1. Назвіть основні особливості зорової системи людини.
Три найбільш важливі низькорівневі властивості, що впливають на помітність стороннього шуму в зображенні: чутливість до зміни яскравості зображення, частотна чутливість і ефект маскування
Чутливість до зміни яскравості визначається в такий спосіб: випробуваному показують деяку однотонну картинку ,після того, як око адаптувалося до її освітленості I, "настроїлося на неї", поступово змінюють яскравість навколо центральної плями. Зміну освітленості продовжують доти, поки вона не буде виявлена.
Частотна чутливість ЗСЛ проявляється в тому, що людина набагато більш сприйнятлива до низькочастотного (НЧ), ніж до високочастотного (ВЧ) шуму. Це пов’язане з нерівномірністю амплітудно-частотної характеристики системи зору людини. Експериментально її можна визначити за допомогою того ж досвіду, що і при яскравій чутливості. Але цього разу в центральному квадраті змінюються просторові частоти доти, поки зміни не стануть помітними. Елементи ЗСЛ розділяють відеосигнал, що надходить, на окремі компоненти. Кожна складова збуджує нервові закінчення ока через ряд підканалів. Вирізнювані оком компоненти мають різні просторові й частотні характеристики, а також різну орієнтацію (горизонтальну, вертикальну, діагональну) . У випадку одночасного впливу на око двох компонентів з подібними характеристиками збуджуються ті самі підканали. Це приводить до ефекту маскування, що полягає в збільшенні порога виявлення відеосигналу в присутності іншого сигналу, що володіє аналогічними характеристиками. Тому адитивний шум набагато помітніше на гладких ділянках зображення, ніж на високочастотних, тобто в останньому випадку спостерігається маскування. Найбільш сильно ефект маскування проявляється, коли обидва сигнали мають однакову орієнтацію й місце розташування.
Ефект маскування в просторовій множині може бути пояснений шляхом побудови стохастичних моделей зображення. При цьому зображення представляється у вигляді марківського випадкового поля, розподіл імовірностей якого підкоряється, наприклад, узагальненому гауссівському закону.
2. Визначте узагальнену схему впровадження даних у зображення.
1) Виконати фільтрацію зображення за допомогою орієнтованих смугових фільтрів. При цьому одержимо розподіл енергії по частотнопросторових компонентах.
2) Обчислити поріг маскування на основі знання локальної величини енергії.
3) Масштабувати значення енергії впроваджуваного ЦВДЗ у кожному компоненті так, щоб воно було менше порога маскування.
3. Назвіть основні цифрові формати нерухомих зображень.
Формат BMP. За рішенням розроблювачів формат BMP-файла не прив’язаний до конкретної апаратної платформи. Цей файл складається із чотирьох частин: заголовка, інформаційного заголовка, таблиці кольорів (палітри) і даних зображення. Якщо у файлі зберігається зображення із глибиною кольору 24 біти (16 млн кольорів), то таблиця кольорів може бути відсутньою, однак у нашому 256-кольоровому випадку вона є.
Формат GIF. "GIF" (tm) – це стандарт фірми CompuServe для визначення растрових кольорових зображень. Цей формат дозволяє висвічувати на різному встаткуванні графічні високоякісні зображення з більшою роздільною здатністю і має на увазі механізм обміну й висвічування зображень. Описаний у справжньому документі формат зображень був розроблений для підтримки теперішньої й майбутньої технології обробки зображень і буде надалі основою для майбутніх графічних продуктів CompuServe.
Формат TIFF. У TIFF конкретні поля ідентифікуються за допомогою унікального тегу. Це допускає присутність або відсутність конкретних полів у файлі залежно від вимог конкретного завдання. TIFF-файл починається з 8-байтового заголовка файла (Image File Header), що вказує на одну або кілька директорій файла (Image File Directories). Директорії містять інформацію про зображення і покажчики на дані самого зображення.
Формат JPEG. JPEG з’явився методом стиску, що дозволяє стискати дані повнокольорових багатоградаційних зображень із глибиною від 6 до 24 бітів/піксел з досить високою швидкістю та ефективністю. Сьогодні JPEG – це схема стиску зображень, що дозволяє досягти дуже високих коефіцієнтів стиску. Правда максимальний стиск графічної інформації, як правило, пов’язаний з певною втратою інформації. Тобто для досягнення високого ступеня стиску алгоритм так змінює вихідні дані, що одержуване після відновлення зображення буде відрізнятися від вихідного (стисливого). Цей метод стиску використовується для роботи з повнокольоровими зображеннями високої фотографічної якості. JPEG не був визначений як стандартний формат файлів зображень, однак на його основі були створені нові або модифіковані існуючі файлові формати.
Формат JFIF. JPEG позначає розглянутий вище алгоритм стиску, а не конкретний формат подання графічної інформації. Практично будь-яку графічну інформацію можна стиснути за таким алгоритмом. Формат файлів, що використовують алгоритм JPEG, формально називають JFIF (JPEG File Interchange Format). На практиці дуже часто файли, що використовують JPEG-стиск, називають JPEG-файлами. На основі JPEG-методу стиску побудовані численні формати, наприклад, формат TIFF/JPEG, відомий як TIFF 6.0, TIFF, QuickTime та ін. Файли із графікою у форматі JPEG мають розширення *.jpg.