Tín hiệu video, số hóa tín hiệu video

Tín hiệu video ,số hóa tín hiệu video màu RGB,số hóa tín hiệu video màu PALCấu trúc dữ liệu ảnh số ,video số Phân biệt định dạng video số và định dạng file video TÌm hiểu thuật toán xử lí chuyển đổi giữa 2 hệ màu RGBYCbCr và xây dựng ứng dụng thử nghiệm thuật toán

Nhóm 1:Tín hiệu video

Tín hiệu video,dữ liệu ảnh số ,video số

-Tín hiệu video ,số hóa tín hiệu video màu RGB,số hóa tín hiệu video màu PAL

-Cấu trúc dữ liệu ảnh số ,video số

-Phân biệt định dạng video số và định dạng file video

-TÌm hiểu thuật toán xử lí chuyển đổi giữa 2 hệ màu RGB-YCbCr và xây dựng ứng dụng thử nghiệm thuật toán

Phân công công việc

-Tín hiệu video ,số hóa tín hiệu video màu RGB,số hóa tín hiệu video màu PAL -Cấu trúc dữ liệu ảnh số ,video số

2 Đoàn khắc Hùng:

-Phân biệt định dạng video số và định dạng file video

-TÌm hiểu thuật toán xử lí chuyển đổi giữa 2 hệ màu RGB-YCbCr và xây dựng ứng dụng thử nghiệm thuật toán

I.Tín hiệu Video

1.Khái niệm,đặc điểm :

-Video:chuỗi các frame ảnh(khung hình) theo quan hệ thời gian giưa các frame,ảnh động -Tín hiệu video:

• Tính chất xung

• đơn cực,có thành phần 1 chiều.

• Tuần hoàn

• Tín hiệu video tương tự cũng như tín hiệu ảnh tính phải được số hóa trước khi đưa vào

hệ thống xử lý số Cũng như trong các hệ thống xử lý tín hiệu một chiều, quá trình số hóa tín hiệu hình ảnh cũng được chia làm 3 giai đoạn:

1.Rời rạc tín hiệu trong miền không gian hai chiều, đây là quá trình lấy mẫu

2.Số lượng vô hạn các mức xám trong tín hiệu hình ảnh tương tự được thay bằng số lượng hữu hạn các mức lượng tử đây là quá trình lượng tử hóa tín hiệu.

3.Mỗi mức lượng tử được biểu diễn bằng một số nhị phân – Mã Hóa tín hiệu

Tín hiệu Video

• Các Tham Số:

• +Tốc độ khung hình (Frame rate): 25-75 Hz

• + Số Dòng quét mặt ( Nb of scan line) : 525,625 dòng

• + Tỷ số kích thước mặt ( Aspect Ratio): 4:3

• +Quét cách dòng: Chuẩn 2:1

• +Chất lượng: Thương mại, quảng bá, chuyên nghiệp

Tín hiệu Video

• Đặc điểm

• Mang tính chất xung

• Là tín hiệu đơn cực , có thành phần 1 chiều

• Được coi là tín hiện tuần hoàn

Số hóa tín hiệu video

• 1 Số hóa tín hiệu video

+Biến đổi tương tự sang số

+Biến đổi tín hiệu video

• 2.Lấy mẫu tín hiệu video

• 3.Lượng tử hóa tín hiệu video

• 4.Mã hóa tín hiệu video

Số hóa tín hiệu video

• - Tham số của Video Số:

+ Tần số lấy mẫu (Sampling video).

+ Lượng tử hóa và kích thước mẫu (số bit/giá trị)

+ Tốc độ truyền số liệu (Data rate) (bits/s).

+ Tốc độ khung hình ( Frame rate)

+Chuẩn nén :DVI,JPEG,MPEG

+Hỗ trợ tương tác

II.Cấu trúc dữ liệu ảnh số, video số

• Ảnh số được tạo nên từ hang trăm ngàn cho đến hang triệu ô vuông nhỏ gọi là pixels

• Máy tính hay máy in chia màn hình , trang giấy thành 1 mạng lưới

chứa các ô vuôn, sau đó sử dụng các giá trị chứa trong file ảnh để

định ra mầu sắc , độ sang tối của từng pixel trong mạng lưới đó -> ảnh

số được hình thành

• Ảnh số giống như 1 bức tranh đc tạo nên từ vô số các hạt đậu được nhuộm màu Mỗi h.ạt được coi như 1 pixel

II.Cấu trúc dữ liệu ảnh số ,video số

•Pixels

- Ảnh số được tạo ra từ 1 ma trận điểm ảnh có kích cỡ bằng nhau,gọi là pixels.

↓

II.Cấu trúc dữ liệu ảnh số ,video số

•Colour

+ 3 màu cơ bản: đỏ lục lam

+ 1 số ví dụ về màu sắc , tỉ lệ cho mỗi giá trị từ 0-> 255

II.Cấu trúc dữ liệu ảnh số ,video số

2.Cấu trúc Video số

• Các tham số định dạng :

•-Tần số lấy mẫu đối với tín hiệu video

•-Lượng hóa và kích thước mẫu(số bits/giá trị)

•-Tốc độ dữ liệu(data/s)

•-Tốc độ khung hình:25-30fps

•-Các chuẩn định dạng file dữ liệu nén

•AVI,M-JPEG,H26X, mpeg1,…

Phân biệt định dạng

Video format Digital Video Format

-Resolution

-Aspect ratio:

-interlaced

format:

-NTCS (tiêu chuẩn TV USA) +Định dạng video tương tự +refresh rate: 30Hz

833x 635

-4:3

- Mỗi frame được tạo ra bởi 2 trường liên tiếp ,mỗi trường gồm 1 nửa số dòng của ảnh được quét

-HDTV:

+nghiên cứu trên HDTV ở Nhật năm 1968

+là chuẩn TV hiện nay

-High 1440 Level with 1440x1152

High level with 1920x1152 -16:9

Hệ thống qui ước sử dụng định dạng hỗn hợp.

IV.Thuật toán chuyển đổi 2 hệ màu RGB-YCbCr

1.RGB-> YcbCr

Y = 0.299R+ 0.587G + 0.144B

Cb =-0.169R - 0.331G + 0.5B

Cr = 0.5R - 0.419G - 0.081B

Thành phần G có sự đụng chạm cao nhất trên Y-channel,vì mắt chúng ta nhạy cảm nhất với màu xanh,và được theo bởi màu đỏ và lam.Khi R<G<B trong khoảng 0…255, Y cung nằm trong khoảng đo và Cb,Cr sẽ thuộc khoảng -128…127 Đôi khi giá trị 128 được thêm vào kênh Cb,Cr để làm chúng vừa với kiểu dữ liệu unsigned byte.

2.YcbCr->RGB

R=Y +1.402Cr

G=Y- 0.344Cb - 0.714Cr

B= Y+1.772Cb