PŘEDMLUVA // ÚVOD // I. ZÁKLADNÍ POJMY A VLASTNOSTI KÓDOVANÍ OBRAZOVÝCH ZDROJŮ 19 // 1. Obecný model zpracování obrazové informace 19 // 2. Obecný model přenosu obrazové informace 20 // 3. Signál, různé druhy signálu 21 // 4. Transformace vizuální zprávy v signál 23 // 5. Zpráva a její kódování 27 // 6. Kódování zdroje vizuálních zpráv, kódování zdroje signálu 28 // 7. Podstata redukce irevelance zprávy 29 // 8. Způsoby redukce irevelance 29 // 9. Redukce redundance 31 // 10. Zdroje s obecně statisticky závislými symboly 32 // 11. Zdroje se statisticky nezávislými symboly 33 // 12. Klasifikace metod kódování obrazových zdrojů 35 // II. MATEMATICKÁ A STATISTICKÁ CHARAKTERISTIKA // OBRAZOVÝCH ZDROJŮ 36 // 1. Matematická charakteristika obrazového pole 36 // 1.1 Zobrazení a linearita zobrazení 36 // 1.2 Bodový obrazový zdroj 36 // 1.3 Invariantnost odezvy bodového zdroje 37 // 1.4 Vyjádření obrazového pole souhrnem bodových zdrojů 37 // 1.5 Fourierovy obrazy některých význačných obrazových polí 38 // 2. Statistické vlastnosti a charakteristiky obrazového pole 39 // 2.1 Hypotetický obrazový tok 39 // 2.2 Reálný obrazový tok 42 // 2.3 Krátký časový úsek reálného obrazového toku 42 // 2.4 Jednotlivé obrazové pole 42 // 2.5 Příklady statistických parametrů obrazové informace 43 // III. PROSTOROVÁ A ČASOVÁ DISKRETIZACE OBRAZOVÉ INFORMACE 47 // 1. Prostorová a časová diskretizace obrazu 47 // 2. Příklad diskretizace obrazového pole 48 // 3. Diskretizace televizního obrazu a signálu 49 // TEORIE JEDNOROZMĚRNÉHO VZORKOVÁNÍ // 4. Všeobecný význam vzorkovacího teorému 49 // 5. Obsah vzorkovacího teorému 49 // 6. Nahrazení spojité funkce f(t) diskrétními hodnotami 50 // 7. Fyzikální význam aproximace 51 // 3 8. Spektrální znázornění výsledků 52 //
9. Multiplikativní vzorkování 54 // 10. Kvantizované vzorkování 58 // 11. Obnova signálové funkce při kvantizovaném vzorkování 59 // 12. Význačné případy kvantizace signálové funkce 60 // 18. Znázornění chyby kvantizovaného přenosu 62 // 14. Obnova signálové funkce při kvantizovaném přenosu na základě nového // vzorkování 63 // 15. Vlivy neúplného spektrálnílio omezení vstupní signálové funkce 64 // 16. Jednorozměrné vzorkování tv signálů pod Nyquistovou podmínkou 66 // 17. Vlivy nelinearity vzorkovaného přenosu obrazových signálů 70 // TEORIE VÍCEROZMĚRNÉHO VZORKOVÁNÍ // 18. Vzorkovací teorém pro vícerozměrné funkce 71 // 19. Matematické vyjádření vzorkovací struktury v obrazové a spektrální // rovině 73 // 20. Diskretizace obrazu vzorkovací strukturou 74 // 21. Podmínky pro rekonstrukci obrazu 76 // 22. Vzorkování kmitočtově neomezeného obrazu 77 // 23. Prostorové vzorkování pod Nyquistovou podmínkou 79 // 24. Neortogonální vzorkování a jeho vlastnosti 79 // IV. KVANTOVÁNÍ OBRAZOVÉ INFORMACE 81 // 1. Kvantizační charakteristika 82 // 2. Kvantizační zkreslení 83 // 3. Počet kvantizačních hladin 84 // 4. Kvantizační zkreslení při rovnoměrném kvantování 85 // 5. Kvantizační zkreslení při nerovnoměrném rozložení kvantizačních // hladin 87 // 6. Stanovení optimální kvantizační hladiny uvnitř kvantizačního intervalu 87 // 7. Maxův kvantizér 89 // 8. Ditův-Panterův kvantizér 90 // 9. Ditův-Panterův kvantizér a metoda kompandování 93 // 10. Kvantizační a kompresní charakteristiky pro minimalizovaný výkon // kvantizačního zkreslení 94 // 11. Kvantizační zkreslení při logaritmickém kompandování 95 // 11.1 Kvantizační odstup logaritmického kompandování 97 //
11.2 Výsledky kvantitativní analýzy vlastností logaritmického kompandování 98 // 12. Změny spektrálního složení amplitudově kvantovaného signálu .101 // 13. Impulsově geometrická metoda stanovení kmitočtového spektra kvantovaného periodického signálu 101 // 14. Spektrální obraz kvantovaného pilovitého průběhu 102 // 15. Spektrální obraz kvantovaného sinusového průběhů 103 // 16. Spektrální obraz kvantovaného bílého šumu 106 // 17. Současné amplitudové kvantování a časové vzorkování — princip // záměnnosti pořadí signálových operací 109 // 18. Snížení viditelnosti kvantizačního zkreslení ize zavedením pseudonáhodného šumu před kvantováním 110 // 19. Vztah mezi amplitudovou a plošnou diskreti strukturou 111 // 20. Nekonvenční pseudonáhodný systém diski:- ,t. c obrazu 112 // 4 V. DIGITÁLNÍ KÓDOVÁNÍ DISKRETIZOVANÝCH OBRAZOVÝCH // VZORKŮ 113 // VI. METODY A VLASTNOSTI DIGITÁLNÍHO KÓDOVÁNÍ OBRAZOVĚ // INFORMACE V ZÁKLADNÍM PÁSMU 118 // 1. Pulsní kódová modulace 119 // 1.1 Tvary impulsů a reprezentace znaků signálu PCM 120 // 1.2 Diagram oka rozhodnutí 126 // 1.3 Synchronizace při regeneraci a dekódování PCM signálu 126 // 1.4 časový neklid PCM signálu 127 // 1.5 Podstata zlepšování poměru signálu k šumu na výstupu PCM systému 130 // 1.6 Vztah mezi chybovostí symbolu a poměrem signálu k šumu PCM kanálu 131 // 1.7 Přenosová kapacita šumového PCM kanálu 132 // 1.8 Stanovení poměru signálu k šumu na výstupu PCM soustavy 134 // 1.9 Poměr signálu k šumu při kaskádním řazení kodeků 137 // 1.10 Interpretace vztahů pro poměr signálu k šumu PCM soustavy 138 // 1.11 Účinek regenerace PCM signálu 139 // 2. Diferenční pulsní kódová modulace 140 // 2.1 Psychovizuální aspekty uplatněné v systému DPCM 141 //
2.2 Uspořádání blokové struktury systému DPCM 142 // 2.3 Vlastnosti přenosu signálových diferencí systémem s otevřenou // smyčkou 142 // 2.4 Přenos signálových diferencí systémem s uzavřenou smyčkou 144 // 2.5 Souvislost blokové struktury systému DPCM se zpětnovazebním // uspořádáním systému PCM 145 // 2.6 Charakter zpětnovazební smyčky systému DPCM 148 // 2.7 Predikce signálu v systému DPCM 149 // 2.8 Charakteristika některých specifických rušivých jevů systému DPCM 151 // 2.9 Zhodnocení kvantizačního hluku systému DPCM 152 // 2.10 Obecná klasifikace uspořádání blokové struktury systému DPCM . 153 // 3. Delta modulace 155 // 3.1 Princip přenosu 155 // 3.2 Přenosové vlastnosti .’ 156 // 3.3 Vizuální projev kvantizačního zkreslení v DM 158 // 3.4 Metody adaptivní DM 158 // 4. Principy transformačního kódování 159 // 4.1 Matematický základ jednorozměrné a dvojrozměrné ortogonální // transformace 161 // 4.2 Diskrétní Fourieroya transformace 164 // 4.3 Rychlá Fourierova transformace 166 // 4.4 Walshova-Hadamardova transformace 168 // 4.4.1 Vlastní Walshova-Hadamardova transformace 171 // 4.4.2 Základní vlastnosti Walshovy-Hadamardovy transformace 172 // 4.4.3 Výpočetní algoritmy WHT 175 // 4.5 Transformace S 175 // 4.5.1 Určení transformačního jádra 176 // 4.5.2 Zobecnění vztahů pro transformační jádro 178 // 4.5.3 Znázornění souřadnic vektorů jednorozměrné transformace S . 179 // 4.5.4 Znázornění základních obrazců dvojrozměrné transformace S 181 // 4.5.5 Souvislost transformace S s Walshovou-1 íadamardovou transformací 182 // 4.5.6 Výpočetní algoritmus transformace S 183 // 4.6 Diskrétní kosinová transformace 186 // 4.6.1 Souvislost DFT a DCT 187 // 4.6.2 Uzavřená forma zápisu jednorozměrné DCT 189 //
4.6.3 Maticový zápis jednorozměrné DCT 190 // 4.6.4 Maticový zápis dvojrozměrné DCT 190 // 4.6.5 Grafické znázornění složek vektorů jednorozměrné DCT 192 // 4.6.6 Grafické znázornění základních obrazců dvojrozměrné DCT 192 // 4.6.7 Výpočetní algoritmy rychlé DCT 193 // 4.6.8 Výpočetní algoritmus FDCT založený na souvislosti DCT a DFT 194 // 4.6.9 Výpočetní algoritmus FDCT založený na elementárním rozkladu // transformačního jádra 197 // 4.6.10 Spektrální vlastnosti DCT v porovnání s WHT a transformací S 199 // 4.6.11 Složitost instrumentace aritmetické jednotky 202 // 4.7 Transformace Karhunen-Loěve 202 // 5. Ilustrace transformačního kódování obrazových zdrojů prostřednictvím // Walshovy-Hadamardovy transformace 205 // 5.1 Transformace obrazových prvků 206 // 5.2 Filtrace spektrálních koeficientů 212 // 5.3 Kódování spektrálních koeficientů 215 // 5.4 Transformační dekódování obrazového zdroje 217 // VII. ZÁKLADY DIGITÁLNÍ FILTRACE OBRAZOVÉ INFORMACE .219 // 1. Základní pojmy jednorozměrné digitální filtrace 219 // 1.1 Přenosová funkce digitální filtrace 219 // 1.2 Kmitočtové charakteristiky digitální filtrace 220 // 1.3 Stabilita digitální filtrace 221 // 1.4 Přenosová funkce digitální filtrace s minimální fází 221 // 1.5 Podmínka kauzality odezvy digitální filtrace 221 // 2. Problémy syntézy digitálního filtru 221 // 2.1 Aproximace přenosové funkce 221 // 2.2 Realizace přenosové funkce 222 // 3. Digitální filtry s konečnou impulsní odezvou 224 // 4. Syntéza digitálních filtrů s konečnou impulsní odezvou 225 // 5. Dvojrozměrná digitální filtrace 228 // 6. Digitální filtrace na bázi diskrétní Fourierovy transformace 232 // VIII. METODY DIGITÁLNÍHO KÓDOVÁNÍ OBRAZOVÉ INFORMACE VE VYSOKOFREKVENČNÍM PÁSMU 233 //
1. Statistická teorie detekce digitálního signálu 233 // 2. Interpretace přizpůsobovacího filtru koherentní detekcí 235 // 3. Metoda ASK 236 // 4. Metoda FSK 238 // 5. Metoda PSK 240 // 6. Uspořádání přenosu metodou PSK 243 // 7. Problémy digitálního přenosu tv obrazové informace radioreléovými spoji 245 // IX. PRINCIPY KANÁLOVÉHO KÓDOVÁNÍ OBRAZOVÉ INFORMACE 247 // 1. Některé základní pojmy kanálového kódování 247 // 6 2. Rozdělení dvojkových kódů 248 // .3. Problémy zabezpečovacího kódu v digitální televizi 249 // 4. Jednoduché zabezpečovací kódy 249 // 5. Lineární kód 250 // 6. Detekce chyb formou jednoduchého paritního kódu 252 // 7. Korekční kódy 253 // 8. Blokový zabezpečovací kód 254 // 9. Princip vícenásobného využití jednoduchých zabezpečovacích kódů 254 // 10. Hammingovy kódy 255 // 11. Odvození zabezpečujících míst Hammingova kódu 255 // 12. Realizace Hammingova zabezpečovacího kódu v televizním signálu 256 // 13. Rekurentní zabezpečovací kódy 260 // 14. Wynerův-Ashův konvoluční kód 261 // 15. Blokové uspořádání Wynerova-Ashova zabezpečovacího kódu 262 // 16. Hlediska pro hodnocení zabezpečovacích kódů při kanálovém kódování 266 // 17. Účinnost Wynerova-Ashova konvolučního kódu při korekci digitálních // chyb v televizním signálu PAL 267 // 18. Skramblování digitálního signálu 268 // 19. Spektrální korekce digitálních chyb využívající vnitřní redundance digitálního signálu 270 // 20. Blokové uspořádání spektrální korekce a její vlastnosti 271 // X. DIGITÁLNÍ SYSTÉMY PRENOSU TELEVIZNÍ OBRAZOVÉ INFORMACE 274 // 1. Všeobecné požadavky 274 // 2. K volbě systému studiové a přenosové tv sítě 276 // 3. Metody digitálního kódování obrazové informace v programové televizi 276 //
4. Digitální tv přenosový systém a hierarchie PGM systémů telekomunikační sítě 277 // 5. Digitální kódování úplných barevných signálů PAL, SECAM v studiovém komplexu 278 // 5.1 Volba vzorkovacího kmitočtu při digitálním kódování úplných signálů barevné televize 279 // 5.2 Volba bitové reprezentace přenosu 281 // 5.3 Maskovací účinek barvonosnóho signálu 282 // 5.4 Analýza kvantizačního zkreslení PGM přenosu barvonosných signálů soustav PAL a SECAM 285 // 5.4.1 Spektrum barvonosné vlny současně kvantované a vzorkované 285 // 5.4.2 Pevná relace kmitočtů vzorkovací a barvonosné vlny 286 // 5.4.3 Obecná relace kmitočtů barvonosné a vzorkovací vlny 288 // 5.4.4 Algoritmus výpočtu jasových přeslechů a fázově amplitudových // zkreslení barvonosné vlny PGM systému s pevnou kmitočtovou relací vzorkovací a barvonosné vlny 289 // 5.4.5 Hodnocení vlivů kvantizačního zkreslení barvonosných signálů 291 // 6. Úsporné kódování úplného barevného signálu PAL 292 // 6.1 Digitální přenos signálu PAL diferenční pulsní kódovou modulací 293 // 6.2 Digitální přenos signálu PAL s vzorkováním pod Nyquistovou podmínkou 295 6.3 Hřebenová filtrace při přenosu vzorkováním pod Nyquistovou podmínkou // 6.4 Kvalita digitálního přenosu signálu PAL při vzorkování pod Nyquistovou podmínkou // 7. Složkové digitální kódování v studiovém tv komplexu // 7.1 Výchozí parametry složkového digitálního kódování // 7.2 Složkové kódování podle CCETT s poměrem vzorkovacích kmitočtů 2:1:1 // 7.3 Přenosové pásmo jasového a barvonosného signálu při složkovém digitálním kódování (CCETT) s poměrem vzorkovacích kmitočtů 2:1:1 // 7.4 Uspořádání systému složkového digitálního kódování //
7.5 Složkové digitální kódování podle Westona // 7.6 Složkové digitální kódování podle doporučení EBU s poměrem vzorkovacích kmitočtů 3:1:1 // 7.7 Celosvětový standard digitálního kódování tv obrazové informace // 7.8 Rozšiřitelné hierarchické uspořádání systémů složkového digitálního // kódování // 8. Efektivní digitální kódování obrazové informace v přenosové televizní // síti // 8.1 Principy efektivního kódování v digitálních systémech přenosové // sítě // 8.2 Příklady systémových řešení // XI. DIGITÁLNÍ ZPRACOVÁNÍ OBRAZOVÉ INFORMACE V STUDIOVÉ TELEVIZNÍ SÍTI // 1. Digitální studiová televizní norma // 2. Analogově digitální převod obrazové informace // 2.1 Diskrétní řešení převodu // 2.2 Integrované řešení převodu // 2.3 Řešení převodu pro složkové digitální kódování // 3. Signálové operace při studiovém zpracování tv signálu // 4. Digitální korekce časových chyb obrazového tv signálu // 5. Digitální tv synchronizér // 5.1 Princip činnosti // 5.2 Problémy implementace // 6. Digitální obrazové paměti pro tv signál // 7. Digitální záznam obrazu // 7.1 Přednosti digitálního magnetického záznamu // 7.2 Principiální srovnání analogového a digitálního magnetického záznamu // 7.3 Rozkladové formáty digitálního magnetického záznamu // 7.4 Problémy uspořádání digitálního magnetického záznamu // 7.5 Experimentální digitální magnetický záznam // 8. Digitální konvertor televizních norem // 9. Digitální korektory šumu // 9.1 Korekce šumu na základě nelineárního zpracování signálu // 9.2 Korekce šumu na základě průměrování signálu // 9.3 Průměrování televizního signálu // 10. Digitální dekódování úplného barevného signálu //
11. Interpolátory signálu a metody přímé konverze vzorkovacího kmitočtu v digitálním signálu 375 // 11.1 Řešení založené na recipročním interpolačním teorému 376 // 11.2 Uspořádání digitální konverze vzorkovacího kmitočtu 377 // 11.3 Vlastnosti interpolace podle recipročního teorému 378 // 11.4 Vlastnosti přímé konverze vzorkovacího kmitočtu v systémech tv přenosu PCM signálu 380 // 11.5 Přímá konverze vzorkovacího kmitočtu založená na vkládání a vypouštění signálových vzorků 386 // 11.6 Přímá konverze vzorkovacího kmitočtu mezi hierarchickými stupni // složkového digitálního kódování 389 // XII. DIGITÁLNÍ PŘENOS OBRAZOVÝCH INFORMACÍ V NOVÝCH SPOJOVÝCH SLUŽBÁCH 391 // 1. Kancelářský dálnopis 392 // 2. Dálkový přenos kopií (faksimile) 393 // 3. Novinové faksimile 394 // 4. Elektronické doručování dopisů 394 // 5. Přenos jednotlivých nepohyblivých obrazů televizní sítí 395 // 6. Přenos jednotlivých nepohyblivých obrazů telefonní sítí 395 // 7. Videotelefonie 396 // 8. Teletext 397 // 9. Interaktivní Videotext 401 // 10. Přenos světlovody 402 // XIII. DIGITÁLNÍ ZPRACOVÁNÍ OBRAZOVÉ INFORMACE VELKOKAPACITNÍMI POČÍTAČI ľ 405 // 1. Restaurování obrazu 405 // 2. Zkvalitňování zobrazení 406 // 3. Segmentace obrazu 408 // XIV. ASPEKTY DIGITÁLNÍ OBRAZOVÉ MĚŘICÍ TECHNIKY 410 // 1. Objektivní metody 410 // 2. Hypotetický přenosový okruh pro standardní tv přenos 411 // 3. Měření vlastností digitálního kódování 411 // 4. Měření vlastností digitálního přenosu 418 // 5. Subjektivní hodnocení kvality obrazu 419 // ZÁVĚR 423 // SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK 424 // SEZNAM LITERATURY 426 // RESUMÉ 440 // VĚCNÝ REJSTŘÍK 442