Bài giảng xử lý âm thanh và hình ảnh-p2

Tín hiệu là biểu diễn vật lý của thông tin. Trong thực tế, các tín hiệu nhìn thấy là các sóng ánh sáng mang thông tin tới mắt của con người...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng xử lý âm thanh và hình ảnh-p2X lý âm thanh và hình nh Chương 1: Gi i thi u chung Chương 1: Gi i thi u chung1.1. Các khái ni m và lý thuy t cơ s1.1.1. Tín hi u1.1.1.1. nh nghĩa Tín hi u là bi u di n v t lý c a thông tin. Trong th c t , các tín hi u nhìn th y làcác sóng ánh sáng mang thông tin t i m t c a con ngư i và các tín hi u nghe th y là cács bi n i c a áp su t không khí truy n thông tin t i tai chúng ta. V m t toán h c, tín hi u ư c bi u di n b i hàm c a m t ho c nhi u bi n s cl p. Ví d , tín hi u âm thanh có biên âm bi n i theo th i gian như hình v dư i ây. Hình 1.1: Tín hi u âm thanh T ng quát hơn, tín hi u có th bi n i theo hai chi u: không gian/th i gian. Ví dv i nh, có màu bi n i theo không gian hai chi u; v i video, màu bi n i theo ckhông gian và th i gian.1.1.1.2. Tín hi u liên t c N u bi n c l p c a s bi u di n toán h c c a m t tín hi u là liên t c, thì tín hi u ó ư c g i là liên t c. D a theo biên , ngư i ta có th phân lo i tín hi u liên t cthành: tín hi u tương t và tín hi u lư ng t hóa. 1X lý âm thanh và hình nh Chương 1: Gi i thi u chung N u biên c a tín hi u liên t c là liên t c thì tín hi u ó ư c g i là tín hi utương t . Còn n u biên c a tín hi u liên t c là r i r c thì tín hi u ó ư c g i là tínhi u lư ng t hóa.1.1.1.3. Tín hi u r i r c N u tín hi u ư c bi u di n b i hàm c a các bi n r i r c thì tín hi u ó ư c g i làtín hi u r i r c. D a theo biên , ngư i ta có th phân lo i tín hi u r i r c thành: tín hi ul y m u và tín hi u s . N u biên c a tín hi u r i r c là liên t c (không ư c lư ng t hóa) thì tín hi u ó ư c g i là tín hi u l y m u. Còn n u biên c a tín hi u r i r c là r i r c thì tín hi u ó ư c g i là tín hi u s .1.1.2. S hóa tín hi u tương t Nói chung tín hi u tương t thì liên t c theo th i gian và giá tr . Theo quan i m lýthuy t thông tin, lư ng thông tin ch a trong tín hi u tương t là vô h n. Rõ ràng, i u nàynày t o ra quan h v i các tín hi u này m t nhi m v khó khăn trong i u ki n dung lư ngb nh và năng l c x lý c a máy tính b h n ch . M t khác, các tín hi u s ch xu t hi ntrong nh ng kho ng th i gian nh t nh và ch ư c bi u di n b ng các giá tr biên rir c. S suy gi m thông tin này là m c tiêu làm cho quá trình x lí thêm h u ích và trênth c t là nh ng bư c nén u tiên. S hóa là phương pháp gi m lư ng thông tin n m c h p lý b ng cách l y nh nggiá tr i di n có tính toán cân nh c k . Vi c này làm thành hai ph n. Ph n l y m u theoth i gian và l y m u biên . Theo lý thuy t c hai bư c c l p nhau, trong th c t ,chúng thư ng ư c th c hi n b i cùng ph n t x lý là b chuy n i tương t thành s(ADC). ó là s s hóa trong gi i h n thu ư c thông tin mong mu n có ích ch a trongtín hi u tương t và lo i b thông tin dư th a không c n thi t. Cho nên chúng ta ph i bi tcác thu c tính c a các tín hi u c n thi t ư c s hóa th c hi n bi n i tín hi u tươngt sang tín hi u s m t cách thích h p. Thu c tính chung c a tín hi u video và âm thanh bao g m băng t n, t s tín hi utrên nhi u, t s tín hi u trên méo, và d i ng. r ng băng t n miêu t s thay i tínhi u tương t kh d ng trong quãng th i gian cho trư c, nó l n lư t xác nh s lư ngm u ư c l y trong m t ơn v th i gian b o toàn ư c thông tin ch a trong tín hi u.Thông tin v d i ng và các nhân t khác (ví d như nhi u ch ng l n tín hi u) xác nh chính xác biên c a tin hi u ph i ư c gi ch ng l i b t kỳ t p âm chú ý haykhông mong mu n. chuy n i tín hi u tương t sang tín hi u s , tín hi u tương t thư ng ư c l ym u t i nh ng kho ng th i gian b ng nhau. Và biên c a m i m u ư c lư ng t hoá 2X lý âm thanh và hình nh Chương 1: Gi i thi u chungr i ư c gán v i m t t mã s . Vì th tín hi u s là m t chu i v i t c bit không ihình thành t quá trình x lí l y m u v i mã s nh phân dài b ng nhau. Hình 1.2 mô t vi c l y m u tín hi u. Tín hi u vào tương t liên t c theo th i gianx(t) ư c l c thông qua b l c ngoài. Sau ó i qua b l y m u, b này là m t m ch i nl y m u v i t n s fs l n hơn hai l n t n s l n nh t c a tín hi u. B l y m u bi n i tínhi u tương t thành tín hi u r i r c theo th i gian, tín hi u này sau ó, trong o n sau c ab chuy n i ADC, ư c lư ng t hoá và gán b i m t t mã nh phân. Toàn b quá trìnhtrên ư c minh h a trong hình 1.3. Hình 1.2: L y m u tín hi u tương t Hình 1.3: Nguyên lý cơ b n c a x lý s tín hi u Tín hi u ư c l y m u và ư c lư ng t hóa như trên ư c g i là i u ch xungmã PCM (Pulse Code Modulation) vì m i m t m u ư c mã hóa c l p v i các m ukhác và các t mã có chi u dài không i. M i ...