Ma: félvezetős:CCD, CMOS („p”típusúfélvezetőátmenet, fény hatására töltés alakul ki, annyi pixel, ahány képpont,

világosság értékét kell átalakítani elektromos feszültséggé, „töltéskép”a félvezetőeszköz pixelein)

CCD: (ChargeCoupledDevice) a félvezetőben a potenciálgát csökkentésével-növelésével az egyes pixeleken

felhalmozódott töltést „kiléptetjük”a félvezetőről, a változótöltés egy ellenálláson változófeszültséggéalakul.

A léptetőfeszültség egy háromfázisújel, mely az egymás mellett elhelyezkedőtöltéstárolók potenciálgátját vezérli úgy,

hogy a töltések egy irányba „gördülnek”.

A töltések kiléptetése szerint két típus létezik:

1) LinetransferCCD

2) FrametransferCCD

LinetransferCCD

Előnye: gyors működés

Hátránya: a félvezetőfelület felenem aktív, a felület egységre esőpixel szám kisebb!Minden aktív

fényérzékelőfélvezető mellett található egy azonos felépítésű, de fényre nem érzékeny „tárolóelem”.A

vezérlőórajel hatására minden aktív oszloptöltése eggyel oldalra lép, a töltéskép az átmeneti tárolóba kerül,

ahonnan függőlegesen léptetve, egy sor töltése a vízszintes átmeneti tárolóba lép. Ebből oldalra kiléptetve kapjuk

meg egymás után egy sor pixeljeinek töltését, az „R”ellenálláson feszültséggé alakítva.

FrametransferCCD

A kialakult töltésképet egy, az optikailag érzékeny terület melletti tárolóba léptetik,innen az ismert módszer

szerint léptetik ki a megvilágítással arányos töltéseket.

Előnye: a teljes felület fényérzékelő

Hátránya: kisebb sebességű, mint a linetransferCCDR

A CCD érzékelők egészen 1976-ig csupán fekete-fehér képek készítésére voltak alkalmasak, hiszen csak a fény intenzitását

képesek érzékelni, a színeket nem. Ahhoz, hogy színes képet láthassunk, színszűrőkre (CFA = Color Filter Array = színszűrő

tömb) van szükség, amelyek a fényt színkomponenseire bontják fel. A fejlesztés a Kodak cég egyik mérnökéhez, Bryce E.

Bayerhez fűződik. Ma is a leginkább használatos színszűrők a Bayer-szűrők, melyek a fényt alapszínek, azaz a piros (Red), a zöld

(Green) és a kék (Blue) szerint bontják fel. Némely esetekben az RGB szűrőkön kívül használják még a CYGM szűrőket is, melyek

a fényt a ciánkék, a sárga, a zöld és a bíborvörös színek szerint engedik át.

Minden egyes színszűrő csak a saját színét engedi át, tehát a piros színszűrő csak a piros fényt, a kék színszűrő csak a kék fényt,

a zöld színszűrő pedig a zöld fényt, a többit pedig elnyeli. A különböző színszűrőket egymás mellett helyezik el a képérzékelő

felületén úgy, hogy egy pixel csak egy színkomponenst érzékeljen. A színszűrők egyedi, ismétlődő mintázatában egy 2×2 pixeles

területen a színszűrők elhelyezkedése a következő: R-G-G-B, azaz piros – zöld – zöld – kék. Ebből látható, hogy a pixelek

negyede a kék, negyede a piros és fele a zöld színt érzékeli. Két oka is van annak, hogy a zöld szűrő duplikáltan szerepel.

Egyrészt a kontraszt növelése érdekében kell két egyforma színű szűrőt használni, másrészt ez azért éppen a zöld lett, mert az

emberi szem a zöld színre sokkal érzékenyebb, mint a többire.

Transzformációval egy másik koordináta rendszerbe (síkfrekvencia) transzformálva a kép matematikailag

hatékonyabban ábrázolható, ebből kiindulva adatredukció alkalmazható.

� A diszkrét koszinusz transzformáció (DCT) alkalmas erre a célra

� A képet N x N méretű blokkokra osztjuk (általában 8x8), és ezeken végezzük el a transzformációt, úgy hogy az

NxN blokkba foglalt világosság értékeket, mint mátrixot megszorozzuk a transzformáló (ugyanilyen méretű)

mátrixszal. Külön-külön transzformáló mátrix érvényes a világosságjelre és a színkülönbségi jelekre.

A DCT egyenletei:

A síkfrekvencia a kép síkjának egy tetszés szerinti irányában észlelhető periódikus fényerősség-változásokat

jellemzi, megkülönböztetendő a frekvenciának az időbeli változásokra vonatkozó hagyományos és általunk is

megtartott értelmezéstől.

Az eddig végrehajtott transzformáció veszteségmentes, ebből az eredeti kép veszteségmentesen visszaállítható.

Az elemek értékét normalizálva és egész számra kerekítve (kvantálás) kapjuk az alábbi mátrixot. A mátrix elemeit

ún. cikk-cakk kiolvasással sorba rendezzük, majd futamhossz kódoljuk. (nullák száma, következő érték)

A DC koefficienst külön ábrázoljuk, és kezeljük!

(−6) (0,11) (0,7) (1,3) (1,2) (0,−3) (0,1) (0,−4) (0,1) (0,−1)

(0,3) (1,3) (0,1) (0,3) (1,1) (5,−2) (0,2) (1,−1) (0,−1) (2,1) ΕΟΒ

Ha már csak nullák következnek,akkor „End Of Block”

8x8-as blokkokból négy, egymás mellett helyet foglalót egy blokknak kezelünk, ez a makroblokk a világosságjelre

(16x16). A makroblokkhoz tartoznak a színezetet leíró 8x8-as blokkok, melyek csoportja változó méretű, a

mintavételezésnek megfelelően.

Képen belüli (síkbeli) predikció: a kép pixelei nem függetlenek egymástól, közöttük korreláció van. A környező

képpontokból az aktuális képpont jósolható. A fejlett tömörítő algoritmusok használják!

Képek közötti (időbeli) predikció:

� az aktuális képből és az azt megelőzőből egy algoritmus segítségével kiszámoljuk az elmozdulás mértékét,

irányát.

� Az előző kép és az elmozdulás alapján megjósoljuk az „aktuális” képet.

� A jósolt képet kivonjuk a tényleges aktuális képből, és csak a különbséget és a kiszámolt mozgásvektorokat

visszük át a dekóderbe!

� Jó jóslás-kevés átvitt adat!

� Vevő oldalon az előző képből és az átvitt mozgásvektorokból kiszámítjuk az aktuális képet, majd az átvitt „jóslási

hibát” hozzáadjuk.

� Ha nem tud megfelelő predikciót végrehajtani a kóder, a két kép különbsége kerül átvitelre (DPCM)

� Aszimmetrikus rendszer, a kódernek sok számítást kell végezni, a dekóder már a „kész” mozgásvektor alapján

számítja az aktuális képet!