A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
|
Ez a szócikk vagy szakasz lektorálásra, tartalmi javításokra szorul. |
Digitális jelfeldolgozásnak (angolul Digital Signal Processing, DSP) vagy digitalizálásnak nevezzük azt a folyamatot, amikor egy fizikai mennyiséget valamilyen módon számítógéppel feldolgozhatóvá teszünk.
A digitalizálás szó a digitális szóból ered, „átalakítás digitális formátumúra” jelentéssel. A fizikai dolgokat (melyek „analóg”, számítógépek által közvetlenül nem kezelhető formában léteznek) valamilyen módon jellemezni kell digitális formában ahhoz, hogy azokkal a számítógépek dolgozni tudjanak.
A digitalizálás nagyon tág fogalom: a digitalizálás pontos módja nemcsak a fizikai dologtól függ, hanem attól is, hogy azt milyen célból vagy módon akarjuk számítógéppel felhasználni.
A digitális jelfeldolgozás fő témakörei a hangdigitalizálás, digitális képfeldolgozás, a digitális beszédfeldolgozás és a digitális méréstechnika.
Mintavételezési eljárás
A számítógépek elterjedésével szükségessé vált a digitális jelfeldolgozás használata. Hogy egy analóg jelet egy számítógépen használjunk, digitalizálnunk kell ezt egy analóg/digitális átalakító (A/D konverter) segítségével.
A digitalizálás általában 2 lépcsőből áll: mintavételezés és kvantálás. A mintavételezéskor a jelek helye egyenlő osztályokra osztódik, majd egyenértékű reprezentatív jelekre cserélődnek, az azonos osztályokban. A kvantálás alatt a reprezentatív jelek értékei egy véges készlet megközelítő értékeit veszik fel.
A kvantálás a digitalizálás azon része, amikor is átalakítja az analóg jel amplitúdó értékeit bináris számokká, amelyeknek alapegysége a bit. A mintavételezés és kvantálás művelete megmutat néhány, a digitalizált jel spektrumában bekövetkező jelentős változást. Ezek a változások nagymértékben függnek a kvantálás pontosságától és a mintavételezés gyakoriságától, amelyek megfelelően illeszkednek a digitalizálás feltételeihez.
Ahhoz, hogy megfelelő mintánk legyen, a Nyquist-Shannon mintavételi elvnek kell teljesülnie. Ez röviden annyit tesz, hogy a mintavételezési frekvenciának nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie, mint a jel sávszélességének kétszerese, feltéve, ha megfelelően van szűrve. (A sávszélesség itt a frekvencia alternatívája.)
A digitál-analóg (D/A) átalakítót a digitális jel analóg jellé való konvertálásához használjuk. A digitális számítógép használata a digitális rendszerekben kulcsfontosságú.
Frekvenciatartomány
Példák a digitalizálásra
Képek digitalizálása
A digitális kép numerikus reprezentációja egy kétdimenziós képnek. Attól függően, hogy a képfelbontás rögzített, a digitális kép lehet vektor vagy raszter típusú.
Raszteres kép
A raszteres képek véges értékek halmaza, azaz képelemek vagy pixelek. A digitális kép állandó számú sor és oszlop pixelt tartalmaz. A pixelek a legkisebb elemek egy képen, amelyek meghatározzák egy pont színárnyalatát. Jellemzően a pixelek a számítógép memóriájában vannak tárolva, mint egy raszteres kép vagy raszteres térkép, egy kétdimenziós tömb kis egész számokból. Ezek az értékek gyakran vannak továbbítva vagy tárolva tömörített formában.Raszteres képeket lehet létrehozni a különböző beviteli eszközökkel és technikákkal, mint például a digitális fényképezőgépek, szkennerek, koordináta-mérőgépek, szeizmografikus profilalkotók, és így tovább. Elő lehet állítani őket tetszőleges nem-képadatokból, mint például a matematikai függvények vagy háromdimenziós geometriai modellek, amelyek a számítógépes grafika részterülete.
Raszterfájlok
A felhasználók akkor érintkeznek a raszteres képekkel amikor digitális fényképezőgépekkel dolgoznak, amelyek több kép formátumot használnak. Egyes digitális fényképezőgépek hozzáférést biztosítanak szinte minden adathoz amit rögzített a kamera, felhasználva egy nyers képformátumot. Az Universal Photographic Imaging Guidelines ( UPDIG) szerint ezek a formátumok akkor használhatók, ha a fájlok a legjobb minőségű képek. Ezek a fájlformátumok lehetővé teszik a fotós számára a legnagyobb szintű ellenőrzést és pontosságot a képek szerkesztésében. Ezek használatát gátolja a védett információk gyakorisága, de voltak már olyan kezdeményezések, mint például az OpenRAW amely befolyásolni próbálta a gyártókat, hogy kiadják ezeket a nyilvántartásokat a nyilvánosságnak. Másik lehetőség lehet a Digital Negative (DNG), egy szabadalmaztatott Adobe termék.
Vektoros kép
Vektoros képek a matematikai geometriából (vektor) származnak. Matematikailag kifejezve a vektor egy irányított szakasz, tehát rendelkezik iránnyal és hosszal. Gyakran előfordul, hogy a raszteres és vektoros elemeket összekapcsoljuk egy kép megszerkesztésénél. Például: egy reklámtábla esetében a szöveg (vektor) és a fényképek (raszter).
Történelem
A korai digitális faxok, mint a kábel kép átviteli rendszer évtizedekkel megelőzte a digitális fényképezőgépeket és a számítógépeket. Az első kép amit szkenneltek, tároltak és digitális képpontokká alakítottak, a SEAC-en (Standards Eastern Automatic Computer) volt megjelenítve. A haladás a digitális képek terén folytatódott az 1960-as években. Projektek folytak többek között a Jet Propulsion laboratóriumnál, az MIT-n, a Bell laboratóriumnál és a Marylandi Egyetemen ahol digitális képeket használtak, hogy korszerűsítsék a műholdképeket, fejlesszék az orvosi képalkotást, a videótelefon technológiáját, a karakterfelismerést és javítsák a fényképek minőségét.
Gyors fejlődése a digitális képalkotásnak azzal kezdődött, hogy kidolgozták a mikroprocesszorokat az 1970-es évek elején, amellyel párhuzamosan előrelépést értek el a tárolási és kijelző technológiákban. A számítógépes axiális tomográfia feltalálása, amely az X-sugarakkal készít egy háromdimenziós tárgy egy „szeletéről” egy digitális képet, nagy jelentőségű volt, az orvosi diagnosztikában. Ugyanakkor az analóg képek digitalizálása elősegítette a régészeti leletek bővítését és helyreállítását és olyan területeken kezdték használni, mint a nukleáris medicina, a csillagászat, a bűnüldözés, a védelem és az ipar.
Hangok digitalizálása
Beszédfeldolgozás
3D tárgyak digitalizálása
Kapcsolódó fogalmak
További információk
- Multimédia alapismeretek[halott link], PDF-jegyzet programozómatematikus hallgatók számára
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.