1.7. Описание лабораторного стенда
Ярлык для запуска программы расположен на рабочем столе.
Лицевая панель лабораторной установки приведена на рис.1, а на рис.2-4 приведены лицевые панели подпрограмм.Запускает объединенную программу «Изучение квантования коэффициентов ДКП» и «Изучение дискретно косинусного преобразования»;
«Пункт2» запускает подпрограмму «Изучение межкадровой корреляции»;
«Web-Camera» запускает программу для работы с Web- камерой;
Рис.2 Лицевая панель подпрограммы «Изучение квантования коэффициентов ДКП».
1.Load,WebCam (Загрузка изображения с компьютера/с веб-камеры);
2.Исходная картинка;
3.Восстановленная картинка;
4. Количество уровней квантования (в бит);
5. Индикатор PSNR;
6. Кнопка переключения между подпрограммами.
Рис.3 Лицевая панель подпрограммы «Изучение ДКП».
1.Load,WebCam (Загрузка изображения с компьютера/с веб-камеры);
2.Исходное изображение;
3. Преобразованное изображение;
4. Кнопка «Очистить» выключает все элементы матрицыкоэффициентов ДКП;
5.Кнопка «Установить всё» включает все элементы матрицыкоэффициентов ДКП;
6.Индикатор MSE;
7.Матрицы коэффициентов ДКП соответствующие трем компонентам
(2 цветоразностные компоненты (Cb, Cr) и яркостная(Y)).
Рис.4 Лицевая панель подпрограммы «Изучение межкадровой корреляции».
1. Загрузка видеопоследовательности;
2. Выбор типа изображения(Ч\Б или цветное);
3. Исходная видеопоследовательность;
4. Сдвинутый кадр;
5. Разностная информация;
6. Период смены кадров;
7. Выбор сдвига между кадрами;
8. Количество кадров в последовательности;
9. Номер текущего кадра;
10. Размер текущего кадра (в байтах).
1.8. Домашнее задание
В этом разделе приводится пример варианта домашнего задания к лабораторной работе.
Изучить работу лабораторного стенда, конспект лекций и рекомендуемую литературу, обратив внимание на следующие вопросы:
Цифровое представление двумерного изображения.
Теорема Котельникова.
Преобразование аналогового сигнала в цифровой (три этапа преобразования - дискретизация, квантование и кодирование).
Достоинства и недостатки цифровой обработки.
Структурная схема сжатия на примере стандарта MPEG 1.
Преобразование цветового представления растрового изображения.
Дискретное косинусное преобразование.
Квантование как средство управления соотношением качество-сжатие.
Структура потока данных MPEG.
Межкадровое предсказание движения.
Сжатие информации после компенсации движения.
Оценка качества восстановленного изображения.
2) Изобразить структурную схему сжатия в стандарте MPEG 1.
3) Изобразить пространственно - дискретизирующую функцию и спектр дискретизированного изображения.
4) Произвести дискретизацию заданного сигнала изображения, его квантование и кодирование. Заданный сигнал является аналоговым и
задаётся функцией
Пример решения такого задания продемонстрирован на рис. 5.
Рис.5 а) Исходный непрерывный сигнал.
б) Дискретизированный и квантованный сигнал.
в) Кодирование сигнала.
5) В Math Cad ввести матрицу 8х8 приведенную ниже, и произвести вычисление коэффициентов дискретно-косинусного преобразования (ДКП).
Варианты матриц:
6) Для полученных в предыдущем пункте коэффициентов ДКП, произведите обратное преобразование.Сравните полученную матрицу с исходной. Проверьте - совпадают ли все элементы матрицы, если все совпадают - вычисления произведены правильно.
7) Удалите ВЧ коэффициенты матрицы, и замените их «0» -значениями. Произведите обратное преобразование по формуле (25). Используя метод объективной оценки, в соответствии с - MSE, PSNR, произведите сравнение исходной и полученной матрицы.
8) Произведите округление полученных в пункте (5) коэффициентов по формуле (до 4 или 2 бит).
Произведите обратное преобразование ДКП, и восстановите матрицу.
Сравните по методам - MSE, PSNRвосстановленную с исходной.