uy » Shartlar » Grafik ma'lumotlarni qayta ishlash. Grafik axborotni ikkilik kodlash

Grafik ma'lumotlarni qayta ishlash. Grafik axborotni ikkilik kodlash

Guruch. 5.13. Chiziqli bo'lmagan transformatsiya uchun kirish signali raqamlari sonining "etarliligi" masalasi bo'yicha

Supurish moslamalari skanerlash joyi bilan tasvirlangan traektoriya turiga va o'qish joyining nisbiy harakati usuliga, asl nusxa va fotodetektorga qarab farqlanadi. Reamers elektromexanik va to'liq yoki qisman elektron (mexanik harakatlarsiz), tekis yoki silindrsimon asl ushlagichga ega bo'lishi mumkin.

"Mexanik" televizor davrida (XX asrning 40-yillarigacha) skanerlash nemis muhandisi Pol Nipkov tomonidan taklif qilingan usul bo'yicha amalga oshirildi: spiralda joylashgan teshiklari bo'lgan diskni aylantirish. Shaklda ko'rsatilganidek, bu teshiklar navbatma-navbat, satr bo'yicha. 5.1(a)
, diskdagi ramkani chetlab o'tdi - uzatilgan sahnaning proektsiyasi. Teshiklardan o'tgan yorug'lik bilan joylashgan quyosh kamerasida video signal oqimi hosil qildi teskari tomon disk. Bunday skanerlashda skanerlash joyining chiziq bo'ylab ham, ramka bo'ylab ham teskari harakati yo'q edi va ramkadagi chiziqlar o'zlari diskning teshiklari bilan tasvirlangan doiralar yoylari edi.

Har tomonlama radar ko'rsatkichlarida chiziq bo'ylab teskari nurli radial traektoriya qo'llaniladi (5.1-rasm, b ga qarang).

Ko'pgina bosma ECC va fotofaks mashinalarining skanerlashlarida skanerlash joyi spiralni tasvirlaydi (5.1-rasm, c ga qarang). Asl silindrning tepasiga o'rnatiladi va ochiq plyonka uning ichida joylashgan. Ikkinchi holda, siz qattiq silindrsimon kamera ichidagi oyna yoki ob'ektivni aylantirish orqali tez yoki chiziqli skanerlashni ta'minlaysiz, bu skanerlangan ob'ektlarni o'rnatish va olib tashlashni avtomatlashtirishni sezilarli darajada osonlashtiradi. Ushbu turdagi skanerlashda satrdan-satrga teskari ko'rinish yo'q, lekin kvadratma-kadrga teskari kod mavjud bo'lib, uning davomida optik bosh keyingi tasvirlar to'plamini o'qishdan (yozishdan) oldin asl holatiga qaytadi.

Skanerlangan ob'ektning tekis joylashishiga ega bo'lgan televidenie va reproduktsiya qurilmalarida skanerlash yo'li yorug'lik nuqtasi yoki kommutatsiya davri (matritsani o'quvchida) oldingi satr oxiridan oldingi chiziqqa qaytariladigan parallel chiziqlar tizimidir. guruchda ko'rsatilganidek, keyingining boshi va ramkaning oxirgi qatorining oxiridan birinchisining boshigacha. 5.1(d). CRTda bunday traektoriya davriy arra tishli oqimlari yoki kuchlanishlari bilan ta'minlanadi (5.2-rasmga qarang).
) elektromagnit yoki elektrostatik maydonni chalg'ituvchi bobinlar yoki plitalar yaratadigan. Rasmda ko'rsatilganidek, bu signallarning o'sishining chiziqliligiga bog'liq. 5.2, natijada olingan tasvirning geometrik aniqligi. Shaklning chap tomonida ko'rsatilganidek, oldinga siljish paytida oqimning bir xil o'sishi. 5.2 CRT ekranidagi kvadratlarning bir xil kengligiga mos keladi. Agar chiziq boshida bu o'sish tezligi yuqori bo'lsa (5.2-rasmning o'rta qismi), u holda birinchi kvadrat gorizontal ravishda cho'ziladi, ikkinchisi esa tezlikning pasayishi (o'sish gradienti) tufayli. burilish oqimi) chiziqning oxirida siqiladi, chunki elektron nurning oqimini boshqaradigan video signalning o'zi o'zgarish qonuni o'zgarishsiz qoladi. "Arra tishi" burilish oqimining konkav tish shakli bilan teskari rasm sodir bo'ladi. Nisbatan past rezolyutsiya tufayli, chop etishdan oldin texnologiyada CRT dan foydalanish faqat matn ma'lumotlarini chiqarish (Digiset, CRTronic fototiplash mashinalari va boshqalar) va video tekshirish tizimlari bilan cheklanadi.

Umuman olganda, progressiv skanerlash natijasida olingan signal uchta "xizmat" chastotasi va ularning tegishli vaqt davrlari bilan tavsiflanadi. Televizion raster uchun bu:

- rasm elementi vaqti, o'qish joyining o'lchamiga teng masofada harakatlanish davomiyligi va bu vaqtning o'zaro bog'liqligi bilan belgilanadi - video chastotasi(eshittirish televizion standartida 6,5 MGts);

Chiziq davri , nuqta berilgan satr boshidan keyingi satr boshiga o'tgan vaqtga teng va bu davrning o'zaro nisbati - chiziq chastotasi(16 kHz);

Kadr vaqti (maydonlar) va maydon chastotasi (50 Hz).

Agar bir vaqtning o'zida tizimda barcha ranglarni ajratish signallari parallel ravishda uzatilsa, ketma-ket tizimlarda, bu vaqtlarga ko'ra, ular, xususan, signalni uzatish usullarini va rang va ranglarni ajratish tasvirlarini shakllantirish usullarini ajratib turadilar. Rangni ajratish signallari bir vaqtning o'zida yoki ketma-ket uzatilishi mumkin: elementlar, chiziqlar va ramkalar bo'yicha.

Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, eksperimental, so'ngra televizion tizimlarda tasvirlar dastlab Nipkow diskidan foydalangan holda mexanik ravishda skanerdan o'tkazildi. FEP chiqishidagi signal faqat yorug'lik energiyasi tufayli hosil bo'ldi, u diskdagi teshikni (parchalanish elementi) uning o'lchamiga teng masofada siljishi paytida FEPning sezgir qatlamiga etib borishga ulgurdi. ya'ni yuqoridagi vaqt oraliqlarining minimali uchun. Interferentsiya darajasidan bir oz farq qiladigan zaif signal kuchli sun'iy yorug'liksiz uzatishga, tasvir ravshanligini yaxshilashga imkon bermadi, chunki. Buning uchun skanerlash tezligini mos ravishda oshirish bilan har bir kvadrat uchun chiziqlar sonini oshirish kerak edi. Ko'rsatilgan ma'noda bir lahzali ta'sir tizimlari yuqorida biz ko'rib chiqqanlar (4.4-rasm va 4.9-rasmga qarang) va poligrafik ECC o'quvchilari.

30-yillardagi o'tish televidenie texnologiyasining rivojlanishida inqilobiy bo'ldi. yorug'lik energiyasini to'plash bilan uzatish tizimlariga. 5.3
ichki fotoelektr effekti yordamida CRT (1) bilan televizor kamerasi. 2-ob'ektning tasviri ob'ektiv 3 tomonidan nishonga 4 proyeksiyalanadi. Bu qo'rg'oshin oksidining shaffof o'tkazuvchan qatlami ustida trubaning oxirgi oynasining ichki yuzasida yotqizilgan fotoo'tkazgich qatlami 5. Yorug'lik oqimi qarshilik yoki ( tashqi kuchlanish qo'llanilganda) unga potentsial relyef, bu uzatiladigan ob'ektning taqsimot yorqinligiga mos keladi. Shaklda ko'rsatilganidek, elektron nur 6 g'altaklarning 7 magnit maydoni tomonidan chiziq bo'ylab va elementma-elementga burildi. 5.1 (c) 4-maqsad atrofida ishlaydi. Vaqtning har bir lahzasida elektr zanjiri nishon elementi 4 orqali yopiladi, uning ustida skanerlash joyi (elektron nurli diafragma) va yuk qarshiligi ko'rsatkichi "href="predmetnyi.htm#i800" mavjud. "> va fotodiodlar, yig'ish butun ramka vaqtida emas, balki qisman, chiziq vaqtida ishlatiladi.Zamonaviy elektron Raqamli kamera CCD bilan.

Televizion ilovalardan farqli o'laroq, yorug'lik energiyasini to'plash bilan skanerlashni tashkil qilish masalalari yorug'lik energiyasi nuqtai nazaridan va matbuotdan oldingi jarayonda tasvirni yozish tizimlari uchun juda dolzarbdir va quyida ko'rib chiqiladi.

Fazoviy diskretizatsiya- X va Y koordinatalarida ohangi o'zboshimchalik bilan o'zgarib turadigan tasvirni alohida bo'limlardan tashkil topgan tasvir bilan almashtirish - bu parametr o'rtacha hisoblangan zonalar.

Umumiy holatda, yuqorida aytib o'tilganidek, namuna olish chastotasi nusxada takrorlanadigan asl tasvirning garmonik komponentining chastotasidan kamida ikki baravar ko'p bo'lishi kerak. Ushbu pozitsiya sxematik tarzda rasmda ko'rsatilgan. 5.4(a) , a) pozitsiyasida dastlabki uzluksiz xabar T davri bilan sinusoidal tebranish u(t) bo'ladi. Bunday signalning spektri doimiy komponent va birinchi garmonikdan iborat:

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook438/files/u0.gif" border="0" align="absmiddle" alt="davri T/2, dastlabki signalning birinchi garmonikasi bilan ularning modulyatsiya chuqurligi nolga teng va chastota haqidagi ma'lumotlar butunlay yo'qoladi. Faqat "href="predmetnyi.htm#i808">) ko'rsatkichining o'rtacha qiymati uzatiladi, bu spektr ham chiziqlar bo'ylab ushbu nuqtaning chastota o'zaro bog'liqligi bilan chegaralanadi. tebranishlar - signal uzatish uchun zarur bo'lgan tashuvchi chastotasi, masalan , televizorda yoki analog masofadan boshqarishda (elektr aloqa kanallari yordamida) ko'paytirish.

Ikki o'lchovli (har ikkala koordinatada) namuna olish va kvantlash video signalning analog-raqamli konvertatsiya deb ataladigan jarayonida amalga oshiriladi, buning natijasida ohang qiymatining fazoviy namunalari to'plami ma'lum bir qator bilan ifodalanishi mumkin. masalan, ikkilik kodda yozilgan raqamlar. Ushbu tasvir sizga real skanerlash vaqtidan abstrakt qilish va raqamlar va ushbu massivda operatsiyalar sifatida ohang, rang, kichik detallar, konturlar va boshqa tasvir tarkibining funktsional o'zgarishlarini amalga oshirish imkonini beradi. Hozirda bunday maqsadlarda kompyuterlardan samarali foydalanilmoqda.

Fazoviy diskretizatsiya ham rasterlashtirish bilan birga keladi - rasmning muhrlangan va bo'sh elementlar to'plami ko'rinishida tasviri, ularning nisbiy maydoni asl nusxaning tegishli bo'limlarining ohangi yoki rangi bilan belgilanadi. Bu holda, yuqorida aytib o'tilganidek, elektro-optik tahlil va analog-raqamga o'tkazish bilan bog'liq bo'lgan birinchi namuna olish chastotasi, qoida tariqasida, poligrafik rastrning chizig'idan ikki baravar yuqori, aniqrog'i, rastr funksiyasining chastotasi , bu davrda u yoki bu rastrli tasvirlar hosil bo'ladi nuqta va bo'shliqlar.

Agar bu shart bajarilsa, ixtiyoriy fazoviy fazaning davriy zarbalari tizimini takrorlashda qo'shni nuqtalarning o'lchamlari bittadan tashqari barcha holatlarda bir-biridan kamida bir oz farq qiladi: zarbalarning o'zi to'liq yarimga siljiganida. parchalanish elementi 1 va rastr hujayraga nisbatan davr. Chop etishda chiziqlar o'rniga nisbiy maydoni 50% bo'lgan bir xil rastr nuqtalarining yagona maydoni hosil bo'ladi (5.5-rasmga qarang, d).
), chunki o'qish joyi 1 maydoni bo'yicha o'rtacha hisoblangan asl nusxaning aks etishi rastrning barcha elementlari uchun bir xil (oraliq) qiymatga ega. Har safar yarim zarba va yarim bo'shliq mos yozuvlar zonasiga 1 tushadi (5.5-rasmga qarang, c). Bu holat rasmda ko'rsatilgan holatga o'xshaydi. 5.4(b).

Boshqa barcha fazoviy fazalarda reproduktsiyadagi zarbalarning kontrasti yuqoriroqdir, chunki qo'shni o'qishlarning qiymatlari va ularga mos ravishda hosil bo'lgan rastr nuqtalarining o'lchamlari farqlanadi. Maksimal farq, rasmda ko'rsatilganidek, qarama-qarshi ekstremal holatda sodir bo'ladi. 5,5 (a, b), 0,5 l chastotali zarbalar rastr panjarasi bilan fazada. Bu erda rasmda ko'rsatilgan holatga o'xshashlik mavjud. 5.4 (a, c). Ular kontrastni yo'qotmasdan, L chiziqlar / sm ga teng bo'lgan ikki marta chiziqli rastrda uzatiladi. To'liq kontrastli zarbalarni uzatish kafolati, ularning fazoviy fazasidan qat'i nazar, 2-rasmdagi rastr chizig'idan ikki baravar ko'p bo'lgan parchalanish chastotasi bilan ta'minlanadi. 5.5 (e).

Poligrafik reproduktsiyada tasvirning kamida ikkita fazoviy diskretizatsiyasi sodir bo'lganligi sababli, yuqoridagi soddalashtirilgan misoldan kelib chiqadiki, ikki marta parchalanish chastotasi chegarasi ikki marta ta'minlanishi kerak. Birinchi marta, agar vazifa asl nusxaning ma'lum fazoviy chastotalarini chop etishda takrorlash bo'lsa, ekran chizig'ini tanlashda buni qilish kerak. Asl nusxani skanerlash tezligi uchun bu safar tanlangan chiziq qiymatiga nisbatan 2 ning ikkinchi chegarasi o'rnatiladi. Masalan, asl nusxada 4 satr / mm chastotaga ega bo'lgan zarbalarni takrorlash uchun 80 satr / sm bosma chiziq kerak (shuningdek, tegishli qog'oz silliqligi va boshqa chop etish parametrlari). Bunday asl nusxani skanerda 16 satr / mm chastotada o'qish kerak.

Diskret namunalar sonini va qayta ishlangan ma'lumotlar miqdorini belgilaydigan fazoviy chastota bilan bir qatorda, olingan tasvir sifatiga namuna olish panjarasining geometriyasi va yo'nalishi ta'sir qiladi. Bir rangli reproduksiya rastri va rangli chop etishda "chizilgan" siyoh rastri har doim 45 ° burchak ostida yo'naltirilgan. Ushbu umume'tirof etilgan amaliyotni rastrning ko'rinishini kamaytirish sifatida tushuntirishni to'liq deb hisoblash qiyin, chunki tasvir sifati yuqorida tavsiflangan rastrning "ko'rinishi" muammosi unchalik dolzarb bo'lmaganda, ushbu yo'nalish tufayli va 60-80 satr/sm dan ortiq chiziklarda yaxshilanadi.

Panjaraning diagonali yo'nalishi bosmaning xususiyatlariga optimal mos kelish imkonini beradi axborot tizimi, bu holda, bir tomondan, ma'lumot manbasining xususiyatlari (illyustratsion asl), ikkinchi tomondan, axborotni qabul qiluvchining xususiyatlari (uning ko'rinishi) bilan, bu holda iz va uning rastr tuzilishi bilan ifodalanadi. IN bu misol bu xususiyatlar axborot jarayonining uchta asosiy komponentiga xos bo'lgan burchak anizotropiyasida yotadi.

Ushbu anizotropiyalarning birinchisi konturlarni yo'nalishlar bo'yicha taqsimlash statistikasida topilgan va ko'z bilan idrok etilgan atrofdagi dunyoda tortishish qonuni ta'sirining natijasidir, ularning nusxalari asosan chop etish uchun mo'ljallangan asl nusxalardir. Vertikal va gorizontal konturlar (chiziqlar) moyil bo'lganlarga nisbatan sezilarli darajada ustunlik qiladi.

Boshqa tomondan, inson vizual analizatorini o'rganish turli yo'nalishlar uchun chegara sezgirligi va o'lchamlari bo'yicha sezilarli farqlarni aniqladi. Ular rasmda ko'rishning fazoviy-chastotali xarakteristikasi chegaralari grafigi bilan tasvirlangan. 5.6
. Ushbu grafikdagi fazoviy chastotalar ob'ektga taqdim etilgan chiziqli dunyoni qamrab oluvchi ko'rish burchagi birligi uchun ajratilgan chiziqlar soni bilan baholanadi. Fazoviy chastotaning bu o'lchami ma'lum darajada test ko'rib chiqilayotgan masofadan mavhum bo'lishga imkon beradi.

Ko'zning vertikal, gorizontal va qiya zarbalarni farqlash qobiliyati 1,0: 0,8: 0,46 nisbatda. Ko'rishning bu xususiyati rasmda ko'rsatilgan vizual reaktsiyani ("Kuz", B. Riley) to'liq tushuntirishi mumkin. 5.7(a) . Ko'rish paytida his qilingan noqulaylik, tasvirning o'zgaruvchan gorizontal chiziqlarga bo'linganligidan kelib chiqadi. Butun tasvir qurilgan sinusoidlarning ba'zi qismlarida alohida chiziqlar sifatida aniq ko'rinadi, chunki ular bu erda vertikaldir. Boshqa gorizontal chiziqlarda chiziqlar deyarli farqlanmaydi yoki butunlay birlashtirilmaydi, chunki ular qiyshiqdir. Kam farqlanadigan chiziqlarga ega bo'lgan bantlardan biriga e'tibor qaratib, rasmni uning tekisligida 45 ° ga aylantiramiz. Chiziqning o'zi va undagi vertikal holatni olgan chiziqlar alohida bo'ladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, chegara fazoviy chastotalar shakldagi grafik bilan belgilangan. 5.6, shakldagi "qiziqarli" tasvirni tashkil etuvchi chiziqlar chastotasidan ancha yuqori. 5.7(a). Rasmning qolgan qismidan alohida ko'rib chiqiladi, uning qismi shakl. 5.7(b) juda aniq ko'rinadi. Retina darajasidan oshib ketadigan idrok darajasida, miya o'z resurslarini ob'ektiv, vertikal va gorizontal yo'nalishlardan ko'ra vizual jihatdan muhimroq bo'lganlar foydasiga qayta taqsimlaydi.

Yuqorida qayd etilgan xususiyatlar bizga quyidagi xulosalar chiqarishga imkon beradi:

Shunday qilib, yuqorida muhokama qilingan xususiyatlar vizual idrok tasvirlarning xususiyatlariga tabiiy ravishda mos keladi va ko'z bilan idrok etilgan atrofdagi dunyoda konturlarni yo'nalishlar bo'yicha taqsimlashda anizotropiya fonida shakllangan. Bunday uyg'unlik faqat aerofotosuratlar yoki kosmosdan olingan er yuzasi va uning bulut qoplamining tasvirlarini o'z ichiga olgan tor tasvirlar sinfiga taalluqli emas. Bu tasvirlar uchun "yuqori", "pastki", "o'ng" va "chap" tushunchalarining o'zi shartli. Shu bilan birga, tipografik turdagi belgilar, mavhum rasm asarlari va boshqalar kabi sun'iy ravishda yaratilgan tasvirlarni ko'rsatilgan ma'noda izotropik deb hisoblash qiyin. Rassomlar ko'rishning ushbu xususiyatini intuitiv ravishda hisobga olgan holda turli yo'nalishdagi chiziqlar va konturlarning mustahkamligini tanlaydilar.

Yuqorida muhokama qilingan tasvirlar va ko'rishning xususiyatlarini grafik ma'lumotlarni qayta ishlash tizimi bo'lgan oraliq bo'g'inning xususiyatlari bilan muvofiqlashtirish bunday tizimni ishlab chiquvchisi yoki operatorining vakolatidir. Shu munosabat bilan, turli yo'nalishlarda muntazam namuna olish panjarasining rezolyutsiyasini ko'rib chiqaylik, fazoviy namuna olish bosma tizimda kamida ikki marta: elektro-optik tahlil va asl nusxani kodlashda, so'ngra avtotipli skriningda sodir bo'lishini unutmang. tasvir.

Ikki o'lchovli ortogonal panjarada o'lchamlari 90 ° burchak davri bilan 100% dan 70,7% gacha o'zgaradi, olti burchakli panjarada bu farq 100% -86% oralig'ida bo'ladi va har 60 ° da takrorlanadi. . 5.8
, bu erda o'lchamlari maksimal va minimal bo'lgan chiziqlar mos ravishda qattiq yoki uzluksiz sifatida ko'rsatilgan. Panjaralarning oxirgisi ko'proq izotropikdir, chunki bu erda kamroq darajada zarbalarni uzatishning aniqligi ularning yo'nalishiga bog'liq.

Ortogonal panjara uchun bu farq rasmda tushuntirilgan. 5.9
- bir xil qalinlikdagi bir juft qora zarbalarni raqamli ko'paytirish modeli (5.9-rasmga qarang, a, b). Vurilishlarning fazoviy fazalari asl nusxada uning gorizontal (5.9-rasm, a-rasmga qarang) va diagonal (5.9-rasm, b) yo'nalishlari bo'yicha panjara davrining yarmi bilan farqlanadi. Ikki darajali tasvirlar chiziq rejimi deb ataladigan rejimda kodlangan. U oddiy ikki darajali operator tomonidan taqdim etiladi, agar qora rang namuna maydonining yarmidan ko'pini egallasa, "1" qiymatini belgilaydi, aks holda "0". Shu tarzda olingan "bitmap" reproduksiya tizimida saqlanadi va qayta ishlanadi, shuningdek, uni chiqarish vaqtida tasvirni tiklash uchun ishlatiladi (5.9-rasmga qarang, c, d). Rasmdagi dastlabki vertikal zarbalarni taqqoslashdan. 5.9 (a) va ularning "raqamli" tasvirlari shakl. 5.9 (c) ko'rinib turibdiki, zarbning qalinligini uzatishdagi noaniqlik, uning panjaradagi joylashuvi fazasi bilan bog'liq, uning qadamida yotadi.

Vertikaldan o'ngga yoki chapga eng kichik egilganida, qalinligi o'tkazishdagi xatoga periyodik (zarb uzunligi bo'ylab) tish kengligida panjara pog'onasining pog'onali buzilishlari qo'shiladi (2-rasmga qarang). 5.10, a
). Agar zarbaning kengligi ham belgilangan bosqichga yaqin bo'lsa, u holda nusxa ko'chirishda vaqti-vaqti bilan to'xtatiladi (5.10-rasm, b ga qarang). Xuddi shu sabablarga ko'ra, nozik zarbalar tizimi, uning chastotasi ortib borishi bilan, dastlab noto'g'ri naqshlar bilan uzatiladi va shundan keyingina yorqinlikning o'rtacha qiymati (5.10-rasmga qarang. c). Ushbu turdagi noto'g'ri naqshlar, asl nusxaning o'zi va tashuvchi panjara davriy naqshining (teksturasining) aralashuvi tufayli, chop etishda shunday deyiladi. mavzu muar Undan farqli o'laroq moire ko'p rangli chop etish rang bilan ajratilgan tasvirlarning rastr tuzilmalarining o'zaro ta'siridan kelib chiqadi.

Nishab ko'proq bo'lgan chiziqlar uchun diagonal yo'nalishlarda qo'polroq donadorlikka imkon beruvchi bosib chiqarish ruxsati cheklovlari ostida tartibsiz rastr tuzilmalarini shakllantirishda "href="predmetnyi.htm#i853"> ko'rish ko'rsatkichiga namuna olish xatosi.

Haqiqiy tizimlarda samaradorlikni taqqoslash turli tashkilotlar reproduktsiya sifatiga nisbatan fazoviy namunalar boshqa shartlarni teng saqlash qiyinligi bilan to'sqinlik qiladi, ulardan muhimi, xususan, ishlatiladigan signal hajmi. Shaklda. 5.11
bunday taqqoslash uchun ortogonal (b, c) va shaxmat (d, e) diskretizatsiyasi uchun bir nechta chiziqli tasvirlarning (belgilarning) grafik modellari keltirilgan. (c) va (e) modellar (b) va (d) modellarga qaraganda ikki baravar kam namunalar yordamida olingan, ma'lum bir reproduktsiya sifati uchun namunalar tarmog'ining optimal yo'nalishi bilan signal hajmining ortishini ko'rsatish uchun. har birining modellari b-d pozitsiyalari har ikkala koordinatada ham qadamining taxminan yarmi bilan farq qiladigan mos yozuvlar tarmog'idagi belgining ikkita pozitsiyasi uchun olingan. Bu har bir juft belgilardagi elementlarning qalinligidagi farq bo'yicha diskretizatsiya xatolarining ta'sirini vizual tarzda baholash imkonini beradi. 10 baravar kamayishi bilan, shakldagi modellar. 5.11 (b, d) 40 rezolyutsiyaga mos keladi va shakl. 5.11 (c, d) - 25 satr / mm.

Shaxmat panjarasida (5.11-rasm, d, e ga qarang) faza o'zgarishi ortogonalga qaraganda vertikal va gorizontal elementlarning qalinligini o'tkazishga kamroq ta'sir qiladi (5.11-rasmga qarang, b, c). Bu ta'sir (b) va (e) modellarni taqqoslash orqali ko'rsatilganidek, rastr 45 ° ga aylansa, ko'p o'qishning yarmi uchun bir xil darajada qoladi. Shu bilan birga, (e) modelida diagonal chiziqlar va konturlarni ildizga o'tkazishda xatolik (b) modeliga qaraganda ikki baravar yuqori. Biroq, bu yuqorida aytib o'tilgan ko'rish xususiyatlari tufayli sifatga unchalik sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Va aksincha, ortogonal namuna olishda uning e'tiborga olinmasligi ko'payishni sezilarli darajada yomonlashtiradi. (b) va (e) modellari (c) va (d) modellari namunalari sonining bir xil nisbati bilan olinganlarga qaraganda sifat jihatidan bir-biriga ancha yaqinroqdir.

Haqiqiy tizimlarning qayta ishlangan ma'lumotlar hajmi, axborot kanallarining o'tkazuvchanligi, kirish / chiqish qurilmalarining tezligi va ruxsati bo'yicha cheklovlarini hisobga olgan holda, ortogonal namuna olish kodlash va ijro etishda ishlatiladigan ma'lumotlarning reprezentativligini sezilarli darajada pasaytiradi. Bunday namuna, (b) va (e) modellarini taqqoslashdan ko'rinib turibdiki, tasvirlarni kiritishda deyarli ikki barobar ortiqcha ma'lumotga olib keladi. Tizimning o'zida optimal kodlash (siqish) orqali uni keyinchalik yo'q qilish faqat qo'shimcha effekt beradi.

Guruch. 5.12
birinchi (o'qish) va ikkinchi (rasterizatsiya) namunalari panjaralarining yo'nalishining raqamli ECC yordamida olingan ro'yxatlar sifatiga 60 satr/sm chiziqli chiziq va 12 satr/mm skanerlash tezligiga ta'sirini ko'rsatadi. Bosib chiqarishning uchta varianti bo'yicha zarbani uzatish sifati anjirdan sezilarli darajada oshadi. 5.12 (a) ga qarang. 5.12 (c) qaysi:

a) 0° ga yo'naltirilgan ikkala panjara bilan o'qish va skrining (sariq siyoh ranglarini ajratish uchun umumiy rejim);

b) bir xil panjarada o'qish va ekranning 45° egilishi bilan skrining (qora siyoh uchun);

v) o'qishlar shaxmat panjarasida o'qish va skrining.

Matbuotdan oldingi tizimlarning skanerlash qurilmalarida qabul qilingan, ma'lum bir fayl o'lchamiga ega bo'lgan ortogonal panjarada asl nusxalarni o'qish va kodlash bosma sifatini asossiz ravishda past baholaydi. Ko'pgina ko'p elementli yorug'lik panellari, ma'lumot taxtalari, printerlar, suyuq kristall displeylar va boshqa shunga o'xshash qurilmalarning ma'lumotlar tarkibi ham xuddi shunday cheklangan, ammo bu har doim ham ularning dizaynining o'ziga xos xususiyatlari bilan oqlanmaydi.

Shu munosabat bilan, silliq ohangni takrorlash nuqtai nazaridan aniq afzalliklarga qaramay, bosma elementlarning rastrda olti burchakli joylashishini keng bosib chiqarish amaliyoti tomonidan inkor etilishi ham tushuntirilishi mumkin. Olti burchakli namuna olish panjarasi ortogonaldan ko'ra ko'proq izotropikdir, chunki maksimal va minimal ruxsat yo'nalishlari orasidagi burchak davri unda 30 ° (qarang. Fig. 5.8, b). Bunday struktura tabiiy (masalan, koinotdan olingan fotosuratlar) yoki kontur orientatsiyasi statistikasi nuqtai nazaridan izotropik bo'lgan sun'iy sahnalar bilan yaxshiroq mos keladi. Biroq, tasvirdagi ushbu tuzilmani aylantirish orqali, uning xususiyatlarining qabul qiluvchining xususiyatlari bilan bir xil muvaffaqiyatli mos kelishini ta'minlash mumkin emas, bu ortogonal to'rni shashka taxtasiga aylantirish orqali olinadi, bu erda ko'z o'lchamlari ekstremal bo'ladi. 45 ° davri bilan almashtiring (5.8-rasmga qarang, a).

Kvantlash deganda tasvirning alohida elementlari olishi mumkin bo'lgan ohang qiymatlarining uzluksiz oralig'ini u yoki bu diskret qiymatlar seriyasi - kvantlash shkalasi bilan almashtirish tushuniladi.

FEPda qabul qilingan video signalning uzluksiz kuchlanish diapazoni, masalan, o'qish joyining maydoni bo'yicha o'rtacha ko'zgu koeffitsientining analogi bo'lib, analogdan raqamliga o'tkazish jarayonida diskret darajalarga bo'linadi. . Diskretlar soni kvantlash shkalasining o'lchami yoki raqamli kodning bit chuqurligi bilan belgilanadi. Masalan, Magnasken 640 uskunasining ADC da analog signal 4096 darajali kvantlash shkalasida 12 bitli ikkilik kodga aylantirildi. Logarifmik blokning chiqishida asl nusxaning optik zichligiga mutanosib 256 ta mumkin bo'lgan qiymatga ega bo'lgan 8 bitli (teng kontrastli) signal hosil bo'ldi. Logarifmatorning chiqishidagi darajalar sonining bunday chegarasi amplituda uzatish xarakteristikasining eng tik (katta gradientli) bo'limlarida logarifmatorning har bir chiqish qiymatlari kamida mos kelishi uchun zarurdir. bitta kirish qiymati (5.13-rasmga qarang
). Keyin barcha chiqish qiymatlari informatsion ahamiyatga ega. Kompyuterga kiradigan sakkiz bitli signalning 256 darajasiga nisbatan kvantlash shkalasi bo'yicha ko'p marja zamonaviy skanerlarda ham ta'minlangan, ranglarni ajratish kanallarining har birining ADC 10, 12, 14 "rang chuqurligi" ni ta'minlashi mumkin. yoki hatto 16 bitli ikkilik kod o'qilgan asl nusxalarning optik zichliklari oralig'iga va ishlatiladigan fotoelektrik konvertorning dinamik diapazoniga mos keladi.

Sakkiz xonali teng kontrastli shkala ham televizor, ham bosma tizimlar uchun etarli deb hisoblanadi. Kuzatuvchiga seziladi deb atalmish. yo'qolgan. Aks holda (5.14-rasmga qarang, b-d
) ular asl nusxadagi ohangning silliq o'zgarishi yo'nalishiga perpendikulyar o'tib, noto'g'ri konturlar shaklida tasvirning kengaytirilgan joylarida paydo bo'ladi.

Birinchi raqamli repro tizimlarda olti bitli kodlash (64 daraja) bilan birga kelgan kvantlash shovqinini bostirish uchun. deb atalmishlardan foydalangan. darajalararo chayqalish yoki kvantlash. Bir kvantlash darajasidan ikkinchisiga silliq o'tish bilan asl nusxaning fon maydonlari ikkita qo'shni darajadagi yarim rangli nuqta aralashmasi sifatida tasvirlangan. Uning silliq o'zgarishi joylarida ohangdagi sakrashlarni tekislash orqali bu usul, aksincha, naqshning o'tkazilishiga to'sqinlik qildi, mahalliy kontrast uning tafsilotlari kvantlash bosqichiga yaqin edi.

Reproduksiya jarayonida raqamli kodlashning asosiy vazifasi turli tizimlar va ularning tarkibiy qismlari o'rtasida tasvirlarni qayta ishlash, saqlash, ko'rsatish va almashishni ta'minlaydigan rang qiymatlarini aks ettirishdir. Ochiq (ko'p kirish/ko'p chiqish) ranglarni qayta ishlab chiqarish tizimi quyidagi muhim xususiyatlarga ega bo'lishi kerak:

turli xil manbalardan tasvirlarni kiritishni ta'minlash;
ushbu ma'lumotlarni saqlash va samarali almashish uchun standartlashtirilgan kodlash imkoniyatlari va vositalariga ega bo'lishi;
chiqish signalini ko'rsatish vositalarining xususiyatlarini hisobga olgan holda konvertatsiya qilish, asl manbaning o'ziga xos xususiyatlariga bog'liq bo'lmasligi kerak;
optimal natijani olish uchun chiqish signalini qo'shimcha qayta ishlashga imkon beradi.

Ushbu xususiyatlar tasvir parametrlarining diqqat bilan o'ylangan ko'rinishini va uning signallarini aylantirish uchun tegishli sxemalarni ta'minlaydi.

Rasm faylida raqamli kodlarda ifodalangan ba'zi tasvir xususiyatlarining qiymatlari to'plami mavjud. Zamonaviy axborot muhitida tasvirlarning raqamli ko'rinishiga kelsak, rang tizimlari va illyustratsiya fayllari formatlari bilan bog'liq masalalar eng ko'p muhokama qilinadi.

Ko'pincha, kodlangan tasviriy ma'lumotni qayta ishlash va namoyish qilish uchun turli tizimlar tomonidan bir ma'noli talqin qilish muammosi formatlarni standartlashtirish va yagona "apparatdan mustaqil" rang maydonini qabul qilish orqali hal qilinishi mumkin deb taxmin qilinadi. Biroq, bu ikki shart etarli emas, chunki turli xil muhitlarda ko'rsatish turli texnologiyalar nafaqat farq qiladi texnik parametrlar, u turli xil kolorimetrik xususiyatlarga ega bo'lishi kerak.

Yagona rang tizimidan foydalanish rang qiymatlarini o'zgartirish uchun turli xil sxemalarga nisbatan uning birliklarida faqat rang farqlarini baholashga imkon beradi. Ushbu sxemalarning o'zlari, ba'zi ko'payish vazifalari uchun juda mos bo'lib, boshqalar uchun nomaqbul bo'lib chiqadi.

O'ynatish paytida fayl ma'lumotlarini bir ma'noda talqin qilish uchun kodlash ma'lum bir reglamentga muvofiq amalga oshiriladi, bu esa quyidagilarni belgilaydi:

tasvirni taqdim etish usuli;
ushbu taqdimotning ko'rsatkichi;
qo'llab-quvvatlovchi ma'lumotlar deb atalmish joylashtirilgan. teglar.

Tasvirlash usuli tasvirning aslida nima yoki qaysi xususiyati kodlanishi kerakligini aniqlaydi. Bu sig'imda, masalan, tasvirning barcha nuqtalarining ranglari, bir holatda, geometriyasi va uning grafik elementlarining nisbiy joylashuvi haqida ma'lumot, boshqa holatda tanlanishi mumkin.

Birinchi variant, deb atalmish o'z ichiga oladi. rastr grafikasi, unda har bir nuqta, masalan, chiziq, ikki darajali tasvir bir bit bilan tavsiflanadi (bo'yoq - bo'yoq yo'q, yorug'lik - qorong'i) va ikkilik qiymatlarning butun to'plami bitmap deb ataladigan narsani tashkil qiladi. Ohangning har bir nuqtasi uchun bir bayt, ko'p darajali tasvir mavjud - sakkiz bitli ikkilik birikma, uning 256 ta mumkin bo'lgan gradatsiyalaridan birini belgilashi mumkin, rangli uchun esa - uch yoki undan ortiq baytni o'z ichiga olgan kod so'zi.

Ikkinchi versiyada ( Vektor grafika) kod birikmalarida tasvirni tashkil etuvchi geometrik elementlarning matematik tavsifi mavjud. Bunday tasvirlash, ayniqsa chiziqli tasvir uchun, rastrga qaraganda ishlatiladigan ikkilik birikmalar miqdori jihatidan ancha tejamkor bo'lib chiqadi. Yana bir afzallik, grafik elementning o'lchamini turli xil chiqish ruxsatlarida nusxa ko'chirish uchun belgilangan o'lchamlarga nisbatan erkin talqin qilishdadir. Shrift belgilarining bunday ixcham tavsifi, masalan, ushbu belgilarni turli o'lchamlarda (o'lchamlarda) va skanerlash chiziqlarining u yoki bu zichligi bilan ko'rsatishga imkon beradi. turli qurilmalar ko'rsatish. Biroq, aksariyat hollarda yakuniy natija tasvir signalini konvertatsiya qilishda ha / yo'q bosib chiqarishni boshqaruvchi bitmap qoladi, kulrang shkalali displey tizimlari uchun, masalan, CRT ekranida yoki rangli fotografik materialga yozishda ko'p darajali "bayt xaritasi" qo'llaniladi. Shu sababli, taqdim etishning analitik usulining nisbiy kamchiligi ma'lumotlar massivini keyinchalik tasvir sintezining u yoki bu usuli uchun maqbul shaklga o'tkazish zarurati hisoblanadi. Ushbu transformatsiya rastr protsessorining asosiy vazifasi - RIP.

Birinchi variantga qaytadigan bo'lsak, yana javob berish kerakki, agar uning rangi kabi tasvir xususiyati kodlanishi kerak bo'lsa, rang qiymatlarini ifodalash usulini tanlash eng asosiy bo'lib qoladi. Bu densitometrik yoki kolorimetrik bo'lishi mumkin. Ikkinchi holda, CIE tomonidan qabul qilingan standart kolorimetriya yoki ko'p deb ataladiganlardan biri ishlatilishi mumkin. CIE rang standarti tomonidan e'tiborga olinmagan vizual idrok etishning ma'lum o'ziga xos xususiyatlarini hisobga oladigan kolorimetrlarni ishlab chiqdi.

Tasvirni tashkil etuvchi geometrik elementlarning parametrlarini kodlashda, ikkinchisining tasviri, o'z navbatida, Bezier egri chiziqlari yoki boshqa analitik chiziqli taxminlar yordamida vektor-konturga yanada bo'linishi mumkin.

Taqdimot usuli va uning metrikasi o'rtasidagi farq juda muhimdir. Agar birinchisi kodlangan axborotning mohiyatini (ma'nosi va tabiatini) aniqlasa, ikkinchisi u ifodalanadigan birliklar tizimini belgilaydi. Usulni tanlash muhimroqdir, chunki agar tanlov mos kelmasa, unda qabul qilingan ko'rsatkichdan qat'i nazar, tizim ishlamay qoladi.

Belgilash tartibi nima taqdim etilishini belgilaydi, uning metrikasi esa faqat taqdim etilganlarning raqamli qiymatlarda qanday ifodalanishini tavsiflaydi. O'xshashlik sifatida biz baholanadigan narsani tanlash haqida gapirishimiz mumkin: tezlik, harakat vaqti yoki bosib o'tgan masofa. Usul tanlanganda, o'lchovning mohiyatini o'zgartirmasdan, har xil bo'lishi mumkin bo'lgan metrikani keyingi muhokama qilish mumkin. Agar, masalan, usul bosib o'tgan masofani baholashdan iborat bo'lsa, u holda birliklar ular ifodalagan ma'noni buzmasdan, metr, kilometr, yorug'lik yili va boshqalar bo'lishi mumkin.

CIE kolorimetriyasi vakillik usuli sifatida foydalanilganda, qiymatlarning o'zlari, masalan, LAB yoki LUV kabi rang tizimlarining birliklarida ifodalanishi mumkin. Bu birliklar, o'z navbatida, tobe bo'lishi mumkin har xil turlari Men ham ularning ma'nosini buzmasdan raqamli kodlanganman.Masalan, chiziqli yoki chiziqli bo'lmagan shkalada normalizatsiya va kvantlashdan keyin LAB qiymatlari sakkiz bitli ikkilik raqamlar bilan ifodalanishi mumkin. Ko'rsatkichni tanlash axborotni siqish imkoniyatlari nuqtai nazaridan muhim ahamiyatga ega.

Usul va ko'rsatkichlarga qo'shimcha ravishda, tasvirni taqdim etish reglamenti fayl formatini yoki ishlatiladigan kodlash usulini ko'rsatadigan yordamchi ma'lumotlarni ham o'z ichiga oladi. Turli tizimlar va dasturiy ilovalar o'rtasida shu tarzda taqdim etilgan tasvir va o'lchov haqida ma'lumot almashish uchun bunday xususiyatlar aniq belgilanishi kerak. Buning uchun, xususan, teglar - illyustratsion fayllarning sarlavhalari. Ular tasvirning o'lchamini, fazoviy o'lchamlarini yoki raqamli kodlarni to'g'ri talqin qilish imkonini beruvchi axborotni siqish usulini ko'rsatadi.

Ushbu identifikatsiya TIFF (Tagged Image File Format) kabi standart fayl formatlari asosida yotadi, ular massivdagi raqamlar aslida nima ekanligini aniqlamaydiganlarga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega. TIFF formati tasvirlarni faqat rastr ko'rinishida aks ettirish uchun mo'ljallangan. U bir nechta turli xil versiyalarda mavjud va xususan, LW - chiziqli (Line Work) va CT - yarim tonna (uzluksiz ohang) tasvirlar uchun, bu mos ravishda bitta tasvir elementining bit yoki bayt tavsifini bildiradi.

EPS (Encapsulated PostScript) formati yopiq ma'lumotlar strukturasidir, dasturlari tomonidan yaratilgan fotoformalar, bosma plitalar yoki raqamli bosib chiqarish uchun sxemalar. Bu format ham vektor, ham rastr grafikalarni ta'minlaydi.

Belgilanganlarga qo'shimcha ravishda universal formatlar turli bosmadan oldin dasturlarda tasvirlarni raqamli ko'rsatish uchun boshqa ko'plab o'ziga xos formatlar mavjud.

Skanerlash (skanerlash) tasvirni uning alohida elementlarining yorqinligini ifodalovchi elektr signallariga aylantirish uchun ishlatiladi.

Skanerlash fotokonvertorlari (o'lchagichlar va CCD matritsalari) yorug'lik energiyasining to'planishini ta'minlaydi, bu esa o'qish moslamasining sezgirligini sezilarli darajada oshiradi.

Asl nusxaning o'qish ruxsati kontrastni yo'qotmasdan rastr nashrida takrorlanishi kerak bo'lgan chastotasidan to'rt baravar yuqori bo'lishi kerak.

Vizual ob'ektlar va ularning tasvirlarida konturlarni yo'nalishlar bo'yicha taqsimlash statistikasi vertikal va gorizontal detallarning qiya bo'lganlarga nisbatan ustunligini ko'rsatadi.

Oddiy panjaralar muhim burchak o'lchamlari enizotropiyaga ega.

Rasterning reproduktsiyaga 45° burchak ostida yo'naltirilishi nafaqat uning ko'rinishini pasaytiradi, balki tasvirning eng muhim vertikal va gorizontal yo'nalishlarda chastota-kontrast xususiyatlarini oshiradi.

O'qish signalining bir xil hajmi bilan shaxmat (diagonal) namunasi ortogonaldan ko'ra ko'proq vakillik qiladi.

Tasvirlarning raqamli tasviri bilan birga keladigan ma'lumotlarning yo'qolishi fazoviy namuna olish va darajani kvantlashdagi xatolar bilan bog'liq.

Raqamli signalni chiziqli bo'lmagan konvertatsiya qilishda gradatsiyalarning yo'qolishi va kvantlash shovqinining paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun kirishda kvantlash darajalari soni (bit chuqurligi) uchun chegara ta'minlanishi kerak.

Reproduksiya tizimidagi rangning raqamli tasviri uning kirish va chiqishlarini bog'lashi, shuningdek, modullari o'rtasida rang ma'lumotlarini tahrirlash, saqlash va almashishni ta'minlashi kerak.

Tasvirni kodlashni tartibga solish tasvirlash usuli, qiymatlar ko'rsatkichi va yordamchi parametrlar bilan belgilanadi, masalan, fayl formati.

Vakillik usuli kodlangan rang qiymatlarining haqiqiy ma'nosini aniqlaydi, ularning metrikasi esa ma'lum bir rang tizimini va raqamli birliklarni tanlashni o'z ichiga oladi.

5.1. Bir chiziqli skanerlash FEPli skanerlarda ranglarni ajratish signallari olinadi;

a) elementlar bo'yicha ketma-ket;

b) bir vaqtning o'zida;

v) ramkalar bo'yicha ketma-ket;

d) qatorlarda ketma-ket.

5.2. Skanerlash joyining ramka bo'ylab teskari harakati yo'q:

a) radial skanerda;

c) televizor rasterida.

5.3. Skanerlash joyining chiziq bo'ylab teskari harakati yo'q:

a) radial skanerda;

b) silindrda yoki uning ichida raybada;

c) televizor rasterida.

5.4. O'qish joyini tozalashning chiziqliligi quyidagilarga ta'sir qiladi:

a) silliq ohangni uzatish;

b) tasvirning aniqligi;

v) tasvir geometriyasi.

5.5. Video signalning cheklovchi chastotasi o'qish nuqtasi d o'lchami va chiziqli skanerlash tezligi V ning quyidagi nisbati bilan aniqlanadi:

a) dV; b) d/V; c) V/d.

5.6. Darhol o'qish tizimlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

a) tekis skaner;

c) raqamli kamera;

d) televizor kamerasi.

5.7. Yorug'lik energiyasini to'playdigan o'qish tizimlariga quyidagilar kiradi:

a) Nipkow diskini tozalash tizimi;

b) silindrda skanerlangan skaner;

v) tekis skaner.

5.8. Chiziq davomida fotokonvertorning sezgir elementida yorug'lik energiyasining to'planishi sodir bo'ladi:

a) silindrda skanerlangan skanerda;

b) tekis skanerda;

v) televizor kamerasida.

5.9. Tasvirning bir o'lchovli fazoviy diskretizatsiyasi sodir bo'ladi:

a) raqamli tekis skanerda;

b) tsilindrni supurish bilan analog DC skanerida;

v) video signalni analogdan raqamliga o'tkazish natijasida;

d) qora va oq televideniening eshittirish tizimida;

e) proyeksiyali o'zaro faoliyat rastrdan foydalanganda.

5.10. Tasvirning ikki o'lchovli fazoviy diskretizatsiyasi kamida ikki marta sodir bo'ladi:

a) raqamli kamera

b) kontakt skriningli fotoreproduksiya kamerasida;

c) analog elektron o'yma mashinasida;

d) ichida raqamli tizimlar ohangli asl nusxalarning rastr fotoformalarini olish.

5.11. Ko'rishning fazoviy-chastotali xususiyatlari tasvirda joylashgan zarbalarga nisbatan eng past:

a) qiya;

b) vertikal;

c) gorizontal.

5.12. Mahallada boshqa yo'nalishdagi tafsilotlar mavjud bo'lganda, ko'rish quyidagi tafsilotlarga qaratiladi:

a) qiya;

b) vertikal;

c) gorizontal.

5.13. Konturlarni yo'nalishlar bo'yicha taqsimlash statistikasida burchak anizotropiyasi xos emas:

a) peyzaj rasmlari;

b) aerofotosuratlar;

v) abstrakt rasmlar;

d) gazeta rasmlari;

e) shriftlar.

5.14. Ruxsatning eng aniq burchakli anizotropiyasi diskretizatsiya panjarasiga ega, uning tuzilishi:

a) chiziqli;

b) ortogonal;

v) olti burchakli;

d) tartibsiz.

5.15. Rezolyutsiyaning eng kam ifodalangan burchak anizotropiyasi diskretizatsiya panjarasiga ega, uning tuzilishi:

c) chiziqli;

b) ortogonal;

c) olti burchakli.

5.16. Eng kam bosqichli buzilishlarga ega bo'lgan ortogonal namuna olish panjarasida yo'nalishi yaqin bo'lgan zarbalar takrorlanadi:

a) diagonalga;

b) vertikalga;

c) gorizontalga.

5.17. Ob'ekt morrasi fazoviy chastotalarning interferentsial ta'siri natijasini o'z ichiga olmaydi:

a) ranglarni ajratish;

b) original va poligrafik ekran;

c) original va o'quvchi.

5.18. Asl nusxa, bosib chiqarish tizimi va ko'rishning fazoviy-chastota xususiyatlari, ortogonal namuna olish panjarasi burchak ostida yo'naltirilganda ularning burchak anizotropiyasi nuqtai nazaridan optimal tarzda mos keladi:

a) 0°; b) 15°; c) 30°; d) 45°.

5.19. Rasmda tovush qiymatini kvantlash shovqini paydo bo'ladi:

a) uning umumiy kontrastining pasayishi;

b) konturlarning bosqichma-bosqich buzilishi;

v) noto'g'ri konturlarning paydo bo'lishi;

d) yupqa zarbalarning uzilishi;

e) ravshanlikning pasayishi.

5.20. Teng kontrastli signal, agar uning ikkilik kodining bit chuqurligi kamida bo'lsa, butun gradatsiya diapazonida ohangning silliq o'zgarishi bilan ko'rsatiladi:

a) 5; b) 6; 7 da; d) 8; e) 16.

5.21. Raqamli bosma tizimda ohang asl nusxasini o'ynatganda bosib chiqarish mashinasi uning fazoviy diskretizatsiyasi va ohangni daraja bo'yicha kvantlash kamida amalga oshiriladi:

a) bir marta;

b) ikki marta;

uch marta;

Grafik tasvirlar analog (uzluksiz) shakldan raqamli (diskret) ko'rinishga fazoviy namuna olish yo'li bilan aylantiriladi.
Tasvirning fazoviy diskretizatsiyasini mozaikadan (ko'p sonli kichik ko'p rangli ko'zoynaklar) tasvirni qurish bilan solishtirish mumkin.
Rasm alohida kichik elementlarga (nuqtalar yoki piksellar) bo'linadi va har bir element o'z rangiga (qizil, yashil, ko'k va boshqalar) ega bo'lishi mumkin.

Rastr tasvir sifatining eng muhim xususiyati bu o'lchamlari.
Bitmap tasvirining o'lchamlari tasvir uzunligi birligiga gorizontal va vertikal nuqtalar soni bilan belgilanadi.
Nuqta o'lchami qanchalik kichik bo'lsa, piksellar soni shunchalik katta bo'ladi va shunga mos ravishda tasvir sifati shunchalik yuqori bo'ladi.
1 dyuym = 2,54 sm

Namuna olish jarayonida turli xil rang palitralaridan foydalanish mumkin, ya'ni tasvir nuqtalarini bo'yash mumkin bo'lgan ranglar to'plami.
Har bir rang nuqtaning mumkin bo'lgan holati sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.
Ranglar soni N palitrada va ma'lumotlar miqdori I , Har bir nuqtaning rangini kodlash uchun zarur bo'lgan ranglar o'zaro bog'liq va ularni quyidagi formula bilan hisoblash mumkin:

2 = 2 i= 2 1 = 2 i = i=1 bit.

Rang chuqurligi, (bit)

Palitradagi ranglar soni N

2 24 =16 777 216

Monitor ekranidagi tasvir sifati fazoviy o'lchamlari va rang chuqurligiga bog'liq.
Monitor ekranining fazoviy o'lchamlari tasvir satrlari sonining har bir chiziqdagi nuqtalar soniga ko'paytmasi sifatida aniqlanadi. Monitor turli xil fazoviy ruxsatlarga ega (800 x 600, 1024 x 768, 1152 x 864 va undan yuqori) ma'lumotlarni ko'rsatishi mumkin.

Fazoviy ruxsat va rang chuqurligi qanchalik katta bo'lsa, tasvir sifati shunchalik yuqori bo'ladi.
Operatsion tizimlar foydalanuvchi uchun kerakli va texnik jihatdan mumkin bo'lgan grafik rejimini tanlash imkoniyatini beradi.

Kerakli video xotiraning axborot hajmini quyidagi formula bo'yicha hisoblash mumkin:
Qayerda I- bitlardagi videoxotiraning axborot hajmi;
X Y- tasvirdagi nuqtalar soni (X - gorizontal nuqtalar soni, Y- vertikal);
I- nuqtadagi bitlarda rang chuqurligi.

Misol: fazoviy o'lchamlari 800 x 600 piksel va rang chuqurligi 24 bit bo'lgan grafik rejim uchun kerakli video xotira hajmi:
1 P = I*X*Y = 24 bit x 800 x 600 = 11 520 000 bit = = 1 440 000 bayt = 1 406,25 KB ~ 1,37 MB.

Monitor ekranida ko'rsatiladigan ma'lumotlarning sifati ekran o'lchamiga va piksel o'lchamiga bog'liq. Ekranning diagonali o'lchamini dyuymlarda (15", 17" va hokazo) va ekranning piksel o'lchamini (0,28 mm, 0,24 mm yoki 0,20 mm) bilib, siz monitor ekranining maksimal mumkin bo'lgan fazoviy o'lchamlarini taxmin qilishingiz mumkin.

yoki nima uchun faylning o'lchamlari rastr chizig'idan kamida ikki marta bo'lishi kerak

Yarim rangli asl nusxalarni qayta ishlash uchun zamonaviy bosma tizimlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ularda tasvirning fazoviy diskretizatsiyasi ham, uning ohangini daraja bo'yicha kvantlash ham kamida ikki marta amalga oshiriladi. Fazoviy diskretizatsiya - X va Y koordinatalarida ohangi o'zboshimchalik bilan o'zgarib turadigan tasvirni alohida bo'limlardan tashkil topgan tasvir bilan almashtirish - bu parametr o'rtacha hisoblangan zonalar. Umumiy holatda, yuqorida aytib o'tilganidek, namuna olish chastotasi nusxada takrorlanadigan asl tasvirning garmonik komponentining chastotasidan kamida ikki baravar ko'p bo'lishi kerak. Ushbu pozitsiya sxematik tarzda rasmda ko'rsatilgan. 1 (a), a) pozitsiyasida asl uzluksiz xabar sinusoidal tebranishdir u(t) bilan davri T. Bunday signalning spektri doimiy komponent va birinchi garmonikdan iborat:

u \u003d U 0 + U l sin (27tt / T)

Guruch. 1.

Asl signal (a), uning namunaviy qiymatlari va modulyatsiya chuqurligi (%), namuna olish tezligining nol (b), qarama-qarshi (c) va oraliq (d) bosqichida.

Diskret o'qishlarning nol bosqichida U D davr T/2 dastlabki signalning birinchi garmonikasi bilan ularning modulyatsiya chuqurligi nolga teng va chastota haqidagi ma'lumotlar butunlay yo'qoladi. Faqat o'rtacha qiymat uzatiladi U 0 asl signal (1-rasm, b ga qarang). Hisoblash fazasining davrining yarmiga o'zgarishi bilan modulyatsiya chuqurligi 100% ga teng bo'ladi (1, s-rasmga qarang). O'qishning ko'rib chiqilayotgan fazalari orasidagi oraliq birinchi garmonikaning amplitudasi va fazasidagi buzilishlar bilan birga keladi, ammo rasmda ko'rsatilgandek. 1(d), uning chastotasi haqidagi ma'lumotlar saqlanadi. Tasvirlarning kamida bir o'lchovli (koordinatalardan birida) diskretizatsiyasi elektro-optik tahlil jarayoniga hamroh bo'ladi. Analog reproduktsiya tizimlarida va televizorda asl yoki uzatilgan sahna koordinatalarining funktsiyasi bo'lgan optik parametr progressiv o'qish paytida fotoelektrik hujayraning chiqishida o'z vaqtida o'zgarib turadigan elektr signalining amplitudasiga aylanadi. (skanerlash). Gorizontal skanerlash yo'nalishiga ko'ndalang yo'nalishdagi tasvirning fazoviy chastotalari spektri chiziqlarga parchalanish chastotasi bilan cheklangan. Skanerlash joyining (diafragma) cheklangan o'lchamlari tufayli bu spektr ham chiziqlar bo'ylab ushbu nuqtaning chastotasi o'zaro chegaralanadi. Chastota spektrini cheklash va chiziq bo'ylab tasvirni namuna olishning ikkinchi sababi qo'shimcha elektromagnit to'lqinning amplitudalari, fazalari yoki chastotalarining video signal modulyatsiyasi - signal uzatish uchun zarur bo'lgan tashuvchi chastotasi, masalan, televizorda yoki analog masofadan boshqarish pultida. (elektr aloqa kanallari yordamida) ko'paytirish. Ikki o'lchovli (har ikkala koordinatada) namuna olish va kvantlash video signalning analog-raqamli konvertatsiya deb ataladigan jarayonida amalga oshiriladi, buning natijasida ohang qiymatining fazoviy namunalari to'plami ma'lum bir qator bilan ifodalanishi mumkin. masalan, ikkilik kodda yozilgan raqamlar. Ushbu tasvir sizga real skanerlash vaqtidan abstrakt qilish va ushbu massiv raqamlari bo'yicha operatsiyalar sifatida ohang, rang, kichik detallar, konturlar va boshqa tasvir tarkibining funktsional o'zgarishlarini amalga oshirish imkonini beradi. Bunday maqsadlar uchun endi shaxsiy kompyuterlardan samarali foydalanilmoqda.
Fazoviy diskretizatsiya ham rasterlashtirish bilan birga keladi - rasmning muhrlangan va bo'sh elementlar to'plami ko'rinishida tasviri, ularning nisbiy maydoni asl nusxaning tegishli bo'limlarining ohangi yoki rangi bilan belgilanadi. Bunday holda, yuqorida aytib o'tilganidek, elektro-optik tahlil va analog-raqamga o'tkazish bilan bog'liq birinchi namuna olish chastotasi, qoida tariqasida, ikki marta bosib chiqarish rastrining chizig'idan, to'g'rirog'i, rastr funksiyasining chastotasidan oshib ketishi, bu davrda u yoki bu rastr nuqtalari va bo'shliqlari hosil bo'ladi. Agar bu shart bajarilsa, ixtiyoriy fazoviy fazaning davriy zarbalari tizimini takrorlashda qo'shni nuqtalarning o'lchamlari bittadan tashqari barcha holatlarda bir-biridan kamida bir oz farq qiladi: zarbalarning o'zi to'liq yarimga siljiganida. parchalanish elementi 1 va rastr katakka nisbatan davr. Chop etishda chiziqlar o'rniga nisbiy maydoni 50% bo'lgan bir xil rastr nuqtalarining bir xil maydoni hosil bo'ladi (2-rasm, d-rasmga qarang), chunki asl nusxaning aks etishi uning maydoni bo'ylab o'rtacha hisoblanadi. o'qish nuqtasi I, rastrning barcha elementlari uchun bir xil (oraliq) qiymatga ega. Malumot zonasida 7, har safar yarim zarba va yarim bo'shliq mavjud (2-rasmga qarang, c). Bu holat rasmda ko'rsatilgan holatga o'xshaydi. 1(b).

Guruch. 2.
L chizig'ining rastr panjarasida bir xil (a) va qarama-qarshi (b) fazalardagi 0,51 chastotali zarbalar; ularning rastr nusxalari: b, d - o'qish elementi 1 chiziq chizig'iga teng; e - 2 marta kichik rastr qadamlari ko'rsatkichlarida.

Boshqa barcha fazoviy fazalarda zarba kontrastli ko'paytirish yuqoriroq bo'lib chiqadi, chunki qo'shni o'qishlarning qiymatlari va ularga mos ravishda hosil bo'lgan rastr nuqtalarining o'lchamlari farqlanadi. Maksimal farq, rasmda ko'rsatilganidek, qarama-qarshi ekstremal holatda sodir bo'ladi. 2 (a, b), 0,51 chastotali zarbalar rastr panjarasi bilan fazada mos keladi. Bu erda rasmda ko'rsatilgan holatga o'xshashlik mavjud. 1 (a, c). Ular kontrastni yo'qotmasdan, L chiziqlar / sm ga teng bo'lgan ikki marta chiziqli rastrda uzatiladi. To'liq kontrastli zarbalarni uzatish kafolati, ularning fazoviy fazasidan qat'i nazar, 2-rasmdagi rastr chizig'idan ikki baravar ko'p bo'lgan parchalanish chastotasi bilan ta'minlanadi. 2 (e). Poligrafik reproduktsiyada tasvirning kamida ikkita fazoviy diskretizatsiyasi sodir bo'lganligi sababli, yuqoridagi soddalashtirilgan misoldan kelib chiqadiki, ikki marta parchalanish chastotasi chegarasi ikki marta ta'minlanishi kerak. Buni birinchi marta ekran chizig'ini tanlashda qilishingiz kerak, agar vazifa asl nusxaning ma'lum fazoviy chastotalarini chop etishda takrorlash bo'lsa. Asl nusxani skanerlash tezligi uchun bu safar tanlangan chiziq qiymatiga nisbatan 2 ning ikkinchi chegarasi o'rnatiladi. Masalan, asl nusxada 4 satr / mm chastotaga ega bo'lgan zarbalarni takrorlash uchun 80 satr / sm (~ 200 dpi) bosib chiqarish chizig'i talab qilinadi (shuningdek, tegishli qog'oz silliqligi va boshqa chop etish parametrlari). 16 satr / mm (~ 400ppi) chastotada skanerlashda bunday asl nusxani o'qish kerak. Rastr jarayonida konturlar va nozik detallarni yo'q qilish darajasi, agar namuna olish nazariyasi qoidalariga muvofiq, namuna olish chastotasi rastr chizig'idan ikki baravar ko'p bo'lsa, biroz kamayadi (3-rasm, e, f-rasmga qarang).

Guruch. 3.
« Huni (a) va tasodifiy (b) vazn qiymatlarini taqsimlash; 1-konturning tasvirlari, asl maydonlarni assimilyatsiya qilish darajasi 0,94 va 0,04 bo'lgan, rastr davri uchun bitta (c, d), to'rtta (e, f) va 64 (g, h) ko'rsatkichlar asosida;
2 - tahlil mos yozuvlar zonasi

Asl nusxaning kontur bilan kesishgan qismi bu holda turli qiymatlarning to'rtta soni bilan ifodalanadi. Nuqtalarning "alifbosi" ning turli belgilariga ko'ra nusxaning tegishli bo'limining to'rtta qismi tuzilgan. Maydon ichida chop etilgan maydonning shakli konturning geometriyasi bilan modulyatsiya qilinadi va ikkinchisi kattaroq grafik aniqlik va aniqlik bilan ko'rsatiladi. Ushbu ta'sir rasmdagi modelda aniq tasvirlangan. 4 (d) shaklda keltirilganlarga nisbatan. 4(b, c).

Guruch. 4.
Yarim rangli asl nusxaning chiziqli elementlari (a) va ularning bitmap nusxalari:

rastr funktsiyasi davrida bitta (b, c, e) va to'rtta (d, f) namunalar;
raqamli massivning aniq maskalanishi (c);
rastr nuqtalarining (e) va ularning qismlarining (e) konturlarda siljishi.

To'liq kontrastli konturni o'tkazishning aniqligi asl nusxani o'qish chastotasining oshishi bilan yanada ortadi va asl video massivdagi har bir sintez elementi mustaqil ko'p darajaga mos kelganda, chiqish moslamasining ruxsati darajasida bo'ladi. o'qish (3-rasmga qarang, g, h). Malumot zonalari, qoida tariqasida, sintez elementlarining o'lchamlaridan deyarli kattaroq tartibdir va ularni sezilarli darajada kamaytirish mumkin emas. Aks holda, haddan tashqari, o'rtacha ikki darajaga ko'payadi, o'nlab va yuzlab megabaytlarni tashkil etadigan katta hajmdagi rasmlar. Shunga ko'ra, saqlash moslamalarining sig'imi, turli modullar va prepress tizimlarining ish stantsiyalari o'rtasida video ma'lumotlarni qayta ishlash va almashish vaqti, uzatish vaqti yoki masofadan qayta ishlab chiqarish uchun egallangan tarmoqli kengligi ortadi. Amalda, ular namuna olish tezligining chiziqdan ikki baravar ko'pligi bilan cheklanadi, bu rasmdagi misollarga mos keladi. 3 (e, f) va shakl. 4(d). Bunday rejimlar va ko'paytirish tizimlari shartli ravishda qo'pol skanerlash / nozik bosib chiqarish tizimlari (qo'pol o'qish / aniq bosib chiqarish) deb ataladi. Sintez subelementlari soniga teng bo'lgan o'qishlar soni, ya'ni nozik skanerlash / nozik chop etish rejimlari faqat doimiy ohangli chiqarish qurilmalarida yoki nisbatan kichik tasvir formatlari, past kirish / chiqish ruxsati (taxminan 12-24 qator / mm (300-600dpi)) va shu nuqtai nazardan, past chiziqlar.

O'sha kunlarda, kompyuterlar hali ham hozirgidek kuchli imkoniyatlarga ega bo'lmaganda, tasvirlarni qog'oz yoki plyonkaga aylantirish haqida hech qanday gap yo'q edi. Endi bunday ob'ektlar analog shaklga mos kelishi umumiy qabul qilinadi. Yangi texnologiyalarning paydo bo'lishi bilan raqamlashtirish (masalan, skanerlar yordamida) mumkin bo'ldi. Buning yordamida tasvirlarning diskret shakli paydo bo'ldi. Ammo grafikani bir shakldan ikkinchisiga o'tkazish qanday amalga oshiriladi? Keyinchalik bunday usullarning mohiyati haqida qisqacha va har bir foydalanuvchi nima xavf ostida ekanligini tushunishi uchun iloji boricha batafsil va sodda tarzda tavsiflanadi.

Kompyuter fanida fazoviy diskretizatsiya nima?

Boshlash uchun, o'ylab ko'ring umumiy tushuncha, tushuntirish oddiy til. Grafik tasvir bir shakldan ikkinchisiga fazoviy diskretizatsiya orqali o'zgartiriladi. Bu nima ekanligini tushunish uchun oddiy misolni ko'rib chiqing.

Agar siz akvarel bilan bo'yalgan har qanday rasmni olsangiz, barcha o'tishlar silliq (uzluksiz) ekanligini ko'rish oson. Lekin chop etilgan skanerlangan rasmda inkjet printer, bunday o'tishlar mavjud emas, chunki u piksel deb ataladigan ko'plab kichik nuqtalardan iborat. Ma'lum bo'lishicha, piksel ma'lum xususiyatlarga ega (masalan, o'ziga xos rang yoki soyaga ega) bir turdagi qurilish g'ishtidir. Ushbu g'ishtlar to'liq tasvirni tashkil qiladi.

Fazoviy diskretizatsiya usulining mohiyati nimada?

Agar bunday texnologiyalar yordamida grafikani aylantirish usulining mohiyati haqida gapiradigan bo'lsak, bularning barchasi qanday ishlashini tushunishga yordam beradigan yana bir misol keltira olamiz.

Skanerlashda ham, kompyuter monitorida ko'rsatilganda ham, chop etilganda ham raqamlashtirilgan tasvirlarni mozaikaning bir turi bilan solishtirish mumkin. Faqat bu erda piksel mozaikaning bir qismi vazifasini bajaradi. Bu barcha zamonaviy qurilmalarning asosiy xususiyatlaridan biridir. Siz allaqachon taxmin qilganingizdek, bunday nuqtalar qanchalik ko'p bo'lsa va ularning har biri qanchalik kichik bo'lsa, o'tishlar shunchalik yumshoq bo'ladi. Oxir-oqibat, har bir aniq qurilma uchun ularning soni uning o'lchamlarini belgilaydi. Informatika fanida bunday xususiyat uchun vertikal va gorizontal ravishda bir dyuymdagi piksellar (nuqtalar) sonini (dpi - dyuymdagi nuqta) hisoblash odatiy holdir.

Shunday qilib, an'anaviy koordinatalar tizimini biroz eslatuvchi ikki o'lchovli fazoviy panjara yaratiladi. Bunday tizimdagi har bir nuqta uchun siz qo'shni nuqtalardan farq qiladigan o'zingizning parametrlaringizni o'rnatishingiz mumkin.

Kodlash sifatiga ta'sir qiluvchi omillar

Ammo nafaqat yuqoridagi misollar fazoviy diskretizatsiya qanday ishlashini to'liq aks ettiradi. Grafik ma'lumotni kodlash raqamlashtirilgan tasvir sifatiga ta'sir qiluvchi yana bir qancha muhim parametrlarni hisobga oladi. Ular nafaqat tasvirlarning o'ziga, balki grafiklarni ko'rsatish qurilmalariga ham tegishli.

Avvalo, ular quyidagi xususiyatlarni o'z ichiga oladi:

namuna olish chastotasi;
rang chuqurligi.

Namuna olish chastotasi

Namuna olish chastotasi tasvirni tashkil etuvchi qismlarning o'lchamidir. Ushbu parametrni raqamli tasvirlar, skanerlar, printerlar, monitorlar va grafik kartalarning xususiyatlarida teng ravishda topish mumkin.

To'g'ri, bitta ushlash bor. Gap shundaki, umumiy ballar sonining ko'payishi bilan yuqori chastotani olish mumkin. Shu bilan birga, saqlangan manba ob'ekti faylining hajmi mos ravishda o'zgaradi. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun hozirda o'lchamni bir doimiy darajada sun'iy saqlash qo'llanilmoqda.

Rezolyutsiya tushunchasi

Bu variant allaqachon aytib o'tilgan. Biroq, agar siz tasvirni chiqarish qurilmalariga qarasangiz, rasm biroz boshqacha.

Fazoviy namuna olishda foydalaniladigan parametrlarga misol sifatida skanerlarni ko'rib chiqing. Masalan, qurilmaning texnik xususiyatlari 1200 x 1400 dpi piksellar sonini ko'rsatadi. Skanerlash fotosensitiv elementlar chizig'ini skanerlangan tasvir bo'ylab harakatlantirish orqali amalga oshiriladi. Ammo bu erda birinchi raqam qurilmaning o'zining optik o'lchamlarini (chiziqning bir dyuymidagi skanerlash elementlarining soni) ko'rsatadi, ikkinchisi esa apparat o'lchamlarini anglatadi va skanerlash bilan chiziqning "mikro harakatlari" sonini aniqlaydi. tasvirning bir dyuymidan o'tayotganda tasvir bo'ylab elementlar.

Rang chuqurligi

Bizning oldimizda fazoviy diskretizatsiya nima ekanligini to'liq tushunish uchun hisobga olinmagan yana bir muhim parametr turibdi. Rang chuqurligi (yoki kodlash chuqurligi) odatda bitlarda ifodalanadi (aytmoqchi, xuddi shunday ovoz chuqurligiga ham qo'llanilishi mumkin) va tasvirni yaratishda ishtirok etgan ranglar sonini aniqlaydi, lekin oxir-oqibat palitralarga (to'plamlar to'plamiga) tegishlidir. ranglar).

Misol uchun, agar biz faqat ikkita rangni o'z ichiga olgan qora va oq palitrani ko'rib chiqsak (kulrang rangni hisobga olmagan holda), har bir nuqtani kodlashda ma'lumot miqdori yuqoridagi formuladan foydalanib hisoblanishi mumkin, chunki N ranglarning umumiy soni. (bizning holatda, N = 2 ) va I - har bir nuqta olishi mumkin bo'lgan holatlar soni (bizning holatda, I=1, chunki faqat ikkita variant bo'lishi mumkin: qora yoki oq). Shunday qilib, N I =2 1 =1 bit.

Kvantlash

Fazoviy diskretizatsiya kvantlash deb ataladigan parametrni ham hisobga olishi mumkin. Bu nima? Qaysidir ma'noda, bu interpolatsiya texnikasiga o'xshaydi.

Jarayonning mohiyati shundan iboratki, signal namunasining qiymati kvantlash darajalari ro'yxati bo'lgan sobit to'plamdan eng yaqin qo'shni qiymat bilan almashtiriladi.

Grafik ma'lumotlar qanday aylantirilishini yaxshiroq tushunish uchun yuqoridagi rasmga qarang. U grafiklarni asl (analog) shaklida, kvantlash qo'llaniladigan tasvirni va shovqin deb ataladigan yon buzilishlarni taqdim etadi. Yuqoridagi ikkinchi fotosuratda siz o'ziga xos o'tishlarni ko'rishingiz mumkin. Ular kvantlash shkalasi deb ataladi. Agar barcha o'tishlar bir xil bo'lsa, o'lchov bir xil deb ataladi.

Raqamli kodlash

Grafik ma'lumotni konvertatsiya qilishda shuni hisobga olish kerakki, analog signaldan farqli o'laroq, kvant signali faqat to'liq ma'lum miqdordagi qiymatlarni qabul qilishi mumkin. Bu ularni ketma-ketligi kod deb ataladigan belgilar va belgilar to'plamiga aylantirish imkonini beradi. Yakuniy ketma-ketlik kodli so'z deb ataladi.

Har bir kod so'zi bitta kvantlash oralig'iga to'g'ri keladi va kodlash uchun ikkilik kod ishlatiladi. Bunday holda, ba'zan ma'lumotlarni uzatish tezligini ham hisobga olish kerak bo'ladi, bu namuna olish tezligi va kod so'zi uzunligining mahsuloti bo'lib, sekundiga bit (bps) bilan ifodalanadi. Taxminan aytganda, bu vaqt birligi uchun uzatiladigan ikkilik belgilarning maksimal mumkin bo'lgan sonidan boshqa narsa emas.

Bitmapni monitorda ko'rsatish uchun video xotirani hisoblash misoli

Nihoyat, yana bir muhim jihati, fazoviy diskretizatsiyani tashkil etuvchi narsa bilan bog'liq. Bitmaplar monitor ekranida ma'lum qoidalarga muvofiq qayta ishlab chiqariladi va xotira talab qilinadi.

Misol uchun, monitor 800 x 600 dpi o'lchamlari va 24 bit rang chuqurligi bilan grafik rejimiga o'rnatiladi. Ballarning umumiy soni 800 x 600 x 24 bit = 11 520 000 bitga teng bo'ladi, bu 1 440 000 bayt yoki 1406,25 KB yoki 1,37 MB ga to'g'ri keladi.

Videoni siqish usullari

Fazoviy namuna olish texnologiyasi, allaqachon aniq bo'lganidek, nafaqat grafikalar, balki video tasvirlar uchun ham qo'llaniladi, bu ma'lum ma'noda grafik (vizual) ma'lumotlarga ham tegishli bo'lishi mumkin. To'g'ri, bir muncha vaqtgacha bunday materialni raqamlashtirish cheklangan imkoniyatlar bilan amalga oshirildi, chunki yakuniy fayllar shunchalik katta bo'lib chiqdiki, ularni kompyuterning qattiq diskida saqlash amaliy bo'lmagan (hech bo'lmaganda bir marta ishlab chiqilgan asl AVI formatini eslang. Microsoft mutaxassislari).

M-JPEG, MPEG-4 va H.64 algoritmlarining paydo bo'lishi bilan yakuniy fayllarni hajmini 10-400 marta qisqartirish koeffitsienti bilan qisqartirish mumkin bo'ldi. Ko'pchilik siqilgan video asl nusxadan pastroq bo'lishini ta'kidlashi mumkin. Qaysidir ma'noda shunday. Biroq, bunday texnologiyalarda o'lchamlarni kamaytirish sifatni yo'qotish bilan ham, yo'qotishsiz ham amalga oshirilishi mumkin.

Siqishni amalga oshirishning ikkita asosiy usuli mavjud: intraframe va interframe. Ushbu ikkala variant ham tasvirdan takrorlanuvchi elementlarni chiqarib tashlashga asoslanadi, lekin, masalan, yorqinlik, rang va hokazolarning o'zgarishiga ta'sir qilmaydi. Birinchisida nima bo'lsa, ikkinchisida nima bor, bitta kadrdagi yoki ikkita qo'shni bo'lgan sahnalar orasidagi farq ahamiyatsiz, shuning uchun farq ayniqsa ko'zga ko'rinmaydi. Ammo fayldan yuqoridagi elementlarni olib tashlashda manba va yakuniy rasm o'rtasidagi o'lchamdagi farq juda muhim.

Tasvirlarni siqish uchun fazoviy namuna olish qo‘llaydigan eng qiziqarli, garchi ancha murakkab bo‘lsa-da, usullardan biri 1981 yilda V. Chen tomonidan taklif qilingan diskret kosinus transformatsiyasi deb ataladigan texnologiyadir. U matritsaga asoslangan bo'lib, unda faqat o'qishlar qiymatlarini tavsiflovchi asl nusxadan farqli o'laroq, ularning o'zgarish tezligi qiymatlari taqdim etiladi.

Shunday qilib, uni vertikal va gorizontal yo'nalishdagi tezlik o'zgarishlarining bir turi deb hisoblash mumkin. Har bir blokning o'lchami JPEG texnologiyasi bilan belgilanadi va 8 x 8 piksel o'lchamiga ega. Ammo siqish butun tasvirga emas, balki har bir alohida blokga qo'llaniladi. Shunday qilib, manba va yakuniy material o'rtasidagi farq kamroq seziladi. Ba'zan kompyuter terminologiyasida bu usul quyi namunalar deb ham ataladi.

Bundan tashqari, yorqinlik va xrominatsiya uchun yuqorida tavsiflangan kvantlash qo'llanilishi mumkin, bunda har bir kosinus konvertatsiya qiymati kvantlash omiliga bo'linadi, uni psixofizik testlar deb ataladigan maxsus jadvallarda topish mumkin.

Jadvallarning o'zi faoliyat bo'yicha guruhlangan bloklarning qat'iy belgilangan sinflariga mos keladi (bir xil tasvir, tuzilmagan tasvir, gorizontal yoki vertikal farq va boshqalar). Boshqacha qilib aytganda, har bir blok uchun o'z qiymatlari o'rnatiladi, ular qo'shnilarga yoki sinfda farq qiladiganlarga taalluqli emas.

Nihoyat, Huffman kodiga asoslangan kvantlashdan so'ng, ortiqcha koeffitsientlar o'chiriladi (ortiqchalikni kamaytirish), bu keyingi kodlash uchun har bir koeffitsient (VLC) uchun bir bitdan kamroq uzunlikdagi kod so'zini olish imkonini beradi. Keyinchalik, yakuniy matritsadagi qiymatlarni muhim qiymatlar va nol ketma-ketligi sifatida guruhlaydigan zigzag o'qish usuli qo'llaniladigan chiziqli ketma-ketlik hosil bo'ladi. Va ularni qanday qilib olib tashlashingiz mumkin. Qolgan kombinatsiyalar standart tarzda siqiladi.

Umuman olganda, mutaxassislar JPEG texnologiyalaridan foydalangan holda grafik ma'lumotlarni kodlashni tavsiya etmaydi, chunki ularning bir qator kamchiliklari bor. Birinchidan, fayllarni qayta-qayta saqlash har doim sifatning yomonlashishiga olib keladi. Ikkinchidan, JPEG-kodlangan ob'ektlar shaffof maydonlarni o'z ichiga olmaydi, shuning uchun bunday usullarni grafik yoki skanerlangan rasmga faqat vertikal va gorizontal ravishda 200 pikseldan katta bo'lmagan holda qo'llashingiz mumkin. Aks holda, yakuniy tasvir sifatining yomonlashuvi juda aniq bo'ladi.

To'g'ri, JPEG algoritmlari MPEG siqish texnologiyalari, shuningdek, H.26X va H32X kabi ko'plab konferentsiya standartlari uchun asos bo'ldi.

Keyingi so'z o'rniga

Bu erda grafik va videoning analog shaklini diskretga aylantirish bilan bog'liq muammolarni tushunish bilan bog'liq bo'lgan barcha narsalarning qisqacha tavsifi (o'xshashlik bo'yicha, bunday usullar tovush uchun ham qo'llaniladi). Ta'riflangan texnologiyalarni oddiy foydalanuvchi uchun tushunish juda qiyin, ammo asosiy texnikaning ba'zi muhim tarkibiy qismlari hali ham tushunilishi mumkin. U eng yuqori sifatli tasvirni olish uchun monitorlarni o'rnatish masalalarini ko'rib chiqmadi. Biroq, bizni qiziqtirgan masala bo'yicha shuni ta'kidlash mumkinki, har doim ham mumkin bo'lgan maksimal ruxsatni o'rnatish kerak emas, chunki haddan tashqari oshirilgan parametrlar qurilmaning ishlamay qolishiga olib kelishi mumkin. Xuddi shu narsa ekranning yangilanish tezligiga ham tegishli. Tegishli drayverlarni va boshqaruvni o'rnatgandan so'ng, ishlab chiqaruvchi yoki operatsion tizim tomonidan tavsiya etilgan qiymatlardan foydalanish yaxshiroqdir. dasturiy ta'minot standartdan foydalanishni taklif qiladi.

Ma'lumotni bir formatdan boshqasiga o'z-o'zidan skanerlash yoki transkodlash uchun siz maxsus dasturlar va konvertorlardan foydalanishingiz kerak, ammo sifatni pasaytirmaslik uchun maksimal siqilishni kamaytirish uchun maksimal siqilish bilan shug'ullanmaslik yaxshiroqdir. yakuniy fayllar hajmi. Bunday usullar faqat ma'lumotni sig'imi cheklangan tashuvchilarda (masalan, CD / DVD-ROMlar) saqlash kerak bo'lgan hollarda qo'llaniladi. Ammo qattiq diskda etarli joy bo'lsa yoki siz katta ekranda translyatsiya qilish uchun taqdimot yaratishingiz yoki zamonaviy uskunalarda fotosuratlarni chop etishingiz kerak bo'lsa (foto printerlar hisobga olinmaydi), sifatni e'tiborsiz qoldirmaslik yaxshiroqdir.