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问:进制(或多进制)编码包括哪三个过程?

答:1)取样    我们知道,模拟视频信号体系的基本特点是用扫描乃‘式把三维视频转换为一维随时间变化的信号。视频信号在时间维(t维)上把图像分为离散的‘帧‘帧的图像:在每•帧图像内在垂直方向上(y维)将图像离散为一条一条的水、t,-扫描行。把图像分成若干帧的过程,实际是在时问方向上进行了取样;把图像分成著㈠J 的过程,实际足在垂直方向上进行了取样。因此,在图像信号数字化的第一步——离散化的过程cp,在时间方向和垂直方向上的取样间距往往由模拟电视系统决定,没有可能fl由选取。町供人们自由选取的只有水平方向(x维),在水平方向上可以设置不同的取样fHJ隔(实际I-t))然受到摄像机水平分辨率的限制)。 2)量化   经过取样的视频,只是在时间和空间上被离散成为像素(样本)的阵列。而每个样本灰度值还是一个有无穷多取值的连续变化最,必须将其转化为有限个离散值,赋予不同码字才能真正成为数字图像,再由计算机或其他数字设备进行处理运算,这种转化称为量化。 3)编码   通常对取样值进行等间隔的均匀量化,量化层数K取为2的n次幂,即K=2”。这样,每个量化区间的量化电平可采用n位(比特,bit)自然二进制码表示,形成最通用的PCM (Pulse Coding Modulation)编码。对于均匀量化,由于是等间隔分层,量化分层越多,量化误差越小,但是编码时占用比特数就越多。例如,若采用8比特量化,则图像灰度等级分为28=256层。若输入某一图像样本幅度为l20.2,量化后为120,则可用8位二进制码01111000来表示。 4)量化失真   在对取样值进行n比特的线性PCM编码时,每个量化分层的间隔(量化步长)的相对值为1/2”,假定取样值在它的动态范围内的概率分布是均匀的,则可以证明量化误差的怕音信    于是,峰值信号功率昂,(其相对值为1)与量化均方噪声Ⅳq之比的对数简称为量化信噪比,用分贝(dB)数表示为式(1.2)为表征线性PCM性能的基本公式,取样的编码比特数n直接关系到数字化的图像质量,每增减l比特,就使量化信噪比增减约6 dB。可以用主观评价方法选择n,比较原图像与量化图像的差别,当量化引起的差别已觉察不出或可以忽略时,所对应的最小量化层比特数即为n。目前,对于一般的应用,如电视广播、视频通信等,采用的是8比特量化,已基本能满足要求。但对某些应用,如高质量的静止图像和医学图像和遥感图像处理等,需要l0比特或更高精度的图像。   除了以上介绍的均匀量化外,还可以根据实际图像信号的概率分布进行非均匀量化,由此可获得更好的量化效果。通常的做法是把高取样率的PCM编码后的图像作为基本的数字图像,而把在此之上进行的再取样和再量化作为数字图像处理的一部分。例如,从原来较密集的取样经亚取样后成为较稀疏的取样,将原来较细致的均匀量化再进行非线性量化。