,去噪与二值化是关系图像识别率的关键。 关键字：车牌识别系统；图像预处理；字符识别；Matlab；去噪；二值化 引言 智能交通系统（ITS）是当今世界交通管理体系发展的必然趋势，而作为智能交通系统中的重要组成部分之一的车牌自动识别技术，目前已被广泛应用于城市道路监控、高速公路收费与监控、小区与停车场出入口管理、公安治安卡口等场合，成为研究的热点。 伴随我国国民经济的高速发展，国内高速公路、城市道路、停车场建设越来越多，对交通控制，安全管理的要求也日益提高。因此迫切需要采用高科技手段,对违法违章车辆牌照进行登记, 在这种情况下，作为信息来源的自动检索，图像识别技术越来越受到人们的重视。车牌识别系统的出现成为了交通管制必不可少的有力武器。 1 车牌识别系统的目标 利用计算机等辅助设备进行的自动汽车牌照自动识别就是在装备了数字摄像设备和计算机信息管理系统等软硬件平台的基础之上，通过对车辆图像的采集，采用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术，在图像中找到车牌的位置，提取出组成车牌号码的全部字符图像，再识别出车牌中的文字、字母和数字，最后给出车牌的真实号码。国外的车牌识别研究始于80 年代，90 年代始已有不少成套的产品出现。由于我国车牌的组成及组合的方式与国外的车牌不一致，使得我们不能直接使用国外的车辆牌照识别系统，而必须针对我国车牌重新设计相应的车辆牌照识别系统。车牌识别的使用环境、背景各有差异，目前还没有一种算法能在不同环境、各种复杂背景条件下达到非常高的车牌识别率，因而车牌识别技术仍然是研究的重点。 2 MATLAB 及其图像处理工具概述 MATLAB 是MAT rix LABora tory( 矩阵实验室) 的缩写, 是Ma thWorks 公司开发的一种功能强、效率高、简单易学的数学软件。MATLAB 7. 1 是一套功能十分强大的工程计算及数据分析软件, 其应用范围涵盖了数学、工业技术、电子科学、医疗卫生、建筑、金融、数字图像处理等各个领域。MATLAB 的图像处理工具箱, 功能十分强大, 支持的图像文件格式丰富, 如* .BMP、* . JPG、* . JPEG、* . GIF、* . ti;f% 95% 94、* . ti;f%95%94F、* . PNG、* . PCX、* . XWD、* . HDF、* . ICO、* .CUR 等。本文将给出MATLAB的图像处理工具箱中的图像处理函数实现图像处理与分析的应用技术实例。
电视清晰度和分辨率 首先要申明的是，电视画面的清晰度或分辨率只是同一个事物的两种叫法。这一事物就是电视图像还原真实物体的程度。至于为什么既叫清晰度，又叫分辨率，则有历史和技术发展的双重原因。 在模拟技术时代，清晰度是这样的一个概念：依GB3174－82彩色电视广播标准规定，电视图像每秒25帧，每帧图像水平扫描线是625行，电视行频则为625×25＝15625HZ，由于扫描线要有一个回扫的过程，尽管回扫时不显示画面，而且速度比正扫时快得多，但总要花费一定的时间，大约为50行时间（称为场消隐时间，指扫描线从画面的右下角回到画面的左上角，在1秒钟内，显示25帧画面一共要回扫25次要用的时间），这样能够起作用的时间就剩下625－50＝575行。当频率为15625时，每个周期所占用是时间为64μS，在这个时间里还要去掉行回扫时间（扫描线从图像的右边回到图像的左边要用的时间）大约是12μS，那么用于图像显示的时间就剩下52μS。我们知道，如果频率为1MHZ时，信号周期时间为1μS，则一行时间内将产生52个周期，将波形的正半周定义为高电平，显示为白，负半周定义为低电平，显示为黑，则52个周期内将有104条黑白交界线条，这就是我们所说的电视线。将这个数值按电视的高宽比折合一下，即104×3÷4＝78电视线（我们常讲，在模拟技术中，在PAL制条件下，每MHZ频率能够提供的最大清晰度为80线，就是由此而来）。现在我国的PAL制电视标准中视频带宽为6.0MHZ，则78×6.0＝468，或者说：我国现行电视标准（制式）条件下，所能得到的最大清晰度不到500电视线，与DVD所能提供的清晰度是大致相当的。 分辨率又有水平分辨率和垂直分辨率之分，说来也简单，是电视画面上下、左右各分成多少点数，或是能看清的电视线条数。当电视画面上呈现的是垂直的黑白相间的直线条时（比如电视台播出一个圆圆的测试信号中就有此线条），电视机能够显示出来的垂直线条的最大数目是多少？能够显示出来水平的黑白线条数的最大值就是垂直分辨率。通常来讲，电视机的垂直分辨率要高于水平分辨率，所以常用水平分辨率来衡量一台机器的质量。为了使得出的数值符合人眼的观察效果，加上由于目前电视机常用宽高比为4：3（高清晰度电视用16：9），那么，公认的水平分辨率就用：垂直黑白线条数除以图像的宽高比系数。需要进一步说明的是：最大水平清晰度是由电视机的视频带宽和有效行时间等因素共同决定的。 因此在模拟技术时代，人们常用的是电视清晰度（即电视线）来描述电视画面的技术质量，通常认为VHS 的图像度为250电视线，Betacam SP就可以达到500电视线。 下面说一说像素（Pixcel），像素是构成图像的最小单位，一幅图像可以看成是无数个小点组成的，最明显的例子就是以前报纸上登载的“传真照片”，可以很明显地看出由一个一个小圆点组成了一幅照片，圆点的数量越多，照片就越清晰，或者说分辨率就越高，当然此时的数据量也非常大。所谓分辨率就可以这样认为：单位面积或单位长度上所包含的像素越多，分辨率就越高且成正比例关系。比如，某图像中含有100万个像素，当然就比同样图像但只含40万像素的图片来得清晰，逼真。 在数字技术时代，人们则用像素来表达电视画面技术质量这样的概念，常听到的是这幅图像是720×480像素、那幅图像是1280×720像素等。什么是像素呢？就是一幅电视画面，将其分解成若干个小点，这种小点称为像素。很显然，同一幅图像，分解成的小点越多，对原有画面的信息保存得也就越多，反过来说，组成图
《数字电视与图像通信》教学大纲 一、课程编号：0503009 二、课程名称：数字电视与图像通信（DigitalTVandImageCommunication） 三、学分、学时：3学分、48学时 四、教学对象：电子信息工程、计算机科学与技术、通信工程 五、开课单位：电气学院电子信息工程系 六、先修课程：信息论、概率论、通信原理、数字信号处理等 七、课程性质、作用、教学目标 数字电视与图像通信是电子信息、计算机通信类专业本科学生的必修课。 通过这门课的学习，使学生掌握数字电视的基本原理、图像信号的分析方法和压缩编码技术，掌握图像通信方式以及图像信息交换和通信网的基本概念，以拓宽学生的知识面和增加他们的知识储备，为以后的深造学习打下良好的基础。 本课程的教学目标是让学生全面地掌握数字电视图像信号从摄取、编码、网络传输、到接收的整个过程中所包含的关键技术、最新理论和技术成果，全面了解图像通信网络的类型、原理及其实现方式。 八、教学内容基本要求 数字电视概论 1.1 数字电视的基本特点及其分类 1.2 数字电视系统的结构特点及其关键技术 1.3 数字电视的传输系统及其关键技术 1.4 数字电视的非线形编辑 1.5 数字电视信号的接收 1.6 图像通信系统的基本组成 1.7 数字电视与图像通信的发展概况 教学要求：通过此章的学习使学生掌握数字电视的基本特点和图像通信系统的基本组成，了解数字电视及其传输系统中的关键技术，了解数字电视与图像通信系统的发展趋势。 数字电视信号的摄取与数字化描述 2.1 视觉原理 2.2 图像信号的数字化过程 2.3 视频模数转换器（ADC） 2.4 视频数模转换器（DAC） 2.5 数字图像信号的表示方法 教学要求：掌握数字图像信号的数字化过程及表示方法，了解人类视觉特性对图像信号表示方法的影响。 图像信号的信源编码 3.1 图像信号的相关性 3.2 预测编码 3.3 变换编码 3.4 子带编码的基本原理 3.5 熵编码 3.6 数字图像信号压缩理论中的率失真函数 3.7 图像压缩编码的国际标准 3.8 压缩编码算法性能的评价 教学要求：理解图像信号压缩编码的必要性和可行性；掌握各种编码方法的基本思想和实现
基于数字图像处理的车牌识别系统 言经官 电气学院电子112 摘要：车牌识别系统（License Plate Recognition 简称LPR）技术基于数字图像处理，是智能交通系统中的关键技术，同时他的发展也十分迅速，已经逐渐融入到我们的现实生活中。文章介绍了车牌识别系统的意义、图像去噪处理以及图像二值化方法,并通过仿真试验模拟了图像处理的过程。本文所做的工作在于前期的图像预处理工作。本次设计着重在于图像识别方面, 中心工作都为此而展开,文中没有进行车牌的定位处理,而是采用数码相机直接对牌照进行正面拍照,获取原始车牌图像。之后利用Matlab编程对图片进行了大小的调整、彩色图片转化成灰度图片、图片去噪、以及图片二值化等工作。其中,去噪与二值化是关系图像识别率的关键。 关键字：车牌识别系统；图像预处理；字符识别；Matlab；去噪；二值化 引言 智能交通系统（ITS）是当今世界交通管理体系发展的必然趋势，而作为智能交通系统中的重要组成部分之一的车牌自动识别技术，目前已被广泛应用于城市道路监控、高速公路收费与监控、小区与停车场出入口管理、公安治安卡口等场合，成为研究的热点。 伴随我国国民经济的高速发展，国内高速公路、城市道路、停车场建设越来越多，对交通控制，安全管理的要求也日益提高。因此迫切需要采用高科技手段,对违法违章车辆牌照进行登记, 在这种情况下，作为信息来源的自动检索，图像识别技术越来越受到人们的重视。车牌识别系统的出现成为了交通管制必不可少的有力武器。 1 车牌识别系统的目标 利用计算机等辅助设备进行的自动汽车牌照自动识别就是在装备了数字摄像设备和计算机信息管理系统等软硬件平台的基础之上，通过对车辆图像的采集，采用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术，在图像中找到车牌的位置，提取出组成车牌号码的全部字符图像，再识别出车牌中的文字、字母和数字，最后给出车牌的真实号码。国外的车牌识别研究始于80 年代，90 年代始已有不少成套的产品出现。由于我国车牌的组成及组合的方式与国外的车牌不一致，使得我们不能直接使用国外的车辆牌照识别系统，而必须针对我国车牌重新设计相应的车辆牌照识别系统。车牌识别的使用环境、背景各有差异，目前还没有一种算法能在不同环境、各种复杂背景条件下达到非常高的车牌识别率，因而车牌识别技术仍然是研究的重点。 2 MATLAB 及其图像处理工具概述 MATLAB 是MAT rix LABora tory( 矩阵实验室) 的缩写, 是Ma thWorks 公司开发的一种功能强、效率高、简单易学的数学软件。MATLAB 7. 1 是一套功能十分强大的工程计算及数据分析软件, 其应用范围涵盖了数学、工业技术、电子科学、医疗卫生、建筑、金融、数字图像处理等各个领域。MATLAB 的图像处理工具箱, 功能十分强大, 支持的图像文件格式丰富, 如* .BMP、* . JPG、* . JPEG、* . GIF、* . ti;f% 95% 94、* . ti;f%95%94F、* . PNG、* . PCX、* . XWD、* . HDF、* . ICO、* .CUR 等。本文将给出MATLAB的图像处理工具箱中的图像处理函数实现图像处理与分析的应用技术实例。
高清数字电视的格式标准720p 720P是美国电影电视工程师协会(SMPTE)制定的高等级高清数字电视的格式标准，有效显示格式为：1280×720.SMPTE(美国电影电视工程协会)将数字高清信号数字电视扫描线的不同分为1080P、1080I、720P(i是interlace,隔行的意思，p是Progressive,逐行的意思)。720P是一种在逐行扫描下达到1280×720的分辨率的显示格式。是数字电影成像技术和计算机技术的融合。 一、简介 数字电视的发展从1080i到720p再到1080p 1080i和720p同是国际认可的数字高清晰度电视标准。原NTSC国 家采用的是1080i/60Hz格式，与NTSC模拟电视场频相同。而欧洲以及中国等一些原PAL制国家则采用了1080i/50Hz模式，场频与PAL模拟电视相同。至于720p，则由于IT 厂商更深的渗透到了电视行业而成为了一个可选的标准，目前开始在以光盘为载体的HDTV 播放机领域拓展地盘。 二、发展实例 以日本数字电视标准为例，按照显示格式的不同，共分为以下5种规格： D1：480i格式，和NTSC模拟电视清晰度相同，行频为15.25kHz D2：480P格式，和逐行扫描DVD规格相同，行频为31.5kHz D3：1080i格式，分辨率为1920×1080i/60Hz，行频为33.75kHz D4：720p格式，分辨率为1280×720p/60Hz，行频为45kHz D5：1080p格式，分辨率为1920×1080逐行扫描，专业格式 其中以D3的1080i作为高清晰度电视的基本格式，但是也兼容720p格式的播放。而D5规格的1080p则作为高级的专业模式，普遍应用于电视台、电影制作。电视台发送的1080i 和720p电视信号都是由1080p信号源转换播出的。 可以看出，1080p是一个事实上存在的标准，但是1080p目前并不是民用领域使用的标准。1080p不是只有一种60Hz场频，其实真正应用得最多的是24Hz、25Hz、30Hz三种场频规格。我们知道电影是以每秒24幅的方式播放胶片的。以1080p/24Hz方式拍摄的数字图像可以无损失的传送到DLP/D-ILA等数字电影投影机上，以电影格式播放。1080p/24Hz是为电影准备的一种格式。
第一章绪论 课后4. 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。 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. 什么是图像识别与理解？ 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，进而将检测出来的人脸区域进行分析，确定其是否是该犯罪分子。 3. 简述图像几何变换与图像变换的区别。 ①图像的几何变换：改变图像的大小或形状。比如图像的平移、旋转、放大、缩小等， 这些方法在图像配准中使用较多。 ②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。比如傅里叶变换、小波变换等。
4.一个数字图像处理系统由哪几个模块组成？ 答：一个基本的数字图像处理系统由图像输入、图像存储、图像输出、图像通信、图像处理和分析5个模块组成 5.连续图像和数字图像如何相互转换？ 答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。这样，数字图像可以用二维矩阵表示。将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号，再由模拟/数字转化器（ADC）得到原始的数字图像信号。图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值（可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。 6.采用数字图像处理有何优点？ 答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点： 1．具有数字信号处理技术共有的特点。（1）处理精度高。（2）重现性能好。（3）灵活性高。2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果。 3．数字图像处理技术适用面宽。 4．数字图像处理技术综合性强。 7.数字图像处理主要包括哪些研究内容？ 答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。 8.常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点？ 答．目前图像处理系统开发的主流工具为Visual C++（面向对象可视化集成工具）和MATLAB 的图像处理工具箱（Image Processing Tool box）。两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。 Microsoft 公司的 VC++是一种具有高度综合性能的面向对象可视化集成工具，用它开发出来的 Win 32 程序有着运行速度快、可移植能力强等优点。VC++所提供的 Microsoft 基础类库 MFC 对大部分与用户设计有关的 Win 32 应用程序接口 API 进行了封装，提高了代码的可重用性，大大缩短了应用程序开发周期，降低了开发成本。由于图像格式多且复杂，为了减轻程序员将主要精力放在特定问题的图像处理算法上，VC++ 6.0 提供的动态链接库ImageLoad.dll 支持B MP、JPG、TIF 等常用6种格式的读写功能。 MATLAB 的图像处理工具箱 MATLAB 是由 MathWorks 公司推出的用于数值计算的有
实验一、图像的输入、输出和显示 一、实验目的： 熟悉由图像输入设备、图像处理设备及图像输出设备组成的数字图像处理系统。熟悉MATLAB软件开发环境。学习MATLAB编程环境下对图像的输入输出操作、颜色分量的理解、格式转换操作以及对图像的像素级运算操作。 二、实验设备： 计算机、matlab 7.0软件 三、实验原理 利用MATLAB图像处理工具箱中的函数，在MATLAB编程环境下，1）实现对彩色图像的颜色分量的操作；2）实现将彩色图像转换为灰度图像；3）实现对灰度图像的象素级运算，改变指定象素的灰度级。 四、实验内容： 1．将自己在课前准备好的真彩色图像文件输入计算机，运行MATLAB集成开发环境。 2．在MATLAB编程环境下，读取和显示该真彩色图像，通过对其颜色分量进行操作而显示仅保留G颜色分量的图像，并存入另一个文件； 3．将该真彩色图像转换为灰度图像，并显示； 4．对灰度图像进行象素级运算，使位于101-200行，101-200列的矩形区域内的像素的灰度值减半，显示运算结果； 5．将以上4种图像在同一窗口显示。 1 clc clear A=imread('C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\greens.jpg') subplot(2,2,1); imshow(A);title('原始图像'); A(:,:,1)=0; A(:,:,3)=0; subplot(2,2,2); imshow(A);title('保留G颜色图像');
imwrite(A,'C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\1.jpg'); B=rgb2gray(A); subplot(2,2,3); imshow(B);title('灰度图象'); imwrite(B,'C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\2.jpg') for i=101:200 for j=101:200 B(i,j)=uint8(0.5*double(B(i,j))); end end subplot(2,2,4); imshow(B);title('灰度值减半的图像'); imwrite(B,'C:\MATLAB7\toolbox\images\imdemos\3.jpg'); 原始图像保留G颜色图像 灰色图像灰度值减半的图像
数字（高清晰度）电视标准体系（概况） 数字电视基础标准GB/T7400.11 数字电视术语GY/T134 数字电视图像质量主观评价方法GY/T144 广播电视SDH 干线网管理接口协议GY/T145 广播电视SDH 干线网网元管理信息模型规范GY/Z174 数字电视广播业务信息（SI）规范GY/Z175 数字电视广播条件接收系统（CA）规范演播室参数标准GB/T 14857 演播室数字电视编码参数规范GB/T 17953 4∶2∶2 数字分量 图像信号的接口GY/T 155 高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值GY/T 156 演播室数字音频参数GY/T 157 演播室高清晰度电视数字视频信号接口GY/T 158 演播室数字音频信号接口GY/T 159 4∶4∶4 数字分量视频信号接口GY/T 160 演播室数字电视辅助数据信号格式GY/T 161 数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范GY/T 162 高清晰度电视串行接口中作为附属数据信号的24 比特数字音频格式B11 GY/T 163 数字电视附属数据空间内时间码和控制码的格式B12 GY/T 164 演播室串行数字光纤传输系统B13 GB/T14919 数字声音信号源编码技术规范B14 GB/T14920 四声道数字声音副载波系统技术规范B15 GY/T167 数字分量演播室的同步基准信号B16 GY/T165 电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法视频编码及复用标准GB/T 17975.2 信息技术――运动图像及其伴音信号的通用编码MPEG- 2 视频标准在数字（高清晰度）电视广播中的实施准则(征求意见稿) MPEG-2 系统标准在数字（高清晰度）电视广播中的实施准则(征求意见稿) 信道编码及调制标准GB/T 17700-1999 卫星数字电视广播信道编码及调制标准GY/T170- 2001 有线数字电视广播系统信道编码及调制规范GY/T14 3 有线电视系统调幅激光器发送机和接收机入网技术条件和测量方法GY/T146 卫星数字电视上行站通用规范GY/T147 卫星数字电视接收站通用技术要求GY/T148 卫星数字
第一章 1.你对信息技术如何理解？信息时代的概念是什么？ 答：信息技术是研究完成信息采集、加工、处理、传递、再生和控制的技术，是解放、扩展人的信息功能的技术。概念是信息技术为核心推动经济和社会形态发生重大变革。 2.NII GII的含义是什么？ 答：NII国家信息基础结构行动计划。GII全球信息基础设施。 3.现代通信的基本特征是什么？它的核心是什么？ 答：现代通信的基本特征是数字化，核心是计算机技术。 4.数字通信与模拟通信的主要区别是什么？试举例说明人们日常生活中的信息服务，哪些是模拟通信，哪些是数字通信。 答：模拟信号的电信号在时间上、瞬时值上是连续的，模拟信号技术简单，成本低，缺点是干扰严重，频带不宽、频带利用率不高、信号处理难、不易集成和设备庞大等。数字信号在时间，瞬时值上是离散的，编为1或0的脉冲信号。 5.数字通信的主要特点有哪些？ 答：数字通信便于存储、处理；数字信号便于交换和传输；数字信号便于组成多路通信系统；便于组成数字网；数字化技术便于通信设备小型化、微型化；数字通信抗干扰性强，噪声不积累。 6.为什么说数字通信抗干扰性强？噪声不积累？ 答：在模拟通信中，由于传输的信号是模拟信号，因此
很难把噪声干扰分开而去掉，随着传输距离的增加，信号的传输质量会越来越恶化。在数字通信中，传输的是脉冲信号，这些信号在传输过程中，也同样会有能量损失，受到噪声干扰，当信噪比还未恶化到一定程度时，可在适当距离或信号终端经过再生的方法，使之恢复原来的脉冲信号，消除干扰和噪声积累，就可以实现长距离高质量的通信。 7.你对网络全球化如何理解？它对人类生活将带来什么样的影响？ 答：我认为网络全球化是以内特网为全球范围的公共网，用户数量与日俱增，全球各大网络公司抢占内特网网络资源，各国政府高度重视，投资研发的网络，全球网络化的发展趋势是即能实现各国国情的应用服务，又能实现突破地区、国家界限的世界服务，使世界越来越小。 8.什么是现代通信？它与信息网关系如何？ 答：现代通信就是数字通信系统与计算机融合，实现信源到信宿之间完成数字信号处理、传输和交换全过程。 信息网是多种通信系统综合应用的产物，信息网源于通信系统，但高于通信系统，通信系统是各种网不可缺少的物质基础。通信系统可以独立地存在并组成网络，而通信网不可能离开系统而单独存在。 9.信息网的网络拓扑结构有哪几种类型，各自有何特点？ 答：有星型网，以一中点向四周辐射，现在的程控交换局与其所在的各电话用户的连线就是这种结构。
论文（设计）题目： 基于MATLAB的数字图像处理系统设计 姓名宋立涛 学号２０１２１１８６７ 学院信息学院 专业电子与通信工程 年级２０１２级 ２０１３年６月１６日
基于MATLAB的数字图像处理系统设计 摘要 MATLAB 作为国内外流行的数字计算软件，具有强大的图像处理功能，界面简洁，操作直观，容易上手，而且是图像处理系统的理想开发工具。 笔者阐述了一种基于MATLAB的数字图像处理系统设计，其中包括图像处理领域的大部分算法，运用MATLAB 的图像处理工具箱对算法进行了实现，论述了利用系统进行图像显示、图形表换及图像处理过程，系统支持索引图像、灰度图像、二值图像、RGB 图像等图像类型；支持BMP、GIF、JPEG、TIFF、PNG 等图像文件格式的读，写和显示。 上述功能均是在MA TLAB 语言的基础上，编写代码实现的。这些功能在日常生活中有很强的应用价值，对于运算量大、过程复杂、速度慢的功能，利用MATLAB 可以既能快速得到数据结果，又能得到比较直观的图示。 关键词：MATLAB 数字图像处理图像处理工具箱图像变换
第一章绪论 1.1 研究目的及意义 图像信息是人类获得外界信息的主要来源，近代科学研究、军事技术、工农业生产、医学、气象及天文学等领域中，人们越来越多地利用图像信息来认识和判断事物，解决实际问题，由此可见图像信息的重要性，数字图像处理技术将会伴随着未来信息领域技术的发展，更加深入到生产和科研活动中，成为人类生产和生活中必不可少的内容。 MATLAB 软件不断吸收各学科领域权威人士所编写的实用程序，经过多年的逐步发展与不断完善，是近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。MATLAB 语言是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言来编写程序，比Basic、Fortan、C 等高级语言更加接近我们书写计算公式的思维方式，用MATLAB 编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题一样。它编写简单、编程效率高并且通俗易懂。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 国内研究现状 国内在此领域的研究中具有代表性的是清华大学研制的数字图像处理实验开发系统TDB-IDK 和南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件。 TDB-IDK 系列产品是一款基于TMS320C6000 DSP 数字信号处理器的高级视频和图像系统，也是一套DSP 的完整的视频、图像解决方案，该系统适合院校、研究所和企业进行视频、图像方面的实验与开发。该软件能够完成图像采集输入程序、图像输出程序、图像基本算法程序。可实现对图像信号的实时分析，图像数据相对DSP独立方便开发人员对图像进行处理，该产品融合DSP 和FPGACPLD 两个高端技术，可以根据用户的具体需求合理改动，可以分析黑白和彩色信号，可以完成图形显示功能。 南京东大互联技术有限公司研制的数字图像采集传输与处理实验软件可实现数字图像的采集、传输与处理。可利用软件及图像采集与传输设备，采集图像并实现点对点的数字图像传输，可以观察理解多种图像处理技术的效果和差别，
字电视机顶盒标准 [ 2006-10-17 09:56:00 ]标签：无 信息产业部组织制定的《数字电视接收设备术语》等25项电子行业标准于近日正式对外发布。该25项行业标准均为推荐性标准，分为术语及试验方法、接口、机顶盒、机卡分离和显示器五个方面。 考虑到当前相关产业状况，为使标准得到更好的贯彻，对该系列标准中涉及显示器清晰度指标的《数字电视液晶背投影显示器通用规范》等6项标准给予过渡期，并于2007年1月1日起实施，其余标准自颁布之日正式实施。 目前，由于显像管、聚焦等原因，绝大多数所谓的“高清”电视都没有达到国家高清晰显示器的标准，数字电视机标准明确细化规定了“高清”数字电视机显示屏幕长与宽的比例、图像屏幕清晰度等指标。有关权威人士指出，新的标准出台之后，将使得“假高清”在市场上再也没有藏身之地，从而可以有效地避免消费者由于被蒙蔽而带来的损失。 附件：批准发布的电子行业标准项目表 分类：数字电视接收设备--基础标准 分类：数字电视接收设备--接口标准
分类：数字电视接收设备--机顶盒标准 分类：数字电视接收设备--机卡分离标准 分类：数字电视接收设备--显示器标准 eg: 数字电视和高清电视是什么关系数字电视是一项全新的有线电视服务，同时数字电视还是一个庞大的家族，按照图像清晰度分类从高到低可包括：数字高清晰度电视（ＨＤＴＶ，即电影级图像）、数字增强清晰度电视（ＥＤＴＶ，即比ＤＶＤ略高的图像）、数字标准清晰度电视（ＳＤＴＶ，即ＤＶＤ级图像）以及数字普及型电视（即：ＶＣＤ级图像）等四种。可见，高清电视（ＨＤＴＶ）只不过
是数字电视家族内的一个成员。收看高清电视，必须是在实现了数字化后，在用户具备了符合要求的 电视机，通过高清机顶盒，开通高清电视频道，才能真正享受全新的高清视觉 【收藏到网摘博采百度】
数字图像处理与通信复习题 这次考试包含中英文题目，还有实验题。注意：实验题如果没做好，实验报告的成绩就会不及格！ 实验用到的MA TLAB语句的含义。 MATLAB中的命令：图像读取命令：imread、图像显示命令：imshow 图像运算：点运算：对图像的每个像素点的灰度值按一定的映射关系进行运算，得到一幅新图像的过程。模板运算： 图像增强、复原的异同：都是为了改善图像视觉效果，以及便于后续处理。只是图像增强方法更偏向主观判断，而图像复原则是根据图像畸变或退化原因，进行模块化处理。 直方图原理，作用：灰度级直方图是图像的一种统计表达，它反映了该图中不同灰度级出现的统计概率。由于图像的视觉效果与直方图有对应关系，即直方图的形状和改变对视觉的感知影响很大，因此采用直方图变换的方法可以增强图像。直方图均衡化：使得图像的灰度分布趋向均匀，图像所占有的像素灰度间距拉开，加大了图像反差，改善视觉效果，达到增强的目的。 图像变换方法特点：离散傅里叶变换：1.可分离性2.平移性质3.旋转不变性。离散余弦变换：能量主要集中在频率平面的左上角。沃尔什-哈达玛变换：变换矩阵只由＋1和－1组成，与数值逻辑的两个状态相对应，故更适用于计算机实现，同时占用空间少，且计算简单。 DCT的特点和意义：能量主要集中在频率平面的左上角。DCT用于图像数据压缩。 分割的含义：图像分割是将数字图像划分成互不相交（不重叠）区域的过程，区域是像素的连通集，是所有像素都有相邻或相接触像素的集合。 图像压缩方法的分类：从信息论角度分，无失真压缩编码和有限失真编码。按照压缩原理分，预测编码、变换编码、标量量化编码和矢量量化编码、信息熵编码、子带编码、结构编码和模型编码。JPEG实现框图，为什么要把RGB转化为YUV；直流交流量化不同，无损压缩的实现。 图像按其亮度等级的不同，可以分成二值图像和灰度图像两种。按其内容的变化性质不同，有静态图像和活动图像之分。 图像质量的含义包括两方面，一个是图像的逼真度，另一个是图像的可懂度。图像质量的评价方法主要有主观评价方法和客观评价方法。 面向硬件设备最常用的颜色空间是RGB三基色模型，而在彩色电视系统中采用的是YUV颜色空间，它包含亮度信号和色度信号。另一类是面向以彩色处理为目的的应用，常用的有HSI，构成该彩色空间的三个分量分别是色调、饱和度和强度。 数据压缩的目的是节省存储空间、传输时间、信号带宽或发送能量等。根据压缩前后能否完全恢复被压缩信源信息，数据压缩分为无损压缩和有损压缩。著名的静态图像压缩标准有JPEG等。 著名的动态图像压缩标准有MPEG等。 从信息交流的角度来看图像通信的应用大致上可以分为两类：交互式应用和广播式应用。 从网络结构的角度来看，图像通信方式可以分为两类：点对点的通信方式和多点之间的通信方式。基于IP网络的H.323是典型的视频会议标准，其视频编码标准为H.261/H.263。 基于PSTN的H.324是典型的可视电话标准，传输码率低于64kbit/s 。 采用数字图像处理有何优点？优点：具有数字信号处理技术共有的优点：处理精度高、重现性好、灵活性好。
基于VC++的数字图像处理课程设计 一、概述 本次电子课程设计是基于VC++ 6.0 MFC多文档编程编写一个图像处理软件，这个软件能够实现BMP格式图像的浏览与编辑，打开和保存。实现对图像的平滑处理,包括邻域平均法和中值滤波法。还有对图像的锐化处理，包括梯度法和拉普拉斯算子法。 BMP文件是Windows操作系统中的标准图像文件格式,可以分成两类：设备相关位图和设备无关位图，使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选外，不采用其他任何压缩，因此BMP文件所占用的空间很大。由于BMP文件格式是Windows环境交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。 图像平滑的目的是为了消除噪声，主要处理的方式有邻域平均法即通过提高信噪比，取得较好的平滑效果；空间域低通滤波采用低通滤波的方法去除噪声；以及频率低通滤波法通过除去其高频分量就能去掉噪声，从而使图像的到平滑。 图像锐化的主要目的是为了增强图像边缘、轮廓和细节，使模糊的图像变得更加清晰，颜色、细节变得鲜明突出，图像的质量有所改善，产生更适合人眼观察和识别的图像。 经过平滑的图像变得模糊的根本原因是因为图像受到了平均或积分运算，因此可对其进行逆运算（如微分运算）就可以使图像变得清晰。从频率域来考虑，图像模糊的实质是因为其高频分量被衰减，因此可以用高通滤波器来使图像清晰。 主要功能概述： 1、打开和保存8位bmp图像 2、图像平滑处理：分为邻域平均法和中值滤波法。邻域平均法中又有3*3均值滤波器 法、超限邻域平均法、n*n均值滤波器法、有选择的局部平均化。中值滤波法中有n*n中值滤波器法、十字形中值滤波法、n*n最大值滤波器法。 3、图像锐化处理：分为梯度法和拉普拉斯算子法。 二、程序流程图