الصفحات الاولى:

ضغط الصورة كسوريا بالاعتماد على التقنية العشوائية == Fractal Image Compression Based on Entropy Technique

اسم المؤلف: دعاء يونس عباس الطائي

اسم المشرف: جميلة حربي سعود العامري

الموضوع العام: علوم الحاسبات

السنة: 2014

الموضوع الدقيق: علوم الحاسبات

الدرجة: ماجستير

الجامعة: الجامعة المستنصرية - كلية العلوم - قسم الحاسوب

اللغة: الانكليزية

مكان الجامعة: بغداد

الصفحات الاولى:

المستخلص: ضغط البيانات اصبح مسالة مهمة لخزن المعلومات والارسال ويستخدم بصورة خاصة في قاعدة بيانات مكونة من عدد كبير من الصور الرقمية المفصلة حيث ان الصورة هي عبارة عن تمثيل رقمي. ضغط الصور ببساطة يدل على تقليل هذه البيانات الرقمية بواسطة استخدام خوارزميات مختلفة لذلك مؤخرا الصور تضغط باستخدام خوارزميات ضغط الصور الكسورية وبالاعتماد على الكسوريات (fractals( تعتبر خوارزميات ضغط الصور الكسورية هي خوارزميات من نوع فاقدة لبيانات (lossy) الصور الرقمية. تضغط الصورة كسوريا بسبب اعتمادها على حقيقة ان اجزاء من الصورة غالبا ما تشابه اجزاء اخرى من نفس الصورة لذلك فان هذه الخوارزميات تكون ملائمة اكثر للصور النسيجية والصور الطبيعية. بسبب امتلاك الخوارزميات الكسورية لبعض الخصائص المرغوب بها مثل قدرة التحليل المستقلة وسرعة اعادة الترميز. فان خوارزميات ضغط الصور الكسورية نالت اهتمام كبير من قبل الوحدات البحثية. بالرغم من كل هذه النجاحات المتقدمة الا ان طول وقت الترميز في مرحلة الضغط يبقى العائق الاساسي لهذه الخوارزمية بسبب ان معظم الوقت في مرحلة الضغط يصرف حول ايجاد افضل مطابقة بين المديات (srange) والمجالات (sdomain) اي ايجاد المناطق المتشابهة في الصورة. في هذه الرسالة سوف نقدم تقنية جديدة لتقليل تعقيدات مرحلة الضغط والمحافظة على كفاءة الصورة المسترجعة باستخدام التقنية العشوائية. في هذه التقنية المقترحة, سوف نقسم الصورة المراد ضغطها باستخدام تقنية الشجرة الرباعية quad tree)) الى مديات ومجالات مختلفة الحجم فيما بعد يتم حساب قيمة العشوائية لكل مدى ومجال اذا كان فرق العشوائية بينهما اقل من مقدار عتبة العشوائية (ɛ) الذي يكون ضمن قيم تتدرج من 0.1الى 0.9 فالمجال ينظم لمستودع المجالاتdomain pool) ) لهذا البحث في مستودع المجالات لكل مدى سوف يقل حيث يتم تكوين مستودع المجالات الجديد المتقلص الحجم بالاعتماد على القيمة العشوائية لكل مجال لذلك كل مدى سوف يقارن فقط مع المجالات التي تحقق الشرط ) مستودع المجالات الجديد المتقلص الحجم ) بدلا من المقارنة مع كل المجالات كما في خوارزمية البحث الكلي لهذا الحسابات في مرحلة الضغط المقترحة سوف تكون قليلة والوقت سوف يسرع. في النهاية, استخدام طريقة تقطيع الشجرة الرباعية في التقنية العشوائية المقترحة ساعدنا في تسريع وقت الضغط حيث كما نعرف ان طريقة تقطيع الشجرة الرباعية تسرع مرحلة الضغط حيث ان النتائج الاختبارية في جداول المقارنة المعروضة في الفصل الرابع والتي تتضمن 10 صور رمادية وملونة حجمها 256 ×256 تشير ان الخوارزمية المقترحة تسترجع الصور بوقت ضغط اسرع مثال على ذلك وقت الضغط لصورة لينا تناقص من 2650 ثانية باستخدام خوارزمية الضغط الكلي ليكون431.81 ثانية باستخدام الخوارزمية المقترحة وباستخدام نفس متغيرات مرحلة الضغط وفي حالة قيمة مقدار التداخل (step size) هي 1 كذلك نسبة الضغط والكفاءة لصورة لينا باستخدام الخوارزمية المقترحة هي 10.565 , 30.181 dB على التوالي هذا يعني ان الخوارزمية المقترحة ايضا تحقق كفاءة جيدة للصورة المسترجعة مع نسبة ضغط مقبولة | Data compression has become an important issue for information storage and transmission. This is especially true for databases consisting of a large number of detailed digital images whereas digital images are the numerical representations. Image compression simply refers to reduce this numerical data by using various algorithms so recently images can be compressed using fractal compression algorithm. Based on fractals, fractal image compression is a lossy compression algorithm for digital images. Because fractal image compression relying on the fact that parts of an image often resemble other parts of the same image in other words its is based on the self - similarities property in images so fractal image compression algorithm is best suited for textures and natural images. Due to some desirable properties like resolution independence and fast decoding, fractal image compression has received much attention from the research community. Despite the advances made, the long computing times in the encoding stage remain the main drawback of this algorithm since most of the time during encoding stage is spent for finding the best matching pair of range - domain block (finding the regions with high self - similarity). In this thesis, new technique will be presented to reduce the complexity of the encoding stage and keeping quality of the reconstructed image using the entropy technique. In the proposed entropy technique, the image will be partitioned using quad tree partitioning into range and domain blocks of different sizes after that the entropy values of range and domain blocks will be calculated for determining size of the domain pool since if the difference between the entropy values of range and domain blocks lesser than entropy threshold (ɛ) that ranged from 0.1 to 0.9 values then this domain block will belong to the domain pool because that the domain pool search for each range block will be reduced since the new reduced domain pool is formed based on entropy value of each domain block so that range block is compared only with domain blocks that satisfy the condition (i.e., reduced domain pool) instead of all the domain blocks as in full search algorithm then calculations of the proposed encoding stage will be little and the time will be speeded. Ultimately, using quad tree partitioning in entropy technique assisted in speeding the encoding time since where the experimental results in comparing tables that shown in chapter four which include 10 grey scale and color images of size 256 × 256 indicate that the proposed entropy technique combined with quad tree partitioning reconstructed the images with faster encoding time for example the encoding time of Lenna image decreased from 2650 sec in full search algorithm to be 431.80 sec by using the proposed entropy algorithm under the same encoding parameter values for step size is 1 as well as the compression ratio and quality of Lenna image using entropy technique are 10.565 and 30.038 dB respectively while in full search algorithm were 13.058 and 31.181 dB respectively this means that the proposed entropy algorithm also it achieves good quality of the reconstructed images with acceptable compression ratio

اسم المؤلف: لينا طارق جميل

اسم المشرف: قيس جميل لطيف

الموضوع العام: علوم الجو

السنة: 2014

الموضوع الدقيق: علوم الجو

الدرجة: ماجستير

الجامعة: الجامعة المستنصرية - كلية العلوم - قسم علوم الجو

اللغة: العربية

مكان الجامعة: بغداد

الصفحات الاولى:

المستخلص: ان العديد من اشكال الحياة على اليابسة تعتمد على المياه العذبة والتي هي مصدرها الامطار. تعد الامطار من العناصر الجوية المهمة وهي في الوقت نفسه من اكثر العناصر تغيرا من ناحية المكان والزمان. وبسبب التغيرات التي طرات على مناخ الارض ولاسيما في النصف الثاني من القرن الماضي وبدايات القرن الحالي، فقد تغيرت انماط الهطول على سطح الكرة الارضية واصبحت الكثير من المناطق تعاني من قلة موارد المياه بل ان العديد منها اصبح جافا تماما وتحول الى صحارى قاحلة. لهذه الاسباب ازداد الاهتمام بالدراسات المناخية وبالاخص تلك المتعلقة بالامطار. في هذا البحث تم تحليل ودراسة حالات الهطول الحملي في العراق وقد اختيرت ثماني حالات دراسية لغرض العرض والمناقشة اربعة منها تضمنت قيم اربعة اوقات للامطار الحملية والمتغيرات الانوائية ذات العلاقة لايام منفردة واربعة حالات دراسية لقيم المجموع اليومي للامطار والمتوسط اليومي للمتغيرات الانوائية ولحالات مطر استمرت لاكثر من يوم. كما تضمن البحث بعض المؤشرات الاحصائية للامطار الحملية في العراق لفترة 35 سنة.دلت المؤشرات الاحصائية على وجود منحى بزيادة الامطار الحملية في العراق خلال جميع الاشهر المطرية باستثناء شهر اذار حيث كان هنالك تناقص طفيف. كما بينت النتائج العدد الكلي لحالات الامطار الحملية لكل شهر خلال فترة 35 سنة بان الاشهر كانون الثاني وشباط واذار امتازت باكبر عدد من حالات الامطار الحملية حيث بلغ العدد اكثر من 350 حالة خلال كل شهر من هذه الاشهر خلال فترة 35 سنة وان السنوات 2011 و2012 و2013 امتازت باكبر مجموع السنوي لعدد ايام الامطار الحملية لكل سنة حيث بلغ عدد الايام اكثر من 95 يوم في السنة.نتائج تحليل حالات الامطار الحملية بينت بان المصادر الرئيسية للعواصف المطرية الحملية في العراق والمناطق المجاورة هما منخفض البحر الابيض المتوسط والمنخفض السوداني فوق منطقة البحر الاحمر. وقد لوحظ من خلال النتائج حالات حدوث عواصف مطرية من هذين المصدرين في نفس اليوم وتندمج هذه العواصف خلال تقدما باتجاه العراق مسببة امطار غزيرة قد تصل الى اكثر من 150 مليمتر في اليوم. اما بالنسبة للمتغيرات الانوائية فقد وضحت النتائج ان حالات المطر الحملي سببها وجود منخفض جوي او اكثر من منخفض وكلما تعمق المنخفض وازدادت شدة انحدار الضغط فيه كلما ازدادت شدة الامطار. اضافة لذلك فان وجود حركة هواء باتجاه الاعلى وتوفر طاقة كامنة حملية تعتبر من العوامل الرئيسية التي تتطلبها عملية تكون الامطار. ولقد وجد بان الطاقة الكامنة تتوفر من مصادر عديدة هي البحر الابيض المتوسط والبحر الاحمر وبحر العرب. اما مؤشر الرفع فقد دل على وجود حالة عدم استقرارية اثناء تكون العاصفة المطرية وكلما انخفضت قيمة هذا المؤشر كلما ازدادت شدة الامطار.كما بينت النتائج ان اغلب حالات الامطار الحملية تحدث خلال ايام منفردة وفي بعض الاحيان تستمر الامطار لاكثر من يوم وخصوصا عند تتكون عواصف متتابعة. كما لوحظ بوجود حالات لتكون عاصفتين من مصدرين تندمج لتكون عاصفة امطار غزيرة خلال تقدمها باتجاه العراق. | Many forms of land - based life depend on fresh water, which comes from rain. Rain is the one of most important meteorological parameter and the most parameter that varies in space and time. Because of the climate change of the Earth that occurred particularly during the second half of the past century and beginning of this century, the precipitation patterns have been change and many areas have been suffering from water recourses shortage, and many of these areas have been droughted and became desert. In this research, case studies of convective rain have been analyzed and studied. Eight case studies were selected for presentation and discussion four of them included 4 - time daily data for convective rain and related meteorological parameters for a single day, and four case studies for daily total of rain and daily averaged of related meteorological parameters for rain cases that lasted more than one day. The research also included some statistical remarks for convective rain cases during 35 years. The statistical remarks indicated that an increasing trend of the convective rain in Iraq existed during all the months of the rainy season except the month of March which was characterized by a trend of slight decreases. The results of the total number of convective rain cases for each month during 35 years showed that the months of January, February, and March were characterized by the largest number of convective rain cases and the number reached more than 350 cases during each month. The years 2011, 2012, and 2013 were characterized by the largest number of yearly totals of convective rainy days. The number reached more than 95 days per year. Results of analysis for convective rain cases indicted that the main sources for convective rain storms in Iraq and surrounded regions are the Mediterranean low pressure system and the Sudani low pressure system (over the Red Sea). It noted from the results that in some cases convective rain storms can occur simultaneously from these sources and merge as they move towards Iraq causing a notably heavy rain storm with a more than 150 mm/day rainfall. The meteorological parameters showed that cases of convective rain storms are caused by the existence of one or more low pressure system and as the low is deepening and it pressure gradient is increasing, the rain intensity will be increasing. In addition, the existence of upward motion and availability of convective available potential energy are considered as main factors required for the formation of convective rain. It was found that the availability convective available potential energy comes from the Mediterranean Sea, the Red Sea, and Arabian Sea. The lifted index parameter indicated that an state of unstablity in the atmosphere exists during the rain storm formation and as this index decreases the rain intensity increases.