多媒体通信协议

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实验报告

实验成绩

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实验一颜色

一、实验目的

了解颜色的表示方法。

二、实验原理

1. RGB表示法

人们在生活中，用红、橙、黄、绿、青、蓝和紫等名词来描述彩色的大致范围。如果再进一步细分，红色则有深红、浅红、大红、粉红等。即使这样细分，仍然不能把颜色表达得十分准确。根据德国科学家格拉兹曼所总结的法则，任何一种彩色都可由另外的不多于三种的其他彩色按不同的比例合成。这意味着，如果选定了三种人所共知的标准基色(标准基色必须是独立的，即其中一种不能由其他两种产生)，那么任何一种彩色，可以用合成这一彩色所需要的3种基色的数量来表示。例如，选择波长分别为700nm、546:1nm和435:8nm的红、绿、蓝光作为基色，用不同比例的三基色光可以配出任何一种彩色。三种光的能量之和决定了合成光的亮度，而三种光强之间的比例关系决定了合成光的色调(颜色)和饱和度(颜色深浅)。一个任意光(A)和三基色光之间的关系可以写成下式(A) = ra(R) + ga(G) + ba(B) (1)式中带有括号的大写字母只代表某种光，如(R)只代表红光，并不具有数量和量纲的含义，数量由它们各自的系数代表。式(1)表明，在基色光(R)、(G)和(B)选定以后，任何一种彩色(A)都可以用三个相应的数ra、ga和ba来表示。这事实上已经解决了用数学的方法严格地定义彩色的问题。但是在实际的应用中发现，这样的三个数有时相互之间在数量上可以相差个数量级，以至于有的数值小到在进行色度计算时可以忽略，而它在光的合成中却起着明显作用，又不能忽略。解决这一问题的办法，是用合成某种标准白光(如等能白光)所对应的三个系数值，分别作为三种基色光的1个计量单位。以此计量单位度量的任意彩色(A)

的三个系数称为三色系数，用R、G、B表示。

2. matlab的imshow()函数

imshow()是matlab图像处理工具箱中用于显示图像的函数。imshow()函数有几种用法，其中一种用法是imshow(RGB)参数RGB是一个m _ n _ 3的矩阵，矩阵中的每个元素是0 _ 1之间的小数。

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三、实验内容

请用imshow()函数画出类似图1的图形。

Figure 1: 颜色

四、实验结果及分析

代码如下：

close all;

clear all;

clc;

R = [1, 2, 1];

G = [1, 1, 2];

B = [0, 0, 1];

M = [0.5, 0.5, 0];

Z = 512;

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A = ones(Z+10, Z+10,3);

for r = 0:0.25:(Z-1);

for g = 0:0.25:(Z-1-r)

b = Z-1-g-r;

P = [r, g, b]/(Z-1);

x = round((P - R)*(G - R)'/norm(G - R)*(Z-1)/sqrt(2)) + 1; y = round((P - M)*(B - M)'/norm(B - M)*(Z-1)/sqrt(2)) + 1; A(x, y, :) = P;

end

end

imshow(A);

效果图如下：

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实验二图像压缩

一、实验目的

1.熟悉JPEG标准；

2.了解JPEG2000标准。

二、实验原理

1.JPEG

静止图像压缩标准JPEG(ISO/IEC10918)是由ISO和ITU-T组织的联合摄影专

家组(Joint Photographic Expert Group)为单帧彩色图像的压缩编码而制定的，图像尺寸可以在1 _ 65535行/帧、1 _ 65535像素/行的范围之内。采用这一标准可以将每像素24比特的彩色图像压缩至每像素1 _ 2比特仍具有很好的质量。

JPEG定义的4种模式：(1)顺序(Sequential)方式，其基本算法是将图像分成8 _ 8的块，然后进行DCT、量化和熵编码(霍夫曼码或算术编码)；(2)渐近(Progressive)方式，所采用的算法与方式(1)相类似，不同的是，先传送部分DCT系数信息(例如低频带系数，或所有系数的近似值)，使收端尽快获得一个“粗略”的图像，然后再将剩余频带的系数(或所有系数的低比特位数据)渐次传送，最终形成清晰的图像；(3)无损(Lossless)方式，采用一维或二维的空间域DPCM 和熵编码，由于输入图像已经是数字化的，经空间域的DPCM之后，预测误差值也是一个离散值，因此可以不再量化而实现无损编码；(4)分层(Hierachical)方式，在此方式中，首先将输入图像的分辨率逐层降低，形成一系列分辨率递减的图像，先对分辨率最低的底层图像进行编码，然后，将经过内插的低层图像作为上一层图像的预测值，再对预测误差进行编码，以此类推，直至顶层。

2.JPEG2000

联合摄影专家组于2000年年底又制定了一个新的静止图像压缩标准JPEG2000(ISO/IEC15444-1或ITU-T Rec.T.800)，它比JPEG有更高的效率。JPEG20001与JPEG的主要不同之处有如下几个方面：(1)高效的编码方法。JPEG2000采用小波变换和高效的数据组织方式EBCOT代替8 _ 8DCT，并采用算术编码，使得在同样比下编码性能比JPEG提高约2dB。(2)ROI编码。在有些应

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用中，图像的某个区域比其它区域(背景)具有更高的重要性，这个重要区域常称为感兴趣区(Region Of Interest, ROI)。JPEG2000支持对ROI进行比背景质量更高的编码。(3)可伸缩性编码。JPEG2000支持类似于分层方式的空间分辨率可伸缩性和信噪比可伸缩性编码。后者意______味着可以在已编码流的不同点截断，以获得信噪比不同的重建图像。

三、实验内容

(1)选择一幅灰度bmp图片。

(2)将图片转化成jpg格式，压缩质量分别选择80，50，20，5。

(3)记录不同压缩质量的jpg文件的文件大小。

(4)为不同压缩质量的jpg文件添加主观评分(5，4，3，2，1)。加主观评分(5，4，3，2，1)。

四、实验结果及分析

实验代码：

RGB=imread('test2.jpg');

I=rgb2gray(RGB);

imshow(I);

imwrite(I, 'test2.bmp', 'bmp')