Multimidia e processamento de imagens

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  • Publicado : 2 de dezembro de 2012
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Questão 1: Descreva as diferenças na implementação da filtragem no domínio da freqüência e no domínio espacial. Quais as operações matemáticas usadas em cada caso–convolução (varredura) e/ou multiplicação simples.
R: Na filtragem no dominio da frequencia, a implementação é a partir da multiplicação do original por uma função G, enquanto no caso da filtragem no dominio espacial é atraves de umacombinação linear dos pixels de uma vizinhança.
Na filtragem no domingio de frequencia é utilizado multiplicação simples, enquanto na dominio espacial convulação.

Questão 2: Descreva o que são filtros passa-baixa, passa-alta, passa-faixa e rejeita-faixa em imagens digitais. Dê exemplos das funções de transferências em cada caso (imagens espectrais dos filtros)
R: São filtros que deixamapenas uma parte do produto inicial passar, de acordo com a frequencia. Cada um tem as caracteristicas abaixo:
• Passa-Baixas – para suavizar a imagem;
• Passa-Altas – para realçar bordas;
• Passa-Banda – para remover freqüências baixas e altas.

Questão 3: Descreva resumidamente a função da transformada DCT no algoritmo de compressão MP3. Qual a relação entre o modelo psico-acústico do ouvidohumano e a transformada DCT no algoritmo MP3?
R: A DCT aumenta a resolução de freqüência. Depois da codificação, todas as informações supérfluas (mais precisamente as partes redundantes e irrelevantes do sinal de som) são eliminadas, de maneira que a onda reconstruída difere da onda original, mas soa mais ou menos de maneira idêntica (dependendo naturalmente de quanta compressão foi nelarealizada).
O ouvido humano mascara sinais a fim de diminuir a quantidade de dados, enquanto o MP3 faz o mesmo com finalidade de diminuir espaço.

Questão 4: Descreva resumidamente as etapas do processo de compressão JPEG. Em quais tipos de imagem digital o algoritmo JPEG é mais eficiente ?
R:
• Transformar o espaço de cores da imagem;
Neste estágio precisamos transformar o espaço de cores para ummodelo do tipo luminância/crominância para termos uma maior flexibilidade na separação entre as informações mais úteis e as menos úteis do ponto de vista da percepção da visão humana.
• Amostrar as componentes de crominânica;
Devemos aproveitar o fato da componente de crominância não ser tão importante na definição da imagem para o olho humano. Então, vamos eliminar, artificialmente,informações apenas desta dada componente por meio de uma amostragem pela média dos valores da crominância para cada pixel tomados 2 a 2.
• Aplicar a DCT a blocos de 8x8 pixels;
Neste passo, cada matriz do modelo YCbCr da imagem é divida independentemente em blocos de 8x8 valores (pixels). Então a DCT é aplicada a cada bloco da imagem, convertendo a representação da imagem em uma mapa 8x8 de frequências.
•Usar uma matriz de quantização otimizada para o olho humano;
Agora, cada valor da matriz 8x8 resultante da aplicação da DCT sobre cada um dos componentes YCbCr será dividido por um elemento qXY de uma matriz de quantização também 8x8, e o resultado é truncado, tomando-se apenas a parte inteira da divisão.
• Comprimir os dados
O resultado final da quantização gera vários valores redundantes,inclusive muitos zeros. Agora, devemos armazenar estes dados usando algum algoritmo de compressão
O padrão JPEG tem bons resultados com imagens derivadas de fotografias, vídeos e paisagens.

Questão 5: Descreva qual a função do código de Huffman nos algoritmos de compressão de áudio MP3 e imagem JPEG?
R: No MP3, ela age ao final da compressão. O algoritmo de Huffman gera códigos de tamanhovariável, onde símbolos de maior probabilidade possuem códigos curtos. O código de Huffman apresenta a propriedade de possuir um único prefixo, podendo, assim, ser corretamente decodificado de maneira rápida através de uma tabela de correspondências.
O mais usado é o algoritmo de Huffman. Este algoritmo é sem perdas e na codificação JPEG ele é implementado de uma maneira especial. Os dados são...
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