Муҳаммад ал-Хоразмий номидаги

Ўзбекистон Республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини ривожлантириш вазирлиги


Муҳаммад ал-Хоразмий номидаги
Тошкент ахборот технологиялари университети

Телевизион технологиялар факультети

Аудиовизуал технологиялар кафедраси

“Рақамли ахборотларга ишлов бериш” фанидан

КУРС ИШИ
Мавзу:


Бажарди: ____________ гуруҳ талабаси __________________________
Текширди: ____________________

Тошкент - 2020

Ўзбекистон Республикаси ахборот технологиялари ва коммуникацияларини ривожлантириш вазирлиги

Муҳаммад ал-Хоразмий номидаги

Тошкент ахборот технологиялари университети

Кафедра________________________

Йўналиш _______________________

Курс ишини тайёрлаш бўйича

ТОПШИРИҚ
Талаба ___________________________________________________________
Раҳбар (ўқитувчи) _________________________________________________
Курс ишининг мавзуси _____________________________________________
Дастлабки маълумотлар ____________________________________________
Кўриладиган саволлар рўйхати _______________________________________
__________________________________________________________________
График маълумотлар рўйхати ________________________________________
__________________________________________________________________
Топшириқ берилган вақти _______________________
Раҳбар (ўқитувчи) _______________________________ ________
^(имзо)

Топшириқни қабул қилдим _______________________ ________

^(имзо)

МУНДАРИЖА

Кириш .......................................................................................................	4
1. Рақамли тасвир тушунчалари .............................................................	5
2. Тасвир энергияси......................................................................	11
3. Фойдаланилган дастурий воситалар ..................................................	14
4. Дастурий таъминотни яратиш технологияси ......................................	16
5. Дастур асосида олинган натижаларни тадқиқ қилиш ........................	19
6. Хулосалар ...............................................................................................	22
Фойдаланилган адабиётлар ......................................................................	23
Иловалар .....................................................................................................	24

Кириш

Замонавий ахборот технологияларининг тараққиёти ҳозирги куннинг муҳим бўлаги бўлиб қолди. Албатта, айни кунларда компьютер техникаси ва ахборот технологияларидан фойдаланмаётган бирор киши ёки бирор ташкилотни топиш қийин. Инсониятнинг эволюцион ривожланиши ва ҳозирги цивилизациянинг маъно-моҳиятини кузатиб, башорат қилиш мумкинки, яқин келажакда компьютер техникалари ва технологиялари кириб бормаган бирор хонадон ёки ташкилот қолмайди. Бундай ҳолат ўз навбатида инсоният олдига қатор вазифаларни қўядики, уларни ўз вақтида ҳал этиш зарур бўлади. Хусусан, ахборотлар оқимини қайта ишлаш, жиловлаш ҳамда турли иш фаолиятлари билан боғлиқ масалаларни компьютерлаштириш (автоматлаштириш) ни йўлга қўйиш жуда муҳимдир.

Компьютер ва ахборотлар технологиялари тўғрисида гап кетганда албатта ахборотларни қайта ишлаш усуллари тўғрисида мутахассислар кўп тўхталишади. Унда ахборотларнинг турлари алоҳида эътиборга олинадики, турли ахборотларни турлича усуллар ёрдамида қайта ишланади. Яъни компьютер хотирасидаги ҳар қандай ахборотни бир хил усул (ёки йўналиш) асосида қайта ишлаб бўлмайди.
Ҳозирги кунда компьютерлардаги ахборотларни асосан 3 хил тоифага бўлиш мумкин. Булар – матнли, тасвирли ва овозли. Ҳозирги пайтларда уларнинг ичида хажм ва миқдор жиҳатдан энг кўп тарқал(аёт)ган ахборотлар бу – тасвир кўринишидаги ахборотлардир. Таъкидлаш керакки, тасвирли ахборотларга рақамли тасвирларни ҳам киритиш мумкин. Шундай экан тасвирли ахборотларни қайта ишлаш масалалари ҳозирги кунда энг долзарб масалалардан бири деб аташга ҳақлимиз.
Таъкидлаш керакки, тасвирларни қайта ишлаш усуллари ёрдамида, қаралаётган тасвирнинг ўзига хос хусусиятлари (белгилари) аниқланади. Аниқланган хусусиятлар ёки белгилар бизга айнан шу тасвир тўғрисида илмий хулосалар ясашимизга имкон яратади.
Ушбу курс ишида “Тасвирнинг манба белгиларини аниқлаш алгоритмлари ва дастурини ишлаб чиқиш” мазусидаги масалани ҳал этиш кўзда тутилган. Таъкидлаш керакки, тасвирларни қайта ишлаш ва уларнинг ўзига ҳос белгиларини аниқлаш орқали тасвирдаги объект ҳақида хулосалар қилиш, хусусан тасвирларни таниб олиш каби масалалар ҳал этилади. Бун каби масалалар ҳозирги кунда ривожланиб бораётган интеллектуал тизимлар ривожида муҳим аҳамият касб этади.
1. Амалий дастурлаш тиллари

Реал шароитда тасвирлар асосан қоғозларда ифодаланади. Шунингдек, кўзимиз билан кўраётганимиз – турли объект ва манзаралар ҳам миямизга гўёки видеотасвирлар кетма-кетлигида намоён бўлади. Реал тасвирларни компьютер хотирасига олиш, яъни рақамли шаклга ўтказиш учун нималар қилиш керак, деган савол туғилиши табиий. Бунинг учун турли услублардан фойдаланиш мумкин. Улар билан қуйида танишамиз.

1) Дастур пакетлари ёрдамида (масалан MS Paint, Photoshop ва ш.к.) турли рақамли тасвирларни ҳосил қилиш мумкин. Бунда фойдаланувчи ўзи ҳоҳлаган тасвирни чизиш ва файлга сақлаш орқали рақамли тасвирни яратиб олиши мумкин (1.1, 1.2-расмлар).
2) Амалий дастурлаш тиллари ёрдамида (масалан, Delphi, C++ ва ҳ.к) рақамли тасвирларни ҳосил қилиш мумкин (1.3-расм).
3) Сканер қурилмалари ёрдамида қоғозларда ифодаланган тасвирларни компьютер хотирасига олиш мумкин (1.4-расм).
4) Компьютерга уланган камералар (масалан, Веб-камера) ёрдамида (видео)тасвирларни компьютер хотирасига олиш мумкин (1.5-расм).
5) Рақамли фотоаппаратлар ёрдамида олинган тасвирларни компьютер хотирасига олиш мумкин (1.6-расм).
Ҳозирги замонавий компьютерларда график режим асосан RGB ранг системада ишлайди. Унда битта пикселда учта ранг (R-қизил, G-яшил, B-кўк) аралашмасидаги ранг қиймати бўлади. Унда мумкин бўлган ранглар сони 256³=16777216 тага етади. Бу режим жонли табиатдаги кузатилган ранглардан қолишмайдиган тасвирни сақлаш, ишлов бериш ва узатиш имконини беради. Ҳар қандай рангни учта асосий бўлган - қизил, яшил ва кўк рангларнинг аралашмаси ёрдамида тасвирлаш мумкин. Агар биз 3 байт ёрдамида нуқтанинг рангини кодлаштирмоқчи бўлсак, унда 1-байт қизил, 2-байт яшил, 3-байт эса кўк рангни ифодалайди. Рангли тўпламнинг байт қиймати қанчалик катта бўлса, мазкур ранг шунчалик аниқ ва равшан бўлади.
RGB ва бошқа ранг системаларининг хусусиятлари билан кейинги бўлимларда кенгроқ танишамиз.
Энди, рақамли тасвирнинг бевосита компьютер хотирасида қандай кўринишда сақланишини кўриб чиқамиз. Бизга маълумки, компьютерларнинг ясси экранларида тасвирлар асосан икки ўлчовли (2D) массив (ёки матрица) шаклида ифодаланади. Икки ўлчовли тасвирни иккита координаталар ўқига жойлаш мумкин. Бунда фақат y координата ўқининг ўсиши юқоридан пастга қараб ўзгаради. Демак, бу ҳолда координаталар боши матрицанинг чап юқори бурчагида жойлашади. Тасвирнинг эни – w ва бўйи – h каби ифодаланиб, улар матрицанинг устунлари ва қаторлари сонини ифодалайди (1.7-расм).
Матрицанинг элементларида тасвир рангига мос қиймат сақланади. Ранг қиймати сақланадиган жойни пиксел (Pixel) деб ҳам юритилади. Демак, пиксел деганда энг кичик тасвир нуқтаси (ёки бўлаги)ни тушуниш мумкин. Буни янада соддароқ тушунишингиз учун қуйидаги ҳолатни кўз олдингизга келтиринг.
Айтайлик, сизнинг қўлингизда қоғоз шаклидаги бирор сурат ва қайчи бор. Сиз қайчи билан қўлингиздаги суратни энлаб ва бўйлаб шундай майдалангки, уни бошқа яна майдалаб қирқишингизни иложи бўлмасин. Ана ўша энг кичик қоғоз бўлагини “пиксел” сифатида қарашингиз мумкин. Майдаланган қоғоз бўлакчаларига эътибор берсангиз фақат бир хилдаги рангни кўрасиз. Демак, рақамли тасвирлар пикселида фақат битта ранг қиймати жойлашади. Бирор координатадаги пискелни каби ифодалаш мумкин.
Шу ўринда, “Мегапиксел” (Мп) тушунчасини изоҳлаб ўтсак. Мега – бу миллион деган маънони беради. Масалан, 1 Мегапиксел ўлчовимиз 1 млн. та пиксел дегани. Мисол учун тасвиримизнинг ўлчами 1920×1200 ҳажмда бўлса, у ҳолда бу тасвирнинг пикселлардаги ҳажми 2,3 Мп бўлади. Яъни, бунда тасвирнинг эни 1920 та пиксел (ёки нуқта), бўйи эса 1200 та пиксел, жами пикселлар сони 1920×1200=2304000 та пискелга тенг бўлади ва ҳ.к. Турли рақамли тасвирлар билан боғлиқ қурилмалар, хусусан, фотоаппаратларнинг асосий техник хусусиятлари уларнинг битта кадрга (ёки матрицага) қанча пикселларни сиғдира олиши билан баҳоланади. Яъни, битта кадрда қанчалик кўп пикселларни ўзида қамраб олса, ана ўша фотоаппаратнинг тасвирлар сифати юқори бўлади.
Таъкидлаш керакки, пикселлардаги ранг қийматлари ахборот ўлчов бирликларидан бўлган 1 байтҳисобида ўлчанади. Яъни, пикселлардаги ранг қийматлари 0÷255 оралиғидаги қийматлардан бирига тенг бўлади. Бунда ранглар 0 дан 255 гача тўқ рангдан очариб бориши кузатилади.
Агар тасвир рангли бўлса, юқорида таъкидлаганимиздек, битта пикселда учта ранг (Red-қизил, Green-яшил, Blue-кўк) аралашмалари мавжуд бўлиб, уларнинг ҳар бири 0÷255 оралиғида тусланади. Агар тасвир кулранг (ёки нимранг; ингл.“Grayscale”) бўлса, у ҳолда пикселдаги ранг қийматлари фақат битта ранг компонентидан иборат бўлиб, у 0÷255 оралиғида, яъни қора (0)дан оқ (255)гача бўлган ранглардан иборат бўлади. Кулранг тасвирлар ҳозирги кунда маиший ҳаётимизда деярли учрамайди. Лекин, уларни олдинроқ, яъни бир неча ўн йиллар олдин кўп учратганмиз. Масалан, олдинги (эски) телевизорларимиз ҳозиргидек рангли эмас, кулранг (одамлар тилида оқ-қора дейилган) бўлган, шунингдек, фотосуратлар ҳам худди шундай бўлган ва ҳ.к.
Кулранг тасвир (юз тасвири)нинг бир бўлагини катталаштирилган ҳолати ва ундаги пикселларда ранг қийматларининг намуна кўринишини 1.8-расмда кўришингиз мумкин.
1.1-расм. MS Paintда рақамли тасвир ҳосил қилиш.

1.2-расм. Photoshopда рақамли тасвир ҳосил қилиш.

1.3-расм. Delphi дастурлаш тилида рақамли тасвир ҳосил қилиш.

1.4-расм. Сканер қурилмаси ёрдамида рақамли тасвир қабул қилиш.

1.5-расм. Веб-камера ёрдамида рақамли тасвир қабул қилиш.

1.6-расм. Фотоаппарат ёрдамида рақамли тасвир ҳосил қилиш.

1.7-расм. Икки ўлчовли координаталар ўқи бўйича
тасвир матрицасининг кўриниши.

1.8-расм. Кулранг (юз) тасвири бўлаги ва ундаги пиксел ранг қийматлари.

Рангли тасвирларнинг ҳар пиксели учун энг камида 2 бит керак. Ҳар бир пикселда ранг чуқурлиги 16 бит бўлган (65536 рангли) тасвир HighColor номини, ҳар бир пикселида 24 бит бўлган (16,7 млн. рангли) тасвир TrueColor номини олган. Компютерларнинг график тизимларида ҳар бир пиксел 32,44 ва ундан кўп бит бoлган тасвирлардан ҳам фойдаланилади.
Рангли тасвир уч матрица (қизил, яшил ва кўк ранглар учун) ёрдамида, ёки ҳар бир ранг учун маълум битларни ажратган ҳолда бир матрица ёрдамида сақланиши мумкин. Маълумки, ёритилганлик даражасининг бир-биридан фарқи 1 фоиздан кам бўлса, у ҳолда буни одамнинг кўзи одатда сеза олмайди. Шунинг учун рангли тасвирларни сақлашда уни ҳар бир пикселининг ранги учун бир байт ажратиш етарли. Аммо фойдаланиш мумкин бўлган натижаларга эришиш учун рангли тасвирнинг ҳар бир пикселини хотирага жойлаштиришда бир байт ахборотни ишлатиш етарли. Бу ҳолда икки хил рангнинг ҳар бири учун 3 бит ва учинчи рангни бериш учун 2 бит зарур. Математик нуқтаи назардан, айрим ҳолларда рангли тасвирни уч ўлчамли векторлар матрицаси сифатида қараш қулай.

2. Тасвир энергияси