第 1 次作业(9.8 布置,9.22 截止):
1、简析数字图像和模拟图像的区别,以及计算机中图像和图形的区别。
2、简述常用的彩色模型。
3、在 Intel IPP 中支持的数字图像格式有哪些?
4、简析图像压缩的基本原理及实现技术(可以以一种流行图像压缩编码方案为例来说明 ,
如 JPEG)。
第 1 次作业答案
1、 简析数字图像和模拟图像的区别,以及计算机中图像和图形的区别。
物理世界中的图像是模拟图像,图像中任何两点之间都含有颜色等信息,其信息的量
是无限的。根据人眼的视觉机理,可以把物理世界中的连续图像按照一定密度进行采样,
每一个像素都有相应的颜色信息(可以用数字表示),我们将这种用离散的、数值的方式
所表示的图像称为数字图像。
图形一般是指用计算机生成的画面,如直线、圆、矩形、曲线等;而图像则是指由输
入设备捕捉的真实场景画面,并以数字化形式存储在计算机上。图形是一种矢量图,图形
文件只保存生成图形的算法(指令)及图形上的某些特征点(因此数据量很小),计算机
依据这些特征点和生成算法,即可无失真地原样还原或任意缩放图形;而图像则是点阵图
由一系列像素组成,所有像素的集合构成一幅位图,图像文件需要记录每一个像素的灰度
值(或颜色值),因此数据量通常较大,并且图像在几何变换时往往会产生失真(损失细
节或产生锯齿)。
2、 简述常用的彩色模型。
常用的彩色模型主要有 RGB、YUV、YCbCr、HSV 几种。
RGB 模型:RGB 颜色模型是工业界的一种颜色标准,通过对红(R)、绿(G)、蓝
(B)三个颜色通道相互叠加得到各种颜色,这个标准几乎涵盖了人类视力所能感知的所
有颜色,是目前运用最广的彩色 系统 之一。RGB
颜色模型可以理解为图像中每一个像素的
R、G、B 三个分量分别分配一个强度值,为 0~255 之间的任一整数。RGB 图像只需使用三
种颜色,就可以通过以不同比例混合而重现 16,777,216(2
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)种颜色。
YUV 颜色模型:YUV 是 PAL 和 SECAM 模拟彩色电视制式所采用的一种颜色编码方
法,其中,Y 表示亮度,也就是灰度值,而 U 和 V 则表示色度,是构成彩色的两个分量,
其作用是描述影像的色彩和饱和度。采用 YUV 颜色空间的重要性在于,它的亮度信号 Y
和色度信号 U、V 是分离的:如果只有 Y 信号分量而没有 U、V 信号分量,那么这样表示
的图像就是黑白灰度图像。与 RGB 视频信号的传输相比,YUV 传输的最大优点在于其只
需占用极少的频宽,而 RGB 则要求三个独立的视频信号同时传输。
YCbCr 颜色模型:Y 指亮度分量,Cb 指蓝色色度分量,Cr 指红色色度分量。YCbCr
其实是 YUV 经过缩放和偏移的 版本,是在计算机系统中应用最多的 YUV 家族成员,
JPEG、MPEG
均采用此方案。YcbCr 中的 Y 与 YUV 中的 Y 含义一致,Cb、Cr 同样指的是
色度,只是在表示方法上有所不同而已。
HSV 颜色模型:H 指颜色的色调,描述了具体的颜色;S 指颜色的饱和度,衡量颜色
的纯度,饱和度越高颜色就越纯,各种单色光的饱和度最高,单色光中掺入的白光愈多,
饱和度就愈低;V 指颜色的强度,表示颜色的明暗程度,与色光所含的能量有关。相对于
RGB 颜色模型,HSV 颜色模型的描述方法更接近于人类对于颜色的感知。
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