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视频信号数字化处理后所带来的信号损伤的种类及特点
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【计算机应用论文课题】
视频信号数字化处理后所带来的信号损伤的种类及特点电视信号的数字化处理需要三个步骤:取样、量化和编码。取样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号,也就是在时间上将模拟信号离散化。量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。编码则是按照一定的规律,把量化后的值用二进制数字表示,然后转换成二值或多值的数字信号流。取样和量化带来的某些信号损伤多数是因实际工程设备和理想状态下的物理模型之间无法完全契合而造成的。如:孔阑效应是因为实际取样脉冲的宽度不为零而产生的一种高频衰落现象;实际低通滤波器的滤波特性与理想状态下的不同又会导致过冲和边缘振铃现象经常性的出现。还有一些偶发性事件,如:颗粒杂波、轮廓效应等。针对这些信号损伤,在工程上通过采用过抽样、高频颤动、非均匀量化和高频提升等技术已将损伤减少到最小。 编码就其本身而言只是将取样、量化后的信号转换成数字符号,应不存在信号损伤。但随着压缩概念和压缩技术的采用,使得编码的目的更多的转向于通过压缩来去掉信号中的冗余成分,实现压缩码率和带宽,保证信号的有效传输。这就必然会产生信号损伤及失真。因此本文重点讨论压缩编码损伤。 一 压缩编码损伤的产生和种类 一般把压缩编码过程中产生的损伤分为可恢复损伤和不可恢复损伤。 1、可恢复损伤 编码仅利用信源各样值的相关特性,去除电视信号本身的冗余,实现压缩。虽因舍弃了一部分相关性较强信息而造成了信号暂时性的损伤,但在解码端,根据相关性又可完全恢复原始数据而不引入任何失真,信号损伤被消除。我们称这个过程中产生的信号损伤为可恢复损伤。这种损伤不会导致图像质量下降,因此被认为是无损害的。 采用这种压缩方式的编码称为无损压缩编码。但压缩率受到相关特性和统计冗余度的理论限制,一般小于3.3:1。常用的有Hoffman编码、差值脉冲编码(DPCM)、游程编码和算术编码等。 2、不可恢复损伤 有时为了
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