Digitaalie videokäsittel Harjoitus, vastaukset tehtävii -7 Tehtävä. a) Y_mi= [0.299+0.587+0.4]*0=0 Y_ma= [0.299+0.587+0.4]*023=023 Cr_mi= [0.5]*0+[-0.48-0.08]*023-5 Cr_ma= [0.5]*023+[-0.48-0.08]*0 52 Cb_mi= [-0.69-0.33]*023+[0.5]*0-5 Cb_ma=[-0.69-0.33]*0+[0.5]*023 52 b) Eivät. Esim. Y=0, Cr=0, Cb=0 => G=[]*0+[-0.75]*0+[-0.344]*0=-530 < 0 (RGB kuutio kuvautuu YCrCb avaruutee alla esitetllä tavalla. Thjät alueet eivät siis vastaa mitää valideja RGB- arvoja.) [Y=0, Cr=0, Cb=0] G B R
Tehtävä 2. Taustaa: Maksimitaajuus pstsuuassa saadaa, ku musta ja valkoie juova vuorottelevat. Kätäö sistä ei päästä aiva tähä taajuutee, vaa kerrotaa s. Kell: tekijällä => f,ma=k* f s, /2 (skliä / kuva korkeus), jotta saadaa kätäössä maksimitaajuus -suuassa. Kuva piirretää rivi kerrallaa, jote vaakasuuassa taajuus o ajallisesti suurempi kui pstsuuassa. Oletetaa, että maksimi vaakasuutaie spatiaalie taajuus o idettie pstsuutaise kassa. Tällöi f,ma = f,ma *AR (skliä / kuva leves), jossa AR o kuva sivuje mittasuhde. Maksimitaajuus ajallisesti (=kaistaleves) saadaa jakamalla edellie kuva levetee kätettävällä ajalla. T h = 0 s /juova T v = 333 s /kettä f s, = 625 juovaa / kehs f s,t = 25 kehstä / s f t = f s,t f s, =5625 juovaa / s K = 0,7 hde juova skaausaika: T e =/f t =64s juova aktiivise osa skaausaika: T e = T e - T h =54s aktiiviste juovie lukumäärä / kehs f s, = f s, -2 T v / T e =625-2*333/64=583 Kaista leves = f ma (f,ma =AR f,ma ) f ma =AR * K * f s, / (2 T e ) =4/3 * 0.7 * 583 / (2*54s) Hz =5,04 MHz
Tehtävä 3. 080i HDTV formaatti => aktiivisia pikseleitä 920080 kettätaajuus Hz i => lomitettu => kehstaajuus (frame rate) 25 Hz. pikseleide määrä (otetaa mukaa mös ei-aktiiviset alueet = vaakasuora ja pstsuora palautumisaika) 220025 22002525=62 Mpiks/s. Suuri taajuus saadaa ku peräkkäiset pikselit vaihtelevat mustasta valkoisee => ma. taajuus=62/2=3mhz. Eli teoriassa moitori ei riitä toistamaa HDTV (080i) lähetstä optimaalisesti (eritisesti ku otetaa vielä huomioo Kell: tekijä). Kätäössä lähetstä psttää toistamaa hvällä kuvalaadulla, mutta kaikkei pieimmät ksitiskohdat voivat sumetua tai e saatetaa hukata.
Tehtävä 4. (aliätteistksestä ja BT.60-formaatista prujussa s. 4 ->) Käsitellää 4:3 formaattia. Vai aktiiviset alueet kuvasta talletetaa => PAL-sigaali: f s, = 720 (pikseliä/juova) f s, = 576 (juovaa / kehs) f s,t = (kettää /s) / 2 (kettää / kehs) = 25 (kehstä / s) f f f f pikseliä s 6 t s, t s, s, 0,4 0 / NTSC: f s, = 720 (pikseliä/juova) f s, = 480 (juovaa / kehs) f s,t = 60 (kettää /s) / 2 (kettää / kehs) = 30 (kehstä / s) f f f f pikseliä s 6 t s, t s, s, 0,4 0 / Eli kummassaki tapauksessa sama pikselitaajuus. 4:4:4-aliätteists => jokaista pikseliä kohde ksi lumiassi (Y) ja kaksi kromiassi ätettä (Cb + Cr) = 3 ätettä/pikseli. Lisäksi tiedetää, että kuki äte koostuu 8 bitistä ( Y, Cb, Ct [0,255] ) = tavu => 3 tavua muistia / pikseli tuissa tarvittava muisti määrä: 6 6060( s / tuti) 0,4 0 ( pikseliä / s) 3( tavua / pikseli), 0 ( tavua / tuti) 07000 MB 04GB 4:2:2-aliätteistksellä 4 Y ätettä kohdi o 2 Cb ja 2 Cr ätettä => 2 ätettä / pikseli 7200 MB 70 GB 4:2:0-aliätteistksellä 4 Y ätettä kohdi o Cb ja Cr ätettä =>.5 ätettä / pikseli 53400 MB 52 GB
Tehtävä 5. T T,,, t (0, Te ) h(,, t) TTTe 2 2 0, muulloi CSFT (kts. pruju s. 20): Fuktio (tässä tapauksessa) separoituva ( ) sic( ft ) Amplitudivaste o kolmiulotteie! Piirretää vai H ( f ): amplitudivaste: Mitä suurempia T, T, T z ovat, sitä kapeammaksi pääkeila tulee ja sitä eemmä korkeita taajuuksia suodatetaa pois.
Tehtävä 6. Paikallaa olevalle eliölle B B,, 0(, ) 2 2 0, muulloi Fourier muuos: B B 2 2 j2 f B B 2 2 2 B Bf Bf j2 f ( f, f ) e d e d o sic( )sic( ) Vaakasuutaa liikkuva eliö: (,, t) ( v t, ) 0 ( f, f, f ) ( f, f ) ( f f v ) t o t 2 B Bf Bf ft fv sic( )sic( ) ( ) ( f, f, f ) 0, ku f f v t t Kameralta saadu sigaali CSFT o ( f, f, f ) ( f, f ) H( f, f, f ) c t o t 2 j fvte B sic( Bf )sic( Bf )sic( ft )sic( f T )sic( fvte ) e Kääteismuuos: B, B T T T,,,0, T R R v T R B B R,,, t) R 2 2 2 2 e 2 2 2 2 c (,ku, a b, a b R( a, b) R( a, b) 0, muulloi 0, muulloi R (a,b) a b
Tehtävä 7. a) Weberi laki tarkoittaa kätäössä sitä, että piei havaittavissa oleva ero ei ole absoluuttie arvo, vaa suhteessa tarkasteltavaa suureesee. Ts. =k*, missä k o Weberi vakio. k = = b) Tummimma mahdollise itesiteettiarvo (=) ollessa kseessä havaitaa ero =/, ku taas kirkkaimpie kohteide (=00) osalta tarvitsisi havaita ero = 2. Tasavälie kvatisoija pitää suuitella pieimmä ero mukaa (kts. pruju s.90): q=/ f mi = f ma =00 fma fmi 99 L=kvatisoititasoje määrä = = = 49 q 2 3 2 = 4096, 2 = 892 Kätäössä valitaa 2 bittiä, joka ataa lähes riittävä tarkkuude. Kvatisoitiaskeleeksi tulee tällöi q 0.024, joka o riittävä piei lähes koko : alueella (>.2). c) C = l( ) 0 f mi = l( ) = 0 f 00 ma = l( ) 4,605 Kahde peräkkäise kvatisoititaso ero: C = l( + ) l( ) 0 0 :ää seuraava itesiteettitaso + o maksimissaa : verra :ää suurempi: + + + ( + ) Kahde peräkkäise kotrastitaso ero:
( + ) C = l( + ) l( ) l( ) l( ) 0 0 0 0 l( ) l( C ) l( + + ) 0 0 C l( + ) 0.098 Huomaa, että ratkaisua saatava piei havaittavissa oleva ero peräkkäisille kotrastitasoille o t :stä riippumato (sama askel kä kaikilla tasoilla). kvatisoititasoje määrä: Kätetää askeleea suurita sallittua, eli = 0.098. fma fmi l(00) l() L = = 232,5 q l( + ) 8 valitaa 8 bittiä ( L = 2 = 256, q = 0.08 ) =>Selvästi pieemmällä bittimäärällä voidaa esittää tulos, joka o tarpeeksi tarkka koko kätössä olevalla tummuusalueella.