Thí nghiệm đa phương tiện đại học bách khoa

Thí nghiệm môn Đa Phương Tiện Viện Điện tử viễn thông Đại học bách khoa Hà Nội 2. Hiển thị 3 ảnh thành phần R, G, B. Vẽ histogram của 3 thành phần. B = A; C = A; D = A; B(:,:,2) = 0; B(:,:,3) = 0; C(:,:,1) = 0; C(:,:,3) = 0; D(:,:,1) = 0; D(:,:,2) = 0; figure(2); subplot(231); imshow(B); title(R); subplot(232); imshow(C); title(G); subplot(233); imshow(D); title(B); subplot(234); imhist(A(:,:,1)); title(Histogram R); subplot(235); imhist(A(:,:,2)); title(Histogram G); subplot(236); imhist(A(:,:,3)); title(Histogram B);

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

MÔN ĐA PHƯƠNG TIỆN

Họ tên: Trần Bá Đạt

Mã lớp TN: 682579

Mã số SV: 20165966 Lớp: CN-Điện tử 01.K61 Email: Dat.tb165966@sis.hust.edu.vn

Hà Nội 2019

MODULE 1: CÁC THAO TÁC XỬ LÝ ẢNH TRÊN

MATLAB

1 Đọc hình ảnh

Code:

clear all,close all;

A = imread('28.jpg');

imshow(A);

Figure:

2 Hiển thị 3 ảnh thành phần R, G, B Vẽ histogram của 3 thành phần.

B = A; C = A; D = A;

B(:,:,2) = 0; B(:,:,3) = 0;

C(:,:,1) = 0; C(:,:,3) = 0;

D(:,:,1) = 0; D(:,:,2) = 0;

figure(2);

subplot(231); imshow(B); title('R');

subplot(232); imshow(C); title('G');

subplot(233); imshow(D); title('B');

subplot(234); imhist(A(:,:,1)); title('Histogram R'); subplot(235); imhist(A(:,:,2)); title('Histogram G'); subplot(236); imhist(A(:,:,3)); title('Histogram B');

3 Chuyển đổi ảnh sang ảnh xám Vẽ histogram của ảnh này.

Code:

gray = rgb2gray(A);

figure(3);

subplot(121); imshow(gray); title('Anh xam');

subplot(122); imhist(gray); title('Histogram anh xam');

4 Hiển thị ảnh âm bản của bức ảnh.

Code:

amban = 255.-gray;

figure(4);

subplot(121); imshow(amban); title('Anh am ban ');

subplot(122); imhist(amban); title('Histogram anh am ban ');

Figure:

MODULE 2: BIẾN ĐỔI DCT ẢNH KHỐI TRƯỚC KHI NÉN

1 Công thức biến đổi cosine rời rạc thuận và ngược của ma trận 2 chiều 8x8.

Giá trị x(n1,n2) biểu diễn các mức xám của ảnh trong miền không gian, X(k1,k2) là các hệ số sau biến đổi DCT trong miền tần số

2 Thực hiện phép biến đổi DCT(tính tay) cho ma trận sau:

Áp dụng DCT-1D cho từng hàng:

F ( v )=1

2 C (v ) ∑

i=0

7

f (i) cos(2i+1)vπ

16

Với u=0:

F (0 )= 1

2√2 20 8=40√2

F ( v )=0 , ∀ v ≠0

Tương tự với các hang còn lại, ta có:

Áp dụng DCT-1D cho từng cột:

F (u )=1

2.C (u) ∑

j=0

7

f ( j) cos(2 j+1)uπ

16

Với v=0:

F (0 )= 1

2√2(4 40√2+4 80√2)=2 40

F (1)=1

2.(40√2 cos π

16+40√2 cos

3 π

16+…)=−72,49

F (2)=1

2.(40√2 cos2 π

16+40√2 cos

6 π

16+…)=0

F (3 )=1

2.(40√2 cos3 π

16 +40√2 cos

9 π

16 +…)=25,46

F ( 4)=1

2.(40√2 cos4 π

16 +40√2cos

12 π

16 +…)=0

F (5)=1

2.(40√2 cos5 π

16 +40√2 cos

15 π

16 +…)=−17,01

F (6 )=1

2.(40√2 cos6 π

16 +40√2 cos

18 π

16 +…)=0

F (7 )=1

2.(40√2 cos7 π

16 +40√2 cos

21 π

16 +…)=14,42 Tương tự với các cột còn lại, ta có:

240 0 0 0 0 0 0 0

3 Kiểm tra lại kết quả bằng lệnh dct2 trong Matlab

A = [ 20,20,20,20,20,20,20,20;

20,20,20,20,20,20,20,20;

20,20,20,20,20,20,20,20;

20,20,20,20,20,20,20,20;

40,40,40,40,40,40,40,40;

40,40,40,40,40,40,40,40;

40,40,40,40,40,40,40,40;

40,40,40,40,40,40,40,40];

A_dct = dct2(A);

4 Thực hành với ảnh xám

Code :

A=zeros(16);B=zeros(16);C=zeros(16);

A(4:13,7:10)=255;

A(5:12,5:12)=255;

A(7:10,4:13)=255;

subplot(121);imshow(A);title('anh tao ban dau');

A1=A(1:8,1:8);A2=A(1:8,9:16);

A3=A(9:16,1:8); A4=A(9:16,9:16);

A1_dct=dct2(A1);A2_dct=dct2(A2);

A3_dct=dct2(A3);A4_dct=dct2(A4);

Q=[ 16 11 10 16 24 40 51 61;

12 12 14 19 26 58 60 55 ;

14 13 16 24 40 57 69 56;

14 17 22 29 51 87 80 62 ;

18 22 37 56 68 109 103 77;

24 35 55 64 81 104 113 92;

49 64 78 87 103 121 120 101;

72 92 95 96 112 100 103 99;

];

A1_lt=A1_dct./Q;A2_lt=A2_dct./Q;

A3_lt=A3_dct./Q;A4_lt=A4_dct./Q;

A1_I=idct2(A1_lt);A2_I=idct2(A2_lt);

A3_I=idct2(A3_lt);A4_I=idct2(A4_lt);

B(1:8,1:8)=A1_I;B(1:8,9:16)=A2_I;

B(9:16,1:8)=A3_I;B(9:16,9:16)=A4_I;

subplot(122);imshow(B); title('anh tao sau khi nen');

Figure:

MODULE 3:TIẾP CẬN XỬ LÝ AUDIO VÀ VIDEO

1 Nạp audio và bật audio qua loa

Code:

close all; clear all;

%read file wav doc file

[y,fs]= audioread('music.wav');

%sound(y,fs);%phat am thanh goc

figure;

subplot(2,1,1);

plot(y);

title('dang song du lieu')

Y=y*10;

%sound(Y,fs)

subplot(2,1,2);

plot(Y);

Figure:

2 Tạo vector 2*8192

Code:

close all; clear all; r=rand(1,2*8192); sound(r);

plot(r);

title('hen thi')

Figure:

3 Bật video trong matlab

Code:

close all; clear all;

obj=VideoReader('Capture.avi');

video=obj.read();

implay(video);

Figure:

4 Tìm hiểu các hàm

- getframe: chụp trục hoặc hình như một khung phim

- im2frame: chuyển đổi hình ảnh thành khung phim

- frame2im: Trả về dữ liệu hình ảnh được liên kết với khung phim

- movie: phát các khung phim đã ghi.

- mmreader:

- mmfileinfo: thông tin về tập tin đa phương tiện

- avifile:

- aviread:

- aviwite:

5 Hiển thị từng khung ảnh (frame)

Code:

file = aviinfo('video.avi');

nFrames = file.NumFrames;

Rate = file.AudioRate;

for k=1:10

this_frame=read(obj,k);

thisfig=figure();

image(this_frame);

title(sprintf('Frame #%d', k));

end

Figure:

6 Tạo ra một đoạn phim mới

Code:

newavi= VideoWriter('newvideo.avi'); newavi.FameRate=Rate;

open(newavi);

for k= 200:(-1):1

this_frame = read(obj,k);

writeVideo(newavi,this_frame);

disp('Closing movie file');

close(newavi);

disp('display newvideo');

implay('newvideo.avi');

MODULE 4:THIẾT KẾ BỘ MÃ HÓA- GIẢI MÃ TỰA JPEG

Code:

clear all, close all;

imRGB= imread('bocanh.png');

figure, imshow(imRGB), title('RGB full image');

YIQ = rgb2ntsc(imRGB);

imYIQsubI = imresize(imYIQ(:,:,2),0.5,'bilinear');

imYIQsubQ = imresize(imYIQ(:,:,3),0.5,'bilinear');

imYIQupsampI = imresize(imYIQsubI,2);

imYIQupsampQ = imresize(imYIQsubQ,2);

reconstruct_imYIQ = imYIQ;

reconstruct_imYIQ(:,:,2)= imYIQupsampI;

reconstruct_imYIQ(:,:,3)= imYIQupsampQ;

reconstruct_imRGB =

uint8(256*ntsc2rgb(reconstruct_imYIQ));

figure,imshow(reconstruct_imRGB);

title('Reconstructed RGB full image');figure;

imshow(256*abs(imRGB(:,:,1)-reconstruct_imRGB(:,:,1))); title('Reconstructed R Error');

figure;

imshow(256*abs(imRGB(:,:,2)-reconstruct_imRGB(:,:,2))); title('Reconstructed G Error');

figure;

imshow(256*abs(imRGB(:,:,3)-reconstruct_imRGB(:,:,3))); title('Reconstructed B Error');

Code:

clc;

clear all;

I= imread('ABC.jpg');

I1=I;

[row, coln] = size(I);

I2=double(I);

I= double(I);

x= 128*ones(256);

for i = 1:3

I(:,:,i) = I(:,:,i)- x;

end

QX = [16 11 10 16 24 40 51 61;

12 12 14 19 26 58 60 55;

14 13 16 24 40 57 69 56;

14 17 22 29 51 87 80 62;

18 22 37 56 68 109 103 77;

24 35 55 64 81 104 113 92;

49 64 78 87 103 121 120 101;

72 92 95 98 112 100 103 99]; DCT_matrix8 = dct(eye(8));

iDCT_matrix8 = DCT_matrix8'; dct_restored = zeros(row,coln);

QX = double(QX);

for i1 = [1:8:row]

for i2=[1:8:coln]

zBLOCK = I(i1:i1+7,i2:i2+7);

win1 = DCT_matrix8*zBLOCK*iDCT_matrix8;

dct_domain(i1:i1+7,i2:i2+7)=win1;

end

end

for i1=[1:8:row]

for i2=[1:8:coln]

win1 = dct_domain(i1:i1+7,i2:i2+7);

win2 = round(win1./QX);

dct_quantized(i1:i1+7,i2:i2+7) = win2;

end

end

for i1=[1:8:row]

for i2=[1:8:coln]

win2 = dct_quantized(i1:i1+7,i2:i2+7);

win3 = win2.*QX;

dct_dequantized(i1:i1+7,i2:i2+7) = win3;

end

end

for i1=[1:8:row]

for i2=[1:8:coln]

win3 = dct_dequantized(i1:i1+7,i2:i2+7);

win4 = iDCT_matrix8*win3*DCT_matrix8;

dct_restored(i1:i1+7,i2:i2+7) = win4;

end

end

I2 = dct_restored;

K=mat2gray(I2);

figure(1);imshow(I1);title('original image');

figure(2);imshow(K);title('restored image from dct');

Figure: