Bitové roviny – applet

Následující aplet ukazuje reprezentaci bitmapového obrazu v tzv. bitových rovinách. Jedná se o šedotónové osmibitové obrazy, tedy bitových rovin je vždy osm. Jednou možností je zobrazení přímého rozkladu jednotlivých pixelů, druhou možností je pomocí Grayova kódu (viz teorie).

Ovládání apletu

Na levé straně je zobrazen originální obrázek, který je možno vybírat z menu v prostřední části. Na pravé straně máme obrázky ukazující jednotlivé bitových rovin. Klikáním na tlačítka Předchozí a Následující se posouváme po bitových rovinách. Je možné přepínat mezi variantou „obyčejných“ bitových rovin a bitových rovin vyjádřených v Grayově kódu.

Teorie

Každý pixel v osmibitovém šedotónovém obrazu vlastně znázorňuje osmibitové binární číslo. Bitová rovina „0“ pak vzniká tak, že ze všech pixelů vezmeme pouze nejvýznamnější bit a zobrazíme je jako monochromatický obraz (tj. černá nula, bílá jednička). Ostatní bitové roviny vznikají analogicky. Nejméně informace nesou nejméně významné bity, tj. rovina č. 7, která také často mívá šumový charakter. Toho se využívá mj. třeba při vkládání tajných dat do obrazu, kdy změna v této rovině není vizuálně patrná.

Kromě tohoto „obyčejného“ způsobu konstrukce bitových rovin existuje ještě alternativní, s využitím tzv. Grayova kódu. Tato varianta binárního kódu je vymyšlená tak, že dvě dekadická čísla lišící se o jedna mají v Grayově kódu změnu pouze v jediném bitu. Nač to? Lze toho využít třeba u komprese obrazů, kdy se komprimují jednotlivé bitové roviny kódováním délky běhu (RLE). Grayův kód u většiny obrazů produkuje rozsáhlejší oblasti se stejnou hodnotou (nula či jedna), což RLE zužitkuje a dosahuje vyššího kompresního poměru. Tato vlastnost je patrná v apletu.


(c) 2015 Jiří Křivánek, Pavel Rajmic, Ústav telekomunikací, FEKT, VUT v Brně