INNE EBOOKI AUTORA
Koszyk
Obraz cyfrowy
Podstawy JPEG MPEG
Autor:
Wydawca:
Format:
ibuk
Podręcznik podstawowy, kompleksowo ujmujący zagadnienia teoretyczne, jak i praktyczne związane z obrazem cyfrowym, a zwłaszcza z obrazami ruchomymi. Książka przedstawia uzyskiwanie cyfrowych obrazów i cyfrowych sygnałów wizyjnych, rodzaje reprezentacji takich sygnałów, kompresję obrazów nieruchomych i ruchomych, podstawowe operacje przetwarzania obrazów oraz zawiera krótkie wprowadzenie do zagadnień opisu treści obrazów i umieszczania znaków wodnych w obrazach. Omawia sygnały wizyjne spotykane w telewizji cyfrowej standardowej (SDTV) oraz wysokiej jakości (HDTV), a także sygnały stereowizyjne i wielowidokowe. Omawiając aktualnie stosowane rozwiązania techniczne autor uwzględniał również najnowsze osiągnięcia naukowe. Dużo uwagi poświęcił standardom międzynarodowym, w tym przede wszystkim standardom kompresji JPEG, JPEG-LS, JPEG 2000, JPEG-XR, H.263, MPEG-2 oraz MPEG-4, w tym AVC, SVC i MVC. Podręcznik odnosi się też do innych standardów, na przykład dotyczących formatów obrazów i sygnałów wizyjnych lub opisu treści obrazu (MPEG-7). Sposób wykładu ułatwia poznanie podstaw techniki obrazu cyfrowego, które mają zastosowanie między innymi w telewizji cyfrowej, w systemach nadzoru wizyjnego i w przetwarzaniu obrazów dla zastosowań przemysłowych i biomedycznych.
Odbiorcy: studenci kierunków elektronika, telekomunikacja, informatyka, automatyka i robotyka wyższych uczelni technicznych i innych.
| Rok wydania | 2010 |
|---|---|
| Liczba stron | 653 |
| Kategoria | Elektronika |
| Wydawca | Wydawnictwa Komunikacji i Łączności |
| ISBN-13 | 978-83-206-1908-9 |
| Numer wydania | 1 |
| Język publikacji | polski |
| Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
| Przedmowa | 11 |
| Ważniejsze oznaczenia | 14 |
| Spis skrótów i akronimów | 15 |
| Wstęp | 21 |
| W.1. Obraz naturalny i cyfrowe przetwarzanie obrazów | 21 |
| W.2. Technika obrazu | 24 |
| W.3. Normalizacja w zakresie obrazu cyfrowego | 26 |
| 1. Podstawy teorii sygnałów wielowymiarowych | 58 |
| 1.1. Pojęcie sygnału wielowymiarowego | 58 |
| 1.2. Częstotliwości przestrzenne | 63 |
| 1.3. Przekształcenie Fouriera sygnałów wielowymiarowych | 65 |
| 1.3.1. Wielowymiarowe przekształcenie Fouriera | 65 |
| 1.3.2. Dwuwymiarowe przekształcenie Fouriera | 67 |
| 1.3.3. Właściwości dwuwymiarowego przekształcenia Fouriera | 67 |
| 1.3.4. Interpretacja częstotliwości przestrzennych w obrazach | 79 |
| 1.4. Próbkowanie obrazu | 81 |
| 1.4.1. Próbkowanie prostokątne | 81 |
| 1.4.2. Próbkowanie z dowolną geometrią próbkowania | 85 |
| 1.5. Dyskretne dwuwymiarowe przekształcenie Fouriera | 88 |
| 1.5.1. Definicja i właściwości | 88 |
| 1.5.2. Obliczanie dyskretnych dwuwymiarowych transformat Fouriera | 93 |
| 1.5.3. Dyskretne dwuwymiarowe transformaty Fouriera obrazów | 96 |
| 1.6. Dwuwymiarowe dyskretne przekształcenie kosinusowe | 100 |
| 1.6.1. Jednowymiarowe dyskretne przekształcenie kosinusowe | 100 |
| 1.6.2. Dwuwymiarowe dyskretne przekształcenie kosinusowe - określenie | 102 |
| 1.6.3. Wyznaczanie dwuwymiarowych dyskretnych transformat kosinusowych obrazów | 105 |
| 1.7. Dwuwymiarowe przekształcenie Z | 107 |
| 1.8. Dwuwymiarowe dyskretne układy liniowe | 110 |
| 1.8.1. Podstawowe pojęcia | 110 |
| 1.8.2. Dwuwymiarowe układy LSI - opis w dziedzinie przestrzennej | 112 |
| 1.8.3. Dwuwymiarowe układy LSI - opis w dziedzinie częstotliwości | 116 |
| 1.8.4. Stabilność dwuwymiarowych systemów liniowych | 121 |
| 1.9. Dwuwymiarowe dyskretne przekształcenie falkowe | 124 |
| 1.9.1. Analiza i synteza subpasmowa | 124 |
| 1.9.2. Zespoły filtrów analizy i syntezy | 129 |
| 1.9.3. Implementacje zespołów filtrów | 134 |
| 1.9.4. Przekształcenie falkowe proste i odwrotne | 139 |
| 1.10. Predykcja | 142 |
| 1.11. Kwantowanie | 147 |
| 1.11.1. Kwantowanie skalarne | 147 |
| 1.11.2. Kwantowanie wektorowe | 149 |
| 2. Cyfrowe reprezentacje obrazów | 151 |
| 2.1. Światło widzialne i jego percepcja przez człowieka | 151 |
| 2.1.1. System wzrokowy człowieka | 151 |
| 2.1.2. Fotometria | 152 |
| 2.1.3. Percepcja światła przez człowieka | 155 |
| 2.2. Cyfrowe reprezentacje obrazu monochromatycznego | 156 |
| 2.3. Korekcja kontrastu - korekcja gamma | 159 |
| 2.4. Barwy i ich reprezentacje | 164 |
| 2.4.1. Światło barwne i jego percepcja | 164 |
| 2.4.2. Reprezentacja światła barwnego za pomocą trzech składowych podstawowych | 166 |
| 2.4.3. Układ RGB i jego odmiany | 168 |
| 2.4.4. Luminancja i chrominancje | 175 |
| 2.4.5. Inne układy współrzędnych barw | 182 |
| 2.4.6. Indeksowanie kolorów | 185 |
| 2.4.7. Zarządzanie kolorami | 189 |
| 2.4.8. Wielozakresowe reprezentacje barw | 191 |
| 2.5. Analogowe ciągłe sygnały wizyjne | 192 |
| 2.5.1. Sygnały z wybieraniem międzyliniowym i kolejnoliniowym | 192 |
| 2.5.2. Całkowity sygnał wizyjny monochromatyczny | 193 |
| 2.5.3. Sygnały wizyjne barwne | 196 |
| 2.5.4. Przegląd analogowych sygnałów wizyjnych | 198 |
| 2.6. Cyfrowe sygnały wizyjne | 201 |
| 2.6.1. Kwantowanie próbek sygnałów wizyjnych | 201 |
| 2.6.2. Proporcje rozmiarów obrazu | 202 |
| 2.6.3. Próbkowanie ciągłych sygnałów wizyjnych | 203 |
| 2.6.4. Formaty obrazu - SDTV i HDTV | 208 |
| 2.6.5. Próbkowanie chrominancji | 210 |
| 2.6.6. Interfejsy cyfrowych sygnałów wizyjnych bez kompresji | 214 |
| 2.7. Ocena jakości obrazu | 216 |
| 2.7.1. Wprowadzenie | 216 |
| 2.7.2. Subiektywna ocena jakości obrazu | 217 |
| 2.7.3. Ocena jakości obrazu za pomocą wskaźnika PSNR | 221 |
| 2.7.4. Metody automatycznej oceny jakości obrazu | 225 |
| 2.7.5. Podsumowanie | 228 |
| 3. Kamery i monitory | 229 |
| 3.1. Kamery | 229 |
| 3.1.1. Budowa kamery | 229 |
| 3.1.2. Próbkowanie w czasie | 233 |
| 3.1.3. Próbkowanie przestrzenne | 236 |
| 3.1.4. Kamery do akwizycji obrazów barwnych | 238 |
| 3.1.5. Wielkości charakteryzujące kamery | 240 |
| 3.1.6. Sygnały wyjściowe z kamer | 243 |
| 3.2. Monitory | 243 |
| 4. Podstawowe operacje przetwarzania obrazów | 249 |
| 4.1. Operacje punktowe | 249 |
| 4.1.1. Określenie operacji punktowych | 249 |
| 4.1.2. Histogramy | 252 |
| 4.1.3. Poprawa kontrastu za pomocą operacji punktowych | 254 |
| 4.1.4. Binaryzacja obrazów | 256 |
| 4.2. Operacje algebraiczne na obrazach | 257 |
| 4.3. Dwuwymiarowa liniowa filtracja nierekursywna | 257 |
| 4.4. Dwuwymiarowa liniowa filtracja rekursywna | 270 |
| 4.5. Decymacja i interpolacja obrazu | 275 |
| 4.6. Nieliniowa filtracja obrazu | 278 |
| 4.7. Przekształcenia geometryczne obrazu | 284 |
| 4.8. Podsumowanie | 284 |
| 5. Wprowadzenie do przetwarzania sekwencji wizyjnych | 286 |
| 5.1. Estymacja ruchu | 286 |
| 5.1.1. Charakterystyka zadania | 286 |
| 5.1.2. Metody wykorzystujące zasadę przepływu optycznego | 290 |
| 5.1.3. Metody pasowania bloków | 293 |
| 5.2. Filtracja w dziedzinie czasu z kompensacją ruchu | 302 |
| 5.3. Konwersje reprezentacji sekwencji wizyjnych | 304 |
| 5.4. Nadrozdzielczość | 306 |
| 5.5. Analiza sekwencji wizyjnych | 306 |
| 6. Wprowadzenie do kompresji obrazów | 310 |
| 6.1. Zagadnienia ogólne | 310 |
| 6.1.1. Znaczenie kompresji obrazów | 310 |
| 6.1.2. Nadmiarowość reprezentacji obrazu | 313 |
| 6.1.3. Kodowanie i dekodowanie obrazów | 316 |
| 6.1.4. Porównywanie efektywności kompresji | 319 |
| 6.1.5. Kodeki bezstratne | 322 |
| 6.1.6. Kodeki stratne | 323 |
| 6.1.7. Kodowanie wewnątrzobrazowe i międzyobrazowe | 326 |
| 6.1.8. Przetwarzanie wstępne i końcowe | 328 |
| 6.1.9. Normalizacja w zakresie kompresji | 329 |
| 6.1.10. Kodowanie skalowalne | 330 |
| 6.1.11. Transkodowanie | 333 |
| 6.1.12. Literatura na temat kompresji | 334 |
| 6.2. Kodowanie entropijne | 334 |
| 6.2.1. Wprowadzenie do kodowania entropijnego | 335 |
| 6.2.2. Kody Huffmana | 336 |
| 6.2.3. Kody Golomba i ich odmiany | 341 |
| 6.2.4. Kodowanie arytmetyczne | 344 |
| 6.2.5. Kodowanie słownikowe | 348 |
| 6.3. Kodowanie ciągów | 349 |
| 7. Kompresja wewnątrzobrazowa | 351 |
| 7.1. Kodowanie transformatowe i standard JPEG | 351 |
| 7.1.1. Stratne kodowanie transformatowe obrazów nieruchomych | 352 |
| 7.1.2. Bezstratne kodowanie obrazów nieruchomych wykorzystujące predykcję wewnątrzobrazową | 357 |
| 7.1.3. Standard JPEG (JPEG-1) | 358 |
| 7.1.4. Tryb sekwencyjny transformatowy | 359 |
| 7.1.5. Binarne kodowanie arytmetyczne w standardzie JPEG | 367 |
| 7.1.6. Tryb progresywny transformatowy | 368 |
| 7.1.7. Tryb hierarchiczny | 368 |
| 7.1.8. Tryb bezstratny | 371 |
| 7.1.9. Składnia danych reprezentujących obraz skomprymowany | 371 |
| 7.1.10. Rozszerzenia standardu JPEG | 374 |
| 7.2. Kodowanie falkowe i standard JPEG 2000 | 374 |
| 7.2.1. Wprowadzenie | 374 |
| 7.2.2. Technika kompresji w standardzie JPEG 2000 | 376 |
| 7.2.3. Przetwarzanie wstępne | 376 |
| 7.2.4. Kodowanie falkowe | 378 |
| 7.2.5. Adaptacyjne binarne kodowanie arytmetyczne | 381 |
| 7.2.6. Składnia danych reprezentujących obraz skomprymowany | 382 |
| 7.2.7. Podsumowanie | 384 |
| 7.3. JPEG XR | 385 |
| 7.4. Efektywność stratnych kodeków JPEG, JPEG 2000 i JPEG XR | 388 |
| 7.5. Inne techniki kompresji stratnej | 393 |
| 7.6. Kompresja bezstratna i prawie bezstratna w standardzie JPEG-LS | 394 |
| 7.7. Przegląd technik kompresji bezstratnej | 396 |
| 8. Międzyobrazowa kompresja sekwencji wizyjnych | 399 |
| 8.1. Kodowanie hybrydowe cyfrowych sekwencji wizyjnych | 399 |
| 8.1.1. Wprowadzenie | 399 |
| 8.1.2. Adaptacyjny charakter kodowania hybrydowego | 401 |
| 8.1.3. Kodowanie wewnątrzobrazowe sekwencji wizyjnych | 403 |
| 8.1.4. Predykcja międzyobrazowa z kompresją ruchu | 404 |
| 8.1.5. Obrazy typu B | 409 |
| 8.1.6. Kwantowanie wpółczynników transformaty | 413 |
| 8.1.7. Hierarchiczna struktura strumienia zakodowanych danych | 413 |
| 8.1.8. Sterowanie pracą kodera hybrydowego | 416 |
| 8.1.9. Zniekształcenia obrazu wprowadzane przez hybrydowe kodowanie blokowe | 419 |
| 8.2. Przegląd standardów kompresji cyfrowych sekwencji wizyjnych | 420 |
| 8.3. Kompresja sekwencji wizyjnych zgodna ze standardem MPEG-2 | 426 |
| 8.3.1. Standard MPEG-2 | 427 |
| 8.3.2. Strumień transportowy MPEG-2 | 427 |
| 8.3.3. Kompresja obrazu w standardzie MPEG-2 | 430 |
| 8.3.4. Technika kompresji według profilu głównego | 432 |
| 8.3.5. Kodowanie według profilu 4:2:2 | 438 |
| 8.3.6. Narzędzia kompresji obrazów z wybieraniem międzyliniowym | 438 |
| 8.3.7. Strumień wizyjny standardu MPEG-2 | 445 |
| 8.3.8. Sterowanie prędkością bitową | 460 |
| 8.3.9. Efektywność kompresji kodeków MPEG-2 | 466 |
| 8.3.10. Podsumowanie | 469 |
| 8.4. Inne standardy pierwszej i drugiej generacji | 470 |
| 8.4.1. Standardy pierwszej generacji | 470 |
| 8.4.2. Kodowanie sekwencji wizyjnych zgodnie z zaleceniem ITU-T H.263 | 473 |
| 8.4.3. Standard MPEG-4 | 477 |
| 8.5. Zaawansowane Kodowanie Sygnału Wizyjnego – MPEG-4 AVC/H.264 | 483 |
| 8.5.1. Wprowadzenie | 483 |
| 8.5.2. Profile i poziomy standardu AVC | 485 |
| 8.5.3. Zaawansowane narzędzia kompresji według standardu AVC | 488 |
| 8.5.4. Struktura danych wytwarzanych przez koder AVC | 509 |
| 8.5.5. Kodowanie entropijne UVLC/CAVLC | 515 |
| 8.5.6. Adaptacyjne binarne kodowanie arytmetyczne CABAC | 518 |
| 8.5.7. Sterowanie koderami AVC | 522 |
| 8.5.8. Efektywność kompresji MPEG-4AVC | 525 |
| 8.5.9. Transkodowanie strumieni AVC | 530 |
| 8.5.10. Skalowalne Kodowanie Sekwencji Wizyjnych SVC | 531 |
| 8.5.11. Podsumowanie zagadnień dotyczących standardu AVC | 532 |
| 8.6. Inne techniki kompresji obrazu ruchomego trzeciej generacji | 533 |
| 8.6.1. Standard VC-1 | 533 |
| 8.6.2. Standard AVS | 538 |
| 8.6.3. Kodek VP8 | 538 |
| 8.7. Technika kompresji czwartej generacji - HEVC | 539 |
| 8.8. Inne rozwojowe techniki kompresji obrazów ruchomych | 540 |
| 8.9. Podsumowanie | 542 |
| 9. Obrazy stereoskopowe i trójwymiarowe | 543 |
| 9.1 Widzenie przestrzenne i obrazy stereoskopowe | 543 |
| 9.1.1. Dwuoczne wskazówki głębi | 544 |
| 9.1.2. Wytwarzanie dwuocznych wskazówek głębi na płaskich ekranach | 545 |
| 9.1.3. Jednooczne wskazówki głębi | 548 |
| 9.1.4. Wykorzystanie jednoocznych wskazówek głębi w systemach technicznych | 549 |
| 9.1.5. Praktyka wyświetlania obrazów stereoskopowych na płaskich ekranach | 550 |
| 9.1.6. Podsumowanie | 552 |
| 9.2. Prezentacja obrazów stereoskopowych | 553 |
| 9.2.1. Wprowadzenie | 553 |
| 9.2.2. Urządzenia wykorzystujące separację barw | 554 |
| 9.2.3. Urządzenia migawkowe | 556 |
| 9.2.4. Urządzenia polaryzacyjne | 558 |
| 9.2.5. Monitory autostereoskopowe | 560 |
| 9.2.6. Podsumowanie | 564 |
| 9.3. Systemy kamerowe do akwizycji obrazów stereoskopowych | 564 |
| 9.4. Kompatybilne formaty ramek z obrazami stereoskopowymi | 568 |
| 9.5. Kompresja obrazów stereoskopowych | 573 |
| 9.6. Systemy z obrazami stereoskopowymi i trójwymiarowymi | 576 |
| 9.7. Obrazy wielowidokowe i trójwymiarowe | 578 |
| 10. Opis treści obrazu | 584 |
| 10.1. Wyszukiwanie treści obrazowych | 584 |
| 10.2. Normalizacja metadanych | 587 |
| 10.3. Deskryptory obrazu w standardzie MPEG-7 | 589 |
| 10.4. Podsumowanie | 596 |
| 11. Znaki wodne w obrazach | 597 |
| 11.1. Wiadomości ogólne | 597 |
| 11.2. Przykłady wykorzystania znakowania wodnego | 601 |
| 11.3. Podstawowe warianty technik znakowania wodnego | 603 |
| 11.4. Przykładowe techniki znakowania wodnego | 605 |
| Literatura | 611 |
| Skorowidz | 637 |
Wypożyczaj w abonamencie!
Już od 2,66 zł za ebooka
