Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 13
Текст из файла (страница 13)
ЬСн щээ в зависимости от значения порога восприятия бц Аэ классов зквивалентности Аэ, каждыр класс Аэ объединяет элементы изображения, для которых зна- чения порогов зрительного восприятия принадлежат некоторой области Лб<21 нз интервала возможных зна- чений б)щ<о до бгюэ„< соответственно атому значению 55<21 выбирается 5С<э) и шкала квантования 2<21 для К каждого класса эквивалентности. Для указанных пред- ставлений изображения определено ега информационное описание.
Число элеиентов изобРажениЯ Мо<б~ опРеде- ляется минимальным шагом дискретизации ЬСл, значе- ние которого выбирают, исходя из разрешакыцей способности зрения и технической системы передачы изображений по пространственным коордннатам изображения х и у. Для заданных размеров кадра иэображения Я и ЬСлх««ЛСл — — ЬСл значение Ноем=о?ЬСля. Значение Н (и) опРеделЯет сРеднее количество информации в одном элементе щ изображе- ния. Для минимального шага квантования по свето- техническим координзтам ЬС„ю бСяь и ЬСнр и шкалы квантования „' будут соответственно равны Лш Ль н Ер.
Тогда среднее количество информации в изобра- жении — энтропия изображения [15) <«1 1" общ У(А„)= ~ч'~~ (Н [Аь (!) [Ах (! — 1), ..., Ас (!Ц+ 1' +Н [Ах(!) [Аь(! — !), .... Аь(!Ц+ +Н[А (<) ! А <! — !), ..., Ар(!Ц), где Н[ ) — условная энтропия по светотехническим па- раметрам 5, )„ р< А(1) — квантоваыные значения каж- дого из этих параметров для элемента изображения ог, т. е, Аэ(1) 62ы А (1) 621, Аэ(1)ОХр. Если числа эле- ментов, предшествующих данному, не ограничено, то энтропия элемента изображения Н(а) = Н~А (1) ! оо)+ +И„[А(1)) )+Нэ[А(1)<оо), и энтРОпиЯ всего изобРаже- ния, представленного совокупностью А„дискретных элементов ог: Я У (А ) ж 5С 1 (Нс [А (1) [ оо ) + Нэ, [А (1) [ оо [+ +Н,[А (О [ )). Реально для случая поэлементыой развертки изобра- жения и числа й последовательных предыдущих эле- ментов [15) можно принять Н[А(1)!оо)тН[А(1)[А(!в — 1),...,А(! — Й)].
Известны следующие оценки энтропии изображений, передаваемых поэлементно [20]: для Хх=64 (6 бит/отсчет) получено Нь[АЯ]= =4,4 бит/эл., НтдАЯ]А(! — 1Ц=1,9 бит/эл. и Нх[А(!)] [А(1 — 1), А(! — 2Ц=1,5 бит/элп для Ег,=256 (8 бит/отсчет получено Нх[АЯ]= =641 бит/эл. и Нх[АЯ]А(1 — !Ц=404 бит/эл. Эти результаты позволят сделать вывод, что для оценки энтропии элемента изображения существенную роль играет только небольшое число предшествующих элементов (одни — два элемента). Максимальная энтропия изображения Х„„(А„) достигается в случае, если все элементы изображения статистически независимы и их значения А(!) равновероятны.
Получаем значение энтропии изображения, бит/изобр.: Е /пах ( 4а)=йС х По8г Бх+108х Дь+1ойх Бр)см ' Я = дС х !ойх БхБьБр. д Учитывая разницу в разрешающей способности зрения по яркости и цветностн, получаем максимальное количество информации в изображении Е Е Умхх (Аа) = э !ойт Бх+ з (о8х (БЬБР). ыыдд ~~акр Информационное описание изображения, заданного совокупностью Ас областей 6„ либо А, классов эквивалентности, значительно сложнее по сравнению с полученным для совокупности элементов А„. Совокупности А„ и А, изображения могут рассматриваться как алфа. вйты укрупненных элементов (супералфавиты).
До настоящего времени информационное описание изображения в символах этих алфавитов оказывается громоздким и малопригодным для инженерной практики [15, 2Ц. 14. Р!еда Р., Шепйег 1, ШаНзНса! апа!уз1з апд сос3пй о1 со!ог ч!део з!Впа! // Ас1а Е!ес(гопюа.— 1976.— Чо1. 19.— Х 4.— Р. 277 — 287. 15. Пратт У. Цифровая обработка изображений. Ки. 1. Мх Мир, 1982.— 312 с. 16. Цифровое телевидение. Под ред.
проф. Кривошеева М. И.— Мх Связь, 1980.— 264 с. 17. Сорока Е. 3. Измерение межкадровой корреляции телевизионного изображения // Электросвязь.— 1965.— С. 77 — 79. 18. Жабик А. М., Малыгин В. А., Шерайзин С. М. Заковы распределения вероятностей тонкой структуры изображений // Радиотехника. — 1979. — Т. 34, № 1.— С. 69 — 73. 19. Колобков В. С.
Статистические параметры сигналов изображений морского дна // Техника средств связи, сер. Техника телевидения. — 1983. — Вып. 2.— С. 90 — 97. 20, Методы передачи изображений. Под ред. У. К. Прэтта. — Мл Радио и связь, 1983. — 264 с. 21. Коган И. М. Прикладная теория внформации.— Мл Радио и связь, 1981.— 216 с. 4.6. Принцилы телевидения 1.6.1.
Дисиретизации изображеиийч 1. 1. Пространственно-времени ая. Электрическая передача изображений имеет сходство с электрической передачей звуков (рис. 1.6.1,а). Но есля построить систему для передачи изображений (рис. 1. 6. 1,б), заменив микрофон М и телефон ТФ (рис. 1.6,а) соответственно на фотоэлемент ФЭ и Спнеон ннтературы 1. Моль А., Фукс В., Касслер М.
Исскусство в ЭВМ.— Мл Мир, 1975.— 556 с. 2. Шеннон К. Работы потеории информации и кибернетике.— Мл ИИЛ, 1963.— 830 с. 3, Бауэр Ф. Л., Гооз Г. Информатика.— Мл Мир, 1976.— 486 с. 4. Темников Ф. Е., Афонин В. А., Дмитриев В. И. Теоретические основы информационной техники.— — Мх Энергия, 1979.— 512 с. 5. Шерайзин С. М. Множественное описание телевизионных сообщений и сигналов Н Труды учебных институтов связи, сб.
Теория передачи информации по каналам связи. — 1984. — С. 45 — 51. 6 Вулих Б. 3. Введение в функциональный анализ. Мх Наука, 1967.— 4!5 с. 7. Шерайзии С. М. Адаптивная коррекция и фильтрация телевизиояных изображений // Труды НИИР.— 1982.— Вып. 1.— С. 98 — 103. 8. Пратт У. Цифровая обработка изображений.— Мл Мир, 1982.— Кн. 2.— 480 с. 9. ао1чпзоп Ч. К., 8айизоп О.
А Епсод(пй о1 1шайез Вазед оп а !чпо-сошропеп! 5зпгсе Моде! Н 1ЕЕЕ Тгапз. Соппппп.— 1977.— Чо1. 25, Х 11.— Р. 1251 †12. 10. Нетравалн А. Н., Лимб дж. О. Кодирование изображений // Обзор. ТИИЭР.— 1980.— Т. 68, № 3. — С. 76 — 124.
11. Красильников Н. Н. Теория передачи и восприятия изображений. М.: Радио и связь, 1986. — 248 с. 12. Новик Д. А. Эффективное кодирование. Мх Энергия, 1965. — 236 с. 13. Коган И. М. Прикладная теория информации. Мх Радио н связь, 1981.— 2! 6 с. а) Рпс. 1.З.1. Схсмы пхемсптсрных сметам передачи: а — хпухх; б — мхсбражсммх лампу накаливания Л, то на приемном конце удастся получить информацию только об освещенности (яркости) передаваемого изображения.
Для получения полной информации передаваемое изображение необходимо разбить на элементармые участки в передавать информацию отдельно от каждого из них [1], причем яркость и пределах границ участка считать постоянной. Разобьем поле плоского (двумерного) иэображения (рис. 1.6.2) вертикальными и горизонтальными ливнями на Н элементарных участков со стороной б (осуществим дискретизацию изображения) и будем считать, что в пределах каждого из них, который назовем элементом раздожемия или изображения, лучистый поток воспринимается как интегральная величина.
Для передачи по каналу связи необходимо сообщить номер элемента и его освещенность (яркость). Число оттенков (градаций яркости) зависит от характера изображения. Для получения высококачественного ТВ изображения достаточно передать около 80 градаций яркости [2]. При передаче изображения рис. 1.6.2. все градации 29 12д4557дд ЮПФЮ/ЬЮЮПЮЮ2//Ю22Ы24 Ю П Ю 9 /4 Ю Ю Рис. 1.б.х. К вопросу и передаче элементов иэпбражеиип яркости можно пронумеровать: черному присвоить номер 1, темно-серому 2 и так далее до белого (всего в данном случае т=6). Для передачи цветного изображения задача усложняется, так как кроме сведений о двух координатах элементов разложения и яркости необходимо передать сведения о его цветности (цветовом токе и насыщенности). Определяя координаты цветности по цветовому треугольнику, можно передать и цветное изображение. Чем меньше размеры элементов изображения и чем больше этих элементов, тем точнее соответствует принятое изображение оригиналу.
Увеличение числа элементов разложения улучшает его четкость, повышает разборчивость деталей, но приводит к усложнению и удорожанию ТВ системы. Поэтому для системы ТВ вещания исходят из того, что число элементов разложения не должно пре- ВЫШатЬ НЕКОтОрОГО ЗНаЧЕНИя ЬГш,ш За ПрЕдЕЛаМИ КОТО- рого четкость возрастает, но из-за ограниченности разрешающей способности зрения это не заметно. Оптимальное число й! определяется минимальным размером элемента изображения, внутри которого воспроизводится только средняя яркость, т. е. воспроизведение в отдельности этих элементов с определенного расстояния становится иа пределе разрешающей способности глаза.
При заданном угле рассматривания и линейной строчной развертке дегальносгь может быть определена числом Ы, при котором различимость строчной структуры оказывается на пороге разрешающей способности глаза (рис. 1.6.3). Приняв оптимальное расстояние рассматривания //Ь=б(3], определим оптимальное число строк в растре г=и/б. Определив а через Л и 5 и поставив значение 5=1', получим а= =2агс1п(Ь/25) =2агс1а(1/2.5):11', г=а/б=!1 60/1= =660. При формате кадра А=Ь/Ь=4/3, в=625 для ТВ вещания число элементов разложения детальностгь тыс. эл. Ы=йгх= (4/3) 625»ш520. Число Ь! однозначно определяется разрешающей способностью зрительного анализатора: значение Ы= =520 тыс. эл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
