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ⓘ Bitplane




Bitplane
                                     

ⓘ Bitplane

Il bitplane, bit plane o bit-plane di un segnale discreto digitale è un insieme di bit corrispondenti a una specificata posizione di un bit in ciascuno dei numeri binari che rappresentano il segnale.

Ad esempio, per la rappresentazione di dati a 16 bit si usano 16 bitplane: il primo bit contiene linsieme dei bit più significativi e il sedicesimo quelli meno significativi.

Si può notare che il primo bitplane fornisce riguardo ai valori di un medium i valori più critici per lapprossimazione, anche se sono i più grezzi. Aggiungendo bitplane si ottiene unapprossimazione migliore, ma maggiore è il numero di bitplane e minore è il contributo di ciascun bit aggiuntivo al risultato finale.

Se un bit del n -esimo bitplane di un insieme di dati con m bit vale 1, esso contribuisce per un valore pari a 2 exp ⁡ m − n {\textstyle 2\expm-n}, altrimenti non contribuisce affatto. Pertanto i bitplane possono fornire metà dei valori del precedente bitplane.

Per esempio, nel valore a 8 bit 10110101 ovvero 181 in decimale i bitplane funzionano come segue:

Il termine bitplane è talvolta usato come un sinonimo di bitmap. Tuttavia, da un punto di vista tecnico, bitplane fa riferimento alla posizione dei dati in memoria, mentre bitmap si riferisce ai dati stessi.

Un aspetto interessante nelluso dei bitplane è determinare se rappresentano del rumore casuale oppure uninformazione significativa. Un metodo per determinarlo è confrontare ciascun pixel X,Y con tre pixel adiacenti sul piano, ovvero X-1,Y, X, Y-1 e X-1,Y-1. Se il pixel ha un valore identico in almeno due dei tre pixel adiacenti allora non rappresenta rumore. Un bitplane è considerato "rumoroso" se ha una percentuale compresa tra il 49% e il 51% dei pixel rappresentanti rumore.

                                     

1.1. Applicazioni Formati di file multimediali

Per esempio nella codifica di suoni in formato PCM il primo bit del campione indica il segno della funzione, ovvero metà dellintera gamma di valori di ampiezza, mentre lultimo bit definisce il valore preciso. Cambiare i bit più significativi introduce una maggiore distorsione rispetto al cambiamento di quelli meno significativi.

                                     

1.2. Applicazioni Grafica bitmap

Molti personal computer del passato, in particolare si ricordano Commodore Amiga e Atari ST, utilizzavano il formato bitplane per rappresentare la grafica sui monitor, a differenza del più comune formato a pacchetto. Questo permetteva di eseguire manipolazioni di immagini usando operazioni sui bit tramite hardware dedicato in particolare un chip blitter e effetti quali il parallax scrolling.

                                     

1.3. Applicazioni Stima del movimento video

Alcuni algoritmi di valutazione del movimento nei video possono essere ottenuti usando i bitplane dopo lapplicazione di un filtro che trasforma le caratteristiche salienti dei contorni in valori binari. Il vantaggio è che si possono ottenere buone approssimazioni nelle operazioni di correlazione con costi minimi in termini di calcoli necessari. Per esempio le convoluzioni possono essere ridotte a combinazioni di operazioni di shift e manipolazioni di singoli bit, facilmente gestibili dallhardware dei microprocessori.

                                     

1.4. Applicazioni Programmi

Molte librerie software di elaborazione grafica possno suddividere unimmagine in bitplane. Per esempio strumenti quali Palmarith di Netbpm e Convert di ImageMagick possono essere usate per generare bitplane.