图像通信
图像通信技术及其应用
・ #$$% !!&&&&&&&&&& ’()(*+)!"及高压缩比活动图像编码标准
:617@B 。
从技术方案上看， 现已公布的图像 压缩标准都是建立在同一技术基础之 上， 即将预测编码、 变换编码、 统计编码 融为一体的混合编码系统。 这种以经典 数据压缩技术为基础， 根据应用场合的 需要， 各取所长的混合编码方案， 是图 像编码 B$ 年经验之总结。它初步解决 了静止图像、 可视电视、 会议电视、 广播 电视、 多媒体通信以及高清晰度电视的 压 缩 编 码 ，其 成 果 已 经 实 用 或 接 近 实 用。在水利系统图像应用平台上， 根据 目前的技术和现有的传输条件及实际 情 况 ，图 像 的 码 率 均 控 制 在 3:;>? 以 下。 图像平台的组网方案 B、 在设计组网时， 首先要考虑通道条 件， 既要利用现有条件， 又要顾及未来 发展。同时， 在规划未来通信系统和计 算机网络时， 也应充分考虑图像应用的 需求， 提高通道和网络的利用率， 减少 重复性投资。 下面针对淮河流域水利防
治 淮
【水利通信技术开发与应用】
图像通信以其确切、 直观、 高效率 和多业务的适应性等优点而受到越来 越广泛的重视，并取得了较快的发展。 随着图像压缩编码理论和技术的成熟， 我国水利行业图像通信业务也在不断 发展， 为水利工程的建设与管理及防汛 救灾， 提供了非常重要的技术手段。 一、 图像通信平台应实现的功能 目前， 水利系统的专网通信信道以 卫星通信 数字微 波（!"# 、 $%& ）为 主 ， 信道为辅。 近几年， 公网光纤普遍应用， 未来的水利通信网完全有能力在其上 构建应用图像平台， 满足水利各部门在 工程等方面的全方位需求。 应用图像平 台应具有多项基本功能：电视会议、 桌 面视频系统、 可视化调度、 远程工业电 广播 视监控、 图 像 平 台 与 ’($ 的 交 互 、 级图像信号的传送、 图像平台同有线电 视的互联和下属单位间的图像信息交 换等。 二、 图像平台的构成 图像平台的拓扑结构 )、
南京邮电大学数字图像处理与图像通信复习资料
2016年上学期《数字图像处理与图像通信》资料一、选择题（共20题）1、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增强。
（B ）A图像整体偏暗B图像整体偏亮C图像细节淹没在暗背景中D图像同时存在过亮和过暗背景2、图像灰度方差说明了图像哪一个属性。
（B ）A平均灰度B图像对比度C图像整体亮度D图像细节3、计算机显示器主要采用哪一种彩色模型（A ）A、RGBB、CMY 或CMYKC、HSID、HSV4、采用模板[-1 1] T主要检测（A ）方向的边缘。
A.水平B.45。
C.垂直D.135。
5、下列算法中属于图象锐化处理的是：（C ）A.低通滤波B.加权平均法C.高通滤波D.中值滤波6、维纳滤波器通常用于（ C ）A、去噪B、减小图像动态范围C、复原图像口、平滑图像7、彩色图像增强时，C 处理可以采用RGB彩色模型。
A.直方图均衡化B.同态滤波C.加权均值滤波D.中值滤波8、B 滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。
A.逆滤波B.维纳滤波C.约束最小二乘滤波D.同态滤波9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。
这样的滤波器叫B。
A.巴特沃斯高通滤波器B.高频提升滤波器C. 高频加强滤波器D. 理想高通滤波器10、图象与灰度直方图间的对应关系是B—A.——对应B.多对一C. 一对多D.都不11、下列算法中属于图象锐化处理的是：CA.低通滤波B.加权平均法C.高通滤D.中值滤波12、一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：（ A ）A、256KB、512KC、1M C、2M13、噪声有以下某一种特性（D ）A、只含有高频分量B、其频率总覆盖整个频谱C、等宽的频率间隔内有相同的能量D、总有一定的随机性14.利用直方图取单阈值方法进行图像分割时：（B ）a.图像中应仅有一个目标b.图像直方图应有两个峰c.图像中目标和背景应一样大d.图像中目标灰度应比背景大15.在单变量变换增强中，最容易让人感到图像内容发生变化的是（C ）A亮度增强觉B饱和度增强C色调增强D不一定哪种增强16、利用平滑滤波器可对图像进行低通滤波，消除噪声，但同时模糊了细节。
DICOM简要说明
DICOM简要说明1. 什么是DICOMDICOM是医学图像与通信标准的缩写，全名为数字成像和通信医学标准（Digital Imaging and Communications in Medicine）。
它是一个国际标准，旨在规范医学成像设备、图像处理软件和通信协议，确保医学成像数据能够在不同设备和软件之间进行互通和共享。
2. DICOM的应用领域DICOM被广泛应用于医学成像和信息管理领域，如MRI、CT、X光、超声等设备，以及医学信息系统（HIS）、医学影像存档和传输系统（PACS）等软件。
使用DICOM标准，医疗机构可以实现成像设备、图像处理软件、医学信息系统和医学影像存档和传输系统之间的数据共享和交流。
3. DICOM的特点3.1. 多功能性DICOM标准不仅仅是图像文件格式的规范，也是数据交换和通信协议的规范。
DICOM标准定义了图像文件的格式、元数据信息、网络通信协议、双向通信协议、安全性等方面内容。
3.2. 可扩展性DICOM标准可以灵活地根据不同医学成像领域的需求进行扩展和修改。
DICOM标准的扩展可以通过添加新的模态、新增元素等方式进行。
3.3. 兼容性DICOM标准具有较好的兼容性，允许不同厂商的成像设备、图像处理软件和医学信息系统之间进行数据共享和交流。
3.4. 安全性DICOM标准也考虑到了数据的安全性，包括身份验证、加密和数字签名等措施。
4. DICOM文件格式DICOM文件格式可以看作是一个复杂的结构体，包含了一系列标签和值，这些标签和值描述了医学图像的各种信息，如图像类型、患者信息、成像设备信息等。
DICOM文件格式的组成和结构如下所示：•文件头：DICOM文件以文件头作为文件标识和元数据段。
•元数据段：DICOM文件的元数据段包含一系列标签和值，这些标签和值描述了医学图像的各种信息，如患者信息、成像设备信息、图像数据信息等。
•图像数据：DICOM文件的图像数据描述了医学图像的图像信息。
图像传输原理
图像传输原理图像传输是指将图像信息从一个地方传输到另一个地方的过程。
在现代社会中，图像传输已经成为了人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
它广泛应用于视频通话、监控系统、远程医疗诊断等各个领域。
而图像传输的原理则是基于数字信号处理和通信技术的基础上进行的。
首先，图像传输的原理是基于数字信号处理的。
数字信号是指将模拟信号通过采样和量化转换成离散的信号，然后再通过编码和压缩等处理方式进行传输和解码。
在图像传输中，图像首先被采样成离散的像素点，然后通过量化将每个像素点的灰度值转换成数字信号。
接着，对这些数字信号进行编码和压缩，以便在传输过程中减小数据量，提高传输效率。
最后，接收端再对接收到的数字信号进行解码和解压缩，还原成原始的图像信息。
这种基于数字信号处理的图像传输原理，能够保证图像信息的准确传输和高质量的显示。
其次，图像传输的原理也涉及到通信技术的应用。
在图像传输过程中，需要通过网络或者无线信道进行数据的传输。
因此，通信技术的稳定性和传输速度就显得尤为重要。
在图像传输中，常用的通信技术包括有线传输和无线传输。
有线传输主要依靠网络电缆或者光纤进行数据传输，其稳定性和传输速度较高；而无线传输则是通过无线电波进行数据传输，能够实现远距离的图像传输。
无论是有线传输还是无线传输，都需要借助调制解调器、路由器、信号放大器等设备来保证数据的稳定传输。
最后，图像传输的原理还涉及到图像压缩和解压缩技术。
在图像传输过程中，由于数据量较大，如果不进行压缩处理，将会导致传输速度慢、占用带宽过大等问题。
因此，图像传输中常常采用图像压缩技术，将图像数据进行压缩，以减小数据量。
常用的图像压缩算法包括JPEG、PNG等，它们能够有效地减小图像数据的大小，同时保证图像质量。
而在接收端，需要对接收到的压缩图像数据进行解压缩，还原成原始的图像信息。
图像压缩和解压缩技术的应用，能够有效提高图像传输的效率和质量。
综上所述，图像传输原理是基于数字信号处理和通信技术的基础上进行的。
图像通信业务的现状与发展方向
基于 Ｉ Ｐ的 Ｈ３ ３系 统 具 有 良好 的 发 展 前 途 ， 会 成 为 未 ． ２ 将 来 会 议 电视 发展 的 主 流 ，它 的 发 展 并 不 会 取 代 Ｈ ３０系 、 ２ 统， 而会 更 加促 进 Ｈ ３０系 统 的发 展 。 ．２ 图像 通 信 点 播 是 一 种 受用 户 控 制 的 图像 通 信 分 配 业 务 ，它 使 得 每 一 个 用 户 可 以交 互 地 访 问 远 端 服 务 器 所 储 存 的丰 富节 目。 就 是 说 ， 使 人 们 在 家 里 即可 随 时 点 播 也 它 有 线 电视 台服 务 器 里存 储 的 各 种节 目 ，实 现 了人 与 电视
维普资讯
Ｅ 星 蕉 堕 复 三 塑 堕 旦 堡 ～ …、
文 章 编 号 ：０ ２ ８ ９ （ ０ ６）４ ０ ８ － ３ １０ — ６ ２ ２ ０ ０ － ０ ０ ０
图像通信业务的现状与发展方向
王善 斌 ，李 同 山，张连 俊 ，彭 荣群
（ 东理 工 大 学 计 算 机 科 学 与技 术 学 院 ，山 东 淄博 ２ ５ ４ ） 山 ５ ０ ９
・பைடு நூலகம் 综 述
【 摘 要 】阐述 了图像 通信 的业务涵盖 范围及 其技 术发展现 状 ， 简要介 绍 了图像通信 的发展 方 向， 出了图像 通信产 业发展面 临 指
的研究课题。
【 关键词 】图像 通信； 图像压缩 ；会议 电视；协议 【 中图分类号 】Ｔ ９ ９８ Ｎ １． 【 文献标识码 】Ｂ
Ｐｒ ｓ ｎ ｔ ｔ ｓ ａ ｄ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｌ Ｔｒ ｎ ｓ ｏ ｍ ａ ｅ Ｃｏ ｍ ｕ ｉ ａ ｉ ｎ ｅｅ ｔ Ｓ ａ ｕ ｎ ｖ ｌｐ ｎ ａ ｅ ｄ ｆ Ｉ ｇ ｍ ｎｃ ｔ ｏ
图像通信技术创新浅析
率也不尽相 同。同时在Ｍ Ｐ Ｖ 预测过程 中， 其实行 的是双 向处理 方 式， 即该模式 通过 双管齐下的前后方 预测监控 视图的位置 变化并实施多复合 的观测 ， 充分体现 了该方式 的灵活性与高效 性， 其非均匀的处理速率分配使之成为三维 图像压缩处理的有 力工具 。 同时如果三维 图像 的数量过于庞大， 但 该方 式的处理
２１ ０ １年第 ３期 （ 总第 １３期） １
信 息 通 信
Ｉ ｏＲＭ ＡＴＩ ＮＦ ＯＮ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＴＩ （ ＯＮＳ
２ １ ０１
（ ｕ ． Ｎ １ ３ Ｓｍ ｏ １）
图像通信技术创新浅析
宋兴华 ， 李铁强
（ 北京航天飞行控 制中心通信总站， 北京 １０２ ） ０ １ ０
２可靠的图像通信环境构建
由于数字 图像压缩方式 的记忆性 ， 导致了一旦数据处理中 发生了错误也无法被及时地 定位 ， 相反可能会在编码压缩的空
间领域进一步扩大错误。 因此为了避免这一现 象， 我们可通过 增强图像 通信 技术防止信道误差的方式来强化 图像通信过程 的高效开展 。 我们 可 以从三 方面入手 研究错误 信道的恢复防 控机理， 即在信道源及编码器 内有 效引入抗误差编码方式、 在 解码处实施后处理方式掩盖误码及在 编码及解 码端实施 交互
式的防控处理方式等。 为了提高数字图像通信的准确 性、 可靠 性， 在第一种处理方式中我们可通过在信源及通道 内加入冗余 信息 的方 式达 到高效纠错、 同步嵌入、 独立预测 分割 、 分层保
第5章 图像通信网络与系统
1．H.324系统的主要建议
音频
音频编解码
接收
G.723.1
时延
视频 数据
视频编解码 H.263/H.261
T.120 协议
H.245
DRP /LAP M
系统
控制协议
过程
控制
复用 /
解复用
H.223
Modem/ V.34bis/
V.8
Modem/ 控制
V.2 5 t er/
H.324 建议
图5-8 H.324建议终端结构图
终端 MCU4
终端
终端 终端 终端 终端
终端
图5-4 星型配置的会议电视网络示意图
（4）多点会议的控制方式
① 语音控制方式 ② 主席控制方式 ③ 演讲人控制方式 ④ 导演控制方式
5.3.2 基于IP的H.323会议电视系统
1．IP网络的QoS
（1）资源预留和IPv6 （2）Internet和ATM结合 （3）RTP/RTCP
PST N MCU
2．H.324系统的主要特点
① 视频编码采用比H.261性能更为优越的 H.263标准 ② 语音编码采用压缩比更高的G.723标准
③ 多种媒体信息的复用不是采用固定时隙 的复用方式，而是采取以不定长度的逻辑 信道为基础的统计复用方式
④ 通信控制采用了更加灵活方便的消息驱 动方式
T.120 等
H.242 H.230 H.221
复用 /
解复用
用户/ 网络接口
系 端到端信令 C&I
统
控
制
端到端网络信令
H.320 建议
I.400
图5-2 H.320建议终端设备结构图
LAN 接口
图像通信原理
图像通信原理图像通信原理基于数字图像处理和信号传输的原理，主要分为以下几个步骤：采样：将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
图像通信中的采样过程使用光传感器或CCD（电荷耦合器件）等设备将光信号转换为电信号，然后将这些模拟信号通过模数转换器转换为数字信号。
量化：将连续的信号离散化为一系列离散的量化级别，以便用于数字传输。
在图像通信中，量化将数字信号的幅度范围划分为一系列离散的亮度级别，并分配给每个级别一个特定的数字值。
编码：将图像的像素值转换为二进制码，以便传输和存储。
常用的图像编码方法包括无损编码和有损编码。
无损编码方法可以确保图像质量不受损失，但需要较大的存储和传输带宽。
有损编码方法可以通过牺牲一些图像细节来实现较高的压缩比，用较少的存储和传输带宽来表示图像。
信道编码：对传输过程中受到噪声和干扰的数字信号进行纠错编码，以提高信号的可靠性和传输效率。
常用的信道编码方法包括卷积码和纠正码。
调制：将编码后的数字信号转换为适合传输的模拟信号。
在图像通信中，调制方法主要有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等。
传输：将调制后的模拟信号通过信道进行传输。
信道可以是电缆、光纤或无线信道等。
在传输过程中，信号可能会受到噪声、衰减和干扰等因素的影响。
解调：接收端将传输过程中的模拟信号还原为数字信号。
解调方法与调制方法相对应，常用的解调方法包括ASK解调、FSK解调和PSK解调等。
译码：将解调后的数字信号还原为原始的图像像素值。
译码过程与编码过程相对应，通过逆向操作可以恢复编码时所使用的方法来解码图像。
重建：根据译码后的图像数据，将数字信号恢复为原始的模拟图像。
常用的重建方法包括插值、滤波和放大等。
总的来说，图像通信原理是将连续的模拟图像信号转换为数字信号并进行各种编码、调制、传输、解调、译码和重建等处理的过程，以实现图像的传输和存储。
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图像信源
图像 数字化
存储
预 处 理
信源 编码器
信 道 编 码
调 信道 解
制
调
信 道 解 码
噪声源
图12.1 数字图像通信系统模型
图像 显示器
信源 解码器
后 处 理
12.1.2数字图像通信中的关键技术
1. 图像信源压缩编码技术 2.高效数字传输技术 3 .宽带接入与交换技术
12.2 基于IP的图像通信网络 （IP-based image communication network）
12.2.1 H.323协议(H.323 Protocol)
12.2.2 H.323协议支持的会议系统 (Vedio coference based on H.323 protocol)
12.2.3 SIP及其应用(SIP and its application)
12.2.4 H.323和SIP的比较 (Comparison between H.323 and SIP)
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
音频、视频应用
终端控制和管理
数据应用
G.7XX
H.26X
加密
RTP
RTCP
终端到网 闸信令 RAS
H.225.0 呼叫信令
H.245
TLS/SSL
T.124
T.122/T.1 25
T.123
用户数据报协议(UDP)
传输控制协议(TCP)
网络层(IPv6)
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
1. H.323体系结构 H.323是一个框架性结构，其体系结构如图12.2所示。它包含了终
端设备、视频、音频和数据传输、通信控制、网络接口等方面内容。 H.323定义了四个主要的组件：终端（Terminal）、网关 （Gateway）、多点控制单元（MCU: Multipoint Control Units）和 关守（Gatekeeper）。终端、网关和MCU都可称为端点（Endpoint）。
视频I/O设备 音频I/O设备 用户数据应用
系统控制
视频编解码器 H.263/H.264
音频编解码器 G.723
数据协议
控制协议 H.245,H.255
接收通路 延迟
复接/ 分接
H.255
网络 接口
IP网络 MCU
图12.4 H.323视频会议系统结构框图
12.2.2 H.323协议支持的会议系统 (Vedio coference based on H.323 protocol)
12.1.1图像通信系统的组成
图像通信系统所传送的主要是人的视觉能够感知的图像信 息,包括自然景物、文字符号、动画图形等。在通信的发送端, 首先由图像输入设备将图像信息变为电信号,经光、电等传输 媒体传送到通信的接收端,再将其恢复成视觉可以接收的形式。 数字图像通信系统模型的组成框图如图12.1所示。
终端 无QoS保证的IP网络
MCU
关守
网关
终端
GST
N-ISDN
B-ISDN
图12.2 H.323的体系结构
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
终端是一个产生和终止H.323数据流／信令的端点。它是一个带 有H.323协议栈的器件，根据H.323的规定，终端必须支持音频通 信，而视频通信和数据会议则是可选的。
网关是H.323网络中一个可选组件。网关最重要的作用就是协 议转换。通过网关，两个不同协议体系结构的网络得以通信。
MCU主要负责多方会话。MCU由一个必需的MC （Multipoint Controller）和可选的多个MP（Multipoint Processor）组成。
关守也是H.323网络的一个可选组件。关守主要负责认证 控制、地址解析、带宽管理和路由控制等。
数字图像处理
第12章 图像通信（Image Communication ）
12.1 概述（Introduction）
12.2 基于IP的图像通信网络 （IP-based image communication network）
12.3视频点播系统（Video-On-Demand） 12.4 数字电视与交互式电视 （Digital TV and Interactive TV） 12.5 视频流媒体技术 （Streaming media technology）
H.323系统中的基本组成单元是“域”，所谓域是指 一个网关、多点控制单元（MCU）、多点控制器（MC） 、多点处理器（MP）和所有终端组成的集合。
12.2.1、H.323协议(H.323 Protocol)
2 H.323标准协议簇 H.323是国际电信联盟（ITU）的一个标准协议栈，它是 建立在传输层之上的体系结构。正因为这样，它能够屏 蔽底层网络的差异，比较容易与其他网络交互起来。 H.323标准的分层结构如图12.3所示。
12.1 概述（Introduction）
▪ 图像通信是传递视觉信息的一种通信方式。近年来，随着集
成电路技术、信号处理技术、信号传输与交换技术的发展， 经济地实现图像通信正逐渐成为现实，各种图像通信业务正 走入人们的生活。
▪ 图像通信按照它们的业务性质可分为电视广播、传真、可视
电话、会议电视．图文电视、按需电视（VOD）、Web视 频等。按照图象内容的变化性质可分为活动图像和静止图像 两大类。
链路层
物理层
图12.3 H.323标准的分层结构
12.2.2 H.323协议支持的会议系统 (Vedio coference based on H.323 p
H.323视频会议系统结构如图12.4所示。该系统主要由终 端设备、传输网络、多点控制单元（MCU）和其他的输入/ 输出部件组成。
2．视频会议系统的关键技术
（1）多媒体信息处理技术 （2）多点控制技术 （3）QoS（服务质量）
12.2.3SIP及其应用(SIP and its application)
SIP(Session Initiation Protocol)称为会话初始协 议，是由IETF（Internet Engineering Task Force）组织 于1999年提出的一个在基于IP网络中，实现实时通信应用的 一种信令协议。 1. SIP的体系结构 SIP协议定义了4种逻辑实体：