解碼技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：解碼技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】MP3；SOPC；Nios II；硬件實現(xiàn)

1.引言

MP3(MPEG Audio Layer3)是高品質(zhì)的音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，因其在音質(zhì)，復(fù)雜度與壓縮比的完美折中，占據(jù)著廣闊的市場，目前在便攜式設(shè)備領(lǐng)域深受人們喜愛。而隨著消費電子的快速發(fā)展，MP3在各種場合的需求越來越多，同時針對MP3解碼器的設(shè)計也越來越多。其中主要有以下三種方式：①以專用MP3編解碼芯片為核心加上必要電路的VLSI實現(xiàn)；②DSP處理器加外部存儲器，數(shù)模轉(zhuǎn)換等器件實現(xiàn)；③以低速核心處理器（CPU/RISC）與其他硬件加速模塊的SOPC設(shè)計加上器件實現(xiàn)。而第三種實現(xiàn)方式相對于前兩種方式在功耗和性價比方面有著明顯的優(yōu)勢，本文是基于SOPC技術(shù)來實現(xiàn)MP3解碼器的設(shè)計，其中MP3文件數(shù)據(jù)用SD卡來存放[1]。

2.MP3解碼流程分析

MP3解碼流程如圖1所示，解碼的主要過程包括同步提取碼流(以幀為單位)哈夫曼解碼，比例因子解碼，反量化，重排列，立體聲處理，混疊重建，IMDCT變換，子帶綜合濾波合成，最后輸出原始的PCM數(shù)據(jù)。

在解碼過程中，耗時比較多的主要是IMDCT和子帶綜合濾波這兩部分。在編譯后它們占據(jù)著相當(dāng)多的硬件資源，功耗特高，所以在設(shè)計時針對這兩個計算量大的算法IMDCT，子帶綜合濾波器做了硬件加速處理，來提高整個系統(tǒng)的性能。在IMDCT算法中有長塊和短塊，計算時長塊輸入是18點而短塊輸入是6點，長短塊輸入的值都是非2的n次方，所以可以采用Szu Wei Lee快速算法，此算法對輸入點數(shù)越大的運算，其速度提升就越明顯。傳統(tǒng)的IMDCT算法，在計算長塊時需要的是36*18次乘法和36*17的加法，采用Szu Wei Lee算法后，長塊的計算只需要43次乘法和115次加法，程序的運算速度顯著提高了。在設(shè)計子帶綜合濾波時，直接計算則需要執(zhí)行32*64次乘法和31*64次加法，兩聲道采樣率為44.1KHz，乘法運算量為（44100/32）*(64*32+512)*2=7056000次/秒，而系統(tǒng)時鐘一般都采用的是50MHz，單個周期內(nèi)占著整個解碼時間的58.2%，嚴(yán)重影響了整個系統(tǒng)解碼的速率。所以可以根據(jù)余弦函數(shù)的對稱性，并結(jié)合Byeong Gi Lee快速DCT算法來進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后子帶綜合濾波則只需要進(jìn)行384次乘法和376次加法，大大提升了運算速度[2]。

3.系統(tǒng)的硬件設(shè)計

基于Nios II的嵌入式系統(tǒng)主要是由三部分組成：IP庫（NiosII軟核處理器，Avalon總線，設(shè)備接口等），GNUPro軟件編譯器，SOPC Builder開發(fā)工具。本文在硬件設(shè)計時使用Altera公司的Cyclone II FPGA芯片，型號為EP2C70F896C6，主要設(shè)備包括片外SDRAM存儲器、SD卡、音頻芯片WM8731、LCD等，其中FPGA芯片完成對各個硬件模塊和數(shù)據(jù)流的控制，片外存儲器存放程序數(shù)據(jù)和執(zhí)行代碼，SD卡存放MP3文件，音頻芯片將PCM數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換輸出，LCD顯示系統(tǒng)狀態(tài)，IP核的復(fù)用是SOPC設(shè)計的關(guān)鍵[3]。其硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

而FPGA內(nèi)部邏輯設(shè)計是以Quartus II為開發(fā)環(huán)境，以Verilog語言編程實現(xiàn)音頻控制，SD卡的讀寫，液晶顯示驅(qū)動等功能模塊的設(shè)計。用SOPC Builder配置并產(chǎn)生NiosII軟核處理器以及必要的外設(shè)，然后在再通過編譯，下載到FPGA的配置芯片中，形成硬件邏輯電路的連接，最后驗證系統(tǒng)，從而實現(xiàn)MP3音頻文件的輸出。除了音頻模塊、SD卡控制模塊、LCD顯示驅(qū)動模塊外其他模塊都可以通過SOPC Builder來添加IP核構(gòu)建。

至于MP3解碼算法中的子帶綜合濾波，IMDCT變換兩部分處理起來特耗時，針對這類耗時問題，可以采用軟硬件協(xié)同處理(軟件中耗時較多的部分進(jìn)行硬件加速后，往往會比原先軟件處理時的速度快上好幾倍。)來提高整個系統(tǒng)運行的時間。通過這種設(shè)計方法，在綜合時可以確定系統(tǒng)軟件和硬件之間的相互制約關(guān)系，從而保證系統(tǒng)的確定性，高效性。

4.SOPC片上系統(tǒng)的實現(xiàn)

在FPGA中搭建SOPC系統(tǒng)時，需要用到如下圖3所示的軟核處理器和Avalon總線結(jié)構(gòu)和外設(shè)接口等，其中，系統(tǒng)時鐘c0由外部晶振50MHz倍頻后得到的，c1為100MHz外設(shè)SDRAM時鐘，c2為音頻芯片提供的18.51MHz工作時鐘。timer用于系統(tǒng)內(nèi)部時間的產(chǎn)生，time_stamp用于記錄指令的運行時間。片外SDRAM存儲芯片是作為程序存儲器及數(shù)據(jù)存儲器。本系統(tǒng)自定義了AUDIO模塊，該模塊主要用于與WM8731音頻芯片數(shù)字接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

5.實現(xiàn)結(jié)果

本文是基于SOPC技術(shù)實現(xiàn)MP3解碼器的設(shè)計，其優(yōu)勢在于系統(tǒng)功能改進(jìn)的靈活性，即不改變硬件平臺的情況下，可以隨便的對系統(tǒng)進(jìn)行增刪和優(yōu)化，降低系統(tǒng)的成本，這是其他方案很難比擬的地方。而本設(shè)計是在在DE2-70開發(fā)板上實現(xiàn)的，硬件解碼系統(tǒng)采用Verilog HDL語言進(jìn)行描述，經(jīng)過RTL級仿真和驗證后，在Cyclone II EP2C70F896C6器件內(nèi)資源占用率為8%，總的寄存器為3335個，系統(tǒng)頻率可達(dá)到72MHz，經(jīng)過實際測試，本設(shè)計達(dá)到了預(yù)期的效果。但還存在著一些地方不夠完善和有待改進(jìn)，這同時也是以后MP3播放器設(shè)計需要改進(jìn)和研究的重點：

(1)本設(shè)計功能比較簡單，編譯后FPGA芯片資源占用的比較少，可進(jìn)一步增加其它功能，如圖像顯示。

(2)如何改進(jìn)更有效的算法，提高系統(tǒng)運行時間，降低功耗，以達(dá)到便攜式高性能、低功耗的要求，這是未來MP3設(shè)計研究的重點。

參考文獻(xiàn)

[1]毛麗萍.MP3音頻編解碼運算中IMDCT算法研究及其FPGA實現(xiàn)[D].[碩士學(xué)位論文].華東師范大學(xué),2007.

第2篇：解碼技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：H.264，運動估計，整像素預(yù)測

 

1、引言

H.264是一種高性能的視頻編解碼技術(shù), 它是ITU-T的VCEG（視頻編碼專家組）和ISO/IEC的MPEG（活動圖像編碼專家組）的聯(lián)合視頻組（JVT：joint video team）開發(fā)的一個新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。論文寫作，整像素預(yù)測。

作為新一代的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率和優(yōu)異的性能，廣泛應(yīng)用于視頻會議、視頻點播、高清視頻、移動播放器等多個領(lǐng)域。

H.264最大的優(yōu)勢是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。論文寫作，整像素預(yù)測。和MPEG-2和MPEG-4ASP等壓縮技術(shù)相比，H.264壓縮技術(shù)將大大節(jié)省用戶的下載時間和數(shù)據(jù)流量收費。論文寫作，整像素預(yù)測。尤其值得一提的是，H.264在具有高壓縮比的同時還擁有高質(zhì)量流暢的圖像。

在H.264的編碼芯片結(jié)構(gòu)中，相比幀內(nèi)，幀間(Inter Prediction)編碼的效率高，但是運算復(fù)雜度也比較高。幀間編碼的核心運算部分是“ME”(motion estimation)即運動估計，占用最多的邏輯與時鐘資源。幀間預(yù)測的運動估計過程分為整像素運動估計（IME）和分像素運動估計（FME），首先找到整像素的最佳MV，然后再進(jìn)行分像素的搜索。除了巨大的計算復(fù)雜度，編碼過程也很長，包括預(yù)測，重構(gòu)和熵編碼。

2、運動估計運算

H.264幀間預(yù)測是利用已編碼視頻幀/場和基于塊的運動補(bǔ)償?shù)念A(yù)測模式。由于引入了1/4像素精度、多種分割預(yù)測等先進(jìn)技術(shù)，在獲得更高壓縮率的同時，其算法復(fù)雜度也大大提高，使得幀間預(yù)測編碼耗時占到整個編碼計算時間的50%以上，若采用全軟件實現(xiàn)高清圖像的實時編解碼，明顯力不從心，這就要求使用高性能的硬件編解碼器來完成高清實時編解碼任務(wù)，這也是本人研究的主要內(nèi)容。

編碼宏塊(16x16象素)可以分割成不同大小的塊像數(shù)據(jù)，例如16x16、16x8、8x16、8x8、8x4、4x8、4x4等七種模式。而“ME”的再對各種宏塊分割方式下的每個塊象素進(jìn)行預(yù)測運算，然后由后續(xù)模塊統(tǒng)計和比較出最優(yōu)的分割方式。

運動估計包括整像素預(yù)測（IME）和分像素預(yù)測（IME）兩部分，這兩部分是串行的。每一個宏塊，只有在IME 做完之后，找到最佳整像素MV，再進(jìn)行FME。

在進(jìn)行IME計算時，首先要計算MVP，對于一個塊象素，預(yù)測運算就是在參考幀中搜索出最佳匹配(即兩者差異最小)的同尺寸塊象素作為當(dāng)前塊的參考區(qū)域。如果在整個參考幀的范圍下進(jìn)行全面的搜索，固然可以得到最為匹配的區(qū)域，但是復(fù)雜度太大。事實上，相鄰塊在參考幀中的匹配區(qū)域一般位置比較接近。綜合考慮算法復(fù)雜度，編碼效果，資源使用等方面，幀間預(yù)測做了如下處理：首先根據(jù)周邊塊的Mv值預(yù)測出當(dāng)前塊的Mv值，即Mvp，然后在Mvp所指參考幀中象素點周邊搜索最佳塊象素。

MVP的搜索過程如圖2所示，假定E為當(dāng)前的宏塊、宏塊分割或者亞宏塊分割，除了16x8和8x16，MVP為A、B、C的MV的中值；對于16x8分割，上面部分MVP由A預(yù)測，下面部分MVP由B預(yù)測；對于8x16分割，左面部分MVP由B預(yù)測，右面部分MVP由C預(yù)測。論文寫作，整像素預(yù)測。以MVP作為搜索的起點。

圖2 MVP 計算

IME在進(jìn)行當(dāng)前宏塊MB（x）的MVP計算的時候，前面的宏塊MB（x-1）包含分像素的MV還未得到，這個時候我們無法得到準(zhǔn)確的A，所以我們此時以MB（x-1）的16x16分割搜索時所得到的整像素MV來代替A，并把據(jù)此計算得到的MVP作為搜索的起點。

3、IME模塊及功能

IME模塊的架構(gòu)如下圖所示

圖3 IME模塊架構(gòu)圖

IME的主要功能是：

（1）數(shù)據(jù)：把原始和參考YUV從inter_config模塊中取出，為PS和FME模塊準(zhǔn)備預(yù)測所需數(shù)據(jù)；

（2）控制：控制幀間預(yù)測的過程

IME的模塊劃分及各自功能：

Pipe_ctrl：不同分割間的搜索和選擇 將不同分割方式的順序搜索改為并行，用兩條水線來實現(xiàn)加速 Pipe0：進(jìn)行P16x16，P8x16，P4x8 ；Pipe1：進(jìn)行P8x8，P16x8，P8x4，4x4由兩條共同完成（為了減少pipe0的等待時間，把pipe1的部分工作放到pipe0中）

MVp_ctrl：每種分割的具體搜索過程

（1）計算MVp值

（2）控制reg_ctrl模塊的數(shù)據(jù)存取

Reg_ctrl：為相連模塊準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

（1）為整像素準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，傳輸給PS模塊；

（2）為分像素搜索準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，傳輸給FME模塊；

（3）為重構(gòu)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，傳輸給FME模塊

4、與IME模塊相關(guān)的主要功能模塊

圖3中與IME工作相關(guān)的有兩個主要的部分，一個是Inter_config 模塊，還有一個是PS模塊，它們在系統(tǒng)中起著重要的作用。論文寫作，整像素預(yù)測。

1. Inter_config模塊及功能描述

Inter_config模塊，即幀間數(shù)據(jù)調(diào)度模塊，其數(shù)據(jù)傳送如圖4所示，Inter_config模塊有兩部分功能：一是為IME服務(wù)，把IME所需的數(shù)據(jù)從DDR取到Sram；二是為Loop Filter服務(wù)，把LoopFilter模塊的deblock運算所需要的一部分?jǐn)?shù)據(jù)從DDR取到Sram以及將deblock運算后的宏塊數(shù)據(jù)存入DDR。

圖4 Inter_config模塊數(shù)據(jù)傳送

Inter_config模塊與IME有關(guān)的工作包括：

1）取原始YUV數(shù)據(jù)，Luma部分直接拉給IME_Reg_o，Chroma部分存入Sram0。

2）為IME準(zhǔn)備計算所需的9個宏塊的Luma數(shù)據(jù)，并存入Sram0和Sram1。

3）將這9個宏塊的Chroma數(shù)據(jù)準(zhǔn)備到Sram1中，用于Chroma資料拼接之用。

4）接收到IME_ChromaStart_i信號有效后，開始FME運算所需Chroma數(shù)據(jù)的相關(guān)準(zhǔn)備工作。包括：①從Sram0中取Chroma的原始YUV送給IME；②從Sram0中取Chroma3x3Mb數(shù)據(jù)并進(jìn)行拼接（將每個block對應(yīng)的2x2像素，向右向下擴(kuò)展，變成3x3像素）后送給IME。論文寫作，整像素預(yù)測。

5）把最后一行的5個mv（當(dāng)前Mb最后一行的block的4個mv及右側(cè)相鄰的1個mv）存入Sram0，作為下一宏塊行進(jìn)行Mvp預(yù)測所需數(shù)據(jù)。

2. PS模塊功能描述

PS模塊，即預(yù)測選擇模塊，本模塊主要用于選擇當(dāng)前編碼宏塊的最佳預(yù)測方式，幀內(nèi)預(yù)測還是幀間預(yù)測；若是幀間預(yù)測還需給出宏塊的最佳分割以及分割的最佳MV，除此之外，還需求殘差值，用于后面的重建。其主要功能如下：

1）接收IME模塊的整像素亮度值，以進(jìn)行整像素搜索，找出最佳的整像素MV；

2）將兩套流水線所得出的cost進(jìn)行比較，選出最佳partition；

3）接收inter_ctrl模塊中IME模塊的亞像素亮度值，以進(jìn)行亞像素搜索，找出最佳的亞像素MV以及cost，并與最佳的整像素MV的cost相比較，選擇最佳的MV；

4）將選出的最佳的cost與intra_ctrl中的最佳的cost，比較得出最佳的預(yù)測方式，幀間還是幀內(nèi)；

5）若選出的是幀內(nèi)，則結(jié)束當(dāng)前宏塊的幀間操作，準(zhǔn)備下一個宏塊的幀間操作；若選出的是幀間，則接收IME或FME的亮度和色度值，進(jìn)行求殘差操作，送給DCT以備后面重建。

5、總結(jié)及展望

本文對幀間編碼中IME運算所需數(shù)據(jù)進(jìn)行探討和分析，并提出一套架構(gòu)設(shè)計方案，時序和資源使用都比較優(yōu)化。設(shè)計方案在空間上具有較高的并行度，處理能力高，非常適合實現(xiàn)高清視頻編碼。目前市場上對于H.264的研究開發(fā)一般都是基于PC或者DSP解決，很少有基于硬件實現(xiàn)的開發(fā)，功能上還不足以實現(xiàn)高清實時信號的編碼和解碼。本設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)幀間預(yù)測的關(guān)鍵部分，在后續(xù)的研究中如果能使用H.264標(biāo)準(zhǔn)在幀間預(yù)測所帶來的高壓縮率，如果能將其帶來的復(fù)雜度的增加限制在可容忍的范圍內(nèi)，支持幀間預(yù)測的高清實時視頻編解碼的芯片實現(xiàn)是非常有意義的，應(yīng)用前景很廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]新一代視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)——H.264/AVC 畢厚杰 人民郵電出版社

[2]Iain E.G.Richardson．H.264 and MPEG-4 Video Compression: VideoCoding for Next Generation Multimedia. U.S: Wiley Press, 2003.

[3]Tung-Chien Chen, Chung-JrLian, and Liang-Gee Chen. Hardware Architecture Design of an H.264/AVC VideoCodec. Asia and South Pacific Conference on. Design Automation, 2006.

[4]Renxiang Li, Bing Zeng, and Ming L． Liou． A new three－stepsearch algorithm for block motion estimation． IEEE Trans．Circuits Syst．Video Technol．, vol． 4, No． 4,Aug 1994

第3篇：解碼技術(shù)論文范文

壹、前言

由於科技日新月異，印刷已由傳統(tǒng)印刷走向數(shù)位印刷。在數(shù)位化的過程中，影像的資料一直有檔案過大的問題，占用記憶體過多，使資料在傳輸上、處理上都相當(dāng)?shù)馁M時，現(xiàn)今個人擁有TrueColor的視訊卡、24-bit的全彩印表機(jī)與掃描器已不再是天方夜譚了，而使用者對影像圖形的要求，不僅要色彩繁多、真實自然，更要搭配多媒體或動畫。但是相對的高畫質(zhì)視覺享受，所要付出的代價是大量的儲存空間，使用者往往只能眼睜睜地看著體積龐大的圖檔占掉硬碟、磁帶和光碟片的空間；美麗的圖檔在親朋好友之間互通有無，是天經(jīng)地義的事，但是用網(wǎng)路傳個640X480TrueColor圖形得花3分多鐘，常使人哈欠連連，大家不禁心生疑慮，難道圖檔不能壓縮得更小些嗎？如此報業(yè)在傳版時也可更快速。所以一種好的壓縮格式是不可或缺的，可以使影像所占的記憶體更小、更容易處理。但是目前市場上所用的壓縮模式，在壓縮的比率上并不理想，失去壓縮的意義。不然就是壓縮比例過大而造成影像失真，即使數(shù)學(xué)家與資訊理論學(xué)者日以繼夜，卯盡全力地為lossless編碼法找出更快速、更精彩的演算法，都無可避免一個尷尬的事實：壓縮率還是不夠好。再說用來印刷的話就造成影像模糊不清，或是影像出現(xiàn)鋸齒狀的現(xiàn)象。皆會造成印刷輸出的問題。影像壓縮技術(shù)是否真的窮途末路？請相信人類解決難題的潛力是無限的。既然舊有編碼法不夠管用，山不轉(zhuǎn)路轉(zhuǎn)，科學(xué)家便將注意力移轉(zhuǎn)到WAVELET轉(zhuǎn)換法，結(jié)果不但發(fā)現(xiàn)了滿意的解答，還開拓出一條光明的坦途。小波分析是近幾年來才發(fā)展出來的數(shù)學(xué)理論。小波分析，無論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點，又能克服其不足之處?？蛇_(dá)到完全不失真，壓縮的比率也令人可以接受。由於其數(shù)學(xué)理論早在1960年代中葉就有人提出了，而到現(xiàn)在才有人將其應(yīng)用於實際上，其理論仍有相當(dāng)大的發(fā)展空間，而其實際運用也屬剛起步，其後續(xù)發(fā)展可說是不可限量。故研究的動機(jī)便由此而生。

貳、WAVELET的歷史起源

WAVELET源起於JosephFourier的熱力學(xué)公式。傅利葉方程式在十九世紀(jì)初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，為現(xiàn)代信號分析奠定了基礎(chǔ)。在十九到二十世紀(jì)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域也占了極重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是畫出不連續(xù)圖形的方程式，都可以有一單純的分析式來表示。小波分析是近幾年來才發(fā)展出來的數(shù)學(xué)理論為傅利葉方程式的延伸。

小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波規(guī)范正交基。其後1984年，法國地球物理學(xué)J.Morlet在分析地震波的局部性質(zhì)時，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的傅利葉轉(zhuǎn)換，難以達(dá)到其要求，因此引進(jìn)小波概念於信號分析中，對信號進(jìn)行分解。隨後理論物理學(xué)家A.Grossman對Morlet的這種信號根據(jù)一個確定函數(shù)的伸縮，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展開的可行性進(jìn)行了研究，為小波分析的形成開了先河。

1986年，Y.Meyer建構(gòu)出具有一定衰減性的光滑函數(shù)Ψj,k(x)，其二進(jìn)制伸縮與平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}構(gòu)成L2（R）的規(guī)范正交基。1987年，Mallat巧妙的將多分辨分析的思想引入到小波分析中，建構(gòu)了小波函數(shù)的構(gòu)造及信號按小波轉(zhuǎn)換的分解及重構(gòu)。1988年Daubechies建構(gòu)了具有正交性（Orthonormal）及緊支集（CompactlySupported）；及只有在一有限區(qū)域中是非零的小波，如此，小波分析的系統(tǒng)理論得到了初步建立。

三、WAVELET影像壓縮簡介及基礎(chǔ)理論介紹

一、WAVELET的壓縮概念

WAVELET架在三個主要的基礎(chǔ)理論之上，分別是階層式邊碼(pyramidcoding)、濾波器組理論(filterbanktheory)、以及次旁帶編碼(subbandcoding)，可以說wavelettransform統(tǒng)合了此三項技術(shù)。小波轉(zhuǎn)換能將各種交織在一起的不同頻率組成的信號，分解成不相同頻率的信號，因此能有效的應(yīng)用於編碼、解碼、檢測邊緣、壓縮數(shù)據(jù)，及將非線性問題線性化。良好的分析局部的時間區(qū)域與頻率區(qū)域的信號，彌補(bǔ)傅利葉轉(zhuǎn)換中的缺失，也因此小波轉(zhuǎn)換被譽(yù)為數(shù)學(xué)顯微鏡。

WAVELET并不會保留所有的原始資料，而是選擇性的保留了必要的部份，以便經(jīng)由數(shù)學(xué)公式推算出其原始資料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始資料。至於影像中什度要保留，什麼要舍棄，端看能量的大小儲存（跟波長與頻率有關(guān)）。以較少的資料代替原來的資料，達(dá)到壓縮資料的目的，這種經(jīng)由取舍資料而達(dá)到壓縮目地的作法，是近代數(shù)位影像編碼技術(shù)的一項突破。即是WAVELET的概念引入編碼技術(shù)中。

WAVELET轉(zhuǎn)換在數(shù)位影像轉(zhuǎn)換技術(shù)上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探測衛(wèi)星和哈柏望遠(yuǎn)鏡傳輸影像回地球，和醫(yī)學(xué)上的光纖影像，早就開始用WAVELET的原理壓縮/還原影像資料，而且有壓縮率極佳與原影重現(xiàn)的效果。

以往lossless的編碼法只著重壓縮演算法的表現(xiàn)，將數(shù)位化的影像資料一絲不漏的送去壓縮，所以還原回來的資料和原始資料分毫無差，但是此種壓縮法的壓縮率不佳。將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)，控制解碼後影像的品質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)木幋a法，而且還在擷取圖形資料時，先幫資料「減肥。如此才是WAVELET編碼法主要的觀念。

二、影像壓縮過程

原始圖形資料色彩模式轉(zhuǎn)換DCT轉(zhuǎn)換量化器編碼器編碼結(jié)束

三、編碼的基本要素有三點

（一）一種壓縮/還原的轉(zhuǎn)換可表現(xiàn)在影像上的。

（二）其轉(zhuǎn)換的系數(shù)是可以量化的。

（三）其量化的系數(shù)是可以用函數(shù)編碼的。

四、現(xiàn)有WAVELET影像壓縮工具主要的部份

（一）WaveletTransform（WAVELET轉(zhuǎn)換）：將圖形均衡的分割成任何大小，最少壓縮二分之一。

（二）Filters（濾鏡）：這部份包含WaveletTransform，和一些著名的壓縮方法。

（三）Quantizers（量化器）：包含兩種格式的量化，一種是平均量化，一種是內(nèi)插量化，對編碼的架構(gòu)有一定的影響。

（四）EntropyCoding（熵編碼器）：有兩種格式，一種是使其減少，一種為內(nèi)插。

（五）ArithmeticCoder（數(shù)學(xué)公式）：這是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基礎(chǔ)上。

（六）BitAllocation（資料分布）：這個過程是用整除法有效率的分配任何一種量化。

肆、WAVELET影像壓縮未來的發(fā)展趨勢

一、在其結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)完備性。

二、修改程式，使其可以處理不同模式比率的影像。

三、支援更多的色彩?？梢蕴幚鞷GB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定義都可以分別的處理。

四、加強(qiáng)運算的能力，使其可支援更多的影像格式。

五、使用WAVELET轉(zhuǎn)換藉由消除高頻率資料增加速率。

六、增加多種的WAVELET。如：離散、零元樹等。

七、修改其數(shù)學(xué)編碼器，使資料能在數(shù)學(xué)公式和電腦的位元之間轉(zhuǎn)換。

八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的壓縮。

九、增加8X8格的DCT模式，使其能重疊。

十、增加trelliscoding。

十一、增加零元樹。

現(xiàn)今已有由中研院委托國內(nèi)學(xué)術(shù)單位研究，也有不少的研究所的碩士。國外更是如火如荼的展開研究。相信實際應(yīng)用於實務(wù)上的日子指日可待。

伍、影像壓縮研究的方向

1.輸入裝置如何捕捉真實的影像而將其數(shù)位化。

2.如何將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)。

3.如何控制解碼影像的品質(zhì)。

4.如何選擇適當(dāng)?shù)木幋a法。

5.人的視覺系統(tǒng)對影像的反應(yīng)機(jī)制。

小波分析，無論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點，又能克服其不足之處。

陸、在印刷輸出的應(yīng)用

WAVELET影像壓縮格式尚未成熟的情況下，作為印刷輸出還嫌太早。但是後續(xù)發(fā)展?jié)摿o窮，尤其在網(wǎng)路出版方面，其利用價值更高，WAVELET的出現(xiàn)就猶如當(dāng)時的JPEG出現(xiàn)，在影像的領(lǐng)域中掀起一股旋風(fēng)，但是WAVELET卻有JPEG沒有的優(yōu)點，JPEG乃是失真壓縮，且解碼後復(fù)原程度有限，能在網(wǎng)路應(yīng)用，乃是由於電腦的解析度并不需要太高，就可辨識其圖形。而印刷所需的解析度卻需一定的程度。WAVELET雖然也是失真壓縮，但是解碼後卻可以還原資料到幾乎完整還原，如此的壓縮才有存在的價值。

有一點必須要提出的就是，并不是只要資料還原就可以用在印刷上，還需要有解讀其檔案的RIP，才能用於數(shù)位印刷上。等到WAVELET的應(yīng)用成熟，再發(fā)展其適用的RIP，又是一段時間以後的事了。

在網(wǎng)路出版上已經(jīng)有瀏覽器可以外掛讀取WAVELET檔案的軟體了，不過還是測試版，可是以後會在網(wǎng)路上大量使用，應(yīng)該是未來的趨勢。對於網(wǎng)路出版應(yīng)該是一陣不小的沖擊。

圖像壓縮的好處是在於資料傳輸快速，減少網(wǎng)路的使用費用，增加企業(yè)的利潤，由於傳版的時間減少，也使印刷品在當(dāng)?shù)赜∷⒌目赡苄栽龈?，減少運費，減少開支，提高時效性，創(chuàng)造新的商機(jī)。

柒、結(jié)論

WAVELET的理論并不是相當(dāng)完備，但是據(jù)現(xiàn)有的研究報告顯現(xiàn)，到普及應(yīng)用的階段，還有一段距離。但小波分析在信號處理、影像處理、量子物理及非線性科學(xué)領(lǐng)域上，均有其應(yīng)用價值。國內(nèi)已有正式論文研究此一壓縮模式。但有許多名詞尚未有正式的翻譯，各自有各自的翻譯，故研究起來倍感辛苦。但相信不久即會有正式的定名出現(xiàn)。這也顯示國內(nèi)的研究速度，遠(yuǎn)落在外國的後面，國外已成立不少相關(guān)的網(wǎng)站，國內(nèi)僅有少數(shù)的相關(guān)論文。如此一來國內(nèi)要使這種壓縮模式普及還有的等。正式使用於印刷業(yè)更是要相當(dāng)時間。不過對於網(wǎng)路出版仍是有相當(dāng)大的契機(jī)，國內(nèi)仍是可以朝這一方面發(fā)展的。站在一個使用其成果的角度，印刷業(yè)界也許并不需要去了解其高深的數(shù)理理論。但是在運用上，為了要使用方便，和預(yù)估其發(fā)展趨勢，影像壓縮的基本概念卻不能沒有。本篇文章單純的介紹其中的一種影像壓縮模式，目的在為了使後進(jìn)者有一參考的依據(jù)，也許在不久的將來此一模式會成為主流，到時才不會手足無措。

參考文獻(xiàn)：

1.GeoffDavis，1997，WaveletImageCompressionConstructionKit，。

2.張維谷.小宇宙工作室，初版1994，影像檔寶典.WINDOWS實作（上），峰資訊股份有限公司。

3.張維谷.小宇宙工作室，初版1994，影像檔寶典.WINDOWS實作（下），峰資訊股份有限公司。

4.施威銘研究室，1994，PC影像處理技術(shù)（二）圖檔壓縮續(xù)篇，旗標(biāo)出版有限公司。

5.盧永成，民八十七年，使用小波轉(zhuǎn)換及其在影像與視訊編碼之應(yīng)用，私立中原大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系碩士學(xué)位論文。

6.江俊明，民八十六年，小波分析簡介，私立淡江大學(xué)物理學(xué)系碩士論文。

7.曾泓瑜、陳曜州，民八十三年，最新數(shù)位訊號處理技術(shù)（語音、影像處理實務(wù)），全欣資訊圖書。

附錄：

嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換、階層式嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換、階層式影像傳送及漸進(jìn)式影像傳送

目前網(wǎng)路最常用的靜態(tài)影像壓縮模式為JPEG格式或是GIF格式等。但是利用這些格式編碼完成的影像，其資料量是不變的，其接受端必須完整地接受所有的資料量後才可以顯示出編碼端所傳送的完整影像。這個現(xiàn)象最常發(fā)生在利用網(wǎng)路連結(jié)WWW網(wǎng)站時，我們常常都是先接收到文字後，其網(wǎng)頁上的圖形才，慢慢的一小部份一小部份顯示出來，有時網(wǎng)路嚴(yán)重塞車，圖形只顯示一點點後就要再等非常久的時間才再有一點點顯示出來，甚至可能斷線了，使得使用者完全不知道在接收什麼圖案的圖形，無形中造成網(wǎng)路資源的浪費。此缺點之改善，可以使用嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換(EZW)來完成。

階層式影像傳送系統(tǒng)的主要功能為允許不同規(guī)格之顯示裝置或解碼器可以從同一編碼器中獲得符合其要求之訊號，如此不需要對於不同的解碼器設(shè)計不同的編碼器配合利用之，進(jìn)而增加了其應(yīng)用的范圍，及減低了所架設(shè)系統(tǒng)的復(fù)雜度，也可以節(jié)省更多的設(shè)備費用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換(EZW)技術(shù)來設(shè)計階層式影像傳送系統(tǒng)時，其編碼的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技術(shù)所設(shè)計的編碼器是根據(jù)影像的全解析度來加以編碼的，這使得擁有不同解析度與碼率要求的解碼器，無法同時分享由編碼器所送出來的位元流。雖然可以利用同時播放(Simulcast)技術(shù)來加以克服之，但是該技術(shù)對於同一影像以不同解析度獨立編碼時，將使得共同的低通次頻帶(LowpassSubband)被重復(fù)的編碼與傳送，而產(chǎn)生了相當(dāng)高的累贅(Redundancy)。

基於上述情況，有人將嵌入式零元樹小波轉(zhuǎn)換(EZW)技術(shù)加以修改之，完成了一個新式的階層式影像傳送系統(tǒng)。該技術(shù)為階層式嵌入的零元樹小波轉(zhuǎn)換(LayeredEmbeddedZerotreeWavelet，簡稱LEZW技術(shù)。這個技術(shù)使我們所設(shè)計出來的階層式影像傳送系統(tǒng)，可以在編碼傳送前預(yù)先指定圖層數(shù)目、每層影像的解析度與碼率。

LEZW技術(shù)是將EZW技術(shù)中的連續(xù)近似量化(SAQ)加以延伸應(yīng)用之，而EZW傳統(tǒng)的做法是將SAQ應(yīng)用於全部的小波轉(zhuǎn)換系數(shù)上。然而在LEZW技術(shù)中，從基層(BaseLayer)開始SAQ一次僅用於一個圖層(Layer)的編碼，直到最高階析度的圖層為止。當(dāng)編碼的那一圖層碼率利用完時，即表示該圖層編碼完畢可以再往下一圖層編碼之。為了改善LEZW的效率，在較低圖層的SAQ結(jié)果應(yīng)用於較高圖層的SAQ過程中，基於這種編碼的程序，LEZW演算法則可以在每一圖層平均碼率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常適合用於設(shè)計階層式影像傳送系統(tǒng)?！坝小卑鏅?quán)所

LEZW技術(shù)也可以應(yīng)用於漸進(jìn)式傳送，對於一個漸進(jìn)式影像傳送系統(tǒng)而言，控制其解析度將可以改善重建影像的視覺品質(zhì)。而常用的漸進(jìn)式傳送方法有使用向量量化器或零元樹資料結(jié)構(gòu)編碼演算法則。但是向量量化器需要較大的記憶體及對與傳送中的錯誤敏威，而利用EZW技術(shù)所設(shè)計的漸進(jìn)式影像傳送系統(tǒng)，可以改善這些缺點，所以享有較好的效能。但是它也有缺點就是，應(yīng)用於漸進(jìn)式傳送時是根據(jù)全解析度來做編碼及傳送，因此在低碼率的限制之下時，若用全解析度來顯示影像將使得影像模糊不清。所以在低碼率傳送時的影像以較低的解析度來顯示時，則可以使影像的清晰度有所改善。

第4篇：解碼技術(shù)論文范文

[關(guān)鍵詞] 網(wǎng)絡(luò)電視 AVS MPEG-4 H.264

Mainstream network television video codec standard comparative study

Abstract: With the development of society, people are gradually rallying point on a network television. Internet TV is an interactive television network, referred to as IPIV. It focuses on the Internet and communications, and multimedia technology, a broadband cable networks, a variety of new network is a kind of interactive technology, is a combination of technology and television networks, not only meet people's demands for cultural and entertainment , but also to meet the broadband cable networks as a medium into the home. Codec standard is the core of the network television standards, codes directly affect the decoding, decoding will have an impact on the STB. The success of industry standards need to determine the support. Although the mainstream network TV video codec standard are many, but the main criteria used in AVS, MPEG-4, H.264 three. Based on the AVS, MPEG-4, H.264 three standard technology, namely to understand the concept, characteristics, and then the AVS and MPEG-4, H.264 comparison between the last of the three comparison and analysis.

Keywords: Network TV; AVS; MPEG-4; H.264

網(wǎng)絡(luò)電視利用的是高效的視頻壓縮技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)電視視頻所傳輸?shù)膶拵н_(dá)到786kbit/s，它的收視率就會與DVD的水平相近。視頻編解碼技術(shù)的形成加快了網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展，它能夠支持獨自對內(nèi)容的編碼與解碼。利用多種編碼的工具，進(jìn)一步對編碼圖像處理，在同樣的比特率中取得高質(zhì)量的圖像。并可以支持較高分辨率的活動圖像?？梢赃\用到交互式的準(zhǔn)點播與點播視頻中或者是數(shù)字廣播電視中，還可以配置寬帶通信網(wǎng)。

一、AVS、MPEG-4、H.264的概念

1、AVS

AVS是我國創(chuàng)新技術(shù)與部分公開技術(shù)的自主標(biāo)準(zhǔn)，也是第二代的信源編碼標(biāo)準(zhǔn)。視頻初始的數(shù)據(jù)與信源編碼的壓縮問題是信源編碼技術(shù)最迫切需要解決的問題，所以也被稱之為數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)。它是數(shù)字信息在傳輸與存儲，以及播放等過程中的前提，是視頻產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。其中AVS標(biāo)準(zhǔn)有五個主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)和視頻，以及音頻和數(shù)字版權(quán)的管理，還有一個支撐的標(biāo)準(zhǔn)是一致性測標(biāo)準(zhǔn)。

AVS視頻編碼技術(shù)的重要技術(shù)有：量化和熵編碼技術(shù)、幀內(nèi)預(yù)測和特殊性的幀間預(yù)測、環(huán)路濾波器和和8×8的整數(shù)變換等。

2、H.264

H.264主要是由1TU-T與ISO/IEC的視頻和活動圖像編碼的專家組加上視頻組一起開發(fā)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)有基本和主體，以及擴(kuò)展三個子集。專門為視頻會議所設(shè)計的是基本的子集，它能夠提供差錯隱消技術(shù)，即使是在容易出錯的網(wǎng)絡(luò)上，也可以得到很好的視頻效果。它還可以支持低延時的編解碼，而主體與擴(kuò)展子集適合在電視的應(yīng)用中。H.264與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)相同，是一種DPCMJ/II變換編碼中的混合編碼，滿足不同速率和解析度、傳輸?shù)男枨蟆?/p>

3、MPEG-4

MPEG-4是交互式多媒體通信的標(biāo)準(zhǔn)，而是一種面向?qū)ο蟮膲嚎s。它主要是利用對象編碼，融合了數(shù)字電視與互聯(lián)網(wǎng)，以及交互圖形學(xué)等技術(shù)。它將視頻與音頻結(jié)合考慮，不同的編碼在不同的主體中使用，然后在解碼處并成新的組合。因為MPEG-4對傳輸速率的要求很低，所以只能使用較窄的寬帶，用來顯示在少量數(shù)據(jù)中取得最好的圖像。在相同的情況下，編碼的易難度與圖像質(zhì)量是MPEG-2的1.5到3倍。對不同對象進(jìn)行編碼后，再對其解碼，并組成所需的視頻與音頻。MPEG-4使用了第一代的視頻編碼技術(shù)，其中有運動補(bǔ)償和變換編碼、熵編碼和運動估計，以及量化。并且提出了新的重要技術(shù)包括視頻編碼分等級性和視頻對象提取的技術(shù)，以及VOP視頻編碼技術(shù)等。

二、AVS與H.264、MPEG-4間的比較

1、AVS與H.264間的比較

通過實驗對其AVS與H.264間性能進(jìn)行比較。實驗中，采用RM5.0a與JM6.1e作為兩者的編碼器，其序列有：720p與1080i。AVS視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)與H.264成增益的趨勢，其性能基本上是一樣的，因為AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)只支持自適應(yīng)的編碼，所以在性能的差距上平均有0.5dB。如下圖所示：

2、AVS與MPEG-4間的比較

MPEG-4時所制定的第四代標(biāo)準(zhǔn)，與之前的標(biāo)準(zhǔn)相比，差別在于對對象編碼的思想不同。MPEG-4進(jìn)行編碼的時候，是將圖像分一部分在時間與空間中進(jìn)行編碼，通過傳輸后進(jìn)行解碼，然后組成所需的圖像。對不同的圖像對象采取不同的編碼，促進(jìn)不同數(shù)據(jù)間的結(jié)合。提出了新的重要技術(shù)包括視頻編碼分等級性和視頻對象提取的技術(shù)，以及VOP視頻編碼技術(shù)等。它根據(jù)自身的優(yōu)點：低碼高質(zhì)量，被廣泛應(yīng)用。MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)擁有AVS標(biāo)準(zhǔn)，與以往的MPEG-2相比，MPEG-4與AVS編碼率是MPEG-2的1.4與2到3倍。

三、AVS、MPEG-4、H.264特點間的差異

1、AVS的特點

AVS標(biāo)準(zhǔn)的主要特點是它擁有高的編解碼效率和較低的專利收費、較快的速度和較低的寬帶占有率，以及容易實現(xiàn)的難度程度。

2、MPEG-4的特點

MPEG-4在使用了第一代的視頻編碼技術(shù)運動補(bǔ)償和變換編碼、熵編碼和運動估計，以及量化外。還開發(fā)了新的重要技術(shù)：視頻編碼分等級性和視頻對象提取的技術(shù)，以及VOP視頻編碼技術(shù)等。MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)主要的特點有三種，第一種是它具有高效的傳輸及存儲的功能。第二種是它在內(nèi)容上提供了多媒體的數(shù)據(jù)訪問工具，并且還支持在視覺內(nèi)容中的交互。第三種是它的壓縮率很高，主要用的是ObjectBased進(jìn)行的解壓縮，使壓縮比的性能指標(biāo)增加，其壓縮的被數(shù)達(dá)到450，分辨率由320×240的輸入可達(dá)到1280×1024的輸入。

3、H.264的特點

H.264標(biāo)準(zhǔn)的最大特點是它的數(shù)據(jù)壓縮的比率非常高，在相同的圖像質(zhì)量下，H.264標(biāo)準(zhǔn)的壓縮比可以達(dá)到MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的1.5到2倍之多。H.264標(biāo)準(zhǔn)中的壓縮技術(shù)使用戶數(shù)據(jù)下載的時間與流量間的收費得到了節(jié)省。同時在高壓縮比的時候，它還具有很高質(zhì)量的流暢圖像。它與MPEG-4相比較，其最大的特點有四種，第一種是它將視頻中的幀分離開來，組成像素塊，使視頻幀間的編碼處理能夠達(dá)到塊的級別。第二種是它使用的方式是空間冗余，其主要是對原有的視頻幀塊進(jìn)行預(yù)測和轉(zhuǎn)換，以及優(yōu)化與變長編碼。第三種是視頻連續(xù)幀間的不同塊，將實施臨時存放的方式，存放后只需要對其改變的部分編碼，此算法的完成是通過運動的預(yù)測和補(bǔ)償滿足的。在一些特殊的塊中，塊的運動向量則由對已經(jīng)編碼的幀進(jìn)行搜索，預(yù)測其主塊。第四種是利用多出的空間冗余技術(shù)將視頻幀所遺留的塊編碼。

四、比較與分析

AVS、MPEG-4、H.264間擁有各自不同的優(yōu)缺點。AVS編碼率是MPEG-2的2到3倍，H.264編碼的效率與AVS效率一樣，所以在取得高效率編碼的時候，AVS標(biāo)準(zhǔn)算法的難易程度要比H.264標(biāo)準(zhǔn)的低，其解碼的難易程度只相當(dāng)與H.264的70%，所以導(dǎo)致硬件與軟件所實現(xiàn)的成本都要低于H.264。因為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)算法的難易程度要低，所以其編碼的效率也要低。H.264標(biāo)準(zhǔn)的壓縮比可以達(dá)到MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的1.5到2倍之多，因此在相同的圖像中，H.264的傳輸碼流要比MPEG-4平均節(jié)省39%。

總而言之，網(wǎng)絡(luò)電視視頻編解碼主流標(biāo)準(zhǔn)之間具有各自不同的優(yōu)缺點，在應(yīng)用的時候，對視頻編解碼主流標(biāo)準(zhǔn)的選擇還要結(jié)合實際的因素，根據(jù)各自不同的需要進(jìn)行選擇。在網(wǎng)絡(luò)電視的產(chǎn)業(yè)情況中，H.264標(biāo)準(zhǔn)占據(jù)了市場的主要位置，它的技術(shù)與適應(yīng)性得到了運營商和提供商們的支持。而AVS標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)也是較為先進(jìn)的，它低廉特點也對運營商們產(chǎn)生吸引力。因此，日后網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展逐漸推動了網(wǎng)絡(luò)電視視頻編解碼主流標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王利娟;孫亞軍;王璞;胡青松;;基于MPEG4壓縮的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用[A];第十三屆全國煤礦自動化學(xué)術(shù)年會、中國煤炭學(xué)會自動化專業(yè)委員會學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

第5篇：解碼技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：智能大廈，監(jiān)控系統(tǒng)，建設(shè)

 

智能大廈監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般的室外環(huán)境的監(jiān)控。首先，大廈內(nèi)部的監(jiān)控布線要結(jié)構(gòu)話，其次，要考慮系統(tǒng)的：技術(shù)先進(jìn)性;方便靈活性；實用；高效；運行成本低性；經(jīng)濟(jì)性等特點。論文大全。所有視頻監(jiān)控點在方案設(shè)計初期要全部考慮在內(nèi)，盡量避免以后增加監(jiān)控點的現(xiàn)象。本文主要對該系統(tǒng)中的門禁系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)和停車場管理系統(tǒng)等的設(shè)置進(jìn)行研究。

1.門禁系統(tǒng)

1.1門禁機(jī)(讀卡器)的設(shè)置

根據(jù)需要在門外設(shè)置(含房間、樓梯間、通道等)距地1.2～1.3m選型一般為感應(yīng)卡式,根據(jù)重要性可選指紋型或瞌孔型門禁機(jī),可雙面門禁,也可單面門禁(室內(nèi)設(shè)出門按鈕)。

1.2從控制器

門禁機(jī)和門禁主機(jī)的連接設(shè)備,根據(jù)需要從控制器可連一、二、四、八個門禁機(jī)。從控制器電源設(shè)備選定:AC220V50Hz/DC12V,l-5A。

1.3主控制器

主控制器由計算機(jī)硬件和軟件組成,安裝于中央控制室。其中包含各種控制擴(kuò)展板,遙控程序設(shè)置器,機(jī)上顯示板,數(shù)據(jù)存儲轉(zhuǎn)移模塊等。

1.4巡更系統(tǒng)讀卡器

讀卡器(讀頭)就是門禁機(jī)(巡更開關(guān))。此部分可納入門禁系統(tǒng)一并設(shè)置。

1.5電梯門禁系統(tǒng)

在部分電梯設(shè)置讀卡器,持有效卡可前往相關(guān)樓層。

1.6特別說明

(1)智能大廈可實行-卡通門禁管理,還可進(jìn)入-卡通消費系統(tǒng)。

(2)門禁系統(tǒng)應(yīng)能在火災(zāi)時自動開啟相應(yīng)的門?？衫没馂?zāi)聯(lián)控裝置來完成此功能。

2.防盜報警系統(tǒng)

防盜報警系統(tǒng)就是用探測器對建筑物內(nèi)外重點區(qū)域、重要地點布防,在探測到非法入侵者時,信號傳輸?shù)綀缶刂破?聲光報警,顯示地址,有關(guān)值班人員接到報警后,根據(jù)情況采取措施,以控制事態(tài)的發(fā)展。防盜報警系統(tǒng)除上述報警功能外,尚有聯(lián)動功能。諸如:開啟報警現(xiàn)場燈光(含紅外燈)、聯(lián)動音視頻矩陣控制器、開啟報警現(xiàn)場攝像機(jī)進(jìn)行嚴(yán)視,電視矩陣控制器一系列聯(lián)控:使監(jiān)視器顯示圖像、錄像機(jī)錄像、多媒體控制器自動或人工操作等等這一切都可對報警現(xiàn)場進(jìn)行聲音、圖像等進(jìn)行復(fù)核,從而確定報警的性質(zhì)(非法入侵、火災(zāi)、故障等),以采取有效措施。

2.1各種探測器的設(shè)置

根據(jù)需要把防盜雙鑒探測器、被動紅外束射探測器、玻璃破碎探測器、各種開關(guān)等布置于大廈出入口、樓梯間、電梯廳、需要防護(hù)的門窗、重要辦公室、重要機(jī)房等場所。按照不同的布設(shè)環(huán)境選擇不同報警器和安裝方式(如壁掛、吸頂)。

2.2聲音復(fù)核裝置的設(shè)置

在需要聲音復(fù)核的場所設(shè)置微型監(jiān)聽器(電子監(jiān)聽器),一般采取壁掛方式距地2m左右,監(jiān)聽器與音頻矩陣箱間線路多為二芯屏蔽對絞線,如RVVP2×0.5mm2。在控制中心設(shè)有音頻矩陣箱,該箱與視頻切換/控制主機(jī)間采用RS485接口,采用對絞線RVVP2×0.5mm2連接。

2.3報警控制中心設(shè)置

在小容量系統(tǒng)(路數(shù)≤64):通常按分區(qū)設(shè)置八路報警接口箱,八臺箱使回路可達(dá)64個。報警頭與報警接口箱間,通常為3芯屏蔽線,RVVP3×0.5mm2。報警接口箱與視頻切換/控制主機(jī)間采用RS-485串行接口,對絞線RVVP2×0.5mm2。

當(dāng)系統(tǒng)≥64回路時,有兩種解決方案:

其一:選擇大容量系統(tǒng),該系統(tǒng)配置128路報警輸入卡,系統(tǒng)容納8～16臺報警輸入卡,則容量可達(dá)2048路報警。如還不夠,可多系統(tǒng)組合。

其二:采用門禁/報警管理系統(tǒng)。系統(tǒng)參數(shù):持卡人數(shù)65000;門禁機(jī)16320;報警防區(qū)(路數(shù))130560;報警輸出130560;本地打印機(jī)225臺;報警狀態(tài)屏1020個;且支持計算機(jī)間加密傳輸技術(shù)……。各設(shè)備間連接方式為RS-232/RS一485接口,對絞屏蔽線RVVP2×0.5mm2。

3.閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)置

在保安系統(tǒng)中越來越多的應(yīng)用電視監(jiān)控系統(tǒng)。它使管理人員在控制室便能看到大廈內(nèi)外重要地點情況,給保安系統(tǒng)提供視覺效果,為消防、樓內(nèi)各機(jī)電設(shè)備的運行及人員活動提供了監(jiān)視手段。

3.1攝像機(jī)的設(shè)置

根據(jù)不同環(huán)境選定不同攝像機(jī)以及不同的安裝方式,如攝像機(jī)是黑白的還是彩色的,鏡頭配置的選擇,焦距多大范圍,自動調(diào)焦、光圈、聚焦是手動調(diào)節(jié),固定焦距,攝像和鏡頭尺寸的配合,是否設(shè)置云臺,安裝方式的確定,是否選擇球型、半球型攝像機(jī)(尺寸的確定),在大廳和電梯轎廂內(nèi)選擇廣角鏡頭,攝像機(jī)防護(hù)罩的選取、照明燈具的選取等都隨功能的不同而異。

攝像機(jī)(含鏡頭)的控制:由控制器解碼器完成。解碼器因功能不同而種類很多,但都是在接收矩陣主機(jī)傳來的信號后去遙控云臺,鏡頭和輔助設(shè)備的動作。解碼器與矩陣/控制主機(jī)間的連接有二種方式:“C',型(同軸控制)和“D型"(對絞線控制)。前面已述及,同軸控制“C?quot;因設(shè)備造價高昂而應(yīng)用較少。對絞線控制“D型",即RS485方式可控距離達(dá)3km。且這種方式可用于光纖、微波以及其它傳送方式。

特別提示:保安監(jiān)控系統(tǒng)的線路因現(xiàn)場設(shè)備安裝位置一般是在走廊、大廳和房間的上部,有的緊貼吊頂,而且同軸電纜和對絞線也較便宜L運行管理獨立,所以一般不宜與大廈綜合布線電纜合用。當(dāng)然其它數(shù)據(jù)、圖像的傳輸就另當(dāng)別論了。

3.2中央控制室的設(shè)置

為了保安工作的方便,一般中央控制室隨保衛(wèi)部門設(shè)于大廈首層。其設(shè)備主要包括:視頻矩陣切換/控制主機(jī),報警接口箱,音頻矩陣箱,字符發(fā)生器,錄像機(jī),主控鍵盤,副控鍵盤,音視頻監(jiān)視設(shè)備,多媒體終端以及電源設(shè)備等。

視頻矩陣切換/控制主機(jī),目前有各種輸入/輸出規(guī)格,如8×2,8×4,16×6,96×8,還有視頻96人/8出,音頻96入/8出一64路報警8控制鍵盤等。論文大全。特大型系統(tǒng)有視頻4096入/4096出一報警2048路,32臺鍵盤的切換/控制主機(jī)。在設(shè)計和安裝實施中,根據(jù)需要留有余量,設(shè)置規(guī)模,選定設(shè)備。論文大全。

視頻主控制器根據(jù)報警系統(tǒng)輸入信號,完成云臺控制,攝像機(jī)移動控制,燈光控制,鏡頭的控制,以及聯(lián)動音視頻監(jiān)視器、錄像機(jī)等等。門禁系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)接人主機(jī)形成防盜報警、電視監(jiān)控、出入口控制三合一的集成系統(tǒng)。借助于多媒體技術(shù)一聲、圖并茂的信息傳播能力與計算機(jī)的交互性相結(jié)合的技術(shù),使智能大廈的保安系統(tǒng)智能化,從而確保大廈的安全。

4.停車場管理系統(tǒng)

一般的智能大廈地下室均設(shè)有停車場,對停車場進(jìn)行自動化管理是必要的,停車場管理系統(tǒng)的功能大致有:出、人口控制、泊車位導(dǎo)向、攝錄車輛外形、特征、牌號、記時收費。其中車牌影像識別系統(tǒng)具有保安功能,它可防止偷車事件發(fā)生。當(dāng)用戶人場取票或使用月票、儲值票時,電腦會通過人口處的攝像機(jī),將車型、車牌號碼的彩像記錄,同時也記錄下該入場票或月票、儲值票的編號。當(dāng)用戶離場付費或驗票時,電腦會自動將該車編號票證持有者擁有的車輛的車牌、車型等與在入場時留下的錄像的車牌、車型等同時顯示在顯示屏和閉路電視監(jiān)視器上,工作人員確認(rèn)后,自動開啟閘門放行,同時這些圖像存入計算機(jī)硬盤備查。

以上設(shè)備有機(jī)結(jié)合,一般將音視頻監(jiān)視器設(shè)于“電視墻&quot”,其余集中設(shè)于控制臺上。控制室的面積由系統(tǒng)規(guī)模確定,電源可靠,能溫濕度控制,地面設(shè)防靜電活動地板。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷深入，視頻監(jiān)控技術(shù)只有沿著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，才能滿足智能建筑等對視頻監(jiān)控高穩(wěn)定性，高可靠性和便于安裝維護(hù)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀建權(quán).數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成工程設(shè)計[D].湖南大學(xué), 2007.

[2]林亮.廈門軟件園二期智能化系統(tǒng)建設(shè)探討[J].安防科技,2008, (12):56-58.

第6篇：解碼技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：識別和跟蹤，Netfilter防火墻框架，深度包檢測技術(shù)，協(xié)議分析

 

1.引言

非法語音業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，不僅擠占了正常帶寬，導(dǎo)致語音業(yè)務(wù)收入大幅度降低，同時通信質(zhì)量也得不到有效保證，影響了用戶的利益?；谏鲜鲈颍Z音系統(tǒng)的信息過濾與分析就具有十分重要的意義，迫切需要一種能有效識別應(yīng)用和跟蹤的方案。本系統(tǒng)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)正常行為而進(jìn)行設(shè)計的，可有效監(jiān)測到語音信號的通信，在保障網(wǎng)絡(luò)安全上起到了重要的作用。論文參考網(wǎng)。

2. 系統(tǒng)開發(fā)平臺

此系統(tǒng)是在Linux操作系統(tǒng)下進(jìn)行開發(fā)，主要用到Linux2.6內(nèi)核版本[1]操作系統(tǒng)本身所帶的Netfilter防火墻框架[2]。由于Linux操作系統(tǒng)具有穩(wěn)定、靈活的特點以及其提供的優(yōu)秀防火墻框架，用戶可以根據(jù)自己的實際需要，將防火墻設(shè)計的一般理論和方法與自己系統(tǒng)的具體情況相結(jié)合，設(shè)計出新的可實用的安全防護(hù)系統(tǒng)。

3. 采用方法

在眾多的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)中，防火墻使用最為廣泛，其中最為關(guān)鍵的技術(shù)包括數(shù)據(jù)包的捕獲、數(shù)據(jù)包的過濾、歷史記錄的存儲。隨著技術(shù)的發(fā)展和要求的提高，防火墻在被大眾接受的同時也顯露出不足。近幾年來，深度包檢測技術(shù)和協(xié)議分析技術(shù)的出現(xiàn)使得網(wǎng)絡(luò)分析更加準(zhǔn)確、有效。

3.1深度包檢測技術(shù)

深度包檢測技術(shù)[3]是包過濾技術(shù)的深入，所謂深度是和普通的報文解析技術(shù)比較而言的，普通報文檢測僅能分析出數(shù)據(jù)包中簡單的信息，而它除了對前面的層次進(jìn)行分析外，還增加了應(yīng)用層分析，能夠識別各種應(yīng)用及其內(nèi)容，具有漏檢率低、防御能力強(qiáng)的特點。

3.2協(xié)議分析技術(shù)

協(xié)議分析技術(shù)[4]需要對每一種協(xié)議(主要是應(yīng)用層協(xié)議)編寫一段協(xié)議檢測的代碼，例如HTTP協(xié)議分析模塊主要對HTTP進(jìn)行解碼分析，并檢測對WEB服務(wù)器的攻擊。雖然不同的協(xié)議有不同的分析代碼，但它們都遵照相同的檢測思路——將報文分解成域，然后對每一個域進(jìn)行檢查，與預(yù)期的值進(jìn)行比較，若有異常則發(fā)出警報。

下面通過一個具體的例子闡述基于協(xié)議分析的系統(tǒng)是如何進(jìn)行入侵檢測的，假設(shè)系統(tǒng)要檢測一個HTTP協(xié)議包中是否包含/hidden/admin/，如果存在則認(rèn)為是一次入侵攻擊，檢測過程如下：

（1）解碼IP包頭文件，確定IP包有效負(fù)載所包含的協(xié)議；

（2）如果是TCP包，則解碼TCP頭文件，尋找TCP的目的端口；

（3）如果端口為80，即這是一個HTTP協(xié)議包，則根據(jù)HTTP協(xié)議規(guī)則分析HTTP包中所有的成分，從中提取出URL路徑；

（4）對URL路徑進(jìn)行處理，避免路徑欺騙；

（5）查找是否存在與 “/hidden/admin/”一致的路徑，如果存在則向系統(tǒng)發(fā)出警報。

從上面可以看出，運用字符串特征識別，就能很準(zhǔn)確地判斷出數(shù)據(jù)包是否滿足我們所設(shè)定的條件，如果是，則按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行處理。

4. 系統(tǒng)研究及設(shè)計

識別和跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計主要分成三部分，首先是對語音類應(yīng)用的協(xié)議進(jìn)行分析，歸納出協(xié)議中的特征字，編寫出能識別該協(xié)議的正則表達(dá)式[5]，使用Netfilter中的L7-filter模塊，運用正則表達(dá)式對協(xié)議進(jìn)行識別，并通過數(shù)據(jù)包過濾情況進(jìn)行驗證；使用iptables的ULOG日志記錄、MySql數(shù)據(jù)庫，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)流的狀態(tài)，對應(yīng)用行為的過程進(jìn)行跟蹤；通過分析數(shù)據(jù)庫中的日志記錄，可以對應(yīng)用行為進(jìn)行統(tǒng)計和控制。論文參考網(wǎng)。

4.1語音聊天識別模塊設(shè)計

語音聊天時會在數(shù)據(jù)包中表現(xiàn)出一些特定的規(guī)則，這些規(guī)則可以由正則表達(dá)式進(jìn)行描述。安裝L7-filter并編譯內(nèi)核[6]，使用iptables工具進(jìn)行添加、刪除、編輯過濾規(guī)則，利用規(guī)則操作數(shù)據(jù)包并將過濾包的詳細(xì)信息記錄到系統(tǒng)日志文件中，日志記錄在/var/log/messenges中。由于該框架運行在服務(wù)器網(wǎng)關(guān)，服務(wù)器需要對流經(jīng)系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢測，這樣將規(guī)則定義在PREROUTING鏈上最為合適，識別模塊的流程如圖1所示：

圖1 語音聊天識別模塊設(shè)計流程

我們以語音聊天工具qq為例，具體的實現(xiàn)命令如下：

iptables–F //清空所有鏈表

iptables –tmangle –I PREROUTING –m layer7 –l7proto qqtalk -j LOG --log–prefix“qqtalk” //允許符合正則表達(dá)式qqtalk的數(shù)據(jù)包進(jìn)入系統(tǒng)并在日志文件中以“qqtalk” 標(biāo)識

iptables –tmangle –L –v //查看數(shù)據(jù)包匹配情況

日志文件messages中記錄了iptables匹配數(shù)據(jù)包的結(jié)果，通過查看日志文件，可以清楚的看到所匹配數(shù)據(jù)包的記錄情況。

4.2語音聊天跟蹤模塊設(shè)計

協(xié)議跟蹤就是跟蹤應(yīng)用中關(guān)鍵事件動作的發(fā)生，通過數(shù)據(jù)庫顯示出來，Netfilter本身自帶了五個鏈用于存儲規(guī)則，但我們可以創(chuàng)建新的單獨鏈對各種協(xié)議進(jìn)行處理，這樣做可以更具有針對性，而且也不復(fù)雜。我們以語音聊天工具qq為例，新建一條qqtalk規(guī)則鏈的命令為：

iptables –Nqqtalkchain

將匹配qqtalk正則表達(dá)式的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到新建的qqtalkchain規(guī)則鏈：

iptables –IFORWARD –m layer7 –l7proto qqtalk –j qqtalkchain

研究應(yīng)用通信過程可以看到，在關(guān)鍵事件發(fā)生時，一般都伴隨著某些特征字的出現(xiàn)，例如qq發(fā)起語音聊天時出現(xiàn)的“INVITE”，取消時出現(xiàn)的“CANCEL”等，這就需要用到iptables中的string模塊，使用字符串匹配的命令為：

iptables –tmangle –m string -algo kmp --string “CANCEL” -j ULOG --ulog –prefix “cancel”

5. 實驗環(huán)境搭建及測試

5.1實驗環(huán)境搭建

本實驗將語音類應(yīng)用識別與跟蹤系統(tǒng)部署在雙網(wǎng)卡服務(wù)器上，該主機(jī)用eth0作為外部網(wǎng)絡(luò)接口，與學(xué)校網(wǎng)絡(luò)相連；用eth1作為本地局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)地址?？蛻魴C(jī)運行語音聊天軟件和抓包軟件Wireshark。服務(wù)器和客戶機(jī)的環(huán)境配置見表1：

表1 測試環(huán)境配置

第7篇：解碼技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：視頻轉(zhuǎn)碼；音視頻資源共享系統(tǒng)；FFmpeg；Mencode

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）08-1928-03

1 概述

2 FFmpeg和Mencoder簡介

FFmpeg是一個在Linux下開發(fā)出來的一套可以用來記錄、轉(zhuǎn)換數(shù)字音頻、視頻，并能將其轉(zhuǎn)化為流的開源計算機(jī)程序，但它可以在包括Windows在內(nèi)的大多數(shù)操作系統(tǒng)中編譯。這個項目是由Fabrice Bellard發(fā)起的，現(xiàn)在由Michael Niedermayer主持。它包括了目前領(lǐng)先的音/視頻編碼庫libavcodec，支持 MPEG、DivX、MPEG4、AC3、DV、FLV等40多種編碼，AVI、MPEG、OGG、ASF等90多種解碼，可以輕易地實現(xiàn)多種視頻格式之間的相互轉(zhuǎn)換。

Mencoder是Mplayer自帶的編碼工具（Mplayer是Linux下的播放器，開源，支持幾乎所有視頻格式的播放，現(xiàn)在有windows和Mac版本）。Mencoder支持幾乎所有格式的視頻轉(zhuǎn)換，可以將任意格式轉(zhuǎn)換到任意格式，轉(zhuǎn)換格式可以說非常強(qiáng)大。

3 視頻格式說明

在音視頻資源共享系統(tǒng)中，當(dāng)主程序檢測到用戶有新上傳的視頻后，等待進(jìn)入到視頻轉(zhuǎn)碼流程，由主程序調(diào)用FFmpeg.exe或者M(jìn)encoder.exe完成對視頻的轉(zhuǎn)碼并將轉(zhuǎn)碼后的視頻保存在相應(yīng)的目錄下，同時，截取視頻文件的某一幀作為視頻的縮略圖保存到對應(yīng)的圖像文件，等待進(jìn)程結(jié)束，根據(jù)轉(zhuǎn)碼原理，由于參數(shù)的設(shè)計，轉(zhuǎn)碼后的音視頻會比原來的視頻小，并且在一定的范圍內(nèi)，因此根據(jù)原音視頻資源和轉(zhuǎn)碼后的音視頻資源進(jìn)行比較，來判斷轉(zhuǎn)碼是否成功，如果轉(zhuǎn)碼后的音視頻過小，表示轉(zhuǎn)碼未成功，標(biāo)記并返還主程序；如果轉(zhuǎn)碼成功，將轉(zhuǎn)碼后的視頻路徑和圖像路徑保存到數(shù)據(jù)庫，至此，完成對視頻的轉(zhuǎn)碼流程。

4.2 具體控制流程

1）對用戶上傳的音視頻，數(shù)據(jù)庫存儲的主要的視頻信息包括：名稱，轉(zhuǎn)碼前存儲路徑，轉(zhuǎn)碼后的存儲路徑，大小，音視頻截圖路徑，音視頻狀態(tài)標(biāo)志位（報告轉(zhuǎn)碼中，審核中，轉(zhuǎn)碼成功，轉(zhuǎn)碼未成功，審核通過，審核未通過）。當(dāng)用戶上傳成功后，改變數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)標(biāo)志位為轉(zhuǎn)碼中，進(jìn)入視頻轉(zhuǎn)碼子系統(tǒng)。

2）對于音視頻轉(zhuǎn)碼的處理，有兩種處理方式，一種是多進(jìn)程，一種是多線程。

5 結(jié)論

在音視頻資源共享系統(tǒng)中，視頻轉(zhuǎn)碼是該系統(tǒng)的重要組成部分，對于提高網(wǎng)絡(luò)視頻的傳播效率，有很大的幫助。使用FFmpeg和Mencoder相結(jié)合的轉(zhuǎn)碼方案，不僅可以實現(xiàn)對各種編碼格式的視頻的轉(zhuǎn)換，而且可以生產(chǎn)視頻的截圖和壓縮，方便用戶的瀏覽。系統(tǒng)完成后，轉(zhuǎn)碼效率高，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊麗軍.FFmpeg在媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011（8）：147-148.

第8篇：解碼技術(shù)論文范文

論文摘要：兒童元語言意識和閱讀的發(fā)展關(guān)系一直是心理學(xué)家所共同關(guān)注的一個重要問題。從元語言及元語言意識的概念含義入手，著重介紹并討論了語音意識和句法意識對兒童閱讀理解能力的影響，從而對研究兒童的元語言的重要性有進(jìn)一步的認(rèn)識和了解。 

 

近幾十年來，元語言意識在兒童詞閱讀發(fā)展中的重要作用是心理語言學(xué)研究中最重要的發(fā)現(xiàn)之一，對其研究具有重要的理論意義和實踐意義。下文將以元語言和元語言意識的概念含義為基礎(chǔ)，著重分析探討元語言意識中的語音意識和句法意識對兒童閱讀的影響，在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上得出一些有益于兒童早期英語教育的結(jié)論。 

一、元語言及元語言意識 

所謂的元語言（metalanguage）是指有關(guān)語言的語言，是人類語言的一個普遍現(xiàn)象。它既是語言學(xué)家必不可少的描寫工具，以其專業(yè)性和技術(shù)性而被稱為是語言學(xué)家的“行話”（jargon）；同時，它又是普通人指稱和談?wù)撜Z言的一種必須手段，因而元語言有雙重性。在兒童的語言教學(xué)中，需要培養(yǎng)的基本語言能力有以下兩種：一是理解語言并使用語言表達(dá)思想，進(jìn)行交流；二是描述并理解自己所學(xué)和所用的語言。第二種層次的能力就是我們所說的元語言能力。 

近年來，認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域的心理學(xué)家和語言學(xué)家都開始更多關(guān)注語言使用者的“元語言意識”（metalinguistic awareness）。元語言意識是指個體思考和反思語言的特征和運作的能力。具有元語言意識的人，能夠有效地認(rèn)識和思考語言的本質(zhì)和功能。從事雙語教育研究的學(xué)者發(fā)現(xiàn)對使用雙語的兒童來說，具有較強(qiáng)的“元語言意識”已經(jīng)成為他們一個獨特的優(yōu)勢，因其具有“思考自己的語言、理解詞匯的意義、甚至給這些詞匯下定義”的能力。元語言意識包括四種一般的類型：語音意識、詞素意識、句法意識和語用意識。在兒童讀寫能力發(fā)展的不同階段具有不同影響，其中尤以語音意識和句法意識在兒童早期閱讀中的影響最為突出。 

二、語音意識的發(fā)展對兒童閱讀的影響 

語音意識是指操縱和控制語音表征的能力，包括音位意識、音節(jié)意識和音節(jié)內(nèi)單元的意識，是對任意一種語音單元的意識。語音意識與個體早期的閱讀有著非常密切的關(guān)系，大多數(shù)關(guān)于兒童語音意識發(fā)展的研究都是從語音意識對閱讀能力的影響這一視角進(jìn)行的。 

閱讀是一種高水平信息加工的過程。其中，詞匯通達(dá)是基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。在詞匯通達(dá)中，語音解碼起著非常重要的作用。所謂語音解碼就是將書面的言語符號轉(zhuǎn)換為語音表征系統(tǒng)的過程。在閱讀過程中，語音解碼過程存在兩種機(jī)制，一種是詞匯機(jī)制，它依賴對整個詞或詞素讀音的直接通達(dá)自動尋址語音（addressed phonology）；另一種是非詞匯機(jī)制或稱為正字法機(jī)制，讀者在閱讀過程可以應(yīng)用從正字法到語音的聯(lián)系將書面詞語的拼寫一一轉(zhuǎn)換并合成相應(yīng)的語音表征，這樣得到的語音也被稱為合成語音。在拼音文字系統(tǒng)的閱讀中，一定的語音意識水平對于兒童發(fā)現(xiàn)形和音之間的對應(yīng)規(guī)則，利用非詞匯機(jī)制進(jìn)行語音解碼是十分必要的。語音意識可以使兒童進(jìn)行有效的語音分解和合成，建立起書面語和口語的對應(yīng)關(guān)系，確認(rèn)不熟悉的單詞以提高單詞識別的速度和自動化的程度，從而提高閱讀能力。 

同時，shankweiler等學(xué)者通過對閱讀不良兒童進(jìn)行大量研究，提出了“語音限制假說”。該假說認(rèn)為，閱讀不良的兒童的主要問題是在語音加工方面存在缺陷，而且語音加工的缺陷會產(chǎn)生“瓶頸”效應(yīng)，進(jìn)一步影響其他語言加工過程的進(jìn)行。因為語言加工的信息是從語音加工單方向上到達(dá)句法和語義加工系統(tǒng)，而工作記憶則充當(dāng)了這個信息加工過程的中轉(zhuǎn)站。當(dāng)語音加工能力不足時，語音加工中的缺陷就制約了整個信息的正常加工，從而阻止了信息向更高級的加工水平進(jìn)行傳遞?！罢Z音加工缺陷理論”試圖將閱讀困難兒童的復(fù)雜原因歸結(jié)為語音加工缺陷的結(jié)果。因此，根據(jù)該理論，語音意識對閱讀應(yīng)該具有基礎(chǔ)性決定的作用。另外，gottardo等人對112名三年級兒童語音意識、句法意識、工作記憶以及單詞再認(rèn)、假詞拼讀和閱讀理解能力進(jìn)行了考察，結(jié)果表明在語音意識和工作記憶被控制的條件下，句法意識對單詞再認(rèn)、假詞拼寫、閱讀理解都不具預(yù)測作用，該結(jié)論也進(jìn)一步證實了“語音缺陷假說”。 

由此我們不難得出：語音意識是閱讀能力習(xí)得的先決條件，語音加工是閱讀速度和閱讀效率的重要預(yù)測指標(biāo)。但語音意識對閱讀理解的促進(jìn)作用有兩個先決條件：首先，兒童在學(xué)習(xí)閱讀前已經(jīng)具備一定的口語能力，大量的口語表征已經(jīng)形成，而且詞匯的語音表征和相應(yīng)的語義聯(lián)系已經(jīng)建立。其次，兒童在閱讀中能有意識地利用非詞匯機(jī)制對不熟悉的單詞進(jìn)行語音解碼，并能夠根據(jù)解碼的語音確認(rèn)不熟悉單詞的意義，從而提高閱讀能力。

三、句法意識的發(fā)展對兒童閱讀的影響 

句法意識是指個體反思句子內(nèi)在語法結(jié)構(gòu)的能力，也稱為語法敏感性。layton 等人將句法意識的發(fā)展分為四個水平：（1）獲得默許的句法規(guī)則的知識水平；（2）獲得自動的修補(bǔ)策略；（3）知道句法規(guī)則的存在并能夠識別出來；（4）把句法知識反應(yīng)在語言中或相關(guān)的任務(wù)上。前面兩個水平都是句法上升到意識水平之前必經(jīng)的準(zhǔn)備階段，第三個水平開始才進(jìn)入了句法意識時期。這樣一種劃分可以使我們更清楚句法意識的范疇，同時也為測量句法意識提供了一個指標(biāo)。 

句法意識與閱讀之間有著密切的關(guān)系。語言學(xué)家進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)以下兩點：第一，閱讀優(yōu)秀兒童的測試成績明顯高于不良閱讀者；第二，被試兒童在學(xué)習(xí)閱讀前的句法意識測試成績對以后的閱讀成績有預(yù)測作用。流利的閱讀不僅需要理解單個詞匯的意思，同時還需要在句子和篇章水平上將這些詞匯進(jìn)行整合，這就離不開句法分析。句法分析是辨別句子結(jié)構(gòu)，理解句子意義的有效手段，而句法分析能力的高低在很大程度上取決于句法意識的發(fā)展水平。一定的句法意識發(fā)展水平不僅可以減少句法分析的步驟，提高心理表征的速度，還能澄清模糊的知識來提高閱讀理解能力。 

在此基礎(chǔ)上，tunmer等學(xué)者的研究進(jìn)一步證明，句法意識在控制了語音意識之后仍能解釋詞的解碼能力中的變異。他們認(rèn)為，句法意識對閱讀成績的影響可能通過下列兩種方式進(jìn)行：第一種是句法意識使得讀者能更有效地監(jiān)控他們正在進(jìn)行的理解過程。兒童的句法意識越高，這種理解監(jiān)控過程就越有效。第二種方式可能是，句法意識幫助兒童獲得語音編碼的技巧。首先，兒童要獲得形素—音素的對應(yīng)關(guān)系（grapheme-phoneme correspondence）的知識需要經(jīng)歷較長的時間，初級的讀者不會記住他們遇到的所有不熟悉的詞語。在獲得所有形素—音素對應(yīng)的知識前，句法意識較好的兒童，能夠反映句子的結(jié)構(gòu)特征，然后利用有關(guān)句子語境限制的知識，再結(jié)合不完整的正字法和語音信息來認(rèn)識那些不熟悉的詞匯，也就完成了他們在閱讀中對單詞的解碼。其次，使用語境信息的能力可以幫助初學(xué)者發(fā)現(xiàn)一些拼寫模式有多于一個以上的發(fā)音。例如，字母系列ough 在 cough，rough，dough 里面分別有不同的讀音；當(dāng)遇到這樣一個包含同形異義拼寫模式的不熟悉單詞時，那些具有語法意識知識的被試能夠產(chǎn)生不同的發(fā)音，直到有一個讀音與聽到過的單詞的發(fā)音匹配。由此可以看出，句法意識與閱讀的成績可能存在著直接的因果聯(lián)系。兒童的句法意識和語音意識可能處于相互促進(jìn)且相互制約的平衡中，而提高兒童的句法意識能夠在對語音意識起到促進(jìn)作用的同時提高整體閱讀能力。 

綜上所述，元語言意識的發(fā)展對提高兒童閱讀能力有著積極的影響，它們之間的關(guān)系可歸納為以下幾個方面：第一，元語言意識中的語音意識和句法意識以及其他認(rèn)知因素一起作用影響閱讀能力的發(fā)展。第二，語音意識和句法意識通過不同的途徑影響兒童閱讀能力的發(fā)展，即語音意識影響字詞解碼進(jìn)而影響閱讀理解，而句法意識更多地通過有意識的句法分析而直接影響上下文語境信息的加工。第三，兒童的元語言能力和閱讀能力都有一個發(fā)展的過程，它們之間的關(guān)系也很有可能處于一種動態(tài)的發(fā)展中。因此，進(jìn)行兒童元語言意識與閱讀能力發(fā)展影響的研究，既可以豐富已有的研究理論框架，又可以考察已有的研究結(jié)果是否具有普遍性，同時為閱讀教學(xué)、閱讀障礙糾正等提供理論上的指導(dǎo)和幫助。 

 

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第9篇：解碼技術(shù)論文范文

【論文關(guān)鍵詞】計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)　電話通信電話終端設(shè)計思路

【論文摘要】電話通信作為主要的通信技術(shù)，目前得到人們的廣泛應(yīng)用，在社會發(fā)展過程中起到了舉足輕重的作用。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對電話通信技術(shù)的要求也逐漸提高，比如信號的穩(wěn)定性，通話質(zhì)量要求的提升，以及數(shù)據(jù)量的不斷增加，都使得電話通信技術(shù)的發(fā)展面臨重大挑戰(zhàn)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的發(fā)展，很大程度上改善了電話通信技術(shù)的效果，促進(jìn)了電話通信技術(shù)的快速發(fā)展。本文就點算計網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的電話終端進(jìn)行探究，指出了網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)設(shè)計思路以及電話終端實現(xiàn)方法。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)，是傳統(tǒng)電話通信技術(shù)的革新和延續(xù)，即利用先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)信號的傳輸和接收，較傳統(tǒng)電話通信來說，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的信息傳播速度更快，數(shù)據(jù)量傳輸量更大。網(wǎng)絡(luò)資源利用率也大大提高，具有非常大的使用價值和推廣空間，目前，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注和歡迎。

1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的設(shè)計思路

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)，是借助計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)的一種新型信號信號傳播模式。通過USB接口，將電話電話終端與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連接，并在電話終端連接上用戶電話，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)語音及數(shù)據(jù)的接收和傳播，最終實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電話通信功能。一般來說，電話終端設(shè)備由脈沖脈沖編碼調(diào)制（PCM）技術(shù)實現(xiàn)，所謂脈沖編碼調(diào)制（PCM）技術(shù)，就是一種能夠模擬通信信號的數(shù)字化變化方式，相較于其他信號通信技術(shù)而言，脈沖編碼調(diào)制（PCM）技術(shù)的信道利用率更高、數(shù)據(jù)損失更小、通信效果也更好，是一種較為理想的調(diào)制技術(shù)。

為實現(xiàn)電話終端的PCM碼流，往往需要借助USB數(shù)據(jù)接口，能夠有效將計算機(jī)設(shè)備同電話終端進(jìn)行連接，實現(xiàn)通話信號的告訴傳輸，從而快速傳遞到計算機(jī)節(jié)點當(dāng)中。USB接口的有效利用，實現(xiàn)了計算機(jī)外設(shè)同計算機(jī)設(shè)備的有效連接，實現(xiàn)了將計算機(jī)外的數(shù)據(jù)信息有效的導(dǎo)入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，從而解決了傳輸問題，確保了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的有效實現(xiàn)，USB技術(shù)同PCM技術(shù)的有效結(jié)合，促進(jìn)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的有效實現(xiàn)。

1.1電話終端的硬件實現(xiàn)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)，需要電話終端硬件來實現(xiàn)最后的數(shù)據(jù)解碼和通話活動，電話終端硬件是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的重要組成部分。

1.2單片機(jī)控制電路

單片機(jī)控制電路是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)中電話終端硬件的一部分，是電話終端設(shè)備的電路核心，主要由存儲電路、CPU、輸入接口以及輸出接口電路四部分組成，單片機(jī)控制電路實現(xiàn)了對電話信號控制音的發(fā)生，實現(xiàn)電話信號的輸送，并能夠?qū)TMF的雙音多頻進(jìn)行有效的控制，從而完成對電路的接受，并能夠有效控制USB接口，讀取用戶在電路中的通話狀態(tài)，以及對系統(tǒng)參數(shù)的讀取。

1.3用戶電路

用戶電路，是一種厚膜集成電路，由MITEL工作研制，能夠為用戶提供穩(wěn)定的26mA恒流饋電，用以驗證網(wǎng)絡(luò)電話用戶的電話使用狀態(tài)、電話的撥號脈沖等等數(shù)據(jù)，從而確保網(wǎng)絡(luò)電話的正常使用效果。用戶電路是確保網(wǎng)絡(luò)電話終端通過效果的重要組成單元，目前能夠有效支持2-4線的交換，屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)的基礎(chǔ)模擬接口。

1.4編解碼電路

編解碼電路也是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的重要組成部分，其中PCM編解碼電路是該電路系統(tǒng)中的重要功能單元，該系統(tǒng)主要組成單元有數(shù)據(jù)接收濾波器、數(shù)據(jù)發(fā)送濾波器、基準(zhǔn)電壓源、輸入電路、輸出電路、邏輯控制單元以及PCM編解碼電路等等，用以對數(shù)據(jù)信號的編解碼，確保網(wǎng)絡(luò)通信信號的有效性。

1.5電話終端的軟件實現(xiàn)

電話終端數(shù)據(jù)通信的實現(xiàn)，不光需要硬件的支持，同樣需要軟件的支持，終端軟件功能的實現(xiàn)，才能夠使終端硬件發(fā)揮應(yīng)有的作用，從而達(dá)到信息的傳輸、信號的編解碼，最終實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)的正常運作。

2終端主程序

網(wǎng)絡(luò)電話終端的出程序，主要工作目標(biāo)是實現(xiàn)計算機(jī)電話通信系統(tǒng)的初始化，包括了單片機(jī)定時器、時鐘。USB等設(shè)備的復(fù)位即初始化，對于網(wǎng)絡(luò)電話終端的使用具有非常重要的意義。一般來說，網(wǎng)絡(luò)電話主程序軟件應(yīng)用過程中，遵循“先進(jìn)先出”的原則，即在程序中設(shè)置隊列性任務(wù)表，按照先后順序履行相關(guān)工作任務(wù)要求。電話終端主程序其實一種無限循環(huán)的數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，不斷更新和制定查詢?nèi)蝿?wù)表內(nèi)容，并獲知需要處理的相關(guān)任務(wù)，并以此進(jìn)行相關(guān)任務(wù)的實現(xiàn)。在主程序運行過程中檢測到了需要執(zhí)行的相關(guān)任務(wù)，就會根據(jù)程序中已經(jīng)安排好的子程序序列，進(jìn)行任務(wù)工作的處理和解決，逐一進(jìn)行任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的處理。主程序主要采用“先進(jìn)先出”的工作原理，如果任務(wù)的子程序到最后的工作單元，并實行重復(fù)循環(huán)。

2.1中斷服務(wù)程序

中斷服務(wù)程序，就是實現(xiàn)信號傳輸?shù)拈_啟和關(guān)閉，一般采用的是計數(shù)的形式，其定時器由0開始，最大值為65535，并且以16.384Mhz的脈沖進(jìn)行計數(shù)，持續(xù)時間約為4ms，如果電話終端設(shè)備采用AMBE芯片，則每個接收即發(fā)送數(shù)據(jù)包的周期更變?yōu)?0ms；當(dāng)終端服務(wù)程序的計數(shù)達(dá)到5120次之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)20ms的數(shù)據(jù)終端，完成數(shù)據(jù)包的接收機(jī)發(fā)送工作。

2.2任務(wù)子程序

任務(wù)子程序，主要負(fù)責(zé)對電話終端設(shè)備的摘機(jī)及斷機(jī)實現(xiàn)判斷，根據(jù)用戶的主叫和被叫等不同信號接收形式，完成相應(yīng)的操作及工作的執(zhí)行。當(dāng)電話終端設(shè)備處于主叫摘機(jī)狀態(tài)時，電話終端設(shè)備將會向AMBE程序發(fā)送撥號音控制數(shù)據(jù)；當(dāng)電話終端設(shè)備處于摘機(jī)狀態(tài)時，子程序?qū)騏SB接口發(fā)送被叫的應(yīng)答信號，從而判斷電話終端的相關(guān)狀態(tài)。

2.3電話終端設(shè)備的工作過程

當(dāng)通話數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娫捊K端設(shè)備時，用戶做出摘機(jī)動作，然后USB接口就會向計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸摘機(jī)信號，同時，計算機(jī)電話通信網(wǎng)絡(luò)就會向主叫發(fā)送撥號音，并做出信息傳輸反應(yīng)，使用戶電話重點設(shè)備接收數(shù)據(jù)信號并進(jìn)行語音通話。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)呼叫本電話終端的相關(guān)用戶時，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就會直接做出內(nèi)部處理，接通被叫用戶；如果呼叫的是其他其他電話終端的用戶，則計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)就會直接栓送被叫用戶號碼，并等待對方的應(yīng)答。當(dāng)USB接口發(fā)回信息表明用戶電話終端被叫忙信號時，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)機(jī)會發(fā)送語音提示信息告知用戶被叫用戶繁忙并發(fā)送忙音。

如果是外部用戶對本網(wǎng)絡(luò)電話終端用戶進(jìn)行呼叫時，USB接口接收到被叫信號后就會進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼，并進(jìn)行合理的分析，，如果用戶繁忙，USB接口就會向計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)反饋相關(guān)信息，并向呼叫用戶反饋機(jī)主繁忙的信息，并發(fā)出電話忙音。如果機(jī)主處于離開狀態(tài)，即用戶閑時，USB接口就會向向用戶發(fā)出相關(guān)提示信息，以及用戶振鈴提示，以提示用戶進(jìn)行電話信息的接收。當(dāng)被叫用戶聽到振鈴并做出摘機(jī)反應(yīng)后，USB接口就會向計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信系統(tǒng)反饋相關(guān)信息，并隨機(jī)開展數(shù)據(jù)信息的傳送，網(wǎng)絡(luò)電話終端就會開啟語音傳送功能。

3總結(jié)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)應(yīng)用，是傳統(tǒng)電話通信技術(shù)的一種革新和延續(xù)，能夠有效提高電話數(shù)據(jù)的傳輸效率和傳輸速度，使電話通訊信號更加清晰，是未來電話通信技術(shù)的發(fā)展發(fā)展方向。在計算機(jī)哦電話通信系統(tǒng)當(dāng)中，電話終端無需購買其他電話網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，經(jīng)過USB接口同計算機(jī)設(shè)備向連接，很有效避免了繁瑣的電話線路，使電話通信技術(shù)設(shè)備的成本大大降低，優(yōu)化了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用效率，對于社會發(fā)展以及社會效益的增長都具有非常積極的意義。因此，我們要重視對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)的推廣和應(yīng)用，以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)電話通信技術(shù)來逐漸替代傳統(tǒng)電話通信技術(shù)，確保電話傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展。

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