Bài giảng Xử lý âm thanh và hình ảnh: Chương 4

Bài giảng Xử lý âm thanh và hình ảnh: Chương 4 - Kỹ thuật xử lý video, cung cấp cho người học những kiến thức như giới thiệu chung; Mã hóa Video bù chuyển động; Phân tích chuyển động; Kỹ thuật so khớp khối; Dự đoán ảnh (bù chuyển động); Một số chuẩn mã hóa Video ứng dụng trong truyền thông. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xử lý âm thanh và hình ảnh: Chương 4 XỬ LÝ ÂM THANH & HÌNH ẢNHCHƯƠNG 4KỸ THUẬT XỬ LÝ VIDEO BÀI GIẢNG MÔN XỬ LÝ ÂM THANH & HÌNH ẢNH Chương 4: Kỹ thuật xử lý Video7/1/24 2 Chương 4- Kỹ thuật xử lý Video 4.1 Giới thiệu chung 4.2 Mã hóa Video bù chuyển động 4.3 Phân tích chuyển động 4.4 Kỹ thuật so khớp khối – Tiêu chí so khớp khối – Các thủ tục tìm kiếm 4.5 Dự đoán ảnh (bù chuyển động) 4.6 Một số chuẩn mã hóa Video ứng7/1/24 3 dụng trong truyền thông 4.1- Giới thiệu chung 4.1.1- Khái niệm cơ bản về Video và xử lý Video a) Khái niệm: - Video là một chuỗi các ảnh/ khung hình tạo cảm giác về sự chuyển động khi được trình chiếu/ hiện thị một cách liên tiếp. - Video là kết hợp của chuyển động và âm thanh.7/1/24 4 4.1- Giới thiệu chung 4.1.1- Khái niệm về video & xử lý video b)- Xử lý video số ü Xử lý video số liên quan đến xử lý máy tính để – Trích xuất thông tin – Phục hồi, tăng cường ảnh video – Chuyển đổi tiêu chuẩn – Phân tích chuyển động – Nén video cho việc lưu trữ và truyền thông ü Xử lý video:7/1/24 − Xử lý chuỗi ảnh, mỗi ảnh được xử lý độc lập 5 4.1- Giới thiệu chung 4.1.2- Các mô hình màu trong Video - Các ảnh trước khi truyền, được quét với 3 thiết bị quang, mỗi một trong số chúng đều có một bộ lọc màu khác nhau đặt ở phía trước của thiết bị. - Ba kênh (R, G, B) được hiệu chỉnh sao cho nếu một vùng trắng đều được quét, thì cả 3 đầu ra phải có điện áp cân bằng nhau. - Vì mắt người có độ nhạy khác nhau đối với các màu có (4.1) cùng cường độ, nên độ chói phải được bổ sung thêm các trọng số. Độ chói của t/h Y: Y= 0.299R+0.587G+0.114B7/1/24 6 4.1- Giới thiệu chung 4.1.2- Các mô hình màu trong Video + Mô hình YUV: (được sử dụng cho tín hiệu video tương tự hệ PAL) (4.2) - T/h màu U, V: (4.3) - Chuyển đổi RGB thành YUV:7/1/24 7 4.1- Giới thiệu chung 4.1.2- Các mô hình màu trong Video + Mô hình YIQ: (được sử dụng cho t/h video màu NTSC) - Do U và V không biểu thị hết phân cấp bậc thấp nhất về độ nhạy hiển thị của người. NTSC đã sử dụng I và Q thay thế. - YIQ được xem như là một phiên bản của YUV, với cùng một Y nhưng với U và V được quay đi góc 33 ° (4.4) - T/h màu U, V: (4.5)7/1/24 8 4.1- Giới thiệu chung 4.1.2- Các mô hình màu trong Video + Mô hình YCbCr: - Chuẩn quốc tế cho các tín hiệu video số (ITU-R BT.601- 4). Tiêu chuẩn này dùng một không gian màu YCbCr. Biến đổi YCbCr được sử dụng trong nén ảnh JPEG và nén video MPEG (4.6) - T/h màu Cb, Cr: (3.7)7/1/24 9 - Chuyển đổi RGB thành YCbCr: 4.1- Giới thiệu chung 4.1.2- Các mô hình màu trong Video + Bài tập 1: The conversion between RGB and YCbCr coordinate is shown below: a) Determine the YCbCr coordinate for a color that is specified in (R,G,B) coordinate with R=100, G=200, B=50. b) Determine the (R,G,B) coordinate for a color specified in the YCbCr coordinate with Y=100, Cb=50, Cr=30.7/1/24 10 4.1- Giới thiệu chung 4.1.3- Các khuôn dạng lấy mẫu YCbCr • Lấy mẫu thành phần video số – 4:4:4; 4:2:2; 4:1:1; 4:2:07/1/24 11 4.1- Giới thiệu chung 4.1.3- Các khuôn dạng lấy mẫu YCbCr • Tiêu chuẩn 4:4:4 - Tổng cộng: 12 mẫu, 4 cho Y, CB, CR. - Tổng cộng: 12 x 8 = 96 bits, trung bình 96/4 = 24 bits/pixel. - Tần số lấy mẫu cho các thành phần Y, CB, CR là 13,5MHz. - Số hóa tín hiệu video có độ phân giải 720x576 (hệ PAL), 8 bit lượng tử/pixel, 25 f/s. Luồng dữ liệu số nhận được sẽ có tốc độ : ...