什么是图像信号呢?图像信号是光通过物体反射后、进入人眼睛形成的信号,属于模拟信号方式。如果需要对图像信号进行数字化的处理、传输和存储,事先完成图像信号的光/电转换和模拟/数字转换;由于人的眼睛只能识别模拟物理信号,所以处理完毕后的数字信号还需要还原为模拟图像信号,即完成数字/模拟转换和电/光转换。
 
  图像数字化技术为图像的计算机处理奠定基础,它把物理的光信号转换成为计算机可以识别的数值,以便于算法处理、远程传输和长期存储,实现了许多模拟技术难以完成的图像表现功能;当然,数字化技术还包括把数字图像数据转换为人眼可见的模拟图像信号这一过程。
 
  图像压缩技术可以在图像不失真或少失真的情况下,降低图像数据传输率、减小占用信道带宽、减少占用数据存储介质空间,是图像信息处理的重要内容。实际上,携带信息的图像原始信号中存在着很大的信息冗余,按照不同的角度可以分成:空间允余——二维图像的物体和背景在其物理表面上的光学相关性;时间冗余——运动图像在时间上存在着相关性;知识冗余——由于存在着先验知识和背景知识,使得需要传输的信息量减少;视觉冗余——人的眼睛对某些图像特征不敏感,这些特征信息可以不在图像数据中出现;编码冗余——携带信息的符号熵大于信息熵,这种符号数据中就存在冗余。既然图像数据中存在信息冗余,就有可能对图像数据量进行压缩,针对数据冗余的类型不同,可以有多种不同的数据压缩方法。
 
  常见的专用图像压缩技术有:JPEG,MPEG,H.26I,小波变换等。MPEG—II可以把数字电视近200Mbps的码率压缩到5Mbps,把高清晰度电视1Gbps的码率压缩25Mbps。这样,借助某种高效率数字调制方法,现在用于传送一路模拟电视的信道带宽,可以用来传送四路数字电视和一路高清晰度电视。MPEG—I使标准视频(CIF)信号40Mbps的码率压缩到1.2Mbps,让一张VCD视盘能存入一个75分钟的影视节目。目前的图像压缩技术可以做到:在人眼的敏感范围内,静态图像压缩率为50∶1,活动图像压缩率可达50—200∶1。
 
  在活动图像的压缩技术中,除了MPEG—II专用于电视广播以外,应用最广泛的技术莫过于MPEG—IV。MEPG-IV主要解决在甚低速率(64kbps以内)通信线路上传输一定质量图像的问题,同时实现多媒体信息的共同传输。主要用于移动通信和个人通信,可以拓展到目前的Internet上应用。今后MPEG—IV图像压缩技术可能应用的具体产品包括:多媒体电脑、掌上电脑、网络电视、远程视频监控、视频会议、可视电话等。
 
  Internet是20世纪对人类社会影响最大的信息传输技术。Internet的理论基础是分组交换,硬件基础是Ethernet、光纤通信和大规模集成电路,软件基础是TCP/IP,Windows和JAVA,应用方式有WEB,Email,FTP等,总之Internet的出现正在改变者社会生活的方方面面。
 
  利用Internet实现远距离传输的好处是:多种信息共同传输,形成多媒体信息流;较低的运行费用,即无需缴纳长途电信费用,只需缴付Internet使用费,甚至可以固定月租费,大大降低了图像传输费用;传输可靠、具有很高的传输质量;Internet接口标准、协议通用,使用十分方便。随着Internet的普及,人类社会已经进入了网络时代,到达一个被称为后PC的时代。我们不仅用PC能上网,用各式各样的嵌入式设备也能上网,如掌上电脑、个人数字助理(PDA)、移动电话、TV机顶盒等信息电器都可以实现上网功能。这些信息电器无一例外均采用嵌入式计算机系统。嵌入式计算机系统是界于单片机系统和台式机系统之间的新型计算机系统,它一方面具有单片机结构简单、体积小、耗电省、低成本的特点,同时还具备台式机处理能力强、有*作系统支持等优势,目前已经在各种信息电器中广泛使用。


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