Передача изобразительной информации. Системы передачи информации. Передача информационного сигнала

Понятие об информационном сигнале.

Сигнал – это единство компонентов:

-Физический носитель

-Изменение свойств среды физического носителя.

 

Сигнал может быть в двух стадиях

- Хранения

- Передачи.

Сигнал храниться на регистрирующей среде. Храниться сигнал при помощи каких либо физических явлений:

- Отражение или пропускание среды

- Изменение магнитной полярности

- Изменение электрического потенциала

 

Это изменение свойств среды может быть считано и передано, в связи с чем возникает сигнал в стадии передачи.

Синтаксис сигнала

Соответствует форме представления сигнала. Передает сигнал как:

-Тоновое изображение

-Символьное изображение

-Штриховое изображение.

 

Семантика сигнала

Семантика – это смысловое содержание информации. Представляется:

- Портретом

- Пейзажем

- Рентген

- Аэрофотоснимок

и т. д.

Прагматика – полезность сигнала. Мы работаем только с полезными сигналами.

 

Мерность сигнала.

В окружающем нас мире все можно измерить по координатам x, y, z, а также по времени t, сек.

Наш сигнал может быть черно-белым; и тогда он будет иметь только одну координату – яркость; но может быть и цветным, и тогда он будет изменяться по координатам RGB.

 

Наш носитель должен иметь тоже семимерную структуру. (x,y,z;t;R,G,B). Таких носителей нет. Поэтому при вторичном отображении происходит потеря мерности сигнала.

 

Для уменьшения мерности сигнала существует несколько методов.

 

1. Метод фиксации координат. Если у нас имеется сигнал, который может принять на регистрирующей среде координаты f (x,y,z,t). Мы фиксируем координату z. Все становиться удобочитаемым и рассматриваемым на плоской поверхности (как на видео). Затем фиксируем время t=const. (фотосъемка производится в сотые доли секунды, очень малое время выдержки).

Получив такое изображение, мы можем еще зафиксировать координату y.

y=const;

 

 

Можно произвести разделение по времени. (Как на видеопленке) f (x,y,t) f (x,y) f (t).

Точно также можно разделить координаты у цветного изображения:

f (R,G,B) f (R)+ f (G)+ f (B). что и происходит при процессе цветоделения.

 

Метод дискретизации.

Дискретизация – это метод, позволяющий как уменьшить, так и восстановить мерность сигнала.

 

Дискретизацию можно рассматривать как некое объединение методов фиксации и разделения координат.

 

Для начала фиксируем координату y1 и считываем все значения координат x, соответствующих y1.

Затем фиксируем координату y2 и считываем все значения координат x, соответствующих y2.

И так до конца изображения.

 

 

 

 

Получаем:

 

 

Если делаем на равных расстояниях, то потом можем снова восстановить двумерный сигнал.

Аналогично поступаем при видео съемке, на пленке.

 

 

Передача изобразительной информации. Системы передачи информации. Передача информационного сигнала.

Для передачи информации используют специальные системы. Системы передачи информации бывают:

1. Система, в которой передача информации происходит без изменений. К этому классу можно отнести такие приборы как лупа, микроскоп, телескоп, в некоторых случаях даже разговор.
2. Система с уменьшением мерности. Происходит изменение мерности – как при фотографировании – многомерный объект превращается в двумерный стационарный объект: f (x, y, z, t, RGB) f (x, y, RGB) при t=const и z=const. Подобного рода системы называются системами форматной обработки изображения – СФОИ.
3. Системы с уменьшением и восстановлением мерности. В этих системах происходит уменьшение мерности вплоть до одномерного; этот сигнал обрабатывается, а потом на выходе снова восстанавливается до прежних размеров. Изображение обрабатывается до элемента; а затем собирается в изображение снова. Пример – видеофильм (кроме восстановления по координате z). Подобные системы называются системами поэлементной обработки изображения – СПОИ.

 

Наиболее сложной является система поэлементной обработки; и именно она и используется в ТСКС.

Обработка информации (изображения, в нашем случае сигнала) идет по следующей схеме:

 

Блок обработки – это сам компьютер. Мы можем обработать изображение (сигнал) так, как необходимо пользователю.

 

В блоке вывода изображение (сигнал) корректируется так, чтобы оно было удобовоспринимаемым.

 

Преобразования сигналов

С (изображением) сигналом происходят преобразования. Часть из этих преобразований для нас желательна – она нами контролируется – это такие преобразования, как коррекция масштаба, изменение цвета, растровой структуры. Преобразования, которые нами

 

 

Для нелинейной меры контраст изображения определяется интервалом оптических плотностей.

 

обычно называют динамическим диапазоном.

 

Динамический диапазон является некоей мерой контраста нашего исходного изображения.