- •Содержание
- •Лабораторная работа № 1 «Изучение основ методов компрессии видеоизображения»
- •1.1.Структурная схема системы цифровой обработки сигналов
- •1.2 Изображения, как двумерный массив
- •1.3. Основные преобразования при квантовании и дискретизации изображений
- •1.3.1. Дискретизация
- •1.3.2. Квантование
- •1.3.3. Шумы квантования
- •1.4 Дискретное косинусное преобразование.
- •1.5 Оценка восстановленного изображения.
- •1.5.1 Субъективные оценки качества.
- •1.5.2 Объективные оценки качества.
- •1.6 Описание лабораторной работы
- •1.7. Описание лабораторного стенда
- •1.8. Домашнее задание
- •1.9. Порядок выполнения работы
- •1. «Изучение квантования коэффициентов дкп»
- •2. Изучение дискретного косинусного преобразования
- •3. «Изучение межкадровой корреляции».
- •1.10. Содержание отчета
- •1.11. Контрольные вопросы:
- •Cписок используемой литературы
- •Лабораторная работа № 2 «Фильтрация цифровых изображений»
- •Методы цифровой фильтрации изображений.
- •1.1 Фильтры низких частот:
- •1.2 Фильтры высоких частот:
- •2.2. Методика проведения лабораторной работы
- •2.2.1. Порядок выполнения домашней подготовки .
- •2.2.2. Порядок проведения лабораторной работы.
- •2.1. Линейная фильтрация:
- •2 .1.1.Фильтр Лапласа:
- •2.1.2.Градиент-фильтр:
- •2.1.3.Гауссов фильтр:
- •2.1.4.Сглаживающий фильтр:
- •2.1.5. Сделайте выводы по проделанному пункту:
- •2.2 Ранговый фильтр
- •2.3. Частотные фильтры.
- •2.3. Список контрольных вопросов
- •Лабораторная работа № 3 «Сравнительный анализ дискретного косинусного и дискретного Вейвлет преобразований изображений»
- •Преобразование Фурье
- •Оконное преобразование Фурье
- •2. Дискретное косинусное преобразование
- •3. Вейвлет-преобразование
- •4.Методы оценки качества изображений
- •Индекс ssim
- •4.2. Коэффициент сжатия изображения
- •4.3. Мера потерянного объема информации
- •5. Общий вид лабораторного стенда.
- •6. Методика проведения лабораторной работы
- •6.1. Домашнее задание
- •Лабораторное задание
- •Содержание отчета: Отчет должен содержать: цель работы, домашнюю подготовку всех членов бригады, результаты проведения экспериментов (таблицы, графики, значения), подробные выводы.
- •6.3. Список контрольных вопросов
1.9. Порядок выполнения работы
1. «Изучение квантования коэффициентов дкп»
Нажмите кнопку «Изучение квантования коэффициентов ДКП и Изучение дискретно косинусного преобразования», запустится объединенная программа. По умолчанию, вначале открывается подпрограмма «Изучение квантования коэффициентов ДКП»
Выберите картинку из предложенных. Установите кол-во уровней квантования 8 бит (максимально возможное). Затем уменьшайте кол-во уровней квантования, параллельно делая выводы о качестве картинки. Субъективную оценку качества восстановленного изображения производить по методу «шкалы деградации с двумя стимулами».
Метод "шкалы деградации с двумя стимулами"
Каждый студент оценивает деградацию изображения после обработки одним числом по пятибалльной шкале и заносит результаты в отчет:
1 - очень раздражает;
2 - раздражает;
3 - слегка раздражает;
4 - заметно, но не раздражает;
5 – незаметно;
Параллельно в отчет заносятся результат объективной оценки: PSNR
Произвести данные операции для двух других картинок.
Сделать выводы о соотношении объективных и субъективных оценок. Пояснить, почему разняться оценки для разных изображений.
Так же предлагается оценить и сравнить объективную оценку для аналогичного черно-белого изображения.
2. Изучение дискретного косинусного преобразования
Переключите кнопку Quantum на DСT, запустится подпрограмма «Изучение дискретно косинусного преобразования».
Выберите картинку из предложенных.
-Исключайте из матриц коэффициенты ДКП отвечающие за ВЧ составляющие. Исключение производиться по методу «сканирование зигзагом» - рис.6. Субъективную оценку качества восстановленного изображения производить по методу «двух стимулов». Параллельно в отчет заносятся результат объективной оценки: MSE.
Рис.6 Сканирование зигзагом
Произвести данные операции для трех других картинок.
Сделать выводы о соотношении объективных и субъективных оценок; пояснить - почему разнятся оценки для разных изображений.
-Исключайте из матриц коэффициенты ДКП отвечающие за НЧ составляющие. Исключение производится по методу «сканирование зигзагом» рис.6. Субъективную оценку качества восстановленного изображения производить по методу «шкалы деградации с двумя стимулами». Параллельно в отчет заносятся результат объективной оценки: MSE.
Произвести данные операции для трех других картинок.
Сделать выводы о соотношении объективных и субъективных оценок; пояснить - почему разнятся оценки для разных изображений.
Сделать выводы о том, как влияют НЧ и ВЧ коэффициенты ДКП на качество картинки. Критерии оценок объективные и субъективные. Как они взаимосвязаны. На каких картинках эта взаимосвязь больше, на каких меньше?
3. «Изучение межкадровой корреляции».
Нажмите кнопку «Изучение межкадровой корреляции»,запустится соответствующая подпрограмма.
Выберите последовательность «Теннис».
Наблюдайте за изменением разностной информации. Зафиксируйте, между какими кадрами имеется наибольшая и наименьшая корреляция. Зафиксируйте средний объем передаваемой информации в зависимости от типа изображения: цветное/черно-белое. Меняйте сдвиг между кадрами, используя следующие значения (1,5,10) . Как изменяется разностная информация?
Выберите последовательности «Клара», «Сад цветов», «Контроль холла», «Футбол». Проделайте те же операции, что и с последовательностью «Теннис».
Ответьте на вопросы:
1) Какая видеопоследовательность менее коррелированна, а какая более и почему?;
2) В какой видеопоследовательности более заметно изменение сдвига между кадрами и почему?;
3) Чем обусловлены всплески и провалы в разностной информации?;
Необходимо рассмотреть три типа видеопоследовательности: сильно коррелированную, слабо коррелированную и смешанную.
Ответьте на вопросы.