Digitalizace

Autor: Martina Snížková

Klíčová slova: digitalizace, transformace

Synonyma: převod do digitální podoby

Související pojmy:

nadřazené:

podřazené: digitalizace textu, digitalizace obrazu, digitalizace zvuku

Definice

"Digitalizace je převod analogového spojitého signálu do diskrétní digitální (číselné) formy a umožňuje zpracování signálů počítačem." [1, s. 556]

Digitalizace textu

"Text se obvykle charakterizuje jako obsahově a formálně ucelený, uzavřený a spojitý útvar skládající se ze znaků abecedy či jiné znakové soustavy. Za součást textu lze považovat i obrazy, které text doplňují, rozšiřují či obohacují." [2, str. 57-58]

Textový dokument lze do digitální podoby převést třemi způsoby. Prvním a nejjednodušším způsobem je přepis textu do počítače, který provedeme pomocí klávesnice. Touto metodou lze převést i jednoduché tabulky a grafy, které jdou v textových editorech vytvořit.

Druhým způsobem je skenování stránek dokumentu, kdy se dokument pouze naskenuje a dále se neupravuje. K tomuto způsobu digitalizace již potřebujeme mít i příslušný skener, který dokáže zhotovit digitální kopii dokumentu v patřičné kvalitě. Kvalita skeneru se měří v DPI což je anglická zkratka pro - dots per inch, česky - bodů na palec (1 palec = 2,54 cm). Tato hodnota tedy udává, kolik obrázkových bodů (pixelů) se vejde na jeden palec. Samozřejmě platí, že čím větší DPI, tím lepší kvalita obrazu. Samotná digitalizace tedy probíhá skenováním jednotlivých stran nebo dvoustran dokumentu, přičemž se jednotlivé strany ukládají je formátech JPEG, PNG, TIFF, PDF, GIF, apod. Abychom docílili lepší ucelenosti zdigitalizovaného dokumentu, můžeme jednotlivé stránky převést na jeden soubor pomocí softwarů jako jsou DjVu, lit, apod.

Třetím způsobem digitalizace je opět skenování stránek ovšem s následným převodem grafických znaků na písmena. To nám umožní tzv. OCR (Optical Character Readers, Optical Character Recognition; česky: optické čtení/rozpoznávání znaku). Tímto způsobem lze převádět jak tištěné tak i rukopisné znaky, což je výhodou tohoto softwaru.

Digitalizace obrazu

"Obraz je, pokud nejde o umělecký obraz či o uměleckou fotografii, více či méně zdařilou kopií reálného světa."[2, 59]

Digitalizace obrazu se provádí pomocí skeneru a jelikož obraz je dvojrozměrný objekt, používá se metoda vzorkování (převod spojitého signálu na nespojitý - tvar amplitudových modulových vzorků) obrazu v matici AxB bodů. Následuje kvantování spojité jasové úrovně každého vzorku do X intervalů. Je logické, že čím jemněji provádíme vzorkování a kvantování, tím získáme lepší kvalitu obrazu. Důležitými faktory jsou: určení intervalu vzorkování a výběr vzorkovací mřížky.

"Interval vzorkování je vzdálenost mezi nejbližšími vzorkovacími body v obraze a se musí volit tak, aby byl menší nebo rovný polovině rozměru nejmenších detailů v obraze. Při zpracování obrazů je rozumné vzorkovat alespoň 5-krát jemněji než je teoretická mez daná vzorkovací větou (Shannonovou větou o vzorkování)."[5]

Výběr vzorkovací mřížky – vzorkovací mřížka je plošné uspořádání bodů při vzorkování. Většinou se pro vzorkování používá mřížka, složená z pravidelných mnohoúhelníků, tím je počet možností omezen na tři: rovnostranné trojúhelníky, čtverce (nejvíce používané) nebo pravidelné šestiúhelníky.

Soubor:Vzorkovani.jpg * obrázek[5]

Digitalizace zvuku

"Fyzikální podstatou zvuku jsou zvukové vlny, které vznikají nepravidelným i pravidelným kmitáním částic vzduchu nebo nějakého kontinuálního prostředí. Lidský sluchový orgán je schopen vnímat mechanické vlnové rozruchy v přibližných frekvenčních mezích 16 Hz – 16 kHz, pokud je jejich intenzita dostatečně veliká. Tuto výseč slyšitelných vlnových dějů označujeme jako zvuky." [2, str. 61-62]

Pro zvuk jsou charakteristické dva druhy parametrů: Statické prvky, mezi které patří například výška, barva, hlasitost a prostorové rozložení zvuku a dynamické prvky, které určují změny statických prvků v čase

"Převod zvuku do digitální soustavy vyžaduje rychlé měření definovaných hodnot vždy po určitém konstantním časovém intervalu. Měření probíhá velkou rychlostí a nazývá se vzorkováním." [2, str. 62] "Při vzorkování se měří hodnota analogového signálu a v pravidelných intervalech se zapisuje. Kvalita uloženého digitálního obrazu zvuku závisí na frekvenci vzorkování a množství informací uložených pro jeden vzorek." [4] "Platí, že čím menší jsou časové intervaly mezi měřením statických a dynamických hodnot při převádění analogového zvuku do digitální soustavy, tím je výsledný zvuk kvalitnější." [2, str. 63] Například snížíme-li frekvenci vzorkování, pak se eliminují vyšší tóny, nebo zmenšíme-li velikost vzorku objeví se v nahrávce šum.

Provádíme-li digitalizaci zvuku za pomoci počítače, převod z analogové do digitální podoby nám zajistí zvuková karta (provádí převod stejně jak je výše popsáno), přičemž na kvalitě této karty závisí i kvalita výsledného záznamu. jelikož výsledný digitální záznam obsahuje objemná data, velmi často se používá nějaký kompresní formát ke zmenšení objemu dat. Nejčastěji používaný je formát MP3 který má výborné výsledky u hudebních souborů ale s mluvenou řečí už je na tom o něco hůře. Další kompresní formáty jsou např.: WAV, WMA, AAC, AMR, apod.

Použité zdroje:

1. ABRAHÁMOVÁ, Jitka, et al. Všeobecná encyklopedie ve čtyřech svazcích : 1 a/f. 1. vydání. Praha : Nakladatelský dům OP, 1996. 787 s. ISBN 80-85841-31-2.

2. CEJPEK, Jiří. Informace, komunikace a myšlení. 2. přepracované vydání. Praha : Karolinum, 2005. Digitalizace textových, obrazových a zvukových dokumentů, s. 233. ISBN 80-246-1037-X.

3. PRAKS, Vítězslav; PRAKSOVÁ, Tereza. Logo: České Texty Elektronicky ! [online]. 1999, 17. 04. 2002 [cit. 2010-06-13]. O digitalizaci textů. Dostupné z WWW: <http://cte.cuni.cz/otextech.htm>.

4. KOCIÁN, Aleš. Digitalizace a přehrávání zvuku na PC [online]. 2001 [cit. 2010-06-25]. Dostupné z WWW: <http://www.fi.muni.cz/usr/jkucera/pv109/2001/xkocian.htm>.

5. LINKA, Aleš. Zpracování obrazu a jeho statistická analýza : Digitalizace obrazu [online]. 2004 [cit. 2010-06-28]. Dostupné z WWW: <http://e-learning.tul.cz/cgi-bin/elearning/elearning.fcgi?ID_tema=67&ID_obsah=1176&stranka=publ_tema&akce=polozka_vstup>.