人类感知客观世界有70%的信息是由视觉获取的,客观世界的原型应该是景物和图像,语言和文字是对客观世界的一种描述,在日常生活中人们会发现,有时用语言和文字难以表述的事物,用一张简单的图就能够精辟而准确的表达。多少年来图像和视频与计算机一直没有太多的联系,计算机输入输出的信息主要是数字和字符。80年代末多媒体计算机技术的出现,使计算机具有了综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力,它以形象丰富的声、文、图信息和方便的交互性,极大地改善了人机界面,改变了使用计算机的方式,从而为计算机进入人类生活和生产的各个领域打开了大门,它为计算机产业开辟了非常广阔的市场。

  多媒体计算机处理图像和视频,首先必须把连续的图像函数进行空间和幅值的离散化处理。
  采样:空间连续坐标的离散化,叫做采样;
  量化:颜色的离散化,称之为量化。
  数字化:两种离散化结合在一起,叫做数字化,离散化的结果称为数字图像。

  采样定理阐述了采样间隔与频带之间的依存关系,频带愈窄,相应的采样频率可以降低,采样频率是图像变化频率二倍时,就能保证由离散图像数据无失真地重建原图。实际情况是空域图像一般为有限函数,那么它的频域带宽不可能有限,卷积时混叠现象也不可避免,因而用数字图像表示连续图像总会有些失真。

  我们以一幅黑白灰度图像为例。在计算机中灰度级以2的整数幂表示,即G=2m,当m=8,7,6,…,1时,其对应的灰度等级为256,128,64,…,2。
  2级灰度构成二值图像,即画面只有黑白之分,没有灰度层次。通常我们采用256级灰度,这样可以使A/D变换时保证有足够的灰度层次。
  而彩色幅度如何量化,这要取决于所选用的彩色空间表示。
  下面我们将要介绍的是颜色的基本概念和彩色空间。