Bài giảng Nhập môn Đa phương tiện: Phần 2 - ĐH CNTT&TT

Tiếp nối nội dung ở phần 1, bài giảng Nhập môn Đa phương tiện phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức về dữ liệu ảnh, dữ liệu âm thanh và dữ liệu video. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết của bài giảng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhập môn Đa phương tiện: Phần 2 - ĐH CNTT&TTBài giảng Nhập môn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Chương 4: Dữ liệu ảnh4.1. Một số khái niệm cơ bản Hình ảnh tĩnh có thể được biểu diễn bởi hàm hai chiều f(x,y), trong đó, x và y là tọađộ không gian phẳng (2 chiều). Khi xét ảnh đen-trắng, giá trị hàm f tại một điểmđược xác định bởi tọa độ (x,y) được gọi là độ chói (mức xám) của ảnh tại điểm này.Nếu x,y,và f là một số hiện hữu các giá trị rời rạc, chúng ta có ảnh số. Xử lý ảnh số làquá trình biến đổi ảnh số trên máy tính (PC). Như vậy, ảnh số được tạo ra bởi một số hữuhạn các điểm ảnh, mỗi điểm ảnh nằm tại một vị trí nhất định và có 1 giá trị nhất định.Một điểm ảnh trong một ảnh còn được gọi là một pixel.  Ảnh và điểm ảnh: Điểm ảnh được xem như là dấu hiệu hay cường độ sáng tại 1 toạ độ trong khônggian của đối tượng và ảnh được xem như là 1 tập hợp các điểm ảnh.  Mức xám, màu: Là số các giá trị có thể có của các điểm ảnh của ảnh Hệ thống thị giác là cơ quan cảm nhận hình ảnh quang học tương đối hoàn hảo,cho phép con người cảm nhận được hình ảnh quang học trong thiên nhiên. Ứng dụngquan trọng nhất của xử lý ảnh là biến đổi tính chất của ảnh số nhằm tạo ra cảm nhận vềsự gia tăng chất lượng hình ảnh quang học trong hệ thống thị giác. Tuy nhiên, mắt người chỉ cảm nhận được sóng điện từ có bước sóng hạn chế trongvùng nhìn thấy được, do đó ảnh theo quan niệm thông thường gắn liền với hình ảnhquang học mà mắt người có thể cảm nhận. Trong khi đó ảnh đưa vào xử lý có thểđược tạo ra bởi các nguồn bức xạ có phổ rộng hơn, từ sóng vô tuyến tới tia gamma, vídụ: ảnh do sóng siêu âm hoặc tia X tạo ra. Nhiều hệ thống xử lý ảnh có thể tương tác vớinhững ảnh nêu trên, vì vậy trên thực tế, lĩnh vực xử lý ảnh có phạm vi tướng đốirộng, và liên quan tới nhiều lĩnh vực khoa học khác. Có thể tạm phân biệt các hệ thống xử lý ảnh theo mức độ phức tạp của thuật toán xửlý như sau: 66Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thôngBài giảng Nhập môn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT 1- Xử lý ảnh mức thấp: đó là các quá trình biến đổi đơn giản như thực hiện các bộlọc nhằm khử nhiễu trong ảnh, tăng cường độ tương phản hay độ nét của ảnh. Trongtrường hợp này, tín hiệu đưa vào hệ thống xử lý và tín hiệu ở đầu ra là ảnh quang học. 2- Xử lý ảnh mức trung: quá trình xử lý phức tạp hơn, thường được sử dụng đểphân lớp, phân đọan ảnh, xác định và dự đóan biên ảnh, nén anh để lưu trữ hoặc truyềnphát. Đặc điểm của các hệ thống xử lý ảnh mức trung là tín hiệu đầu vào là hình ảnh, còntín hiệu đầu ra là các thành phần được tách ra từ hình ảnh gốc, hoặc luồng dữ liệu nhậnđược sau khi nén ảnh. 3- Xử lý ảnh mức cao: là quá trình phân tích và nhận dạng hính ảnh. Đây cũng làquá trình xử lý được thực hiện trong hệ thống thì giác của con người.4.2 Lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh Như đã nói ở trên, các kỹ thuật xử lý ảnh trước đây chủ yếu được sử dụng để nângcao chất lượng hính ảnh, chình xác hơn là tạo cảm giác về sự gia tăng chất lượng ảnhquang học trong mắt người quan sát. Thời gian gần đây, phạm vi ứng dụng xử lý ảnh mởrộng không ngừng, có thể nói hiện không có lĩnh vực khoa học nào không sử dụng cácthành tựu của công nghệ xử lý ảnh số. Trong y học các thuật tóan xử lý ảnh cho phép biếnđổi hính ảnh được tạo ra từ nguồn bức xạ X -ray hay nguồn bức xạ siêu âm thành hínhảnh quang học trên bề mặt film x-quang hoặc trực tiếp trên bề mặt màn hính hiển thị.Hính ảnh các cơ quan chức năng của con người sau đó có thể được xử lý tiếp để nâng caođộ tương phản, lọc, tách các thành phần cần thiết (chụp cắt lớp) hoặc tạo ra hính ảnh trongkhông gian ba chiều (siêu âm 3 chiều). Trong lĩnh vực địa chất, hính ảnh nhận được từ vệ tinh có thể được phân tìch để xácđịnh cấu trúc bề mặt trái đất. Kỹ thuật làm nổi đường biên (image enhancement) và khôiphục hính ảnh (image restoration) cho phép nâng cao chất lượng ảnh vệ tinh và tạo ra cácbản đồ địa hính 3-D với độ chình xác cao. 67Bộ môn Truyền thông Đa phương tiện – Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thôngBài giảng Nhập môn Đa phương tiện – Ngành TTĐPT, CNTRT Ảnh nhận được từ vệ tinh dùng trong khì tượng học Trong ngành khì tượng học, ảnh nhận được từ hệ thống vệ tinh theo dõi thời tiếtcũng được xử lý, nâng cao chất lượng và ghép hính để tạo ra ảnh bề mặt trái đất trên mộtvùng rộng lớn, qua đó có thể thực hiện việc dự báo thời tiết một cách chình xác hơn. Dựatrên các kết quả phân tìch ảnh vệ tinh tại các khu vục đông dân cư còn có thể dự đóan quátrính tăng trưởng dân số, tốc độ ô nhiễm môi trường cũng như các yếu tố ảnh hưởng tớimôi trường sinh thái. Ảnh chụp từ vệ tinh có thể thu được thông qua các ...