数字图像处理课件12
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《数字图像处理课件》
视频增强
视频增强技术可以通过改善视频的亮度和对比度来提高视频的质量。
常见的图像滤波方法和应用
线性滤波
线性滤波技术可以通过改变像 素的亮度和颜色来改善图像的 质量。
图像增强
图像增强技术可以通过增强图 像的对比度和清晰度，使图像 更加清晰和鲜明。
降噪处理
降噪处理可以去除图像中的噪 声，提高图像的质量和可视性。
图像变换与增强技术
1
灰度变换
灰度变换可以通过改变图像的像素灰度级别来调整图像的对比度和亮度。
图像复原
图像复原可以通过去除图像中 的模糊和失真，使图像ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ复到 原始的清晰度和细节。
图像修复
图像修复可以恢复被损坏或丢 失的部分，使图像完整和连续。
视频图像处理的基本原理和算法
帧间压缩
帧间压缩方法通过比较连续的视频帧来减 小视频文件的大小。
运动估计
运动估计可以提取视频中物体的运动信息， 为视频图像处理提供基础。
数字图像处理课件
数字图像处理是一个广泛应用于医学影像、安全监控、航天测量等领域的重 要技术。本课件将全面介绍数字图像处理的概念、方法和应用，并展望其未 来发展趋势。
概述数字图像处理
应用范围广泛
数字图像处理在各行各业都有 广泛的应用，从个人摄影到自 动化生产都离不开它。
基于数学算法
数字图像处理使用数学算法对 图像进行处理和分析，帮助我 们理解和改善图像。
在医学领域中的应用
数字图像处理在医学领域中起 着至关重要的作用，如医学影 像的处理和分析。
图像的数字化表示和存储
像素
通过像素，图像被分割为不同的单元。
压缩技术
图像压缩技术可以减少图像文件的大小，节 省存储空间。
《数字图像处理》课件
数字图像处理的优势及应用前 景
数字图像处理能够提取、增强和分析图像中的信息，具有广泛的应用前景， 包括医学、遥感、安防、影视等领域。
主要应用领域
医学影像
数字图像处理在医学影像诊断中起到了关 键的作用，能够帮助医生更准确地诊断和 治疗疾病。
安防
数字图像处理在视频监控和图像识别中广 泛应用，能够提高安防系统的准确性和效 率。
遥感
遥感图像处理在土地利用、环境保护、气 象预测等方面发挥着重要的作用，能够提 供大量的地理信息。
影视
数字图像处理在电影、动画和游戏等领域 中起到了关键的作用，能够创造出逼真的 视觉效果。
《数字图像处理》PPT课 件
数字图像处理是应用数字计算机来获取、处理和展示图像的技术。它在医学 影像、遥感、安防、影视等领域都有广泛的应用。
背景介绍
随着计算机技术的发展，数字图像处理成为了一门重要的技术和学科，它能 够对图像进行增强、压缩、分割等处理，为人们带来了许多便利。
数字图像处理的定义
数字图像处理是使用计算机算法对数字图像进行各种操作和处理的过程，包 括图像增强、滤波、分割、特征提取等技术。
常见的数字图像处理方法
图像分割
图像压缩
将图像分成多个独立的区域， 用于目标检测和图像分析。
减少图像占用的存储空间， 提高传输速度和存储效率。
图像特征提取
从图像中提取出有用的特征 信息，用于分类和识别。
数字图像处理的未来发展方向
1 人工智能的应用
通过结合人工智能技术，使数字图像处理更加智能化和自动化。
2 虚拟现实与增强现实的结合
将数字图像处理技术与虚拟现实和增强现实相结合，创造出更逼真的虚拟体验。
3 社会影响与挑战随着数字图处理技术的发展，也带来了一些社会影响和挑战，需要加以关注和解决。
数字图像处理课件ppt课件
9
• 1.2.3 数字图像处理的特点 • 1．具有数字信号处理技术共有的特点。如： • （1）处理精度高。 • （2）重现性能好。 • （3）灵活性高。 • 2．数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的，也
可能作为机器视觉的预处理结果。 • 3．数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自
多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的 波谱图像、超声波图像或红外图像。
1.3 基本的图像处理系统
• 图像处理系统包括
– 图像处理硬件和图像处理软件。
• 1.3.1 图像处理硬件 • 微机图像处理硬件系统主要
– 由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、 图像存储器、图像输出设备等组成。
• 软件系统包括
– 操作系统、控制软件及应用软件等。 13
图1.7 基本的数字图像处理系统
统。
• 3．图像处理开发工具
– （1）VC++面向对象可视化集成工具 – （2）MATLAB的图像处理工具箱 – （3）图像应用软件：Photoshop、CorelDRAW、
ACDSee
22
1.4 数字图像处理的应用与发展趋势
• 1.4.1 数字图像处理的应用 • 1．航天和航空技术方面的应用 • 2．生物医学工程方面的应用 • 3．通信工程方面的应用 • 4．工业自动化和机器人视觉方面的应用 • 5．军事和公安方面的应用 • 6．生活和娱乐方面的应用
– 像素（picture element，简称pixel）
• 一幅图像可以用二维矩阵表示。
4
图1.1 自然景物图像
(a)原图
(b)将原图放大4倍
• 图像的数字化包括两个主要步骤：离散和量化
5
• 1.1.2 图像处理的发展简史 • 数字图像处理首次成功地应用在1964年美国
• 1.2.3 数字图像处理的特点 • 1．具有数字信号处理技术共有的特点。如： • （1）处理精度高。 • （2）重现性能好。 • （3）灵活性高。 • 2．数字图像处理后的图像可能是供人观察和评价的，也
可能作为机器视觉的预处理结果。 • 3．数字图像处理技术适用面宽。原始模拟图像可以来自
多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的 波谱图像、超声波图像或红外图像。
1.3 基本的图像处理系统
• 图像处理系统包括
– 图像处理硬件和图像处理软件。
• 1.3.1 图像处理硬件 • 微机图像处理硬件系统主要
– 由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、 图像存储器、图像输出设备等组成。
• 软件系统包括
– 操作系统、控制软件及应用软件等。 13
图1.7 基本的数字图像处理系统
统。
• 3．图像处理开发工具
– （1）VC++面向对象可视化集成工具 – （2）MATLAB的图像处理工具箱 – （3）图像应用软件：Photoshop、CorelDRAW、
ACDSee
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1.4 数字图像处理的应用与发展趋势
• 1.4.1 数字图像处理的应用 • 1．航天和航空技术方面的应用 • 2．生物医学工程方面的应用 • 3．通信工程方面的应用 • 4．工业自动化和机器人视觉方面的应用 • 5．军事和公安方面的应用 • 6．生活和娱乐方面的应用
– 像素（picture element，简称pixel）
• 一幅图像可以用二维矩阵表示。
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图1.1 自然景物图像
(a)原图
(b)将原图放大4倍
• 图像的数字化包括两个主要步骤：离散和量化
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• 1.1.2 图像处理的发展简史 • 数字图像处理首次成功地应用在1964年美国
数字图像处理技术PPT课件.ppt
数字图像处理技术概述
数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信 号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。
这一过程包括对图像进行增强、除噪、分割、复原、编 码、压缩、提取特征等内容，图像处理技术的产生离不开计 算机的发展、数学的发展以及各个行业的应用需求的增长。 20世纪60年代，图像处理的技术开始得到较为科学的应用， 人们用这种技术进行输出图像的理想化处理。
第一章 图像处理技术概述
4
数字图像处理技术概述 数字图像处理技术特点
1.更好的再现性
数字图像处理与传统的模拟图 像处理相比，不会因为图像处理过 程中的存储、复制或传输等环节引 起图像质量的改变。
3.适用面宽
可以从各个途；径获得数据源， 从显微镜到天文望远镜的图像都可 以进行数字处理。
2.占用的频带更宽
这一点是相对于语言信息而 言的，图像信息比语言信息所占 频带要大好几个数量级，因此图 像信息在实现操作的过程中难度 更大。
4.具有较高的灵活性
只要可以用数学公式和数理 逻辑表达的内容；，几乎都可以用 电子图像来进行表现处理。
第一章 图像处理技术概述
5
过渡页
TRANSITION PAGE
01 图像处理技术概述 0022 图图像像处处理理技技术术发发展展现现状状 03 图像处理技术的利用
之后பைடு நூலகம்年
数字图像处理技术朝着更高深的方向发展，人们开始通过计算 机构建出数字化的人类视觉系统，这项技术被称为图像理解或 计算机视觉。
第二章 图像处理技术发展现状
7
2.2 我国数字图像处理技术的发展
我国在建国之初就展开了计算机技术的研究，而改革开 放以来，我国在计算机数字图像处理技术上的发展进步也是 非常大的，甚至在某些理论研究方面已赶上了世界先进水平。
【北航 2020春】数字图像处理_课件_12
18
• 这类识别问题通常用结构的方法会得到很好解决， 因为这种问题不仅定量度量每种特性，而且这些 特性间的空间关系决定了类别的成员。 • 这里，我们从模式描绘子的意义上，再次对其进 行简单介绍。
19
• 下图(a)显示了一个简单的阶梯模式。该模式可 以如上图中的方法被取样并表示为一个模式向 量。
• 然而，如果采用这种描述方法，那么由两个简 单的主要元素重复而组成的基本结构将会丢失。
1.5
1.00.50来自x101
2
3
4
5
6
7
花瓣长度(厘米)
11
• 在这种情形下，表示为w1, w2和w3的3个模式类分别 对应于Iris setosa（山鸢尾）， Iris virginica（维珍 尼亚鸢尾）和Iris versicolor（变色鸢尾）三种花。
• 由于花瓣在宽度和长度上的不同，描述这些花的模 式向量也会不同，这种不同不仅体现在不同的类之 间，也体现在一个类的内部。
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院
School of Instrumentation Science & Optoelectronics Engineering
数字图像处理 Digital Image Processing
1
第十二章 目标识别
2
引言
• 我们通过介绍几种目标识别技术，来结束对数 字图像处理的全部讨论。 • 在界定数字图像处理的覆盖范围时，包含了图 像中各个区域的识别，在本章中，我们称这些 区域为目标或模式。 • 本章中介绍的模式识别方法主要分为两大领域： 决策理论方法和结构方法。
• 上图显示了每种鸢尾属花的几个样本的长度和宽度 度量。
12
• 在选定了一组度量后（本例子中为两个度量），模式向 量的分量便成为每个物理样本的完整描述。
• 这类识别问题通常用结构的方法会得到很好解决， 因为这种问题不仅定量度量每种特性，而且这些 特性间的空间关系决定了类别的成员。 • 这里，我们从模式描绘子的意义上，再次对其进 行简单介绍。
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• 下图(a)显示了一个简单的阶梯模式。该模式可 以如上图中的方法被取样并表示为一个模式向 量。
• 然而，如果采用这种描述方法，那么由两个简 单的主要元素重复而组成的基本结构将会丢失。
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1.00.50来自x101
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花瓣长度(厘米)
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• 在这种情形下，表示为w1, w2和w3的3个模式类分别 对应于Iris setosa（山鸢尾）， Iris virginica（维珍 尼亚鸢尾）和Iris versicolor（变色鸢尾）三种花。
• 由于花瓣在宽度和长度上的不同，描述这些花的模 式向量也会不同，这种不同不仅体现在不同的类之 间，也体现在一个类的内部。
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院
School of Instrumentation Science & Optoelectronics Engineering
数字图像处理 Digital Image Processing
1
第十二章 目标识别
2
引言
• 我们通过介绍几种目标识别技术，来结束对数 字图像处理的全部讨论。 • 在界定数字图像处理的覆盖范围时，包含了图 像中各个区域的识别，在本章中，我们称这些 区域为目标或模式。 • 本章中介绍的模式识别方法主要分为两大领域： 决策理论方法和结构方法。
• 上图显示了每种鸢尾属花的几个样本的长度和宽度 度量。
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• 在选定了一组度量后（本例子中为两个度量），模式向 量的分量便成为每个物理样本的完整描述。
《数字图像处理技术》课件
色彩空间
色彩空间指的是用哪种模型来 表示颜色。例如RGB即红绿蓝三 原色，CMYK即青、洋红、黄、 黑四色。
图像格式
图像格式是指标识一幅图像的 编码方案。常见的图像格式有 JPG、PNG、GIF等多种。
数字图像处理的应用领域
影像处理
数字图像处理技术在医学、 遥感、安检等领域得到广泛 应用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图像分析
数字图像处理技术
数字图像处理技术是数字信息处理的重要分支，涉及图像获取、数字化、存 储、处理、传输等方面，可以广泛应用于医学、电影、平面设计等领域。
数字图像基础知识
图像表示
数字图像是由像素点组成的。 每个像素点都有一个确定的亮 度值，通常用灰度等级来表示。
分辨率
分辨率是指单位尺寸内像素点 的数量，通常用每英寸像素点 数量(PPI)来表示，分辨率越高， 图像越清晰。
图像分割
4
像的特征。
根据特征将图像分成多个区域，以便针 对不同的区域进行不同的处理。
常见的数字图像处理方法
图像滤波
图像分割
用某种函数对图像进行滤波处理， 以达到平滑、锐化等效果。
根据数学和统计方法将图像划分 成多个部分，以便分别处理。
图像复原
根据已知的信息对损坏的图像进 行修复和恢复处理，以提高图像 质量。
云计算
利用云计算技术解决大规模图 像处理的问题，提高处理效率 和质量。
移动设备
将数字图像处理技术向移动设 备领域拓展，例如手机、平板 等设备，为用户提供更丰富的 使用体验。
数字图像处理技术可以用于 图像识别、目标检测、计算 机视觉等方面。
图像合成
数字图像处理技术在电影、 游戏、虚拟现实等领域得到 广泛应用。
最新数字图像处理课件整理精品版
2020年数字图像处理课件整理精品版第一章⏹课程性质和任务通过本课程的学习，系统地了解数字图像的基本概念、数字图像形成的原理，掌握数字图像处理的理论基础和技术方法。
着重掌握数字图像的增强、复原、压缩和分割的技术方法，为今后能够从事有关数字图像处理的研究和技术方法应用等工作掌握必备的基础知识。
数字图像处理的概念1. 什么是图像⏹图像可定义为一个二维函数f (x, y)⏹(x,y)——空间坐标⏹幅度值f (x, y)——图像该点的灰度(或强度)⏹数字图像：坐标x、y和幅度f(x,y)均是有限的离散数值⏹数字图像中每个由坐标(x,y)指定的点称为像素(pixel)。
⏹数字图像可看作是由像素组成的二维矩阵。
灰度图像对于单色即灰度图像而言，每个像素的亮度用一个数值来表示，通常数值范围在0到255之间。
0表示黑、255表示白，而其它表示灰度级别。
通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表示相应的基色在该像素中没有，而255则代表相应的基色在该象素中取得最大值，这种情况下每个象素可用三个字节来表示。
2.什么是数字图像处理数字图像处理就是利用计算机系统对数字图像进行各种目的的处理3. 数字图像的表示方法空间上：图像抽样对连续图像f（x，y）进行数字化幅度上：灰度级量化x方向，抽样M行y方向，每行抽样N点整个图像共抽样M×N个像素点一般取M=N=2n=64，128，256，512，1024，2048……四、数字图像处理的三个层次⏹从计算机处理的角度可以由低到高将数字图像处理分为三个层次。
这三个层次覆盖了图像处理的所有应用领域1. 图像处理：对图像进行各种加工，以改善图像的视觉效果；强调图像之间进行的变换；图像处理是一个从图像到图像的过程。
2. 图像分析：对图像中感兴趣的目标进行提取和分割，获得目标的客观信息（特点或性质），建立对图像的描述；⏹以观察者为中心研究客观世界；⏹图像分析是一个从图像到数据的过程。
遥感导论数字图像处理ppt课件
——辐射定标确定传感器入瞳处的辐射数值。
星上内定标
探测器元件老化或工作温度变化都会影响 传感器的响应，因此需要传感器的星上内 定标。
星上内定标主要是绝对辐射定标，在可见 光和反射红外区采用点光源和太阳光作为 高温标准辐射源，热红外区采用标准黑体 作为高温标准辐射源，以宇宙空间作为低 温标准辐射源。
太阳高度角和地形引起的辐射误差校正
具有地形坡度的地面，对进入传感器的太 阳光线的辐射亮度有影响，但地形坡度引 起的辐射亮度校正需要知道成像地区的数 字地面模型，校正不易，因此一般用比值 图像来消除影响。
传感器定标
传感器定标是指建立传感器每个探测元件 所输出信号的数值量化值与该探测器对应 像元内地实际地物辐射亮度值的定量关系。
大气校正
大气校正是消除影像在大气传输中引起的质量退 化的一种图像处理方法。对于一幅经过绝对辐射 标定的遥感影像，还必须经过大气校正才能得到 地表目标的正确信息。
大气影响：
（1）目标反射辐射能量被衰减 （2）与目标物无关的大气散射进入传感器
大气校正方法
实验方法
—直方图调整法 —黑暗固定法 —固定目标法 —对比减少法 —查找表法LUT
如果得到地面同步的地面观测反射率数据，该 方法为绝对大气校正方法。
理论方法
LOWTRAN、MODTRAN、SHARC、6S
大气校正实验方法
直方图调整（Histogram Matching）
假设清楚目标与模糊目标反射率直方图是 一样的，在图像中找到清楚目标，用清楚 目标的反射率直方图来调整模糊目标的反 射率直方图，为PCI、ERDAS等软件使用。
优点：简单，实用。 缺点：对具有不同反射特征的目标物组成
在摄影类传感器中，由于光学镜头的非均 匀性，成像时图像边缘会比中间部分暗， 可以通过测定镜头边缘与中心的角度加以 改正。
星上内定标
探测器元件老化或工作温度变化都会影响 传感器的响应，因此需要传感器的星上内 定标。
星上内定标主要是绝对辐射定标，在可见 光和反射红外区采用点光源和太阳光作为 高温标准辐射源，热红外区采用标准黑体 作为高温标准辐射源，以宇宙空间作为低 温标准辐射源。
太阳高度角和地形引起的辐射误差校正
具有地形坡度的地面，对进入传感器的太 阳光线的辐射亮度有影响，但地形坡度引 起的辐射亮度校正需要知道成像地区的数 字地面模型，校正不易，因此一般用比值 图像来消除影响。
传感器定标
传感器定标是指建立传感器每个探测元件 所输出信号的数值量化值与该探测器对应 像元内地实际地物辐射亮度值的定量关系。
大气校正
大气校正是消除影像在大气传输中引起的质量退 化的一种图像处理方法。对于一幅经过绝对辐射 标定的遥感影像，还必须经过大气校正才能得到 地表目标的正确信息。
大气影响：
（1）目标反射辐射能量被衰减 （2）与目标物无关的大气散射进入传感器
大气校正方法
实验方法
—直方图调整法 —黑暗固定法 —固定目标法 —对比减少法 —查找表法LUT
如果得到地面同步的地面观测反射率数据，该 方法为绝对大气校正方法。
理论方法
LOWTRAN、MODTRAN、SHARC、6S
大气校正实验方法
直方图调整（Histogram Matching）
假设清楚目标与模糊目标反射率直方图是 一样的，在图像中找到清楚目标，用清楚 目标的反射率直方图来调整模糊目标的反 射率直方图，为PCI、ERDAS等软件使用。
优点：简单，实用。 缺点：对具有不同反射特征的目标物组成
在摄影类传感器中，由于光学镜头的非均 匀性，成像时图像边缘会比中间部分暗， 可以通过测定镜头边缘与中心的角度加以 改正。
数字图像处理_课件_12
数第 字十 图二 像章 处目 理标
识 别
图像 $
市区
建筑物
高速公路
居民区
房屋
购物中心 高速公路
高密度 大结构 多条 许多十字路口 环路 低密度 小结构 森林区 单条 很少十字路口
27
数第
字十
图二
像章 处目
12.2 基于决策理论方法的识别
理标
识
别
28
数第 字十 图二 像章 处目 理标
识 别
➢ 决策理论方法识别是以使用决策（或判别）函 数为基础的。
➢ 对许多应用来说，一种更有效的方法是使用树 形描述。
➢ 基本上，多数层次排序方案都会导致树结构。
24
数第 字十 图二 像章 处目 理标
识 别
➢ 例如，下图显示了建筑物密集的市区和周围居 民区的一幅卫星图像。
➢ 我们使用符号$来定义整个图像区域。下图中 （从上到下）显示的树形表示是通过使用结构 关系“由……组成”得到的。
➢ 由机器完成的模式识别是对不同的模式赋予不 同类别的技术，这种技术是自动的，并且尽可 能地减少人的干预。
6
数第 字十 图二 像章 处目 理标
识 别
➢ 实践中常用的三种模式组合是向量（用于定量
描述）、串和树（用于结构描述）。模式向量
由粗体小写字母表示，如x,y和z，并采取下列
形式： x1
x
x2
数第 字十 图二 像章 处目 理标
识 别
花瓣宽度(厘米)
x2 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
Iris virginica（维珍尼亚鸢尾） Iris versicolor（变色鸢尾） Iris setosa（山鸢尾）
0
x1
《数字图像处理应用》PPT课件
（四）扫描分辨率 指在扫描一幅图象之前所设定的分辨率，它将影响所生成 的图象文件的质量和使用性能，它决定图象将以何种方式 显示或打印，扫描仪的分辨率又分光学分辨率和插值分辨 率,光学分辨率是指扫描仪的实际分辨率。
常规概念和名词
（五）显示分辨率
显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。例如， 显示分辨率为640×480表示显示屏分成480行，每行显示 640个像素，整个显示屏就含有307200个显像点。屏幕能够 显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图 像质量也就越高。在计算机上，显示分辨率可人为设定。
上页 下页
计算机图像的文件格式
计算机图形应用的发展历史
（一）辅助设计阶段
80年代中期，计算机在图形方面的运用开始推广， 此时主要用于工程制图和数学线性图，
此时的处理特点，是以线和点为主的图形，而色 彩等参数常常被忽略，只需要满足客户在准确度方面的要 求就行。
操作者主要是一些工程计算机专业人员，在设计 过程中需要相当的计算机硬件方面的知识，需要编制程序， 熟悉图形学，熟悉数学，实现复杂，也不方便。
上页 下页
计算机图像的色彩模式
四、色彩空间模型
LAB色彩模型，是由国际照明委员会（CIE）制定的，它与 设备无关，色调成分的某一值既可描述打印、又可描述显 示色调。Lab的颜色光谱囊括了RGB和CMYK的颜色光谱。 Lab模型由照明发光率（Luminance）和两个颜色轴通道组 成。L指发光率和亮度值；a表示从绿到红的颜色轴通道；b 表示从蓝到黄的颜色轴通道。 Lab模型能表达的色彩空间比RGB、CMYK模型所表达颜色范 围大。
上页 下页
计算机图像的文件格式
常用图像文件格式及特点 psd格式：是Photoshop内部固有的文件格式，其采用无损 压缩，支持Photoshop可处理的任何内容，包括图层、蒙版、 样通道、路径、切片以及注解等。在作业尚未完成时应采 用该格式 。
常规概念和名词
（五）显示分辨率
显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。例如， 显示分辨率为640×480表示显示屏分成480行，每行显示 640个像素，整个显示屏就含有307200个显像点。屏幕能够 显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图 像质量也就越高。在计算机上，显示分辨率可人为设定。
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计算机图像的文件格式
计算机图形应用的发展历史
（一）辅助设计阶段
80年代中期，计算机在图形方面的运用开始推广， 此时主要用于工程制图和数学线性图，
此时的处理特点，是以线和点为主的图形，而色 彩等参数常常被忽略，只需要满足客户在准确度方面的要 求就行。
操作者主要是一些工程计算机专业人员，在设计 过程中需要相当的计算机硬件方面的知识，需要编制程序， 熟悉图形学，熟悉数学，实现复杂，也不方便。
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计算机图像的色彩模式
四、色彩空间模型
LAB色彩模型，是由国际照明委员会（CIE）制定的，它与 设备无关，色调成分的某一值既可描述打印、又可描述显 示色调。Lab的颜色光谱囊括了RGB和CMYK的颜色光谱。 Lab模型由照明发光率（Luminance）和两个颜色轴通道组 成。L指发光率和亮度值；a表示从绿到红的颜色轴通道；b 表示从蓝到黄的颜色轴通道。 Lab模型能表达的色彩空间比RGB、CMYK模型所表达颜色范 围大。
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计算机图像的文件格式
常用图像文件格式及特点 psd格式：是Photoshop内部固有的文件格式，其采用无损 压缩，支持Photoshop可处理的任何内容，包括图层、蒙版、 样通道、路径、切片以及注解等。在作业尚未完成时应采 用该格式 。
相关主题
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12.2.2 12.2.2 H.323协议支持的会议系统 H.323协议支持的会议系统 (Vedio (Vedio coference coference based based on on H.323 H.323 protocol) protocol) 12.2.3 12.2.3 SIP及其应用(SIP SIP及其应用(SIP and and its its application) application)
12.3.1 VOD系统的构成 (Composition of VOD system)
图12.8 VOD系统的组成
12.3.2 VOD的关键技术 (Key Technology of VOD system)
1、网络支持环境 2、视频服务器 3、用户访问控制
12.3.3 基于有线电视网的VOD (VOD over CATV network)
终端 无QoS保证的IP网络
MCU
关N
图12.2 H.323的体系结构
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
终端是一个产生和终止H.323数据流／信令的端点。它是一个带 有H.323协议栈的器件，根据H.323的规定，终端必须支持音频通 信，而视频通信和数据会议则是可选的。 网关是H.323网络中一个可选组件。网关最重要的作用就是协 议转换。通过网关，两个不同协议体系结构的网络得以通信。 MCU主要负责多方会话。MCU由一个必需的MC （Multipoint Controller）和可选的多个MP（Multipoint Processor）组成。 关守也是H.323网络的一个可选组件。关守主要负责认证 控制、地址解析、带宽管理和路由控制等。 H.323系统中的基本组成单元是“域”，所谓域是指 一个网关、多点控制单元（MCU）、多点控制器（MC） 、多点处理器（MP）和所有终端组成的集合。
图12.7 SIP栈的结构
12.2.3SIP及其应用(SIP and its application)
SIP：Session Initiation Protocol (RFC 2543)，该协议 是一个应用层控制协议，是多媒体通信的应用层控制 （信令）协议栈，负责呼叫的建立与中止，并且也负责 通话双方之间媒体流信息的交互。 SDP：Session Description Protocol(RFC2327)，该协 议用来描述会话，负责“媒体流描述信息”的生成与分析， 从而可以完成会话的公告、建立或者更改。SDP是一个 与通信无关的协议，它被封装在SIP消息体中传输。因 此，该协议栈的主要任务就是：生成要发送的SIP消息 体，并分析收到的SIP消息体。 Application：应用程序层，主要功能是通过调用协议栈提 供的API，完成与用户的相互。 G.723.1：一系列语音压缩编码标准。
12.2.4 H.323和SIP的比较(Comparison between H.323 and SIP)
（4）最后，H.323进行集中、层次式控制。尽管集中控制 便于管理（如便于计费和宽带管理等），但是当用于控 制大型会议电话时，H.323中执行会议控制功能的多点 控制单元很可能成为瓶颈。而SIP类似于其他的因特网协 议，设计上就是为分布式的呼叫模式服务的，具有分布 式的多播功能。
12.2.3SIP及其应用(SIP and its application)
RTP/RTCP：实时传输协议/实时传输控制协议，主要负责 媒体流的实时传输。 Abstract Network：抽象网络层。主要任务是对底层函数 进行封装，用于SIP Stack和SDP Stack调用抽象网络 编程API。 Network：网络层，负责按IP完成数据的转发。
12.1.1图像通信系统的组成
图像通信系统所传送的主要是人的视觉能够感知的图像信 息,包括自然景物、文字符号、动画图形等。在通信的发送端, 首先由图像输入设备将图像信息变为电信号,经光、电等传输 媒体传送到通信的接收端,再将其恢复成视觉可以接收的形式。 数字图像通信系统模型的组成框图如图12.1所示。
12.2.4 12.2.4 H.323和SIP的比较 H.323和SIP的比较 (Comparison (Comparison between between H.323 H.323 and and SIP) SIP)
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
1. H.323体系结构 H.323是一个框架性结构，其体系结构如图12.2所示。它包含了终 端设备、视频、音频和数据传输、通信控制、网络接口等方面内容。 H.323定义了四个主要的组件：终端（Terminal）、网关 （Gateway）、多点控制单元（MCU: Multipoint Control Units）和 关守（Gatekeeper）。终端、网关和MCU都可称为端点（Endpoint）。
音频、视频应用 G.7XX 加密 RTP 用户数据报协议(UDP) H.26X RTCP
终端控制和管理 终端到网 闸信令 RAS H.225.0 呼叫信令 H.245
数据应用 T.124 T.122/T.1 25 T.123
TLS/SSL
传输控制协议(TCP) 网络层(IPv6) 链路层
物理层
图12.3 H.323标准的分层结构
图12.4 H.323视频会议系统结构框图
12.2.2 H.323协议支持的会议系统 (Vedio coference based on H.323 protocol)
2．视频会议系统的关键技术
（1）多媒体信息处理技术 （2）多点控制技术 （3）QoS（服务质量）
12.2.3SIP及其应用(SIP and its application)
图12.1 数字图像通信系统模型
12.1.2数字图像通信中的关键技术
1. 图像信源压缩编码技术 2.高效数字传输技术 3 .宽带接入与交换技术
12.2 基于IP的图像通信网络 （IP-based image communication network） 12.2.1 协议 (H.323 12.2.1 H.323 H.323 协议 (H.323 Protocol) Protocol)
12.2.2 H.323协议支持的会议系统 (Vedio coference based on H.323 protocol)
1.H.323视频会议系统的结构 H.323视频会议系统结构如图12.4所示。该系统主要由终 端设备、传输网络、多点控制单元（MCU）和其他的输入/ 输出部件组成。
视频I/O设备 音频I/O设备 用户数据应用 系统控制 视频编解码器 H.263/H.264 音频编解码器 G.723 数据协议 控制协议 H.245,H.255 接收通路 延迟 IP网络 复接/ 分接 H.255 网络 接口 MCU
12.3.3 基于有线电视网的VOD (VOD over CATV network)
图12.9 基于有线电视网的VOD系统结构
12.3.4 基于IP的VOD(VOD over IP)
12.2.4 H.323和SIP的比较(Comparison between H.323 and SIP)
1）首先，SIP是基本文本的协议，而H.323采用基于 ASN.1和压缩编码规则的二进制方法表示其消息，因 此，SIP对以文本形式表示的消息和词法和语法分析就简 单得多。 （2）其次，SIP会话请求过程和媒体协商过程是一起进行 的，因此呼叫建立时间短，而在H.323中呼叫建立过程 和进行媒体参数等协商的信令控制过程是分开进行的。 （3）再次，H.323为实现补充业务定义了专门的协议，如 H.450.1和H.4502和H.4503等，而SIP只要充分利用 已定义的头域，必要时对头域进行简单扩展就能很方便 地支持补充业务或智能业务。H.323的呼叫信令信道和 H.245控制信道需要可靠的传输协议。而SIP独立于低层 协议，一般使用UDP等无法连接的协议，用自己应用层 的可靠性机制来保证消息的可靠传输。
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
2 H.323标准协议簇 H.323是国际电信联盟（ITU）的一个标准协议栈，它是 建立在传输层之上的体系结构。正因为这样，它能够屏 蔽底层网络的差异，比较容易与其他网络交互起来。 H.323标准的分层结构如图12.3所示。
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
12.1 概述（Introduction）
图像通信是传递视觉信息的一种通信方式。近年来，随着集
成电路技术、信号处理技术、信号传输与交换技术的发展， 经济地实现图像通信正逐渐成为现实，各种图像通信业务正 走入人们的生活。 图像通信按照它们的业务性质可分为电视广播、传真、可视 电话、会议电视．图文电视、按需电视（VOD）、Web视频等。 按照图象内容的变化性质可分为活动图像和静止图像两大类。
SIP(Session Initiation Protocol)称为会话初始协 议，是由IETF（Internet Engineering Task Force）组织 于1999年提出的一个在基于IP网络中，实现实时通信应用的 一种信令协议。 1. SIP的体系结构 SIP协议定义了4种逻辑实体： (1) 用户代理(User Agent) (2) 代理服务器(Proxy Server) (3) 重定向服务器(Redirect Server) (4) 注册服务器(Register) 图12.5描述了SIP的基本网络体系结构
数字图像处理
武汉理工大学 信息学院
第12章 图像通信（Image Communication ）
12.1 Introduction ） 12.1概述（ 概述（ Introduction ） 12.2 12.2 基于IP的图像通信网络 基于IP的图像通信网络 （IP-based （IP-based image image communication communication network） network） 12.3 视频点播系统（ Video-On-Demand ） 12.3 视频点播系统（ Video-On-Demand ） 12.4 12.4 数字电视与交互式电视 数字电视与交互式电视 （Digital （Digital TV TV and and Interactive Interactive TV） TV） 12.5 12.5 视频流媒体技术 视频流媒体技术 （Streaming （Streaming media media technology） technology）
12.3.1 VOD系统的构成 (Composition of VOD system)
图12.8 VOD系统的组成
12.3.2 VOD的关键技术 (Key Technology of VOD system)
1、网络支持环境 2、视频服务器 3、用户访问控制
12.3.3 基于有线电视网的VOD (VOD over CATV network)
终端 无QoS保证的IP网络
MCU
关N
图12.2 H.323的体系结构
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
终端是一个产生和终止H.323数据流／信令的端点。它是一个带 有H.323协议栈的器件，根据H.323的规定，终端必须支持音频通 信，而视频通信和数据会议则是可选的。 网关是H.323网络中一个可选组件。网关最重要的作用就是协 议转换。通过网关，两个不同协议体系结构的网络得以通信。 MCU主要负责多方会话。MCU由一个必需的MC （Multipoint Controller）和可选的多个MP（Multipoint Processor）组成。 关守也是H.323网络的一个可选组件。关守主要负责认证 控制、地址解析、带宽管理和路由控制等。 H.323系统中的基本组成单元是“域”，所谓域是指 一个网关、多点控制单元（MCU）、多点控制器（MC） 、多点处理器（MP）和所有终端组成的集合。
图12.7 SIP栈的结构
12.2.3SIP及其应用(SIP and its application)
SIP：Session Initiation Protocol (RFC 2543)，该协议 是一个应用层控制协议，是多媒体通信的应用层控制 （信令）协议栈，负责呼叫的建立与中止，并且也负责 通话双方之间媒体流信息的交互。 SDP：Session Description Protocol(RFC2327)，该协 议用来描述会话，负责“媒体流描述信息”的生成与分析， 从而可以完成会话的公告、建立或者更改。SDP是一个 与通信无关的协议，它被封装在SIP消息体中传输。因 此，该协议栈的主要任务就是：生成要发送的SIP消息 体，并分析收到的SIP消息体。 Application：应用程序层，主要功能是通过调用协议栈提 供的API，完成与用户的相互。 G.723.1：一系列语音压缩编码标准。
12.2.4 H.323和SIP的比较(Comparison between H.323 and SIP)
（4）最后，H.323进行集中、层次式控制。尽管集中控制 便于管理（如便于计费和宽带管理等），但是当用于控 制大型会议电话时，H.323中执行会议控制功能的多点 控制单元很可能成为瓶颈。而SIP类似于其他的因特网协 议，设计上就是为分布式的呼叫模式服务的，具有分布 式的多播功能。
12.2.3SIP及其应用(SIP and its application)
RTP/RTCP：实时传输协议/实时传输控制协议，主要负责 媒体流的实时传输。 Abstract Network：抽象网络层。主要任务是对底层函数 进行封装，用于SIP Stack和SDP Stack调用抽象网络 编程API。 Network：网络层，负责按IP完成数据的转发。
12.1.1图像通信系统的组成
图像通信系统所传送的主要是人的视觉能够感知的图像信 息,包括自然景物、文字符号、动画图形等。在通信的发送端, 首先由图像输入设备将图像信息变为电信号,经光、电等传输 媒体传送到通信的接收端,再将其恢复成视觉可以接收的形式。 数字图像通信系统模型的组成框图如图12.1所示。
12.2.4 12.2.4 H.323和SIP的比较 H.323和SIP的比较 (Comparison (Comparison between between H.323 H.323 and and SIP) SIP)
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
1. H.323体系结构 H.323是一个框架性结构，其体系结构如图12.2所示。它包含了终 端设备、视频、音频和数据传输、通信控制、网络接口等方面内容。 H.323定义了四个主要的组件：终端（Terminal）、网关 （Gateway）、多点控制单元（MCU: Multipoint Control Units）和 关守（Gatekeeper）。终端、网关和MCU都可称为端点（Endpoint）。
音频、视频应用 G.7XX 加密 RTP 用户数据报协议(UDP) H.26X RTCP
终端控制和管理 终端到网 闸信令 RAS H.225.0 呼叫信令 H.245
数据应用 T.124 T.122/T.1 25 T.123
TLS/SSL
传输控制协议(TCP) 网络层(IPv6) 链路层
物理层
图12.3 H.323标准的分层结构
图12.4 H.323视频会议系统结构框图
12.2.2 H.323协议支持的会议系统 (Vedio coference based on H.323 protocol)
2．视频会议系统的关键技术
（1）多媒体信息处理技术 （2）多点控制技术 （3）QoS（服务质量）
12.2.3SIP及其应用(SIP and its application)
图12.1 数字图像通信系统模型
12.1.2数字图像通信中的关键技术
1. 图像信源压缩编码技术 2.高效数字传输技术 3 .宽带接入与交换技术
12.2 基于IP的图像通信网络 （IP-based image communication network） 12.2.1 协议 (H.323 12.2.1 H.323 H.323 协议 (H.323 Protocol) Protocol)
12.2.2 H.323协议支持的会议系统 (Vedio coference based on H.323 protocol)
1.H.323视频会议系统的结构 H.323视频会议系统结构如图12.4所示。该系统主要由终 端设备、传输网络、多点控制单元（MCU）和其他的输入/ 输出部件组成。
视频I/O设备 音频I/O设备 用户数据应用 系统控制 视频编解码器 H.263/H.264 音频编解码器 G.723 数据协议 控制协议 H.245,H.255 接收通路 延迟 IP网络 复接/ 分接 H.255 网络 接口 MCU
12.3.3 基于有线电视网的VOD (VOD over CATV network)
图12.9 基于有线电视网的VOD系统结构
12.3.4 基于IP的VOD(VOD over IP)
12.2.4 H.323和SIP的比较(Comparison between H.323 and SIP)
1）首先，SIP是基本文本的协议，而H.323采用基于 ASN.1和压缩编码规则的二进制方法表示其消息，因 此，SIP对以文本形式表示的消息和词法和语法分析就简 单得多。 （2）其次，SIP会话请求过程和媒体协商过程是一起进行 的，因此呼叫建立时间短，而在H.323中呼叫建立过程 和进行媒体参数等协商的信令控制过程是分开进行的。 （3）再次，H.323为实现补充业务定义了专门的协议，如 H.450.1和H.4502和H.4503等，而SIP只要充分利用 已定义的头域，必要时对头域进行简单扩展就能很方便 地支持补充业务或智能业务。H.323的呼叫信令信道和 H.245控制信道需要可靠的传输协议。而SIP独立于低层 协议，一般使用UDP等无法连接的协议，用自己应用层 的可靠性机制来保证消息的可靠传输。
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
2 H.323标准协议簇 H.323是国际电信联盟（ITU）的一个标准协议栈，它是 建立在传输层之上的体系结构。正因为这样，它能够屏 蔽底层网络的差异，比较容易与其他网络交互起来。 H.323标准的分层结构如图12.3所示。
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
12.1 概述（Introduction）
图像通信是传递视觉信息的一种通信方式。近年来，随着集
成电路技术、信号处理技术、信号传输与交换技术的发展， 经济地实现图像通信正逐渐成为现实，各种图像通信业务正 走入人们的生活。 图像通信按照它们的业务性质可分为电视广播、传真、可视 电话、会议电视．图文电视、按需电视（VOD）、Web视频等。 按照图象内容的变化性质可分为活动图像和静止图像两大类。
SIP(Session Initiation Protocol)称为会话初始协 议，是由IETF（Internet Engineering Task Force）组织 于1999年提出的一个在基于IP网络中，实现实时通信应用的 一种信令协议。 1. SIP的体系结构 SIP协议定义了4种逻辑实体： (1) 用户代理(User Agent) (2) 代理服务器(Proxy Server) (3) 重定向服务器(Redirect Server) (4) 注册服务器(Register) 图12.5描述了SIP的基本网络体系结构
数字图像处理
武汉理工大学 信息学院
第12章 图像通信（Image Communication ）
12.1 Introduction ） 12.1概述（ 概述（ Introduction ） 12.2 12.2 基于IP的图像通信网络 基于IP的图像通信网络 （IP-based （IP-based image image communication communication network） network） 12.3 视频点播系统（ Video-On-Demand ） 12.3 视频点播系统（ Video-On-Demand ） 12.4 12.4 数字电视与交互式电视 数字电视与交互式电视 （Digital （Digital TV TV and and Interactive Interactive TV） TV） 12.5 12.5 视频流媒体技术 视频流媒体技术 （Streaming （Streaming media media technology） technology）