网络多媒体 杜慧勤第1章 多媒体信息处理基础

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1、n1.1 多媒体的基本概念多媒体的基本概念n1.2 音频信息处理基础音频信息处理基础n1.3 图像信息处理基础图像信息处理基础n1.4 MATALAB在图像处理中的应用在图像处理中的应用第第1章章 多媒体信息处理基础多媒体信息处理基础器器披披悉悉实实侈侈洛洛答答倔倔纤纤霹霹绑绑筐筐瞳瞳踢踢遮遮固固觉觉成成池池魔魔碟碟拘拘铃铃十十北北诧诧烃烃拎拎你你惯惯健健煌煌网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n熟悉多媒体及多媒体技术的基本概念及特征。熟悉多媒体及多媒体技术的基本概念

2、及特征。n了解声音的基本特性及主观感觉。了解声音的基本特性及主观感觉。n熟悉音频、图像、视频信号数字化的过程，掌握均熟悉音频、图像、视频信号数字化的过程，掌握均匀量化的原理。匀量化的原理。n掌握彩色三要素、三基色原理及混色方法等色度学掌握彩色三要素、三基色原理及混色方法等色度学基本知识。基本知识。n理解理解RGB、YUV、YIQ、YCbCr、HSI/HSV等颜色等颜色空间的表示及转换。空间的表示及转换。n熟悉熟悉ITU-R BT.601建议的主要内容。建议的主要内容。n了解了解MATLAB在图像处理和分析领域的应用。在图像处理和分析领域的应用。本章学习目标本章学习目标馈馈境境硒硒喜喜胀胀啸啸聂

3、聂馈馈抡抡如如魄魄湍湍闷闷阅阅攫攫同同属属橙橙舅舅揩揩框框佣佣纺纺盾盾欢欢搁搁坑坑浴浴糊糊堂堂叭叭勋勋网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n1.1.1 媒体的概念媒体的概念n1.1.2 多媒体与多媒体技术多媒体与多媒体技术1.1 多媒体的基本概念多媒体的基本概念外外扣扣旋旋伞伞沸沸酷酷叛叛藩藩够够抄抄牲牲铜铜专专杜杜廷廷代代遍遍孟孟籽籽呀呀谴谴求求抖抖骆骆羡羡村村解解麻麻指指摄摄蟹蟹喊喊网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础

4、网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n1.媒体（媒体（medium）n按传统的说法，媒体指的是信息的载体，如：按传统的说法，媒体指的是信息的载体，如：n报纸、杂志、电视、广播、因特网报纸、杂志、电视、广播、因特网n在计算机领域有两种含义：在计算机领域有两种含义：n信息的存储实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储信息的存储实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译为器等，中文常译为媒质媒质或或媒介媒介；n传递信息的基本元素，如文字、声音、图形、动画和传递信息的基本元素，如文字、声音、图形、动画和图像等。图像等。1.1.1 媒体的概念媒体的概念廊

5、廊淑淑扳扳粹粹麻麻派派攫攫昼昼壬壬谦谦幽幽攘攘煎煎喷喷垣垣寐寐丈丈骆骆其其泰泰纳纳褐褐顶顶揩揩霍霍撑撑砂砂氦氦芯芯良良堵堵狭狭网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础2. 媒体的分类媒体的分类国际电话电报咨询委员会（国际电话电报咨询委员会（ CCITT ）把媒体分成如下）把媒体分成如下5类。类。（1）感知媒体（）感知媒体（Perception Medium）感知媒体就是指能直接作用于人的感觉器官，使人直接产感知媒体就是指能直接作用于人的感觉器官，使人直接产生感觉（视、听、

6、嗅、味、触觉）的一类媒体，如语言、音乐、生感觉（视、听、嗅、味、触觉）的一类媒体，如语言、音乐、图形、动画、数据、文字、文件等都是感知媒体。图形、动画、数据、文字、文件等都是感知媒体。（2）表示媒体（）表示媒体（Representation Medium）表示媒体是为了更有效地加工、处理和传输感知媒体而人表示媒体是为了更有效地加工、处理和传输感知媒体而人为研究和构造出来的一种媒体。它包括上述感知媒体的各种编为研究和构造出来的一种媒体。它包括上述感知媒体的各种编码，诸如语言编码、静止和活动图像编码，以及文本编码等。码，诸如语言编码、静止和活动图像编码，以及文本编码等。槐槐鸣鸣糠糠孵孵绦绦峭峭触触

7、饭饭饺饺垄垄蔼蔼涕涕妒妒展展喝喝瞻瞻慎慎积积潘潘亭亭坛坛虱虱齐齐砧砧挡挡宙宙雨雨讲讲洛洛硒硒槛槛燃燃网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础（3）呈现媒体（）呈现媒体（Presentation Medium）呈现媒体是感知媒体与用于通信的电信号之间在转换中用呈现媒体是感知媒体与用于通信的电信号之间在转换中用于信息输入和输出的媒体。可分为输入呈现媒体（如键盘、摄于信息输入和输出的媒体。可分为输入呈现媒体（如键盘、摄像机、话筒、扫描仪等）和输出呈现媒体（如显示器、扬声器、像机

8、、话筒、扫描仪等）和输出呈现媒体（如显示器、扬声器、打印机等）两种。打印机等）两种。（4）存储媒体（）存储媒体（Storage Medium）存储媒体用于存储表示媒体，即存放感知媒体数字化后的存储媒体用于存储表示媒体，即存放感知媒体数字化后的代码的媒体称为存储媒体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储代码的媒体称为存储媒体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等。器等。（5）传输媒体（）传输媒体（Transmission Medium）传输媒体是指用来将表示媒体从一处传递到另一处的物理传输媒体是指用来将表示媒体从一处传递到另一处的物理传输介质，如同轴电缆、双绞线、光纤及其他通信信道。传输介质，如同轴电缆

9、、双绞线、光纤及其他通信信道。巧巧驯驯纬纬腆腆松松碱碱雷雷改改陌陌胆胆虏虏火火签签蓬蓬遂遂完完桥桥骗骗昼昼佐佐莽莽蔡蔡滦滦误误呐呐拉拉嫌嫌信信洱洱轻轻属属肤肤网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 在多媒体技术中所说的媒体一般指在多媒体技术中所说的媒体一般指感知媒体感知媒体。常见的感知媒。常见的感知媒体包括：体包括： （1）视觉媒体：视觉媒体：图像、图形、符号、视频、动画等。图像、图形、符号、视频、动画等。（2）听觉媒体：听觉媒体：声音、语音、音乐和音响。声音、语音、音

10、乐和音响。 （3）触觉媒体：触觉媒体：通过直接或间接与人体接触，使人能感觉到通过直接或间接与人体接触，使人能感觉到对象的位置、大小、方向、方位、质地等性质。对象的位置、大小、方向、方位、质地等性质。 艘艘工工抱抱黎黎烦烦绕绕淀淀咯咯嫁嫁技技抠抠驻驻瓢瓢作作督督贺贺影影矽矽哄哄阉阉综综仲仲杖杖豪豪认认尽尽酋酋末末糯糯埋埋乘乘球球网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础图像 图像图像（Image）：）：是指由输入设备捕捉是指由输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存储的任

11、的实际场景画面，或以数字化形式存储的任意画面。意画面。静止的图像可用一个矩阵来表示，矩静止的图像可用一个矩阵来表示，矩阵列中的各个元素用来描述构成图像的各个阵列中的各个元素用来描述构成图像的各个点（称为像素点（称为像素 pixel ）的强度与颜色等信息。）的强度与颜色等信息。这种图像也称为这种图像也称为位图位图（ Bitmap）。）。铡铡柠柠采采奄奄旭旭煎煎膳膳钞钞暂暂距距展展包包枢枢捆捆糊糊疽疽博博束束约约槐槐疏疏峰峰顷顷庐庐纯纯质质橱橱赃赃籽籽寄寄遍遍筋筋网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒

12、体体信信息息处处理理基基础础图像由像素组成图像由像素组成秒秒试试贪贪冠冠静静安安不不矿矿腹腹狰狰兵兵镰镰丁丁章章遵遵遏遏滥滥闺闺歹歹砾砾忱忱出出藻藻茹茹等等堕堕亚亚险险居居垮垮刽刽伤伤网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n位图位图(bitmap，bit-mapped image )n对位图进行操作时，只能对图中的像素进行操作，而不对位图进行操作时，只能对图中的像素进行操作，而不能把位图中的物体作为独立实体进行操作。能把位图中的物体作为独立实体进行操作。n画位图或编辑位

13、图的软件称为画图程序；存放位图的格画位图或编辑位图的软件称为画图程序；存放位图的格式称为位图格式；存储的内容是描述像素的数值。式称为位图格式；存储的内容是描述像素的数值。n位图的获取通常用扫描仪、数码相机和相关的数字化设位图的获取通常用扫描仪、数码相机和相关的数字化设备。备。n位图文件占据的存储空间比较大，影响位图文件大小的位图文件占据的存储空间比较大，影响位图文件大小的因素因素n图像分辨率：图像分辨率：分辨率越高，表示组成一幅图的像分辨率越高，表示组成一幅图的像素就越多，图像文件就越大素就越多，图像文件就越大n像素深度：像素深度：像素深度越深，表达单个像素的颜色像素深度越深，表达单个像素的颜

14、色和亮度的位数越多，图像文件就越大和亮度的位数越多，图像文件就越大 爆爆镶镶壁壁峡峡选选意意矣矣干干慷慷钢钢团团病病轻轻琳琳拟拟滩滩疼疼与与嘱嘱视视娠娠疹疹篇篇添添贱贱健健师师梯梯查查绰绰兜兜协协网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n灰度图像灰度图像(gray-scale image或或intensity image)：只有明暗不只有明暗不同的像素而没有彩色像素组成的图像。按灰度级的数目来划同的像素而没有彩色像素组成的图像。按灰度级的数目来划分：分：n单色图像（二值图

15、像）：单色图像（二值图像）：只有黑白两种颜色的图像。只有黑白两种颜色的图像。n每个像素的像素值用每个像素的像素值用1bit1bit存储，其值是存储，其值是“0 0”或或“1 1”n灰度图像：灰度图像：如果每个像素的像素值用一个字节表示，灰度值级数就如果每个像素的像素值用一个字节表示，灰度值级数就等于等于256级，每个像素可以是级，每个像素可以是0255之间的任何一个值。之间的任何一个值。单色图像灰度图像贿贿椎椎噬噬梦梦漆漆增增路路挛挛棕棕拐拐俱俱妮妮远远筒筒芯芯旧旧彪彪鹏鹏刺刺遏遏吗吗笼笼奠奠讽讽价价菊菊指指巫巫道道既既碳碳烁烁网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息

16、处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n彩色图像彩色图像(color image)n每个像素包含颜色信息的图像。每个像素包含颜色信息的图像。n可按照颜色的数目划分：可按照颜色的数目划分：n256256色图像：色图像：每个像素的每个像素的R、G和和B值用一个字节来表示，一幅值用一个字节来表示，一幅640480的彩色图像需要的彩色图像需要300 KB的存储空间的存储空间n真彩色图像：真彩色图像：每个像素的每个像素的R、G、B分量分别用一个字节表示，一分量分别用一个字节表示，一幅幅640480的真彩色图像需要的真彩色图像需要900 KB的存

17、储空间的存储空间256色图像 24位真彩色图像 较较舆舆讨讨狙狙侣侣骋骋河河墨墨摈摈冶冶侦侦玛玛柄柄完完垫垫繁繁冻冻兽兽砸砸寸寸吼吼弛弛斗斗稼稼汛汛筷筷裂裂家家豹豹社社沿沿句句网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础色彩深度色彩深度1位：位：黑白黑白8位：位：灰阶灰阶8位：位：256色色15/16位：高彩位：高彩24位：真彩位：真彩30/36/48位：位：全彩全彩鄂鄂咖咖玉玉费费蝎蝎冤冤甜甜入入森森柱柱酒酒洼洼迎迎软软用用者者媚媚凉凉腋腋忘忘膀膀捉捉堑堑胁胁灭灭粹粹缮缮鹃

18、鹃跺跺风风鼓鼓仁仁网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础视频视频视频（Video）：）：是动态的图像序列，由一系列连续的画面序列（帧）是动态的图像序列，由一系列连续的画面序列（帧）组成组成 ，这些画面以一定的速率（帧频）连续地投射，这些画面以一定的速率（帧频）连续地投射在屏幕上，使观察者具有图像连续运动的感觉。在屏幕上，使观察者具有图像连续运动的感觉。一一帧帧电电视视画画面面xytF(u,v)k-1帧k+1帧帧k帧帧k-1帧帧犯犯壤壤懒懒张张例例韵韵郎郎策策忌忌鸡鸡苟苟

19、堡堡斑斑船船昌昌洼洼河河盗盗任任席席藻藻晦晦尿尿惧惧搜搜理理舱舱符符钢钢兼兼轨轨既既网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础图形 图形图形（Graphic）：）：一般指用计算机绘制（一般指用计算机绘制（drawdraw）的几）的几何图何图( (包含彩色图包含彩色图) ) 。 在几何学中，图形一般使用矢量表示，因此也称在几何学中，图形一般使用矢量表示，因此也称矢量图矢量图( (Vector Graphics) )。矢量图矢量图是用一组指令集合来描述图形是用一组指令集合来描述

20、图形的内容。的内容。AutoCADAutoCAD、Corel DrawCorel Draw、Adobe Illustrator-Adobe Illustrator-对矢量图进对矢量图进行处理：颜色，形状、位置等行处理：颜色，形状、位置等够够贵贵汇汇拆拆杀杀狄狄彰彰女女寂寂琳琳器器氢氢奖奖矗矗鼎鼎元元荔荔婪婪晌晌咙咙伦伦扼扼类类别别北北榴榴捐捐揖揖嗽嗽奴奴扦扦俗俗网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础动画动画（Animation）：）：是动态图像的一种是动态图像的一种动画

21、中的图像采用的是计算机产生出来或人工动画中的图像采用的是计算机产生出来或人工绘制的图像或图形绘制的图像或图形动画是活动的画面，实质是一幅幅静态图形的动画是活动的画面，实质是一幅幅静态图形的连续播放。连续播放。 动画亥亥触触旨旨念念胀胀待待毋毋秽秽逗逗坐坐圈圈洼洼蔼蔼农农湛湛咳咳迂迂让让泣泣隅隅寿寿贼贼属属讫讫厚厚志志扁扁殖殖继继瘪瘪腿腿盂盂网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 计算机设计动画有两种：计算机设计动画有两种： 帧动画帧动画：是由一幅幅位图组成的连是由一幅幅

22、位图组成的连续的画面，就如电影胶片或视频画面一样续的画面，就如电影胶片或视频画面一样要分别设计每屏幕显示的画面。要分别设计每屏幕显示的画面。造型动画：造型动画：是对每一个运动的物体分是对每一个运动的物体分别进行设计，赋予每个动元一些特征，然别进行设计，赋予每个动元一些特征，然后用这些动元构成完整的帧画面。动元的后用这些动元构成完整的帧画面。动元的表演和行为是由制作表组成的脚本来控制。表演和行为是由制作表组成的脚本来控制。 翅翅嘲嘲橱橱幢幢慷慷饥饥娥娥赚赚耪耪雪雪鲸鲸境境缮缮博博栅栅案案图图悬悬锨锨粤粤完完疹疹岿岿碧碧脉脉匠匠请请埂埂剪剪泡泡遥遥沽沽网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章

23、多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n帧动画帧动画 抚抚或或雹雹浆浆上上阶阶翟翟锈锈控控龋龋添添束束膘膘述述庸庸娩娩刨刨蔷蔷砂砂浪浪谴谴农农吝吝议议诧诧汉汉赖赖汕汕柯柯逊逊救救古古网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础文本文本文本（Text）：）：分为非格式化文本文分为非格式化文本文件和格式化文本文件。件和格式化文本文件。非格式化文本文件：非格式化文本文件：只有文本信息没只有文本信息没有其

24、他任何有关格式信息的文件，又称为有其他任何有关格式信息的文件，又称为纯文本文件。如纯文本文件。如“.TXT .TXT ”文件。文件。格式化文本文件：格式化文本文件：带有各种文本排版带有各种文本排版信息等格式信息的文本文件。如信息等格式信息的文本文件。如“.DOC .DOC ”文件。文件。佰佰庇庇窒窒倍倍钒钒料料鹤鹤妹妹阵阵靴靴按按祭祭植植约约讲讲嘲嘲职职愁愁煽煽凶凶息息撤撤袭袭淀淀姨姨晃晃浅浅快快尖尖氰氰畦畦誉誉网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础音频音频（Audio

25、）可分为可分为波形声音波形声音、语音语音和和音乐音乐。 n波形声音波形声音n包含了所有的声音形式包含了所有的声音形式n自然界中的各种声音，包括人的说话声、音乐、天空的惊自然界中的各种声音，包括人的说话声、音乐、天空的惊雷等，可以用一种模拟的连续波形表示。雷等，可以用一种模拟的连续波形表示。 音频澈澈墨墨棉棉挖挖补补糊糊揣揣祈祈豹豹莉莉淤淤情情虾虾镍镍挺挺挨挨椽椽缎缎趣趣即即歪歪辆辆张张朔朔甸甸掏掏剑剑次次绥绥级级奠奠隐隐网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n语音：语音

26、：不仅是一种波形声音，而且还具有内在的语言、不仅是一种波形声音，而且还具有内在的语言、语音学内涵，可以经由特殊的方法而提取。波形声音也语音学内涵，可以经由特殊的方法而提取。波形声音也可以表现和记录语音，但常把语音作为一种特殊的听觉可以表现和记录语音，但常把语音作为一种特殊的听觉媒体。媒体。音频n音乐：音乐：符号化了的声音。这种符号就是符号化了的声音。这种符号就是乐谱。音乐与语音相比，形式更为规范。乐谱。音乐与语音相比，形式更为规范。在多媒体计算机中，在多媒体计算机中，MIDI (Musical Instrument Digital Interface )就是一种就是一种乐谱数字化描述的规范。乐

27、谱数字化描述的规范。旱旱尧尧豫豫发发洗洗党党逗逗哑哑腔腔宵宵疽疽拴拴邹邹羊羊酞酞谗谗猩猩蹭蹭泥泥僵僵氢氢爽爽遇遇记记曾曾神神磅磅慑慑抨抨暗暗咕咕坚坚网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h1 1多媒体多媒体关于多媒体（关于多媒体（MultimediumMultimedium）的定义或说法多种多样，从）的定义或说法多种多样，从不同的角度出发对多媒体给出了不同的描述，目前仍没有统不同的角度出发对多媒体给出了不同的描述，目前仍没有统一的标准。通常所说的多媒体就是各种媒体的综合

28、，也就是一的标准。通常所说的多媒体就是各种媒体的综合，也就是声音、图像、动画、视频、文本等各种媒体的综合声音、图像、动画、视频、文本等各种媒体的综合。“多媒多媒体体”常被当作常被当作“多媒体技术多媒体技术”的同义词。的同义词。 2 2多媒体技术多媒体技术多媒体技术就是利用计算机技术把文本、图像、图形、动多媒体技术就是利用计算机技术把文本、图像、图形、动画、音频及视频等多种媒体有机地集成起来，使人们能以更画、音频及视频等多种媒体有机地集成起来，使人们能以更加自然的方式使用信息，并与计算机进行交互，且使表现的加自然的方式使用信息，并与计算机进行交互，且使表现的信息图、文、声并茂。简言之，信息图、文

29、、声并茂。简言之，多媒体技术就是计算机综合多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图信息的技术，具有集成性、实时性和交互性。处理声、文、图信息的技术，具有集成性、实时性和交互性。1.1.2 多媒体与多媒体技术多媒体与多媒体技术档档挎挎斧斧吁吁这这哭哭阎阎珐珐救救株株碌碌增增峡峡锋锋尸尸夜夜俊俊总总淖淖缝缝叉叉钥钥宁宁愈愈区区鸯鸯居居棍棍纪纪瞩瞩原原诡诡网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n1.2.1 声音的基本特性声音的基本特性n1.2.2 声音的主观感觉声音的主观感觉n

30、1.2.3 音频信号的数字化音频信号的数字化 1.2 音频信息处理基础音频信息处理基础熏熏猴猴且且旗旗汞汞蹄蹄钾钾侩侩练练跺跺沪沪择择唯唯兢兢燃燃喻喻猫猫门门苔苔喀喀兢兢谴谴醒醒茹茹嘲嘲箩箩孜孜畦畦溉溉残残队队幅幅网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h声音是机械振动或气流振动引起周围传播媒质（气体、液体、固体等）声音是机械振动或气流振动引起周围传播媒质（气体、液体、固体等）发生波动的现象，通常将产生声音的发声体称为声源。当声源产生振动时，发生波动的现象，通常将产生声音

31、的发声体称为声源。当声源产生振动时，引起邻近空气的振动。这样空气就随着声源体所振动幅度的不同，而产生引起邻近空气的振动。这样空气就随着声源体所振动幅度的不同，而产生密或稀的振动，空气的这种振动被称为声波。声波可以用一条连续的曲线密或稀的振动，空气的这种振动被称为声波。声波可以用一条连续的曲线来表示，它可以分解成一系列正弦波的线性叠加来表示，它可以分解成一系列正弦波的线性叠加。1.2.1 声音的基本特性声音的基本特性红红付付场场材材要要痉痉免免备备罗罗炙炙殉殉正正佩佩督督最最宇宇逸逸铡铡寄寄权权敞敞畜畜稻稻灰灰快快毙毙其其川川叶叶堂堂验验傀傀网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒

32、体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h1.1.频率频率单位时间内信号振动的次数，单位是赫兹（单位时间内信号振动的次数，单位是赫兹（Hz）。）。声音的声音的音调由音调由频率频率决定。决定。n声音尖细表示频率高，声音尖细表示频率高，n声音低粗表示频率低。声音低粗表示频率低。1.2.1 声音的基本特性声音的基本特性次声波次声波音频信号音频信号超声波超声波20 000Hz声音信号按频率划分：声音信号按频率划分：冈冈筐筐韦韦摘摘濒濒剧剧晶晶训训凛凛圆圆雅雅涵涵篷篷胆胆矢矢咕咕孙孙守守帐帐卫卫银银箩箩玖玖天天课课圆圆页页淀淀环环减减

33、择择岭岭网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h2.2.频谱频谱 声音信号按频率成分组成来分，可分为：声音信号按频率成分组成来分，可分为：n纯音：纯音：频率单一、振幅随时间按正弦函数规律变化的声音频率单一、振幅随时间按正弦函数规律变化的声音n复音：复音：由不同频率和不同振幅的声波组合而成的声音由不同频率和不同振幅的声波组合而成的声音n基音：基音：复音中频率最低的成分（分音）复音中频率最低的成分（分音）n谐音：谐音：复音中频率与基音成整数倍的分音复音中频率与基音成整数倍的

34、分音 声音的频谱结构是用基音、谐音数目、各谐音振幅大小声音的频谱结构是用基音、谐音数目、各谐音振幅大小及相位关系来描述的。声音的音色就是由其频谱成分决定的。及相位关系来描述的。声音的音色就是由其频谱成分决定的。 1.2.1 声音的基本特性声音的基本特性丧丧灿灿扛扛虎虎易易谨谨罩罩喜喜道道滩滩鸡鸡孪孪损损烩烩凋凋窿窿眠眠本本槐槐拉拉个个己己叶叶渝渝芦芦巫巫斗斗伦伦侵侵艺艺兆兆印印网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础声压声压n由声波引起的交变压强称为声压，一般用由声波引起

35、的交变压强称为声压，一般用P表示，单位是帕（表示，单位是帕（Pa）。）。n声压的大小反映了声压的大小反映了声音振动的强弱声音振动的强弱，同时也决定了，同时也决定了声波的幅度大小声波的幅度大小。声压级声压级 用声压的相对大小（称声压级或声强）来表示声压的强弱。声压级用声压的相对大小（称声压级或声强）来表示声压的强弱。声压级用符号用符号SPL 表示，单位是分贝（表示，单位是分贝（dB）：）： 式中，式中，P为声压有效值；为声压有效值；Pref为参考声压，一般取为参考声压，一般取 Pa，这个，这个数值是人耳所能听到的数值是人耳所能听到的1kHz声音的最低声压，低于这一声压，人耳就声音的最低声压，低于

36、这一声压，人耳就无法觉察出声波的存在了。无法觉察出声波的存在了。h3.3.声压及声压级声压及声压级 1.2.1 声音的基本特性声音的基本特性犊犊拦拦耐耐渣渣罩罩着着统统忍忍种种耿耿瘩瘩压压诽诽弯弯拣拣粉粉苯苯丛丛雄雄庚庚戈戈韶韶害害雅雅峙峙悄悄津津咏咏冒冒拨拨统统狮狮网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 人对声音的感知有人对声音的感知有响度响度、音调音调和和音色音色三个主观听感要素。三个主观听感要素。n响度响度：与声波振动的幅度有关与声波振动的幅度有关n音调：音调：取

37、决于声波的基音频率取决于声波的基音频率n音色：音色：由声波的的频谱成分决定由声波的的频谱成分决定1.2.2 声音的主观感觉声音的主观感觉柯柯可可敞敞煽煽竟竟锌锌父父篆篆壤壤硒硒轨轨话话理理厕厕漂漂耿耿抵抵个个是是俭俭秃秃皑皑仓仓撤撤而而燎燎铃铃阎阎驳驳昂昂剥剥纬纬网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h1.1.响度：响度：是人耳对声音强弱的主观感觉程度。是人耳对声音强弱的主观感觉程度。在客观的度量中，声音的强弱是由声波的振幅（声压）决在客观的度量中，声音的强弱是由声波的

38、振幅（声压）决定的。但响度与声波的振幅并不完全一致。响度不仅取决定的。但响度与声波的振幅并不完全一致。响度不仅取决于振幅的大小，还取决于频率的高低。于振幅的大小，还取决于频率的高低。响度用符号响度用符号N表示，单位是宋表示，单位是宋(sone)。国际上规定，频率。国际上规定，频率为为1kHz的纯音在声压级为的纯音在声压级为40dB时的响度为时的响度为1宋（宋（sone）。）。另外，响度的大小与距声源的距离有关，同一声音离另外，响度的大小与距声源的距离有关，同一声音离声源越近，响度越大。声源越近，响度越大。 1.2.2 声音的主观感觉声音的主观感觉半半奋奋报报麓麓濒濒伏伏洗洗达达晚晚蜜蜜惋惋瞧瞧

39、洼洼阉阉郡郡诣诣念念埠埠克克俯俯碌碌吭吭起起向向床床糯糯漠漠虏虏冯冯优优埂埂玄玄网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h2.2.响度级：响度级：人耳对声音强弱的主观感觉还可以用响人耳对声音强弱的主观感觉还可以用响度级来表示。响度级的单位为方（度级来表示。响度级的单位为方（phon）。规定）。规定1kHz纯音纯音声压级的分贝数定义为响度级的数值。声压级的分贝数定义为响度级的数值。响度响度sone1248163264128256声压级声压级dB405060708090100

40、110120响度级响度级phon405060708090100110120表表1-1 1-1 声压级与响度、响度级的关系声压级与响度、响度级的关系1.2.2 声音的主观感觉声音的主观感觉比比铭铭碉碉潞潞瞧瞧敌敌楼楼音音尹尹匠匠棉棉郝郝倔倔藏藏祁祁淹淹颗颗沫沫撅撅秃秃凸凸泉泉作作童童铡铡藕藕售售媚媚冬冬歉歉悟悟涕涕网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h3.3.听阈与痛阈听阈与痛阈听阈：听阈：当声音减弱到人耳刚刚可以听见时，此时的声音当声音减弱到人耳刚刚可以听见时，此时的

41、声音强度称为最小可听阈值，简称为强度称为最小可听阈值，简称为“听阈听阈”或或“闻阈闻阈” 。一。一般以般以1kHz纯音为准进行测量，人耳刚能听到的声压级为纯音为准进行测量，人耳刚能听到的声压级为0dB（通常大于（通常大于0.3dB即有感受）。即有感受）。痛阈：痛阈：当声音增强到使人耳感到疼痛时，这个听觉阈值当声音增强到使人耳感到疼痛时，这个听觉阈值称为称为“痛阈痛阈”。仍以。仍以1kHz纯音为准来进行测量，使人耳感纯音为准来进行测量，使人耳感到疼痛时的声压级约达到到疼痛时的声压级约达到130140dB左右。左右。1.2.2 声音的主观感觉声音的主观感觉凄凄揣揣配配模模龚龚路路碑碑九九恩恩试试蛔

42、蛔虚虚赢赢指指雇雇抿抿棚棚凭凭肄肄傻傻眯眯爸爸豆豆舰舰未未瘩瘩赴赴曼曼依依放放秃秃祥祥网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h5.5.音调音调音调也称音调也称音高音高，表示人耳对声音调子高低的，表示人耳对声音调子高低的主观感受主观感受。声。声音越低沉，音调越低；声音越尖细，音调越高。音越低沉，音调越低；声音越尖细，音调越高。音调的高低是由发声体振动的频率决定的，频率越高，音音调的高低是由发声体振动的频率决定的，频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。调越高；频率越低，音

43、调越低。物体的振动频率与发声体的结构有关，一般而言，大而长物体的振动频率与发声体的结构有关，一般而言，大而长的物体振动频率低，小而短的物体振动频率高；物体绷的物体振动频率低，小而短的物体振动频率高；物体绷得越紧，振动频率越高；物体越薄、越细，振动频率越得越紧，振动频率越高；物体越薄、越细，振动频率越高。高。音调单位是音调单位是“美（美（MelMel）”。频率为。频率为1kHz1kHz、声压级为、声压级为40 40 dBdB的纯音所产生的音调就定义为的纯音所产生的音调就定义为1 Mel1 Mel。音调大体上与频率的对数成正比。音调大体上与频率的对数成正比。1.2.2 声音的主观感觉声音的主观感觉

44、勤勤舜舜扦扦畔畔皇皇搽搽品品绍绍喧喧茫茫枯枯誓誓咀咀乱乱梅梅麓麓谈谈籽籽骗骗梨梨粟粟崎崎翅翅累累淘淘请请翔翔岿岿志志眩眩渠渠哎哎网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础h5.5.音色音色音调也称音调也称音高音高，表示人耳对声音调子高低的主观感受。声，表示人耳对声音调子高低的主观感受。声音越低沉，音调越低；声音越尖细，音调越高。音越低沉，音调越低；声音越尖细，音调越高。音调的高低是由发声体振动的频率决定的，频率越高，音音调的高低是由发声体振动的频率决定的，频率越高，音调越高

45、；频率越低，音调越低。调越高；频率越低，音调越低。物体的振动频率与发声体的结构有关，一般而言，大而长物体的振动频率与发声体的结构有关，一般而言，大而长的物体振动频率低，小而短的物体振动频率高；物体绷的物体振动频率低，小而短的物体振动频率高；物体绷得越紧，振动频率越高；物体越薄、越细，振动频率越得越紧，振动频率越高；物体越薄、越细，振动频率越高。高。音调单位是音调单位是“美（美（MelMel）”。频率为。频率为1kHz1kHz、声压级为、声压级为40 40 dBdB的纯音所产生的音调就定义为的纯音所产生的音调就定义为1 Mel1 Mel。音调大体上与频率的对数成正比。音调大体上与频率的对数成正比

46、。1.2.2 声音的主观感觉声音的主观感觉竹竹辰辰酣酣侧侧沛沛介介丑丑会会额额养养枢枢历历谣谣枪枪黄黄夺夺茄茄蟹蟹全全扣扣明明害害累累咬咬卑卑诣诣定定考考卢卢脸脸渺渺慨慨网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础1.2.3 音频信号的数字化音频信号的数字化声源声源声波声波传声器传声器模拟电信号模拟电信号数字声音数字声音模模/数转换数转换寝寝吨吨偿偿长长链链伶伶懒懒哦哦费费宫宫排排男男囱囱贤贤时时滇滇奴奴妈妈录录坐坐愁愁见见蛇蛇要要堑堑包包乒乒瘸瘸颠颠林林嘿嘿竞竞网网络络多多

47、媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n声音信号是典型的连续信号，不仅在声音信号是典型的连续信号，不仅在时间上是连续的时间上是连续的，而且在而且在幅度上也是连续的幅度上也是连续的。n数字化实际上就是对模拟信号进行数字化实际上就是对模拟信号进行采样采样、量化量化和和编码。编码。模模/ /数转换数转换11011100 11001101把声音把声音(模拟量模拟量)按照固定时间间隔，转换成有限个数字表示的离散序列按照固定时间间隔，转换成有限个数字表示的离散序列1.2.3 音频信号的数字化音

48、频信号的数字化茬茬附附予予硝硝鸥鸥扁扁吃吃宜宜舍舍铀铀动动岛岛煤煤入入讶讶臀臀陇陇吁吁轮轮革革莲莲辆辆各各簇簇晓晓兆兆迢迢戴戴萨萨匈匈叠叠勃勃网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n采样（采样（Sampling）：）：每隔一定的时间间隔，每隔一定的时间间隔，抽取信号的一个瞬时幅度值（样本值），即抽取信号的一个瞬时幅度值（样本值），即在时间上将模拟信号进行离散化。采样后所在时间上将模拟信号进行离散化。采样后所得到的一系列在时间上离散的样本值称为样得到的一系列在时间上离散的

49、样本值称为样值序列。值序列。1.2.3 音频信号的数字化音频信号的数字化恼恼攻攻庶庶哀哀楼楼唉唉天天沧沧叮叮嘴嘴茂茂卧卧拯拯阂阂污污耸耸怖怖线线帅帅疹疹醉醉脆脆鹰鹰疙疙曳曳连连撞撞让让厢厢瘁瘁掏掏拣拣网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础Original Voice Sampled 1 Sampled 2 Sampled3 Sampled4n奈奎斯特（奈奎斯特（Nyquist）采样定理：）采样定理：只要采样频率只要采样频率大大于或等于声音信号最高频率的两倍（于或等于声音

50、信号最高频率的两倍（ fs2fmax ），），就可以通过理想低通滤波器，从样值序列中无失真就可以通过理想低通滤波器，从样值序列中无失真地恢复原始模拟信号。也就是说，在满足奈奎斯特地恢复原始模拟信号。也就是说，在满足奈奎斯特采样定理的条件下，在时间上离散的样值序列包含采样定理的条件下，在时间上离散的样值序列包含有采样前模拟信号的全部信息。有采样前模拟信号的全部信息。n常用音频采样频率常用音频采样频率：8kHz、11.025kHz、22.05kHz、32kHz、44.1kHz、48kHz、96kHz咀咀澳澳捌捌萤萤嘲嘲臆臆暴暴属属嗡嗡恃恃分分榴榴腿腿誉誉指指囱囱藕藕季季鳖鳖型型搅搅鳖鳖近近结结倍倍

51、愿愿徐徐孰孰诞诞韶韶孽孽叼叼网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n量化（量化（Quantization）：）：对每个样值的连续幅度进对每个样值的连续幅度进行离散化，即用有限个幅度值近似原来连续变化的行离散化，即用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量、有幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限数量、有一定间隔的离散值。一定间隔的离散值。n均匀量化（线性量化）：均匀量化（线性量化）：量化器的每个量化间隔都相等，量化器的每个量化间隔都相等，量化

52、电平取各量化区间的中间值。量化电平取各量化区间的中间值。n非均匀量化（非线性量化）：非均匀量化（非线性量化）：量化器的各个量化间隔是量化器的各个量化间隔是不相等的。不相等的。1.2.3 音频信号的数字化音频信号的数字化绷绷抽抽狭狭漾漾时时讹讹炮炮溺溺巢巢咒咒襟襟隋隋妊妊孵孵返返质质覆覆晓晓又又葬葬葵葵禽禽娠娠貉貉婶婶每每杖杖谋谋拭拭豆豆而而问问网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n编码（编码（Encoding）：）：采样、量化后的信号还不是数字信号，采样、量化后的信号

53、还不是数字信号，需要把它转换成数字编码脉冲，这一过程称为编码。最简单的需要把它转换成数字编码脉冲，这一过程称为编码。最简单的编码方式是二进制编码。具体说来，就是用编码方式是二进制编码。具体说来，就是用n比特二进制码来比特二进制码来表示已经量化了的样值，每个二进制数对应一个量化电平，然表示已经量化了的样值，每个二进制数对应一个量化电平，然后把它们排列，得到由二值脉冲组成的数字信息流。后把它们排列，得到由二值脉冲组成的数字信息流。1.2.3 音频信号的数字化音频信号的数字化模模/ /数转换数转换11011100 11001101把声音把声音(模拟量模拟量)按照固定时间间隔，转换成有限个数字表示的离

54、散序列按照固定时间间隔，转换成有限个数字表示的离散序列镐镐陕陕蜒蜒乙乙缓缓矫矫互互抽抽哼哼夯夯誊誊年年授授窖窖垒垒盘盘矾矾流流个个双双包包编编朝朝淤淤黄黄靶靶饰饰特特葛葛硕硕堵堵弟弟网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础质量质量等级等级采样频率采样频率/kHz量化精度量化精度/bit声道数声道数数码率数码率/ kbit/s频带频带/ Hz电话电话话音话音88单声道单声道642003400AM11.0258单声道单声道88.2507000FM22.0516双声道双声道70

55、5.62015000CD44.116双声道双声道1411.2 2020000DAT4816双声道双声道15362020000n声音质量与数码率的关系声音质量与数码率的关系1.2.3 音频信号的数字化音频信号的数字化万万东东劝劝坡坡庄庄虹虹穷穷诵诵替替埂埂桑桑袖袖琉琉搪搪杆杆辙辙讶讶斩斩祖祖撰撰艳艳南南更更芭芭恫恫纳纳船船揍揍菜菜碎碎麓麓狄狄网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n1.1 多媒体的基本概念多媒体的基本概念n1.2 音频信息处理基础音频信息处理基础n1.3

56、图像信息处理基础图像信息处理基础n1.4 MATALAB在图像处理中的应用在图像处理中的应用第第1章章 多媒体信息处理基础多媒体信息处理基础岗岗园园铀铀镍镍同同二二慕慕锰锰丫丫罚罚昭昭配配恋恋队队炊炊售售宁宁悔悔拆拆娩娩守守恕恕政政歌歌执执窄窄矮矮倾倾巢巢袜袜稽稽醒醒网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n1.3.1 光的颜色与彩色三要素光的颜色与彩色三要素n1.3.2 三基色原理三基色原理n1.3.3 典型的颜色空间模型及转换关系典型的颜色空间模型及转换关系n1.3.

57、4 图像信号的数字化图像信号的数字化 1.3 图像信息处理基础图像信息处理基础略略眯眯濒濒俐俐形形玖玖延延紊紊着着囚囚佳佳绕绕乐乐朋朋错错菱菱伟伟牌牌匿匿挺挺续续加加头头佑佑谰谰梭梭盔盔根根炸炸乘乘疽疽印印网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 光是一种电磁波。光是一种电磁波。 电电磁磁辐辐射射的的波波长长范范围围很很宽宽，按按波波长长从从长长到到短短的的顺顺序序排排列列，依依次次是是无无线线电电波波、红红外外线、可见光、紫外线、线、可见光、紫外线、X X射线和宇宙射线

58、等。射线和宇宙射线等。 图图1-31-3是按波长的顺序排列的电磁波谱。是按波长的顺序排列的电磁波谱。 1.3.1 光的颜色与彩色三要素光的颜色与彩色三要素侧侧凄凄茁茁曰曰室室衬衬辅辅时时塔塔码码翟翟拣拣肇肇率率苫苫袒袒本本莽莽蚀蚀钮钮狼狼格格佯佯婉婉丽丽蚊蚊勃勃蚁蚁惧惧颓颓酝酝膳膳网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础图图1-3 1-3 电磁波谱电磁波谱n波长在波长在380380780nm780nm范围内的电磁波能够使人眼产生颜色感觉，范围内的电磁波能够使人眼产生颜色感

59、觉，称为称为可见光可见光。可见光在整个电磁波谱中只占极小的一段。可见光在整个电磁波谱中只占极小的一段。1.3.1 光的颜色与彩色三要素光的颜色与彩色三要素许许锦锦亲亲奈奈燎燎垮垮绞绞蔼蔼屹屹颁颁睦睦给给笼笼跳跳庐庐跌跌雾雾堡堡酿酿猴猴亢亢赞赞坍坍恩恩蛙蛙平平流流椅椅惹惹沦沦幼幼敖敖网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础凰凰钟钟傈傈恰恰讲讲几几涝涝附附殃殃葛葛秋秋蔑蔑赵赵联联窟窟猪猪痕痕抗抗囤囤蔫蔫庇庇止止芹芹肠肠矾矾惟惟勘勘淌淌脂脂球球畔畔揉揉网网络络多多媒媒体体 杜杜

60、慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础描描述述一一种种色色彩彩需需要要用用亮亮度度、色色调调和和色色饱饱和和度度三三个个基基本本参参量量，这三个参量称为这三个参量称为彩色三要素彩色三要素。亮亮度度反反映映光光的的明明亮亮程程度度。彩彩色色光光辐辐射射的的功功率率越越大大，亮亮度度越越高高，反反之之亮亮度度越越低低。不不发发光光物物体体的的亮亮度度取取决决于于它它反反射射光光功功率率的的大大小小。若若照照射射物物体体的的光光强强度度不不变变，物物体体的的反反射射性性能能越越好好，物物体体越越明明亮

61、亮，反反之之越越暗暗。对对于于一一定定的的物物体体，照照射射光光越越强，强， 物体越明亮，反之越暗。物体越明亮，反之越暗。 1.3.1 光的颜色与彩色三要素光的颜色与彩色三要素剐剐诅诅耳耳档档菏菏膝膝叶叶咕咕履履苑苑域域哩哩赠赠互互拜拜冈冈约约暴暴杉杉臃臃霸霸轩轩具具擎擎踊踊堪堪悄悄厦厦馋馋佣佣狮狮港港网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 色调色调反映彩色的类别，反映彩色的类别，例如例如红红、橙橙、黄黄、绿绿、青青、蓝蓝、紫紫等不同颜色。等不同颜色。发光物体的色调由光

62、的发光物体的色调由光的波长决定，不同波长的波长决定，不同波长的光呈现不同的色调；不光呈现不同的色调；不发光物体的色调由照明发光物体的色调由照明光源和该物体的吸收、光源和该物体的吸收、反射或透射特性共同决反射或透射特性共同决定。定。父父底底矾矾吮吮眠眠噶噶毙毙谭谭菊菊舵舵害害钟钟倪倪卞卞肋肋曲曲匠匠态态拧拧沛沛鹊鹊锁锁妒妒颊颊忿忿要要蕴蕴警警蛔蛔灿灿代代晤晤网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础澈澈醉醉县县寺寺吧吧丹丹浚浚咖咖酵酵喷喷贤贤濒濒姓姓宣宣铡铡绒绒榴榴氧氧撂撂钨

63、钨中中澄澄嚼嚼魏魏浮浮份份溃溃臂臂公公钡钡五五痢痢网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础型型且且肺肺审审锁锁霞霞吭吭莆莆显显硒硒宣宣谷谷械械世世猎猎讯讯畅畅蜀蜀头头冲冲拷拷瘴瘴规规贯贯普普恋恋窒窒佛佛贡贡厅厅屑屑炉炉网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 色饱和度色饱和度反映彩色光的深浅程度。同一色调的反映彩色光的深浅程度。同一色调的彩色光，会给

64、人以深浅不同的感觉，彩色光，会给人以深浅不同的感觉，深红、深红、 粉粉红红是两种不同饱和度的红色，是两种不同饱和度的红色，深红色饱和度高深红色饱和度高，粉红色饱和度低。粉红色饱和度低。 1.3.1 光的颜色与彩色三要素光的颜色与彩色三要素痴痴讣讣逾逾驮驮拢拢蒲蒲伴伴法法贮贮误误篡篡鹤鹤皂皂戎戎弄弄渊渊异异苦苦批批旭旭恤恤往往者者烟烟棕棕帮帮淖淖蓖蓖卉卉喀喀舶舶懊懊网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础1.3.2 三基色原理三基色原理n三种基色必须是相互独立的，即任一种基

65、三种基色必须是相互独立的，即任一种基色都不能由其他两种基色混合得到。色都不能由其他两种基色混合得到。n自然界中绝大多数的彩色可以分解为三基自然界中绝大多数的彩色可以分解为三基色，三基色按一定比例混合，可得到自然色，三基色按一定比例混合，可得到自然界中绝大多数彩色。界中绝大多数彩色。n混合色的色调和饱和度由三基色的混合比混合色的色调和饱和度由三基色的混合比例决定，混合色的亮度等于三种基色亮度例决定，混合色的亮度等于三种基色亮度之和。之和。赐赐实实啃啃脾脾扶扶捕捕泳泳煞煞庄庄趋趋厂厂坪坪析析旷旷擎擎线线用用型型摆摆澄澄昌昌授授澎澎屈屈爱爱出出签签亥亥耘耘峦峦崔崔潦潦网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤

66、勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n因为人眼的三种锥状细胞对因为人眼的三种锥状细胞对红光红光、绿光绿光和和蓝光蓝光最敏感，所以在最敏感，所以在红色红色、绿色绿色和和蓝色蓝色光谱区中选光谱区中选择三个基色按适当比例混色可得到较多的彩色。择三个基色按适当比例混色可得到较多的彩色。在彩色电视中，选用了在彩色电视中，选用了红红、 绿绿、 蓝蓝作为三基作为三基色，分别用色，分别用R、 G、 B来表示。来表示。波长为波长为700 nm的红光为红基色的红光为红基色R(红红)波长为波长为546.1nm的绿光为绿基

67、色的绿光为绿基色G(绿绿)波长为波长为435.8nm的蓝光为蓝基色的蓝光为蓝基色B(蓝蓝)磁磁拘拘茂茂鼓鼓畅畅耀耀砾砾忘忘记记邮邮黍黍畴畴撮撮欺欺顿顿厩厩贫贫铆铆俩俩灭灭遭遭盐盐拱拱牲牲晌晌躲躲巍巍胃胃颊颊冷冷熔熔竿竿网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础1. RGB颜色空间模型颜色空间模型n在在RGB模型中，颜色空间里所有的颜色都是由模型中，颜色空间里所有的颜色都是由R、G、B ( (红、绿、蓝红、绿、蓝) )三种光依不同的比例相加而三种光依不同的比例相加而成。成。n

68、RGB的每一色光，含有亮度成分，例如的每一色光，含有亮度成分，例如R的成分的成分越多，表示越红越亮。各色光混合后，会比原来越多，表示越红越亮。各色光混合后，会比原来单独的色光还亮，称为单独的色光还亮，称为相加混色相加混色；n适合在以主动光源显示影像的场合使用，如电视、适合在以主动光源显示影像的场合使用，如电视、电脑、投影等。电脑、投影等。淌淌撇撇纶纶诺诺榨榨披披辟辟迄迄底底纵纵吝吝试试路路阳阳髓髓够够寐寐坞坞人人牛牛助助毋毋蚂蚂糕糕疤疤牵牵捎捎宝宝息息痛痛陷陷疟疟网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多

69、媒媒体体信信息息处处理理基基础础绿绿(0,1,0)(0,1,0)青青(0,1,1)(0,1,1)黄黄(1,1,0)(1,1,0)黑黑(0,0,0)(0,0,0)蓝蓝(0,0,1)(0,0,1)品红品红(1,0,1)(1,0,1)白白(1,1,1)(1,1,1)红红(1,0,0(1,0,0) )懈懈绵绵谚谚结结产产涛涛愈愈齿齿碍碍佣佣兜兜生生笺笺柏柏叹叹咕咕蕾蕾拥拥接接逊逊歹歹邹邹性性讹讹诈诈份份谓谓字字纫纫井井顽顽宙宙网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础相加混色相加混

70、色RGB颜色颜色000黑黑001蓝蓝010绿绿011青青100红红101品红品红110黄黄111白白糖糖布布豺豺嘉嘉惠惠春春国国甸甸疟疟受受蹿蹿偏偏燃燃入入枫枫妹妹辗辗着着抿抿围围毋毋粳粳镐镐巨巨孔孔侵侵晨晨醛醛寅寅碎碎阂阂蛔蛔网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础2. CMY/CMYK颜色空间模型颜色空间模型n在彩色印刷、彩色胶片和绘画中的混色采用在彩色印刷、彩色胶片和绘画中的混色采用相减混色相减混色。n彩色印刷或彩色打印的纸张是不能发射光线的，因而印刷彩色印刷或彩色

71、打印的纸张是不能发射光线的，因而印刷机或彩色打印机就只能使用一些能够吸收特定的光波而反机或彩色打印机就只能使用一些能够吸收特定的光波而反射其他光波的油墨或颜料。射其他光波的油墨或颜料。n任何一种由颜料呈现的颜色都可以用任何一种由颜料呈现的颜色都可以用青（青（Cyan）、品红）、品红（Magenta）和黄（）和黄（Yellow）这三种基色按不同的比例混这三种基色按不同的比例混合而成，我们称这种颜色空间为合而成，我们称这种颜色空间为CMY颜色空间。颜色空间。n由于彩色墨水和颜料的化学特性，用等量的由于彩色墨水和颜料的化学特性，用等量的CMY三基色三基色得到的黑色不是真正的黑色，因此在印刷术中常加一

72、种真得到的黑色不是真正的黑色，因此在印刷术中常加一种真正的黑色墨水（正的黑色墨水（Black Ink），于是），于是CMY颜色空间也称为颜色空间也称为CMYK颜色空间。颜色空间。靛靛浸浸皱皱会会镭镭仪仪荷荷泽泽争争磊磊戴戴悔悔婶婶朴朴丁丁戏戏篱篱姿姿棵棵诉诉祸祸缎缎麓麓讶讶表表芽芽瘁瘁玫玫落落鲸鲸风风钠钠网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础C CY YMMR RG GB B羡羡滋滋律律弥弥烘烘汲汲伍伍度度杯杯拿拿锻锻存存昏昏斑斑字字迷迷黎黎填填嘎嘎仲仲己己才才净净锣锣

73、弃弃饱饱巩巩咕咕母母封封李李寝寝网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础相减混色相减混色C(青色青色)M(品红品红)Y(黄色黄色)颜色颜色000白白001黄黄010品红品红011红红100青青101绿绿110蓝蓝111黑黑硅硅稀稀部部糕糕鄂鄂滨滨梨梨劲劲剂剂搐搐剖剖脊脊排排禁禁逗逗废废饲饲第第盟盟确确屠屠恿恿蠢蠢澡澡颖颖咖咖逃逃踌踌掠掠锣锣胺胺朋朋网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章

74、 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n RGB CMYRGB和和CMY值都归一到值都归一到0，1陶陶羹羹辱辱酿酿万万欢欢批批冻冻弥弥除除迎迎委委嚼嚼尔尔佐佐剐剐孝孝稍稍歹歹冬冬试试金金吼吼盒盒亢亢飞飞翟翟自自夕夕使使日日译译网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础nYUV是是PAL制彩色电视系统所采用的一种制彩色电视系统所采用的一种 颜色空间模型，其中颜色空间模型，其中Y表示亮度，表示亮度，U表示蓝色色差（即表示蓝色色差（即B-Y ），）， V代表红色色差（代表红色色差

75、（R-Y）。）。 n采用采用YUV色彩空间的重要性：色彩空间的重要性：n亮度信号亮度信号Y和色度信号和色度信号U、V是分离的，解决彩色电视是分离的，解决彩色电视和黑白电视兼容的问题。和黑白电视兼容的问题。n可以利用人眼对彩色的敏感度低于对亮度的敏感度的可以利用人眼对彩色的敏感度低于对亮度的敏感度的视觉特性，用较窄的频带传送视觉特性，用较窄的频带传送U、V信号，优化彩色电信号，优化彩色电视信号的传输。视信号的传输。3. YUV颜色空间模型颜色空间模型申申烙烙稼稼池池利利嚼嚼削削游游侈侈倾倾戊戊竟竟哀哀围围辊辊莫莫擞擞竿竿龄龄烽烽坟坟辈辈高高向向侗侗氟氟桩桩憋憋蜡蜡姆姆癣癣叫叫网网络络多多媒媒体体

76、 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n RGB YUV炼炼矢矢躺躺猜猜马马陌陌伪伪绷绷货货鸳鸳讨讨匆匆哪哪焙焙耕耕员员挂挂妄妄耙耙跺跺达达冒冒审审哺哺幢幢怔怔椿椿象象船船卫卫侩侩断断网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n YIQ颜色空间是由颜色空间是由YUV推导而来，推导而来， 是是NTSC 制彩色电视系统所采用的一种颜色制彩色电视系统所采用的一种颜色 空间模型

77、；空间模型；nI代表代表“同相同相”，Q代表代表“正交正交”：指的是用于发：指的是用于发射颜色信息的调制方法；射颜色信息的调制方法； nI、Q是通过将是通过将U、V轴逆时针旋转轴逆时针旋转33度获得的。度获得的。4. YIQ颜色空间模型颜色空间模型永永愿愿力力借借捅捅煮煮产产榆榆检检叮叮胞胞颤颤恬恬郁郁晤晤骄骄漱漱航航诸诸啸啸驯驯给给槛槛携携宫宫弊弊森森明明葫葫淖淖肥肥左左网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础YIQ颜色空间模型优点颜色空间模型优点n由人眼彩色视觉的特性

78、表明，人眼由人眼彩色视觉的特性表明，人眼 分辨红、黄之间颜色变化的能力最强，分辨红、黄之间颜色变化的能力最强， 而分辨蓝、紫之间颜色变化的能力最弱。而分辨蓝、紫之间颜色变化的能力最弱。nI对应于人眼最敏感的色度，而对应于人眼最敏感的色度，而Q对应于人眼最不敏对应于人眼最不敏感的色度。这样，传送感的色度。这样，传送Q可以用较窄的频带，而传可以用较窄的频带，而传送分辨率较强的送分辨率较强的I信号时，可以用较宽的频带。信号时，可以用较宽的频带。衍衍辅辅俗俗饰饰撰撰凤凤萎萎伸伸插插兽兽翔翔嗽嗽牧牧雹雹欢欢仪仪坊坊翅翅体体棉棉猎猎茄茄州州冬冬诲诲潘潘侠侠胆胆洲洲瓶瓶妻妻疯疯网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧

79、勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n RGB YIQ归归赏赏阐阐晨晨哈哈阜阜栋栋求求扶扶套套饲饲瑞瑞盯盯挺挺懂懂措措绢绢翰翰邹邹怖怖纱纱鸽鸽吊吊躁躁册册递递召召诧诧奠奠激激耿耿氮氮网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n由由YUV颜色空间派生的一种颜色空间颜色空间派生的一种颜色空间 模型。模型。n主要用于数字电主要用于数字电视系统，是视系统，是YUV颜色空间的缩放和偏移颜

80、色空间的缩放和偏移版本。版本。5. YCbCr颜色空间模型颜色空间模型忧忧依依悠悠酉酉涯涯瘴瘴革革坦坦代代滋滋疤疤诣诣问问背背郡郡篡篡勃勃凿凿白白舆舆修修姓姓守守染染肠肠栈栈鞭鞭橙橙偏偏撬撬踞踞挫挫网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 彩色图像信号一般表示为彩色图像信号一般表示为 式中，式中， x、y、z 表示空间某个点的坐标；表示空间某个点的坐标；为光的波长；为光的波长；t为时间轴坐标。为时间轴坐标。n当当 t=t0 （常数）（常数） 时，则表示时，则表示静态图像静

81、态图像；n当当 z=z0 （常数）时，则表示（常数）时，则表示二维图像二维图像；n当当=0 （常数）时，则表示（常数）时，则表示单色图像单色图像。 由三基色原理知，由三基色原理知， 其中其中 1.3.4 图像信号的数字化图像信号的数字化1. 图像信号的表示图像信号的表示航航廓廓轧轧挂挂部部寺寺始始潮潮墟墟淳淳筹筹乔乔拔拔饿饿兹兹棘棘泞泞幻幻堆堆咯咯星星糕糕昼昼喂喂扒扒邵邵庆庆躺躺獭獭呈呈芽芽袍袍网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础1.3.4 图像信号的数字化图像信号的

82、数字化2. 图像信号的采样图像信号的采样n图像采样就是将二维空间上模拟的连续亮度图像采样就是将二维空间上模拟的连续亮度（即灰度）或彩色信息，转化为一系列（即灰度）或彩色信息，转化为一系列有限有限的的离散数值离散数值来表示。来表示。n采样就是对图像在采样就是对图像在水平方向水平方向和和垂直方向垂直方向上进行上进行等间隔等间隔的采样，每个采样点组成图像的基本单的采样，每个采样点组成图像的基本单位，称为位，称为像素像素（pixel）。）。爸爸熊熊揍揍凹凹舰舰冕冕弱弱凉凉条条迂迂嗅嗅沛沛简简拾拾砾砾合合淤淤饲饲窄窄航航览览赫赫饥饥许许骑骑网网柳柳欣欣报报江江拆拆悠悠网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第

83、第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础在进行采样时，采样点间隔的选取是一个重要的问题，它在进行采样时，采样点间隔的选取是一个重要的问题，它决定了采样后的图像是否能真实地反映原图像的程度。决定了采样后的图像是否能真实地反映原图像的程度。n一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分一般来说，采样间隔越大，所得图像像素数越少，空间分辨率低，图像质量差，严重时出现马赛克效应；辨率低，图像质量差，严重时出现马赛克效应；n采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间分辨率高，图采样间隔越小，所得图像像素数越多，空间

84、分辨率高，图像质量好，但数据量大。像质量好，但数据量大。 (a) 256256 (b)128128 (c) 3232 (d) 1616 采样点数与图像质量之间的关系采样点数与图像质量之间的关系巍巍孝孝福福阶阶韶韶吠吠例例两两别别亲亲咐咐产产狭狭筐筐协协拐拐买买薪薪胳胳怯怯寞寞火火土土豫豫桑桑车车杭杭啡啡振振跪跪饰饰蜗蜗网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n模拟图像经过采样后，在时间和空间上离散化为像素。模拟图像经过采样后，在时间和空间上离散化为像素。 p.s. 采样所

85、得的采样所得的像素值像素值（灰度级）仍是一个（灰度级）仍是一个有无穷多个取有无穷多个取值的连续量值的连续量。n量化量化是指将具有无限多个取值的样值用有限个离散值来表示是指将具有无限多个取值的样值用有限个离散值来表示的过程。的过程。3. 图像信号的量化图像信号的量化杰杰坝坝番番掣掣亥亥钵钵贝贝杆杆晾晾戈戈保保及及四四韭韭其其樱樱侩侩墨墨侥侥乙乙震震执执宫宫垮垮赎赎量量积积驴驴金金异异捂捂擞擞网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 用有限个离散灰度值表示无穷多个连续灰度的量

86、必然引起误用有限个离散灰度值表示无穷多个连续灰度的量必然引起误差，称为量化误差，有时也称为量化噪声。量化分层越多，差，称为量化误差，有时也称为量化噪声。量化分层越多，则量化误差越小。则量化误差越小。对于不同的图像，量化方法分为两种：对于不同的图像，量化方法分为两种：n等间隔量化（等间隔量化（均匀量化或线性量化均匀量化或线性量化）n非等间隔量化非等间隔量化 等间隔量化等间隔量化就是简单地把采样值的灰度范围等间隔地分割并就是简单地把采样值的灰度范围等间隔地分割并进行量化。进行量化。 对于像素灰度级在黑对于像素灰度级在黑- -白范围分布较均匀的图像，这种量化方白范围分布较均匀的图像，这种量化方法可以

87、得到较小的量化误差。法可以得到较小的量化误差。钉钉朔朔泰泰触触锣锣掖掖博博罩罩棕棕屉屉恢恢纹纹讲讲衔衔纽纽纬纬渡渡膊膊廉廉闭闭势势屹屹蹈蹈悍悍曰曰协协濒濒贺贺缓缓砸砸驾驾那那网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n一幅图像在采样时，行、列的采样点与量化时每个像素量一幅图像在采样时，行、列的采样点与量化时每个像素量化的级数，既影响数字图像的质量，也影响到该数字图像化的级数，既影响数字图像的质量，也影响到该数字图像数据量的大小。假定图像取数据量的大小。假定图像取MN个采样点

88、，每个像素量化个采样点，每个像素量化后的灰度二进制位数为后的灰度二进制位数为Q，一般，一般Q总是取为总是取为2的整数幂，即的整数幂，即Q=2k, 则存储一幅数字图像所需的字节数则存储一幅数字图像所需的字节数B为为 4. 采样与量化精度对图像质量的影响采样与量化精度对图像质量的影响 赞赞陛陛辩辩雕雕犬犬刁刁摊摊憨憨沼沼聘聘痕痕痘痘锻锻园园剐剐耿耿邮邮送送岗岗赴赴耳耳捧捧文文噎噎绊绊顷顷埠埠导导蔫蔫轮轮邀邀泉泉网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n对一幅图像，当量化级数对

89、一幅图像，当量化级数Q一定时，采样点数一定时，采样点数MN对图像对图像质量有着显著的影响。质量有着显著的影响。n采样点数越多，图像质量越好；采样点数越多，图像质量越好；n当采样点数减少时，图上的块状效应就逐渐明显。当采样点数减少时，图上的块状效应就逐渐明显。 (a) 256256 (b)128128 (c) 3232 (d) 1616 采样点数与图像质量之间的关系采样点数与图像质量之间的关系垣垣赘赘蚂蚂泳泳狡狡尘尘掣掣撵撵情情度度蕴蕴遮遮慌慌炙炙递递疾疾忌忌宗宗抠抠蚀蚀栈栈拎拎凤凤父父惯惯吱吱谐谐肥肥赌赌蜘蜘讶讶夺夺网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基

90、础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n同理，当图像的采样点数一定时，采用不同量化级数的同理，当图像的采样点数一定时，采用不同量化级数的图像质量也不一样。图像质量也不一样。n量化级数越多，所得图像层次越丰富，图像质量越好，量化级数越多，所得图像层次越丰富，图像质量越好，但数据量大；但数据量大；n量化级数越少，量化级数越少， 图像层次欠丰富，图像质量越差，会图像层次欠丰富，图像质量越差，会出现假轮廓现象，但数据量小。出现假轮廓现象，但数据量小。n量化级数最小的极端情况就是二值图像（即非黑即白，量化级数最小的极端情况就是二值图像（即非黑即白，灰度级没

91、有中间过渡的图像）。灰度级没有中间过渡的图像）。出出综综后后例例代代密密昂昂了了蜂蜂竿竿识识楷楷拐拐摸摸芍芍狙狙寸寸呛呛以以琢琢过过嘴嘴陶陶吏吏昭昭袁袁糕糕榜榜篷篷棱棱咳咳疽疽网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础5. 数字图像的表示数字图像的表示 从数字图像的获取过程可以知道，一幅采样图像由从数字图像的获取过程可以知道，一幅采样图像由M（行）、（行）、N（列）个采样点组成，每个采样点（像素）是组（列）个采样点组成，每个采样点（像素）是组成图像的基本单位。黑白图像的像素

92、只有成图像的基本单位。黑白图像的像素只有1个亮度值，彩色个亮度值，彩色图像的像素是矢量，它由多个彩色分量组成，一般有图像的像素是矢量，它由多个彩色分量组成，一般有3个分个分量：量：R（红）、（红）、G（绿）、（绿）、B（蓝），因此，采样图像在计（蓝），因此，采样图像在计算机中的表示方法是：算机中的表示方法是：v单色图像用一个矩阵来表示；单色图像用一个矩阵来表示；v彩色图像用一组（一般是彩色图像用一组（一般是3个）矩阵来表示，个）矩阵来表示，矩阵的矩阵的行数行数称为图像的称为图像的垂直分辨率垂直分辨率，列数列数称为图像的称为图像的水水平分辨率平分辨率，矩阵中的元素是像素颜色分量的亮度值，使用整，

93、矩阵中的元素是像素颜色分量的亮度值，使用整数表示。数表示。躯躯暮暮税税熔熔甜甜贯贯阂阂泪泪蒂蒂铂铂矢矢既既湾湾威威导导钻钻伤伤虹虹悲悲逢逢约约缆缆吕吕取取洛洛脐脐径径依依湿湿批批磊磊蒙蒙网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 一幅一幅 MN 的数字图像可用矩阵表示为的数字图像可用矩阵表示为 数字图像中的每个像素都对应于矩阵中相应的元素。数字图像中的每个像素都对应于矩阵中相应的元素。把数字图像表示成矩阵的优点在于，能应用矩阵理论把数字图像表示成矩阵的优点在于，能应用矩阵理

94、论对图像进行分析处理。对图像进行分析处理。5. 数字图像的表示数字图像的表示移移察察哼哼绳绳亢亢该该漾漾制制电电湃湃统统缕缕区区躇躇确确窘窘悬悬莽莽浑浑碗碗持持咯咯靶靶免免诞诞堰堰拨拨锑锑者者箍箍柒柒刊刊网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 (a) 256(a) 256级灰度图象级灰度图象 (b) (b) 子图子图 (c) (c) 子图对应的量化数据子图对应的量化数据 数字图像实例数字图像实例吁吁企企卖卖蠢蠢扮扮蒋蒋忻忻鲸鲸僚僚贤贤楞楞圭圭喉喉帝帝迫迫概概范范番番遮遮

95、构构拔拔示示陀陀艺艺化化颖颖吁吁筒筒薯薯绒绒托托县县网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础如果看到的都是灰色，怎么办？如果看到的都是灰色，怎么办？Neil Harbisson霹霹肿肿陡陡殿殿队队馒馒缠缠板板罩罩角角扭扭眉眉谩谩卢卢爸爸囊囊抬抬想想腔腔郡郡唉唉懊懊马马靛靛象象瘫瘫睹睹蚕蚕拎拎嘲嘲稀稀凶凶网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n1.1

96、 多媒体的基本概念多媒体的基本概念n1.2 音频信息处理基础音频信息处理基础n1.3 图像信息处理基础图像信息处理基础n1.4 MATALAB在图像处理中的应用在图像处理中的应用第第1章章 多媒体信息处理基础多媒体信息处理基础傍傍庚庚刀刀哆哆芳芳刻刻艾艾燕燕义义浆浆依依玖玖凹凹锦锦返返骸骸故故窖窖钳钳侵侵挺挺罪罪字字戮戮亚亚沪沪算算提提求求嘴嘴痈痈蔓蔓网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础n1.4.1 MATALAB简介简介n1.4.2 MATALAB中图像文件的基本操

97、作中图像文件的基本操作n1.4.3 MATALAB 编程实例编程实例1.4 MATALAB在图像处理中的应用在图像处理中的应用蹦蹦棺棺峡峡充充佃佃快快酵酵厩厩校校碴碴粘粘接接踢踢珍珍跺跺宋宋扦扦奄奄觉觉叛叛阶阶增增槛槛姜姜淖淖瘪瘪丰丰别别测测耀耀棵棵魄魄网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 Matlab是是Matrix Laboratory的缩写，是当今的缩写，是当今很流行的科学计算软件。信息技术、计算机技术很流行的科学计算软件。信息技术、计算机技术发展到今天，科学计

98、算在各个领域得到了广泛的发展到今天，科学计算在各个领域得到了广泛的应用，在诸如控制论、时间序列分析、系统仿真、应用，在诸如控制论、时间序列分析、系统仿真、图像信号处理等方面产生了大量的矩阵及其他计图像信号处理等方面产生了大量的矩阵及其他计算问题，算问题，Matlab软件适时推出，为人们提供了软件适时推出，为人们提供了一个方便的数值计算平台。一个方便的数值计算平台。 1.4.1 MATALAB简介简介出出附附砷砷摈摈迷迷谅谅蝗蝗鸽鸽硷硷肛肛祟祟霍霍剥剥胚胚比比蝶蝶跋跋亚亚摔摔洛洛奴奴枯枯贯贯栖栖忙忙嫌嫌迭迭坦坦瓤瓤驾驾姑姑应应网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处

99、理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 Matlab为用户提供了特殊的函数，用于从图为用户提供了特殊的函数，用于从图像格式的文件中读写图像数据。其中，读取图形像格式的文件中读写图像数据。其中，读取图形文件格式的图像需要用文件格式的图像需要用imread函数，写入一个函数，写入一个图形文件格式的图像需要调用图形文件格式的图像需要调用imwrite函数；而函数；而获取图形文件格式的图像的信息需要调用获取图形文件格式的图像的信息需要调用imfinfoind2rgb函数，以函数，以Mat文件加载或保存文件加载或保存矩阵数据用矩阵数据用loadsa

100、ve函数，显示加载到函数，显示加载到Matlab中的图像用中的图像用imageimagesc。1.4.2 MATALAB中图像文件的基本操作中图像文件的基本操作牢牢诫诫琼琼郴郴疚疚必必赁赁士士瘤瘤伏伏少少啸啸现现忻忻皖皖陌陌咕咕硅硅鹃鹃边边中中哆哆袁袁喧喧它它妇妇扶扶另另驶驶埃埃板板旁旁网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 1. 图形图像文件的读取图形图像文件的读取 利用函数利用函数imread可以完成图形图像文件的读取操作，其可以完成图形图像文件的读取操作，其语法如

101、下：语法如下： A=imread(filename, fmt) X, map=imread(filename, fmt) =imread(filename) =imread(filename, idx) （只对（只对TIF格式的文件）格式的文件） =imread(filename, ref) （只对（只对HDF格式的文件）格式的文件）1.4.2 MATALAB中图像文件的基本操作中图像文件的基本操作煮煮经经吏吏诌诌乙乙艾艾怜怜缔缔勿勿髓髓瘸瘸捉捉尤尤厂厂危危史史舟舟摔摔吾吾抨抨坝坝赁赁泳泳垦垦盗盗喊喊彪彪贞贞婴婴湖湖絮絮责责网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处

102、理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础2. 图像文件的显示图像文件的显示 在在Matlab 7.0中，显示一幅图像可以用中，显示一幅图像可以用image函数，函数，这个函数将创建一个图形对象句柄，语法格式为：这个函数将创建一个图形对象句柄，语法格式为： image(C ) image(x, y, C) image(PropertyName, Property Value,) image(PropertyName, Propety Value, ) handle=image() 其中，其中，x, y分别表示图像显示位置的左上角坐标，分别表示

103、图像显示位置的左上角坐标，C表表示所需显示的图像。示所需显示的图像。1.4.2 MATALAB中图像文件的基本操作中图像文件的基本操作谊谊鹅鹅漏漏缨缨荐荐唯唯卫卫勒勒敝敝郧郧拖拖赴赴琐琐朵朵劣劣转转韶韶犀犀蹲蹲拨拨麓麓熏熏瘪瘪闭闭肉肉侄侄淄淄趁趁渠渠丛丛毡毡申申网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础 Matlab 7.0图像处理工具箱提供了一个高级的图像显图像处理工具箱提供了一个高级的图像显示函数示函数imshow。其语法格式为。其语法格式为 imshow(I, n)

104、imshow(I, low high) imshow(BW) imshow(X, map) imshow(RGB) imshow(,display_option) imshow(x,y,A,) imshow filename h=imshow()1.4.2 MATALAB中图像文件的基本操作中图像文件的基本操作辙辙怜怜沤沤浪浪尿尿衷衷狮狮碉碉迂迂村村奇奇淡淡萌萌虐虐卵卵椿椿痞痞放放荔荔翱翱恍恍太太旁旁绦绦一一柿柿馋馋覆覆木木尸尸胃胃座座网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础Lenna背后的故事背后的故事nA Note on Lennan测试各种算法测试各种算法包包含各种细节、平滑含各种细节、平滑区域、阴影和纹理区域、阴影和纹理n很迷人很迷人袜袜渍渍隅隅立立顷顷璃璃阿阿蛆蛆胎胎疾疾谊谊篙篙选选药药隔隔皮皮腻腻抉抉片片全全肄肄渭渭庐庐缎缎啼啼冷冷枕枕蝶蝶吕吕腕腕永永香香网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础网网络络多多媒媒体体 杜杜慧慧勤勤第第1章章 多多媒媒体体信信息息处处理理基基础础