Kompiuterinis vaizdo modelis. Analoginis ir skaitmeninis vaizdas. Sąryšis tarp analoginio ir skaitmeninio vaizdo. Diskretizavimas

Įvadas. Analoginiai signalai. Analoginis signalų apdorojimas. Skaitmeniniai signalai ir jų apdorojimas. Skaitmeniniai vaizdai. Rastrinė grafika. Vektorinė grafika. Keitiklis Analogas – Kodas. Kvantavimo įtaka. Diskretizavimo teorema. Šenono teorema. Keitiklis Kodas – Analogas. Kompiuterinis vaizdo modelis. Sąvokos.

Šiandieniniame pažangiame kompiuterinių technologijų pasaulyje vieneri metai atstoja
šimtmetį. Bankomatai, terminalai, elektroninė komercija, virtuali darbo birža, stebėjimo
priemonės web-kameromis, intelektualūs žaidimai, specializuoti web-leidiniai ir daug kas kita jau seniai mums žinoma. Ateinant multimedijų erai, kai įvairi teksto, vaizdo, judančių vaizdų ir garso informacija keičiama skaitmenine, vis daugiau žmonių gali lengvai gauti ir apdoroti informaciją.
Skaitmeniniai duomenų vaizdavimo principai pagrįsti tuo, kad viską (dydį, spalvą, garsą, t.t.) galima aprašyti skaitmeniniais kodais. Tokiais pat principais yra pagrįsta bet kuri matavimo technika. Jau nuo neatmenamų laikų įprasta skaičiais aprašyti konkrečius faktus arba savybes, pavyzdžiui, ilgį, aukštį, svorį, pinigų sumą. Tačiau tikra revoliucija skaitmeniniame pasaulyje įvyko tada, kai žmonės išmoko matuoti ir aprašyti skaičiais kintamus, dinaminius reiškinius. Skaitmeninis garsas ir video į mūsų namus atėjo būtent per paskutiniuosius tris 20-jo amžiaus dešimtmečius, ir tai įtakojo multimedia technologijos atsiradimą.
Egzistuoja labai daug įrenginių, kurių pagalba skaitmeninis vaizdas gali patekti į personalinį kompiuterį. Tai gali būti vaizdo skanavimo įrenginys, skaitmeninis fotoaparatas, vaizdo kamera ir t.t. Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti, kad naujosios skaitmeninės vaizdo kameros beveik nesiskiria nuo senųjų analoginių. Iš tiesų skaitmeninės kameros veikia panašiai kaip VHS, tačiau jomis įrašytą dinaminį vaizdą "FireWire" sąsaja galima įkelti į kompiuterį ir tą pačią akimirką redaguoti. Kad ir kaip būtų keista, šiandien analogines vaizdo kameras jau baigia išstumti skaitmeninės. Fotografuojantys ir filmuojantys mobilieji telefonai dar labiau išplėtė galimybes. Telefonas visada po ranka, tad fotografuoti galima greitai ir paslapčia.
Kad geriau galėtume įsivaizduoti skaitmeninių vaizdų formavimą trumpai panagrinėsim kaip veikia vienas iš skaitmeninio vaizdo gavimo įrenginių – skaitmeninė vaizdo kamera [1].
Skaitmeninė vaizdo kamera (toliau kamera) - tai sudėtingas elektroninis prietaisas, tam tikra fotoaparato ir kompiuterio (multimedijinės informacijos nešėjo) simbiozė, įgyjanti vis didesnę prasiskverbimo į multimediją tendenciją. Iš tikrųjų, iš vienos pusės tai pačios paprasčiausios fotokameros atributai (objektyvas, fotoblykstė, vaizdo ieškiklis), iš kitos - visai ne fotografiniai komponentai (atmintis, skystųjų kristalų ekranas, programinė įranga ir pan.).
Supaprastintame variante kameros darbo algoritmas, kaip fotoaparato, susideda iš 5-ių etapų:
1 etapas- objektyvas formuoja vaizdą registravimo įrenginyje (toliau matrica);
2 etapas- valdant procesoriui, vyksta vaizdo skaitymas iš matricos;
3 etapas- skaitymo procese procesorius vaizdą perveda į skaitmeninį formatą, suspaudžia
ir užrašo informacijos nešėjuje (atmintyje);
4 etapas- nufotografuoto "kadro" peržiūra skystųjų kristalų ekrane arba paprasčiausiame
televizoriuje (yra galimybė panaikinti "nekokybišką" kadrą );
5 etapas- "kadro" įtraukimas į įprastinį kompiuterį ir tolimesnis darbas su juo. Iš šių
etapų tiktai pirmasis yra grynai fotografinis, kiti - iš kompiuterinės srities [1].
Priimant arba skaitant skaitmeninius kodus, visuomet galima nufiltruoti tas reikšmes, kurios skiriasi nuo leistinų. Tuo tarpu, analoginėse sistemose tikrasis signalas susimaišo su triukšmu, ir šis triukšmas didėja, kai signalas kopijuojamas. Triukšmo, kuris iškreipia signalą ir pablogina jo kokybę, atsikratyti praktiškai neįmanoma. ...