关键词：
解码技术（精选十篇）
解码技术 篇1
轻钢VS钢混
“如果我们的建筑都采用轻钢结构, 就无需惧怕地震的袭击, 哪怕是像“5·1 2”那样的特大地震”。在谈到轻钢结构的好处时, 筑巢科技的技术人员用了这样的开场。
汶川地震带来的严重伤亡, 引发了人们对于建筑抗震质量的思考与反思。美国的一位建筑专家在灾后说:“造成伤亡的是建筑物而不是地震”。而轻钢结构属于柔性结构, 能有效地降低地震响应及灾害影响程度, 极有利于抗震。试验和理论分析表明, 轻钢房屋构件和整体结构合理, 承载力高, 抗震性能好, 可满足国家规范要求。首先, 高强度冷弯薄型钢组合成的墙体承重体系, 使得房屋的抗拉伸、扭曲、震动的能力得以强化;其次, 由于房屋结构和墙体的整体性非常强且分量轻, 因此在高烈度的地震灾害中即使倒塌, 也不会产生大量建筑碎块砸伤、掩埋居住人员。因此, 目前很多处于地震多发地带的国家, 已经非常普遍地采用了这种集成住宅。
除了抗震性, 轻钢结构与国内目前主流的钢筋混凝土结构相比还拥有诸多优势。主要表现在, 钢筋混凝土结构存在施工周期长, 单体自重大, 内部空间使用率低, 异形构建难度大, 大跨度设计实现难度大等不足;而轻钢结构则有建设综合成本低、工期短, 改装、拆卸、回收简便, 不污染环境, 大跨度和异形设计施工精度高等优点。
未来建筑主流
“作为代表未来趋势的中国住宅样板, 明日之家1号之所以选择轻钢结构, 是因为轻钢建筑的生产方式, 就是明日之家所要倡导的工业化住宅生产方式。同时轻钢结构符合明日之家1号‘省地、节能、环保、高质、高效、高寿’的要求。”筑巢科技的技术人员介绍道。
据介绍, 轻钢结构完全实现工业化生产, 由工厂预制构件, 规模生产, 在现场直接快速安装。
相比传统的建筑施工程序, 轻钢建筑施工现场呈现出一番截然不同的景象:施工人员像车间工人一样, 或拿着紧固器具安装镀锌轻钢骨架制成的屋架、墙柱和门窗;或拿着具有高稳定性的O S B木板安装墙体。这种现场施工、通过自攻螺丝和标准件连接房屋的方式, 对气候的适应性强, 因而房屋施工速度快, 工期约为传统建筑的1/3左右。
“在节能性能上, 我们的轻钢结构也有优越的表现”, 筑巢科技的技术人员介绍说。由于使用新型保温玻璃棉或聚氨酯发泡保温材料、N A L C板、玻镁板、呼吸纸、防火石膏板、装饰材料等, 对冷热散失起到割断作用, 使得内外墙的热传递变得几乎不可能。同时, 墙体中直接填塞的保温材料配合墙外加装保温板, 更加强了房屋保温效果, 本质上保证了建筑的节能性。
在防火和环保性方面, 通过房屋的内外墙面、楼面梁的下表面均采用防火材料制成的复合板, 以最终达到国家防火规范要求;天然复合材料墙体, 绿色无污染。与传统建筑施工相比, 又可节水9 0%;相比钢混结构, 轻钢结构建筑能耗大大减少, 同时房屋的钢结构构件可全部回收利用, 是典型的环保建筑;材料透气性好, 易于保持室内空气清新及湿度均衡;同时作为绝缘材料不会对人体磁场造成干扰。
此外, 轻钢结构房屋耐久性好、内部空间利用率高、易于进行异形构建, 以及施工精度高等优点, 完全符合省地、高质、高效与高寿的需求。
据介绍, 拥有诸多优势的钢结构建筑在国外已经得到广泛应用, 比如日本的钢结构建筑比例达到了6 5%。在国内, 随着人们越来越广泛的关注与认知, 以及产业环境的逐步成熟, 轻钢结构行业也呈现出了强劲的发展势头。
解码器解码图像问题总结 篇2
1.解码时出现黑屏现象
原因分析：(1).取流未成功
可以使用demo查看“解码通道状态”：里面记录了取流的相关配置信息，以及取流的状态和数据拷贝率等信息，可以帮助分析取流过程是否正常。
(2).显示通过关联是否正确
显示通道关联有其规律，确保关联正确。
(3).码流是否支持
在确保取流正常的情况下，查看“解码设备状态”，看解码是否启动；如未启动，需要考虑是不是码流不支持解码(比如是其他厂商的IPC等情况)。
2.解码时出现马赛克现象
原因分析：(1).可能为编码时丢帧。
验证方法：a.使用客户端软解，看看是否出现画面停顿现象。(客户端在处理丢帧时会等到下一个完整I帧时再解码，所以丢帧时客户端不会出现马赛克现象，但是图像会停顿，即出现4秒左右的画面静止然后跳跃到后面)
b.使用客户端对编码码流进行录像，然后使用码流分析工具分析是否丢帧。
(2).网传丢帧。
传输协议上，UDP不可靠，TCP可靠；
直接设备取流和流媒体取流，流媒体的版本最好升级到V3.0。
验证方法：a.计算系统中网络带宽，分析网络带宽是否充足；
b.利用客户端对码流进行录像，使用使用码流分析工具分析是否丢帧。
3.解码时出现画面停顿现象
(1).编码时码流是否实时。
验证方法：使用客户端对编码码流进行录像，然后使用码流分析工具分析是否丢帧。
(2).解码时显示频率是否和码流帧率匹配。
验证方法：编码时25帧/s(PAL)——显示时采用50HZ
编码时30帧/s(NTSC)——显示时采用60HZ
(3).网卡类型是否和交换机/路由器适应。有时网卡类型不适应会导致数据接收不稳定。
解码技术 篇3
近日，在西班牙，在大脑学习神经信息处理系统和解读神经影像学的研讨会上提出的这项研究，由国家药物滥用研究所提供资金支持。该研究所对帮助人们控制药瘾的这些方法非常感兴趣。
艾丽安娜·安德森博士说：“在这个成瘾和渴望的研究中，研究团队分类了从抽烟者那里获得的数据，这些数据是在他们观看引诱出尼古丁渴望的时候扫描获得的。目的是为了详细的了解大脑的哪个区域和哪个神经网络明确的抵抗或渴望尼古丁诱惑。“安德森博士是综合神经成像技术实验室的博士后研究员也是这项研究的主要作者。
安德森说：“我们对探测人类大脑结构和功能之间的关系非常感兴趣，特别是涉及到更高级别的认知，例如心理意象。实验室参与现代数据分析的积极开发，例如机器学习，特别注意揭示神经组织系统水平的
方法。
在这项研究中，吸烟者有时候观看引诱渴望的视频，有时候看“中立”视频，有时候却完全没有视频。他们被指示当尼古丁出现的时候抵抗它的诱惑。
通过功能磁共振成像扫描从研究参与者身上获得的数据随后被进行了分析。传统的机器学习方法被马尔科夫过程所扩张，马尔科夫过程使用过去史来预测未来状况。
在扫描期间通过测试大脑网络随着时间的活跃性，机器学习算法的结果能够在被试者潜在的神经认知结构上发生预见的变化，高精度（某些模型测试达到90%）的預测出他们正在注意的，就渴望而言，他们如何应对他们的渴望。
在加州大学洛杉矶分校读完统计学博士学位的的安德森说：“我们检测人们是否注意并抵抗诱惑，或者沉溺其中，或者观看与吸烟和渴望无关的视频。本质上说，我们一直预测和探知人们正在观看什么类型的视频，是否他们正在抵挡他们的渴望。”
其研究人员说，其实这种算法能够完成或者“预测”被试者的精神状态和思考方式，它同因特网搜索引擎或手机短信系统在使用者停止输入前预见或完成一个句子是以差不多的方式。基于马尔科夫过程的机器学习方法，展示了在传统方法上精准度的一个巨大的改进。
机器学习方法通常创造了一个“决策层”，本质上是把需要区分的不同阶层划分开的分界线。例如，边界一边的价值可以指出被试者相信各种各样的测试报告，在另外一边，被试者则不相信这些报告。
研究人员已经发现他们能够高精确度的探测到这些相信或者不相信的差异，实际上创造了一个测谎仪。在新研究中描述的革新是神经系统科学家创造这些可判断界限的方法，而不是更传统方法创造的通常的模糊边界，同样支持矢量机器学习。
共同研究者马克·S·科恩说：“在我们的研究中，这些边界线的目的是为了反映各种各样可辨认的大脑分支系统和网络的分配活动，例如：视觉网络、情绪管理网络或者斗争监控网络。”科恩是加州大学洛杉矶分校的神经学、精神学和生物行为学教授，同时也是该学校纳米系统研究所的一名研究员。
同样管理加州大学洛杉矶分校神经工程训练计划的科恩补充说到：“把孤立的与渴望相关的特殊网络问题放置到神经学领域，这项技术做了更多的大脑状态分类，这事实上更好的帮助我们理解大脑忍耐渴望的方式。”
研究人员说：“非常明显，把这个问题放置到神经学领域，解码过程变得更加可信和精确。这是尤其重要的，特别是使用了之前的效果和状态来报告机器学习算法，并且由于对于大脑工作的未知性也使它成为大脑研究的特殊挑战。”
机器学习包含两步：“训练阶段“，这个阶段电脑评估了一组已知的结果，显示信赖或不信赖的被试者所做的一系列尝试。第二步“预测”，电脑根据认知建立一个分界线。”
神经系统科学家说：“在未来的研究中，我们将在一个生物反馈环境中使用这些机器学习方法，实时展示被试者的大脑数据来让他们了解他们什么时候体验渴望和这些渴望是如何的强烈，希望能训练他们控制并抑制那些渴望。”
研究人员说：“但是由于被试者的过程和认知状况明显的发生变化，他们可能够面对特殊的挑战，包括试图解码一个‘活动目标’和从‘预测’阶段分离出‘训练’阶段。”
（来源：腾讯科技）
基于光纤光栅技术编解码技术的展望 篇4
基于光正交码的编解码器技术有两种方案:时域编解码和频域编解码。1978年, Marom E等人提出在光处理中采用光纤延迟线, 被认为是大部分OCDMA实现和应用的基础, 光纤延迟线编解码器的研究一度成为热点。光谱编码的0CDMA系统最早由Zaccarin和Kavehrad两人提出。这种系统应用平衡发射和接收技术, 以及光谱中的多个波长成分来进行地址编码。由于我们可以在非相干调制光系统中得到地址码的正交, 从而提高了OCDMA系统的性能。通过应用互补光谱编码和平衡检测技术, 我们可以得到完全的双极性和正交结果。
研究表明, 二维码明显的优于一维码, 因此, 目前OCDMA技术中, 时域和频域相结合的跳频/扩时二维码编解码器技术成为研究的热点。
二维光正交码光纤延迟线编/解码原理是把在时域内码字处于不同延时位置上的光脉冲调制在不同的波长上。在接收端, 解码器首先进行滤波处理, 滤出相应的波长进行波长互相关, 再进行延迟, 与解码器包含的标志序列作相关运算, 进行相关识别, 直接探测, 通过阈值判断, 从而在混有众多用户信号的接收信号中识别并拣出某用户的数据, 从而实现了光正交码的产生和解码。
利用ASE宽带光源, 数据比特用宽带光调制, 然后经波分解复用器虑出所需波长的光, 根据具体的码字进行相应的延迟, 经耦合器耦合进入馈线。接收端首先用同样的波分解复用器进行波长解码, 在进入延迟线进行相关解码, 最后经耦合器恢复出被宽带光源调制的比特信号, 再进行门限判决恢复出用户比特信息。
光纤光栅是一种利用光纤材料的光敏性制成的纤芯折射率呈周期变化 (或非周期变化) 的光波导。所谓光纤的光敏性是指激光通过掺杂光纤时, 光纤的折射率随光强的空间分布发生相应变化, 变化的大小与光强成线性关系。这种线性变化可被永久地保持下来, 其实质是在光纤纤芯内形成一个窄带地 (透射或反射) 滤波器或反射镜。利用光纤光栅可制成光纤激光器、光纤色散补偿器、光插/分复用器、光纤放大器的增益均衡器、光纤光栅编解码器等性能独特的光纤器件。
单个Bragg光纤光栅 (FBG) 具有选频作用, 能按设计的发射率反射特定波长的光信号, 并且可以对光信号的相位产生影响, 那么, 在空间上按一定关系排列的FBG序列就能实现对输入光信号多个频谱成分的提取, 而FBG所处的不同位置将实现对输入信号时域的编码;反之, 被编码信号的解码过程也可以通过FBG加以实现。解码器与编码器中包含相同波长的FBG, 但排列次序正好相反。
光码分多址技术集传输与交换于一体, 无需复杂的路由控制和网络管理, 对各种不同类型的信息是透明的、开放的, 无需全网同步, 用户可实时地以异步方式接入、传输和交换, 尤其它所具有的低时延、低抖动、高带宽等显著优点, 非常适合于实时话音和视频等多媒体信息的接入和交换。
但是, 光纤光栅的一系列优点, 使之成为光纤通信系统重要的无源器件。目前市场上的光纤光栅器件的性能和应用都受到一定的限制, 原因主要是高性能光纤光栅, 特别是精密Bragg波长和啁啾光栅的制备技术尚需完善, 新型的写入技术有待研究开发, 高可靠和长期稳定的光纤光栅还是正在进行的研究项目。另外, 温控、电控的光纤光栅也在研究当中, 这对器件的灵活性有很大的好处。光编/解码器是实现OCDMA的关键技术。要构建OCDMA系统, 应致力于基于光纤光栅的全光纤化、高集成、高效可靠的光编/解码器的研究, 当前高精度光纤光栅的制备技术尚需完善, 光纤光栅的长期稳定性和可靠性也需要解决, 另外, 由于光纤光栅的高敏感性, 如何消除温度和应力对其的影响, 也有待深入研究。解决好这些问题, 对OCDMA技术的实用化将起到关键作用。其中利用FBGs和AWG是今后发展的主流, 但是有很多技术问题有待解决。
参考文献
[1]蔡茂国, 杨淑雯, 等.光码分多址全光网络实现方案.电子学报.2001 (8) :1144～1146.
[2]CHUNG F R K, SALEHI J A WEI V K.Optical orthogonal codes:desigh, analysis and applications[J].IEEE Trans Inform Theory, 1989, IT-35 (3) :595-604.
[3]方晓惠, 杨淑雯, 等.光码分多址频域编/解码技术[J].光通信研究.2001 (2) :35-38.
解码作文 篇5
那段时间是我和母亲的冷战时间，我变得易燃易爆。
早晨我看见牙膏已经挤好在我的牙刷上，不是哪儿来的火气，觉得这是对我自理能力的不信任，使劲儿的将牙膏甩进马桶，又使劲儿的摁下了冲水，再使劲抠扣下马桶盖。母亲不知何时来到了厕所门口，我能感到她的.身子一颤。
那段日子太黑暗了，种种感受：恼、羞、恨、愁、被鄙视、被践踏……种种感觉让我变得异常痛苦，而痛苦又促使了我无名的愤怒。我变得不再像自己。早晨将冷水扑在脸上时，抬起头望着镜子，镜子里面透出了一个不是我的我，焦躁的头发，黑色的眼圈，浮肿的眼睑，咬牙切齿的神情……而母亲却日复一日的忍受着他儿子的无礼。
那晚，母亲先灌了她的热水袋再灌我的。我立刻半讽刺半开玩笑：“咋那么自私呢？”她像是被刺戳了一下，猛的一缩，开水生生的滚在了她的无名指上，热水袋掉了下来，母亲没有下意识的把手缩回去，相反，她稳稳地接住了热水袋，开水再次大面积的洒在了她的手掌，腾起了一阵白烟。几滴热水溅落在了我的脚趾，我立刻将脚缩了回去，灼热刺痛了我。
母亲的手颤抖着，水泡骇人的鼓起，她没说什么，转身走进了厨房。过了一会儿，响起了冲水的声音。
那一刻，我心外覆着的一层污垢也被冲掉了。
母亲对儿子来说是座耸立的高山，儿子只是一颗石子，源于山却并不了解山。生活中诸多爱的密码是需要用细节来解读的，在亲情的这片沃土上，要想摘得最美的果实，惟有期待，那存在于瞬间的心与心的共鸣，爱与爱的默契。
西藏石窟解码 篇6
与内地几大著名的古代佛教石窟寺相比，西藏石窟一直默默无闻。事实上，西藏石窟作为世界屋脊上的明珠，分外耀眼。其分布之密集，隐藏之深远，造像之生动，壁画之精美，风格之独特，现存规模之庞大，即使与传统的中国“四大名窟”相比，也毫不逊色。
随着越来越多的考古发现，西藏石窟逐一被专家学者们挖掘出来。这些散落在高原之上的璀璨之星，连缀成一道绵延不绝的历史文化长廊，展现着西藏古代佛教石窟寺的辉煌艺术成就及丰富精神内涵。
西藏石窟的学术研究由于其复杂性和困难程度，现在尚有很多观点、意见未形成统一，本刊约请各专家学者对各石窟的探讨，仅代表个人观点，并不表明结论性立场，我们仅是撷其精华，以便大家更加继续深入地开展学术探讨与争鸣。
西藏石窟
崖壁上的千年佛光
石窟寺是开凿建造在崖石当中的寺院，故称为石窟寺。石窟寺是宗教艺术的一种重要表现形式，它起源于南亚次大陆的古代印度，然后再传播到东亚各地。印度现存的宗教石窟总数约1200多座，按照开凿年代可分为早、晚两期，早期从公元前1世纪至公元2世纪，晚期从公元5世纪至8世纪，其中大约有3/4的石窟属于佛教石窟，还有一些耆那教、印度教的石窟 。石窟寺艺术随着佛教的传播大约在公元3世纪前后沿着“丝绸之路”传入到中国，盛行于公元5至8世纪，最晚者可晚至16世纪 。
长期以来，在学术界和社会上一直存在着一个认识误区，一提到石窟寺艺术，都自然地联想到新疆克孜尔石窟、敦煌莫高窟、山西大同云冈石窟和河南洛阳龙门石窟等丝绸之路沿线和内地一些著名的石窟，而往往忽略了西藏高原佛教石窟的存在。直到20世纪的1993年，在具有相当权威性的由国家文物局教育处组织编写的《佛教石窟考古概要》一书中，也是这样来描写西藏高原的石窟寺遗存的：“西藏地区石窟多不具造像的僧房窟和禅窟。摩崖龛像分布较广，题材多释迦、弥勒、千佛、十一面观音和各种护法形象，并多附刻六字真言。以上窟像的雕凿时间，大都在10世纪以后，即藏传佛教所谓的后弘期。拉萨药王山是西藏窟龛较集中的一处，山南侧密布摩崖造像；东麓的查拉路甫石窟，是现知唯一的一座吐蕃时期开凿的塔庙窟 。”
经过考古学家、艺术家和社会各界的共同努力，20世纪后半叶以来，西藏佛教石窟艺术遗存的田野调查工作不断涌现出新的成果，已经在很大程度上改变了这种传统观念，使世人不得不以新的眼光来重新审视这片被视为荒芜之地的雪域高原，惊喜地面对河谷崖壁之上那满壁丹青的千年佛光。
西藏石窟的地域分布
从学术意义而言，通常所说的佛教石窟艺术包括两种主要的艺术形式：一是开凿在山崖当中的洞穴类石窟；二是凿刻在崖壁上的龛像类造像。前者的特点是在崖面有纵深的空间，形成如同地面房屋一样的洞窟，而后者则仅仅是在崖面上凿刻相对表浅的龛像。在讨论介绍西藏古代佛教石窟寺（以下简称为“西藏石窟”）时，主要是指前者。
从目前考古调查所获知的信息来看，西藏石窟的分布地域主要在藏南谷地和藏西高原一带，藏东地区和藏北高原目前尚无石窟发现的信息。按照石窟分布的地域，主要考古发现分为藏南和藏西两个地区。
藏南地区
拉萨市药王山查拉路甫石窟 这是迄今为止西藏发现的唯一一座年代可能早到吐蕃时期的石窟。它的形制特点是凿崖造像，石窟中间留有中心柱，在柱体四周和各壁造像。这种式样的石窟形制来源于印度的支提式佛教寺院，所以有学者也将其称之为“支提式窟”或“塔庙窟”。窟内共有造像71尊，除两尊为泥塑外，其余均为石像，分布在中心柱四面的转经廊的南、西、北壁。这座石窟在藏文文献《西藏王统记》当中有记载，主从五尊像与石窟中心柱正面龛像的组像完全相同，《松赞干布遗训》记载此寺的创建者可能为松赞干布的弥药王妃——茹雍妃，弥药即汉文文献《隋书》、新旧《唐书》中所载的党项羌，在公元6、7世纪活动于今甘肃、青海、四川等地。根据这些文献记载的线索，著名考古学家北京大学宿白教授推测查拉路甫石窟的形制渊源有可能来自甘青地区。而从造像风格特点上看，则又受到印度·尼婆罗“波罗艺术风格”的影响 。
岗巴县乃甲切木石窟 这处石窟在1990年文物普查工作中被发现，次年正式公布。这处石窟共由5座石窟组成，但第1、2、5号石窟因长年自然破坏，均只遗存残窟，窟内无壁画和雕塑。第3号石窟窟顶残存有壁画，石窟外有一处石龛造像。主要的遗迹保存在第4号窟中，石窟的平面为圆角方形，窟顶为平顶，在东、南、西、北四壁上均残存有石刻造像，造像的方法是在窟壁上凿出大体轮廓，然后再泥塑成形，其上涂以彩绘。这种造像方式与甘肃天水麦积山、拉萨查拉路甫石窟均有相似之处。造像的题材主要是五尊主佛，与密教大日如来的“金刚界五佛”可作比定。调查者认为这座石窟的年代“很可能早至吐蕃王朝时期”，但笔者认为其当为西藏佛教“后弘期”早期的作品，大约在11～13世纪前后。
曲松县洛村及拉日石窟 这两处石窟地点也是在1990年西藏文物普查工作中被调查发现，两年后正式公布。洛村石窟具有一定规模，初步统计共有石窟约40余座。其中一座石窟（编号为A区第1号石窟，AQ1）平面略呈马蹄形，窟中保存有中心柱（故当地俗称其为“牛鼻子”），窟顶、四壁和中心柱上都保存有泥塑和彩绘，有佛、飞天等形象和大量背光、装饰性纹饰等。从石窟形制和壁画、造像的风格上推测，年代可能也是“后弘期”早期，约11～14世纪。拉日石窟共有洞窟约20余个，其中编号为4号窟（LQ4）的石窟内残存有彩绘壁画，有的尊像头戴三花宝冠，身有璎珞等装饰品，绘画风格与洛村石窟1号窟相似，年代也应为同一时期。
定结县“恰姆”石窟 此处石窟未正式公布资料，据透露系在第三次全国文物普查中调查发现，并被评选为2011年度中国六大考古发现。石窟内残存有彩绘壁画，对其年代争议较大，发现者认为可以早到吐蕃时期，而也有学者认为可能系“后弘期”早期的遗存。
就石窟的功能与类型而言，藏南谷地发现的石窟中除上述保存有造像和绘画的“礼佛窟”之外，还有一些只有生活痕迹而无造像绘画的“修行窟”。如洛村和拉日石窟群都发现一些石窟体量很小，窟内设有烟道，烟道上有浓重的黑色烟炱遗迹，窟壁上有小龛可供放置生活用品，明显是供佛教僧侣和信徒生活起居、静修之用 。
藏西地区
藏西地区石窟的发现始于19世纪末20世纪初叶。以意大利藏学家G.杜齐（G.Tucci，也有汉译译为图齐）为代表的一批西方学者曾在西藏西部及其毗邻地区开展了调查工作，其中也包括石窟遗址的发现。但可能由于专业所限，还没有从石窟寺艺术与考古的角度将这些资料加以剥离。直到20世纪90年代，随着一系列重要的考古发现公布于世，西藏西部石窟艺术才重新被提起并引起世人的关注。
藏西地区是近年来发现石窟较为密集的地点之一，先后已有二十余座绘制有精美壁画的石窟被考古调查发现，其中比较重要的列举如下：
丁穹拉康石窟 丁穹拉康石窟分布在阿里地区最北端的日土县境内。石窟平面呈方形，顶部为穹隆顶，顶部中央绘以莲花纹，石窟洞口两侧和各个壁面上遗留有壁画，内容有曼荼罗（坛城）、礼佛听法图、歌舞、地狱变等。这座石窟最初是由西藏自治区文化厅的一批艺术家们发现的，尽管在石窟的年代、性质、壁画内容等方面他们做出的判断与实际情况之间有较大的差距，但其首发之功却不可磨灭。在阿里文物普查工作中，考古学者再次对石窟进行了确认，认为这是迄今为止西藏自治区境内最北端发现的一座石窟，但为何这座石窟孤立存在于这个地点，在其周围尚未发现其他佛教遗址，至今仍是一个未解之谜。
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东嘎·皮央石窟 东嘎·皮央石窟是20世纪西藏考古的一个重大收获，这处石窟是迄今为止西藏高原发现的规模最大、保存情况最好的一处石窟群，石窟总数达千余座，其中在东嘎第1、2、3号石窟、皮央第90号、79号、351号等窟中均发现壁画或塑像的遗存，年代跨度从公元11世纪直至16世纪。初步观察石窟的类型包括礼佛窟、禅窟与修行窟（僧房窟）、仓库窟与厨房窟等多种类型。
吉日地点石窟 继东嘎·皮央石窟之后，在阿里札达县象泉河流域内又相继调查发现了多处佛教石窟遗存，吉日地点是其中一处。吉日地点石窟位于象泉河南岸。其中两座石窟为礼佛窟，窟内残存有壁画。石窟形制为方形单室，一座主要绘制佛教曼荼罗（坛城），一座残存有佛、菩萨绘像，从装饰风格和绘画技法等因素分析其年代可能为11至13世纪。石窟周围发现多处修行窟和一座佛寺的遗址，应为同时代的考古遗存。
帕尔嘎尔布石窟 帕尔嘎尔布石窟位于札达县卡孜乡境内，这处石窟共发现石窟十余座，大多为修行窟，仅在其中一座石窟内发现壁画和塑像，可以肯定其性质为礼佛窟。石窟壁画特点十分鲜明，与东嘎·皮央石窟早期石窟是浓烈的克什米尔绘画风格相比较已经发生了重要的变化，印度“波罗艺术风格”的特点十分显著，被认为代表着西藏西部石窟壁画艺术风格一个重要的转折时期 。
帕尔宗遗址坛城窟 也位于札达县卡孜乡境内。石窟与地面建筑共存，平面呈方形，窟内有佛塔，各壁绘制有密教曼荼罗（坛城）以及古格王国贵族礼佛供养图、上师像等题材，从绘画风格上观察其年代较晚，约为15～16世纪。
白东波“千佛洞”石窟 此窟调查发现于1994年。石窟带有甬道，形制为平面方形，窟顶成覆斗形，窟内中心设有圆形的坛。此窟因地属札达乡东嘎乡白东波村境内，最初在调查简报中命名为“东嘎乡第二号地点第1号石窟”。后来根据洞窟中残存的藏文题记得知此窟历史上曾称为“千佛洞”，与现存壁画内容相吻合。在此窟的甬道内还绘有六道轮回图、古格贵族生活图等。
白东波增撒地点石窟 白东波村内另一处新发现的石窟地点——增撒地点是一处由石窟、佛寺、塔林等构成的佛教遗址群，其功能包括礼佛、修行等宗教活动在内。其中一座石窟内残存有壁画，编号为增撒地点第1号石窟，石窟开设有狭长的甬道，平面呈长方形，平顶，壁画绘制有男女供养人像、千佛、菩萨像等。白东波村的这两处石窟题材相似，绘画风格相同，两者的年代推测也应基本一致，大体上判定在11～13世纪或14世纪。
卡俄普与西林衮石窟 卡俄普石窟位于象泉河流域香孜乡香孜村境内。此处石窟共有二十余座，大部为修行窟，仅有一座为礼佛窟。此窟平面呈方形，四壁绘制有壁画，主要题材为曼荼罗图，所以也是一座坛城窟。此外还发现一幅反映世俗古格贵族与僧侣集会听法礼佛的场景图，对于认识这一时期古格贵族供养人开凿造像习俗的流行具有重要价值。从壁画风格上推测，其年代约为11至13世纪前后。这个地点还另发现一座灵塔窟，窟内供奉一座灵塔。
西林衮石窟位于香孜乡香巴村境内，由四座紧密相连的石窟构成，其中两座绘制有壁画，主要题材为藏传佛教的各类本尊、护法神像、空行母等，从绘画风格来看年代较晚，可能系15～17世纪的作品。
聂拉康与查宗贡巴石窟 这两处石窟均发现于札达县卡孜河谷内。聂拉康石窟平面略呈长方形，利用天然洞穴改造加工而成。窟内残存有长方形的小殿堂，石窟的四面均绘制有壁画，题材有金刚界曼荼罗、高僧说法图、护法神像等，从残存的泥塑背光推测，原来窟内还有塑像。聂拉康石窟是迄今为止西藏西部发现的年代最早的一座石窟，可以基本上比定在公元11世纪初叶。查宗贡巴石窟与聂拉康相距约2公里，平面呈不规则的长方形，壁画绘制在四壁之上，主要题材有上师尊像、佛像、大成就者像、女神像等，从绘画风格上看明显有别于聂拉康，可能晚到15～16世纪。
桑达石窟 位于札达县达巴乡境内。石窟总数约在120～130座左右，在其中一座石窟内绘有壁画，内容有八大药师佛、般若波罗蜜佛母、药师如来、文殊菩萨、佛顶尊胜母、仁钦桑布、阿閦如来、大日如来（毗卢遮那佛）、无量光如来（阿弥陀佛）、不空成就如来、四臂金刚手菩萨等，资料尚未正式公布。
阿钦沟石窟 位于札达县达巴乡境内。石窟总数不详，在其中一座石窟内发现绘有壁画，发现者命名为“供佛窟”，据推测石窟寺的建造年代为11世纪前后，供佛窟内壁画绘制年代约为13～14世纪，内容有释迦牟尼、十一面观音、莲花手观音、八曼荼罗、高僧大德、佛传故事等。与石窟遗址并存的还有僧舍窟、修行窟、佛塔等遗迹，资料尚未正式公布。
西藏石窟的艺术之光
西藏石窟造像与壁画艺术均是在接受外来佛教文化艺术的基础上、融合藏民族本身的艺术风格之后最终形成的。但在不同的地区、不同的时代，对外来文化的吸收与融合也有所不同。仅以西藏西部地区发现的石窟壁画与塑像而论，至少可以从中观察到五种主要的艺术风格的影响。
克什米尔艺术风格
这种艺术风格最为显著的特点之一，是受到中亚细密画的强烈影响，线条刚健有力，施线细密明确，色彩鲜丽丰富，并且喜爱在壁画上施以金、银等加以装饰。由于与克什米尔相邻近，古格王国时期的佛教大师仁钦桑布其及后继者们所创立的古格托林寺、斯丕提地区的塔波寺（Ta-bo）、拉科寺（Na-ko）以及拉达克境内属于仁钦桑布系统的诸藏传佛教寺院中，都流行这种具有浓厚克什米尔风格的美术式样，被称之为“古格式样”或者“克什米尔—古格式样”。西藏西部的部分石窟壁画均表现出克什米尔风格的影响，如东嘎第1、2号窟和白东布“千佛洞”窟、日土县丁穹拉康石窟、皮央第79号窟、第90号窟等。具体的技法风格表现在：
在绘画技法上，具有线条流畅圆润，设色淡雅的特点，并且流行一种单线平涂结合晕染法的技法，以明显的凸凹与层次感来体现所塑造形象的立体感，尤其是在面部、腹部、四肢等体位上的晕染方法特别讲究，以逐层晕染的手法来突出五官和肌体的立体关系，这在后来的“卫孜”、“藏孜”等风格中是不多见的，后者设色浓艳饱满，一般多用单线平涂而少见晕染法。典型的例证可举出东嘎第1号窟、皮央第79号窟、聂拉康石窟等处壁画，这些石窟中的尊像均采用了这种绘画技法，具有强烈的凸凹感和立体感。
从整体的布局配置上来看，壁画的布置方式上均为分层排列，上层多配置以主尊大像，在其四周或两侧排列相关的众小像，在下层则以横列分格的方式绘制小幅的壁画，表现供养人、礼佛、听法等宗教活动场面；壁画的基本题材一致，均以佛教密宗系统的诸佛、诸尊占据主要地位。
在佛像的背光中，多用彩色的线条绘出一种状如蝌蚪的光芒线，具有克什米尔佛画艺术的风格。几乎不见绘出各教派高僧、上师、教派传承等内容的壁画，反映出当时藏传佛教各教派尚在形成过程当中的客观实际，这是西藏西部早期佛教石窟壁画共同的特点。
印度—尼泊尔风格
这种风格主要以印度波罗王朝艺术风格为主，以波罗王朝时期流行的梵本插图中常见的那种体态丰满、富于肉感的形象为代表。与之同时，反映在壁画艺术中，还多见源于印度耆那教神灵系统的诸神形象。这种影响对于西藏西部而言，既有直接来源于印度的因素，也有通过尼泊尔间接传来、并经过尼泊尔佛教杂揉改容后的因素，所以可以称其为“印度—尼泊尔风格”。在西藏西部石窟壁画中，具有典型代表性的石窟可举出帕尔嘎尔布石窟为例，帕尔嘎尔布石窟壁画所代表的艺术风格，极有可能是受11至13世纪波罗风格——亦即所谓的“印度—尼泊尔风格”影响而形成的艺术风格，也有学者将这种风格称之为“波罗藏式风格”。
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这种风格的传入并影响到古格王国的佛教艺术，与阿底峡到古格的传教活动应当有着密切的关系。过去曾推测这种波罗藏式风格形成的途径之一是在阿里古格，但却一直缺乏足够的实物证据来加以具体的分析研究，帕尔嘎尔布石窟壁画的考古发现，弥补了这一缺环。同时也暗示着在这一地区克什米尔风格朝着印度—尼泊尔风格的转化过渡，这处石窟所代表的画风或许可以说是一个明显的分界线。
中亚艺术风格
所谓中亚艺术风格，是指在西藏西部壁画中出现的诸如连珠纹、狩猎纹等具有中亚艺术风格的因素，这种因素极有可能系通过传统的“丝绸之路”传入到中国西域，再由西域作为中转站（如于阗等地）传入西藏西部。这种风格相对波罗王朝时期佛教艺术的影响而言，更多地是来自于中亚伊朗和波斯一带艺术风格的影响。
首先，是作为装饰纹样当中的某些动物纹及联珠纹，有可能系来自中亚的影响。例如，在东嘎1号窟窟顶所绘的装饰纹样中，流行一种动物纹饰，这种动物纹饰有的是对鸡、对鸭，有的则更为复杂一些，或为四龙、四凤相环绕，或为五鹿、八凤相环绕。在一些动物纹饰的外圈，绘有联珠纹样；八凤相环图案中凤鸟的口中，也衔有联珠纹样绶带。这种纹饰与中亚地区常见的所谓“萨珊式联珠纹”有某些相似性。后者常见的主题纹饰有对鸭、孔雀、猪头等，其中的联珠双鸭纹相背而立，回头相对，共衔一联珠纹的彩绶，其中一鸭居于中心位置。
其次，西藏西部早期石窟壁画中供养人像的服饰特点为一种三角形大翻领大衣，腰间系以腰带。这种式样的大衣，与新疆古龟兹国贵族服装的式样相同，同时也见于中亚佛教石窟壁画中，如巴米扬石窟东大窟西侧壁（始侧壁）东侧壁（末侧壁）上所绘的两幅礼佛图上，其王族成员中也多穿这种三角形大翻领的大衣。从石窟年代上来看，这种服饰可能最早起源于中亚，属于游牧民族的一种服装式样，后来随着佛教文化的东渐，才传入到我国西域新疆一带。西藏西部石窟壁画中的这种服饰，也可能是经过西域新疆一带传入到阿里高原，成为早期古格王国贵族的一种常服。同时，还有学者注意到，一些王族或王室成员服饰上带有联珠纹式样，头上佩有联珠小圈，并认为这种式样也是源于中亚一带 。
另外，西藏西部石窟中的塑像，从残存的遗迹观察，其做法是先在岩体上凿出小孔，然后再将木桩打入孔中，木桩外绕以细绳，并依次连接到下一个相邻的木桩上，最后在绳和木桩上面再涂以泥灰，塑成佛像。这种做法，使我们很容易联想到中亚巴米扬石窟中东、西两大佛衣纹凸棱的塑造方法，两者所使用的技术手段与主要材料，都显得十分相近，其间是否可能存在着某种联系，虽不能断言，却是值得加以考虑的。
内地汉式风格
这种风格多见于西藏西部年代比较晚近的一些佛教寺院或石窟当中，表现出中原文化对西藏所具有的强烈影响。其重要的因素如用汉字组成的图案、牡丹花草、山水图案之外，在构图形式上也采用了中国画常见的留出大幅空白的作法，壁画题材中的十八罗汉、十象图、六长寿轮等，均体现出中国传统文化的深刻影响。典型的例子可举出装饰纹样中的龙凤图案等。如皮央第351号窟的窟顶部藻井，中央绘有梵文字母组成的图案，四周则绘有团花、祥云和升腾于祥云之中的龙、凤图案。龙全身披以鳞甲，头上生角，身躯展开，腭部向前伸出，与汉地唐宋以迄明清时代的龙图案别无二致。类似的龙图案也见于帕尔宗石窟顶部藻井壁画。壁画中团花与祥云的绘法，也具有浓厚的汉地风格。这些图案很有可能是通过西藏中部或东部，传播影响到阿里高原的，随着格鲁派（黄教）势力在这一地区的逐渐扩张，将“藏孜”画派的风格带入到西藏西部之后形成的一种艺术风格。
除此之外，个别石窟中还可见到十六或十八罗汉、四大天王等题材的壁画，时代都较晚近，应当也是通过西藏本土卫藏地区间接地受到中国内地式样的影响所致。
西藏本地风格
所谓西藏本地式样，主要是指西藏本土卫、藏、康等地区的佛教艺术风格，如“卫孜”、“藏孜”和“康孜”等画风。与上述几种风格相比较，西藏本地传统的艺术风格也一直存在并产生着重要的影响。除了从早期西藏艺术如古代岩画、苯教造型艺术中传统因素的沿袭与继承之外，在15世纪前后，由西藏中部卫藏地区形成的各种艺术风格也影响到西藏西部石窟壁画的绘画制作，其中尤其是以拉萨为中心的“卫孜”代表着最为典型的西藏本地风格。
就西藏西部而言，这些艺术风格的传入，已是在古格画风早已形成之后。一些线索表明，西藏本地形成比较统一的本土艺术风格，有可能是在14—15世纪以后。自13世纪以来，西藏结束了吐蕃王朝崩溃后各教派和政治集团各据一方的分裂局面，卫藏地区萨迦派势力在元朝政府强有力的支持之下迅速发展，成为西藏地方政教合一的首领，在各教派中占据统治地位。其后，明代的帕竹噶举教派也是当时乌斯藏势力最大的政教合一的统治集团，受到明政府的大力支持。明永乐六年（1408年）和永乐十二年（1414年），明廷先后两次遣使招格鲁派（黄教）的创始人宗喀巴进京，宗喀巴虽未能亲自前往，而是派他的弟子释迦也失代表他到南京受封，但新兴的格鲁派势力也开始成为具有重要影响力的统治势力。相对统一的政治局面，对于佛教及其艺术的发展必然也会产生相应的影响。
与早期受到克什米尔、印度和中亚壁画绘画艺术浓厚影响的古格艺术相比较，西藏本地式样的主要特点主要反映在：单线平涂取代了早期以晕染为主的设色方式；用色由早期喜用冷色调转为多用饱和、浓艳的暖色调，人物的形体饱满，追求曲线变化；晚期还新出现了卫藏和康区多用的“沥粉堆金”技法等等。如果我们将古格故城中所谓“供佛洞”（实际上当为石窟中的礼佛窟）壁画、帕尔宗石窟壁画、查宗贡巴石窟壁画等与早期的东嘎·皮央石窟壁画作一个比较的话，这种变化可以观察得非常清楚。
西藏石窟的独有特性
西藏石窟具有自身鲜明的地域与宗教特色。这些特色对于考察中国石窟艺术的整体状况也是极有意义的。从总体上看，有两个明显的特点：
第一，石窟寺与地面的佛寺、佛塔等建筑往往共存一处，彼此之间互有关联。以西藏西部为例，在上述各个地点发现的石窟遗迹附近，通常在地表都或近或远的分布有佛寺、佛塔遗址，形成“山崖上开窟、山顶上建寺、地面上建塔”的三位一体分布格局——我称这种现象为佛教遗迹的“垂直分布现象”。按照佛教伽蓝配置仪轨，这种景观或许在我国其他石窟寺当中也曾经有过，只是由于年代久远，地面建筑早已毁坏不存，至今仅存石窟可见。但在西藏西部地区则由于特殊的自然与人文地理条件，这种现象十分普遍。
第二，与其他地区石窟寺不同之处还在于，西藏西部石窟往往在一群石窟当中，仅有一座或几座石窟内发现壁画或雕塑，其性质为礼佛窟，而其他石窟则多为供僧人修行、起居之用的生活用窟，尚未发现类似新疆和内地石窟那样成群连片的礼佛窟群。这种情况在西藏中部地区同样可见，如拉萨查那路甫石窟、岗巴县乃甲切木石窟、曲松县洛村石窟等处石窟均亦如此。究其原因，笔者推测或可能与西藏佛教信众与僧侣供养、修习方式的不同有关，也可能与上面提到的石窟与地面佛寺相互组合所发挥的综合功能有关。
基于这两个特点，在今后的研究工作中，我们应当更加注意石窟寺遗迹同与之共存的佛寺、佛塔等遗存之间、礼佛窟与其他石窟之间的关系，尽可能搞清楚它们在同一时期的平面布局与组群关系，从中寻找可供断定年代的线索，从整体上考虑其年代关系，从而也才有可能为其中作为礼佛窟的石窟壁画的年代提供较为可靠的断代依据。
船载AIS信息采集与解码技术研究 篇7
关键词：船舶自动识别系统,信息采集,信息解码,信息传输
由于AIS能提供船舶的动态、静态信息和航次信息, 因此, 基于AIS信息进行的自动避碰系统、电子海图显示系统、航标遥控遥测系统和船位报告系统等都必须解决AIS信息的采集与解码问题, 即把AIS输出的数据包经过采集后将其中含有船舶动静态信息和船舶航行安全信息数据的定义、格式进行研究和解码, 然后将数据格式转换成应用系统所需的格式, 因此, 研究AIS数据包的采集与解码技术, 对于AIS信息的开发应用具有非常重要的意义。
1 AIS通信协议
1.1 AIS接口的信息类型
AIS系统主要基于TDMA通信技术, 利用AIS信道将目标的动态和静态信息以一定的数据格式, 通过VHF的方式传播1371电文数据, 使各个船舶和基站互相知晓各个站点的位置, 有效利用通信信道, 实现自主管理。在AIS技术标准ITU-RM.1371-1中包括22种不同类型的消息, 这22种消息不仅包含传输信息, 而且还包含支持各种共他系统或数据链路 (包括消息确认、询问、分配、管理命令) 的功能。
1.2 AIS中使用的IEC61162-2协议
AIS接口的通信协议采用美国1983年NMEA (National M arine E lectronic A ssociate) 协会制定的IEC6116-2标准, 作为通信协议的一部分, AIS接口输出信息的信息结构如图1所示:
AIS将船舶的动态、静态和与航次相关的信息主要通过符合IEC61162-2协议的以下两条语句封装:
VDM:VHF Data-link Message, VHF数据链路数据;
VDO:VHF Data-link Own-vessel Message VHF数据链路本船信息;
这两条信息发送的具体结构如下所示:
AIVDM x, x, x, a, S---S*hh
AIVDO x, x, x, a, S----S*hh
其中x, x, x分别表示发送这一信息需要的句子总数 (1-9) , 本句的句子序数 (1-9) 和连续信息的识别 (0-9) ;a表示AIS信道号;I表示信息的ID码;S---S表示打包的ITU-RM1371无线电信息;x表示填充的bit数 (0-5) ;hh表示校验字节。
2 AIS信息的解码分析
2.1 8位ASCII码转换成6位码
对AIS每一帧的信息进行提取后, 得到的无线电信息是用8位ASCII码表示的, 在对无线电信息进行解码之前, 需要首先将8位ASCII码转换在6位码, 图2为8位ASCII码转换成6位码的程序流程图:
3 AIS解码软件设计
3.1 解码应用程序实现方法
AIS解码应用程序在功能上主要包括以下几个子程序:
串口中断程序
串口中断程序主要完成AIS数据的采集, AIS以异步方式向外发送数据, 发送速率为38400 bit/s, 所以串口初始化为:波特率38400bit, 1个起始位, 8位数据位, 1个停止位, 以文本方式读取串口数据.串口每接收1个字符就发出一次中断申请, 在中断服务程序中读取接收的字符, 并暂时存放在变量中。
数据解析程序
数据解析程序主要功能是按照标准协议对串口接收缓冲区每一帧的信息进行提取, 然后提取每一帧的信息的每个字段的数据, 保存其中的六位码数据, 然后对每一帧的信息进行校验判断, 保证每一帧信息的可靠性。
数据组装程序
在AIS发送的六位码数据超过168bit时, 需要通过两个或多个帧进行传输, 这时数据组装程序需要按装语句序号和语句ID号对多个帧中的六位码数据进行组装, 形成完整的AIS六位码数据。
AIS信息提取程序
AIS信息提取程序主要功能是根据ITU-R M.1371协议, 提取六位码bit流中各字段的数值, 从中得到船舶航行过程中的各种动态、静态和与航次相关的数据。
信息显示与更新程序
信息显示与更新程序的主要功能是将AIS信息提取程序得到的各种航舶动、静和与航次相关的数据通过界面显示出来, 并通过设定的船舶数据更新频率, 即时更新AIS接收到的船舶数量和相关信息。解码应用程序的具体程序框图如图3所示:
下面通过采集成都天奥公司的Class B AIS的输出信息, 然后对采集的输出信息进行解码, 提取其中的各种信息, 以下是AIS采集与解码软件的相应界面和部分实验结果:
经过对采用上述采集和解码得到的船舶动静态信息与AIS显示终端提供的船舶动静态信息进行了比对, 解码得到的数据准确无误。
4 结语
本文主要探讨了AIS输出信息的封装格式、解码原理, 并设计了相应的解码软件对其进行采集、解码与显示。实验结果表明, 该采集与解码技术准确有效, 对于AIS信息的开发应用及AIS相关技术的研究具有一定的参考价值。
参考文献
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解码技术 篇8
本文针对眼科临床诊断中出现的上述问题,提出了在眼科超声成像中采用数字编码激励的方法,替代传统的单脉冲激励。此方法使声输出参数在满足相关检测标准的前提下,提高超声波的平均发射功率,实现以更高频率的超声波获取人体眼部组织的全景成像,从而提高图像的分辨率,特别是能够改善深度眼眶组织的成像细节。本文将超声波编码发射的中心频率提高到了15 MHz,并适当降低脉冲幅值,此法对于改善眼科超声图像质量,提高设备安全性等方面具有重要的应用价值。
1 数字编码激励原理
超声编码成像技术是近年来国内外医学超声诊断成像领域的一个研究热点。与传统单脉冲激励相比,编码激励技术发射经过编码的长脉冲序列,接收回波也为长脉冲序列,通过匹配滤波或者非匹配滤波方式进行脉冲压缩,获得与单脉冲激励相近的空间分辨率[1,2]。编码激励技术能够在不增加峰值发射功率的前提下,显著提高平均发射功率,增加穿透力,提高信噪比。实践证明,超声成像中采用编码激励技术,可以提高扫查深度、信噪比和帧频[3]。
单脉冲激励与编码激励的原理如图1所示,经脉冲压缩后的波形与单脉冲激励的波形相同,但压缩脉冲的幅度要远大于单脉冲激励时回波脉冲的幅度,因此数字编码超声回波信噪比要远大于传统超声回波信噪比。文献[4]指出,通过编码激励,理论上可以获得最高达15d B~20d B的信噪比增益。对于长度为N的二进制编码,在使用匹配滤波的方法进行脉冲压缩时,其信噪比增益为[5]:
由公式(1)可知,编码序列长度每增加一倍,信噪比增益提高3d B。为获得15d B信噪比提升,所用二进制长度为32位。
目前常用的编码方式主要分为二进制编码(即双极性相位编码,包括Barker码、Golay互补序列及其他二进制编码)和连续编码(主要是线性或非线性调频Chirp序列)两种。Chirp信号要取得较好的旁瓣抑制效果,必须采用变迹发射,发射电路很复杂。Barker码最大长度只有13位,而且总会在主瓣的周围残余一些杂波[6],信噪比不高。Golay码由两个互补序列构成,通过两次发射Golay互补序列,经匹配滤波后将两个压缩脉冲相加,在理论上能够完全消除距离旁瓣,获得较好的脉冲压缩效果,而且发射电路简单,更易于实际应用。
Golay码又称Golay互补序列对,其定义为一对由两种元素构成的等长、有限序列。该码在任何给定间隔下,一个序列中的相同元素对的个数等于另一个序列中相异元素对的个数[7,8]。一对长度为N的双向序列A和B为Golay互补序列的条件是当且仅当a(n)*a(-n)+b(n)*b(-n)=2N(n)成立[8]。
Golay互补序列对可由其他互补序列对递归构造,给定一个Golay对{A,B},另一个两倍长的Golay对可通过{AB,A(-B)}产生。这种递归可从长度为2的Golay对A=[1,1]和B=[1,-1]开始。
将Golay对用于成像的方法是对每一个聚焦点进行两次发射。在第一次发射Golay码A后,回波信号用相应的解码滤波器A滤波(即作相关运算),并存入缓冲存储器中,随后发射Golay码B后,回波信号用相应的解码滤波器B滤波,并按照上面的互补条件将这两次滤波输出波形相加以完成解码过程,如图2所示。
理论上,Golay互补序列对的编码发射可以在保持主瓣宽度不变的情况下,完全消除旁瓣。但实际应用中,由于两次发射间组织的运动,往往达不到理论的效果。另外,采用Golay码会使图像的帧频降低一半。
2 系统方案与设计
实验搭建了编码激励与解码压缩的超声成像系统,以验证实际应用中的性能。设计中由FPGA(可编程逻辑门阵列,field programming gate array)产生超声编码发射脉冲,激励N&P双沟道高速MOSFET管,产生双极编码脉冲序列。超声波发射频率达到15 MHz,电源电压±80~±100 V可调。
接收电路中,前置放大电路总增益在5 0 d B以上,可变增益范围达到40 d B,并根据探测深度的不同实现时间增益控制。回波信号经14bits、120 MHz高速A/D采样,送入FPGA。FPGA芯片采用EP3C55F484C6,内部具有2396160Bits的存储单元,55856个逻辑单元和156个18×18硬件乘法器。数据经数字滤波和解码压缩后送入10 bits、40 MHz的D/A输出,结果显示在示波器上。
设计中FPGA的程序设计基于ALTERA公司的QUARTUS II 8.1环境下进行的,分别产生A码:-1,-1,+1,-1,-1,-1,-1,+1,-1,-1,+1,-1,+1,+1,+1,-1;B码:-1,-1,+1,-1,-1,-1,-1,+1,+1,+1,-1,+1,-1,-1,-1,+1。图3为Golay码输出的仿真波形,输出信号驱动MOSEFT芯片。
系统中A/D的采样频率为120 MHz。为了实现FPGA对A/D采样数据的有效读取,应该在采样时钟的负半周的后半部分进行采样,也就是说在A/D采样时钟CLK的上升沿到达之后的4.16ns内进行采样。由FPGA产生A/D转换所需要的时钟ad_clk_120m,时钟的占空比为1:1;数据读取至内部寄存器的输入时钟sample_clk_120 m,占空比为1:3,则寄存器输入时钟的上升沿在A/D采样时钟到来后3/4周期来临时。
由于回波经A/D采样后的数据为1 2 0 M H z,14bit,要对此数据进行高速处理,硬件的要求非常高。为了避免数据处理不及时,发生数据丢失,影响系统的可靠性,并进一步提高系统的实时性,系统中采用基于Cycline III FPGA实现的异步FIFO结构来实现高速缓存,如图4所示,输入时钟为sample_clk_120m,输出时钟为40 MHz,FIFO的深度为我们所需要探测深度的采样点数。通过这种变频方法,可以保证接着对回波数据进行实时解码压缩的准确性。
为了保证解码算法的正确性,系统中先将接收的回波数据进行前滤波处理。滤波器由vhdl语言编程实现,基于并行分布式算法,可确保运算的高速性。滤波器的系数由MATLAB生成,采样频率为120 MHz,通带频率为5~20 MHz,Hamming窗设计,输入输出数据都为14bit补码数据。
由于回波信号中心频率为15 MHz,采样频率为120 MHz,16bit Golay码解码,所以需要开辟一个16*(120/15)=128深度,14 bit的存储空间进行卷积解码。考虑到Golay码解码滤波器的系数仅由(+1,-1)组成,可以使用更改回波数据(二进制补码)符号位的方法来取代全部乘法器;将解码滤波系数序列中为+1的系数对应的回波数据保持原数,将解码滤波系数序列中为-1的系数对应的回波数据进行补码取反,然后进行对应数据并行累加。这样,就省去了大量的乘法器,降低了资源消耗。解码输入数据为14bit,输出数据为14+log216=18bit。如图5所示,galay_encode16_p为A码的解码程序,galay_encode16_n为B码的解码程序,由ep_alt信号切换输出,即为对应发射编码激励的回波解码数据。
由于Golay码需要进行两次发射后,对两次激励回波进行解码并相加,才能得到一次最终解码结果,因此会降低B超图像的帧频。本设计中,我们只用于对A超图像进行观测,对比输出解码回波的分辨率及幅值,所以系统中对解码回波通过两个同步FIFO进行存储。galay_fifo1的写使能信号为FIFOOUT1,读使能信号为FIFOOUT3;galay_fifo2的写使能信号为FIFOOUT1,读使能信号为FIFOOUT2,具体时序如图6所示。而且,galay_fifo1的存储深度为galay_fifo2的两倍,对两个FIFO输出相加即得到了A码和B码解码相加的结果。仿真结果如图7所示,从第三个ep发射周期后,每个发射周期都能得到一个解码结果。
3 实验结果与讨论
为了验证编码激励在实际应用中的效果,本文设计了单反射面回波实验。编码激励信号由FPGA产生,经激励电路激励超声换能器。图8显示了发射电压为±85 V时,单脉冲激励与16位Golay码(A码,B码)的编码激励波形。激励信号峰峰值达到了130 v。
换能器在编码信号激励下,发射超声波;超声信号经反射面反射,驱动换能器产生回波信号。回波信号经放大后,通过A/D采样进入FPGA进行数据处理和解码,并最终通过D/A输出到示波器输出显示。图9显示了单脉冲激励射频回波、16位Golay码的编码激励回波经过脉冲压缩后的射频回波。由于D/A输出的最大幅值为1.5 V,输出为10位,而系统中射频回波数据为14位,解码压缩后的回波数据为19位,理论上解码后的回波幅值将是单脉冲激励回波幅值的32倍。我们分别截取了它们的高10位输出,由于系统声衰减和前滤波等造成的回波幅值减小,可见单脉冲激励射频回波为1.3 V,编码射频回波为0.7 V,解码回波为1.1 V。解码压缩后的回波轴向分辨率与单脉冲回波保持一致,而穿透力和信噪比都有了很大的提升。
图10中(a)、(b)分别为用单脉冲激励和16位Golay码编码激励回波,经过解码压缩和检波和对数放大后,对眼球采集的A超波形。在图10(b)中,角膜前后沿、晶体前后沿和视网膜都清晰可见,且较(a)图幅值和信噪比都有了很大的提升。对比两幅图,我们可以清楚地看出编码激励技术的有效性。
4 结语
Golay码激励的医学超声成像技术能够明显增加回波信噪比,提高超声成像的探查深度和空间分辨率。另外,由于Golay互补序列具有完美的抵消旁瓣的性能,图像中不会出现由于距离旁瓣引起的明显的伪迹。本文从理论上分析了Golay编码激励超声成像技术的原理及性能,并通过仿真和搭建实验系统,证实了编码激励成像技术在医学高频超声成像中的优越性和有效性。相对于传统的单脉冲激励成像技术,数字编码激励成像是提高超声图像质量的一种有效的方法,具有广阔的应用前景。
摘要：将数字编码激励与现有眼科高频超声成像技术相结合,提出一种全新的高速数据检测和信号处理方法。由FPGA产生16位Golay互补序列,激励换能器产生超声波。数据采集电路实现了15 MHz高频超声回波信号的数字化,采样频率120 MHz,采样位数14 bits。解码压缩算法由FPGA实时实现,A序列解码和B序列解码交替进行,分别将回波信号与A,B解码序列卷积运算,两路延迟叠加即实现了Glayo码的实时解码压缩。实验表明,采用编码激励技术可以在保持发射电压和轴向分辨率的前提下,有效提升回波主瓣幅度,抑制旁瓣噪声,可有效提高信噪比。此法对于改善眼科超声图像质量,提高设备安全性等方面具有重要的应用价值。
关键词：超声,编码成像,解码压缩,FPGA
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解码技术 篇9
随着人类文明的高度发展, 人类对信息的实时需求也越来越丰富。能够通过文字、语音、图像和视频等各种方式进行随时随地的信息交流是人们十分渴望的, 近代飞速发展的科学技术, 也正在不断满足人类的这些需求。随着视频压缩技术和网络技术的发展, 可视对讲、可视电话、视频会议、视频监控、网络直播等多媒体业务成为了人们关注的热点。
1 H.264视频压缩标准及流媒体技术
1.1 H.264视频压缩技术
1.1.1 H.264标准的主要特点
(1) 具有更高的编码效率;
(2) 具有高质量的视频画面;
(3) 具有更强的网络适应能力;
(4) 采用混合编码结构;
(5) 具有较少编码选项;
(6) 可应用在多种环境下;
(7) 具有错误恢复功能。
1.1.2 H.264标准的关键技术
(1) 分层设计
H.264的算法在概念上可以分为两层:视频编码层和网络提取层。视频编码层主要用来更高效的视频内容编码, 网络提取层则主要用来根据网络的要求, 以恰当的方式对数据进行打包和传送。在视频编码层和网络提取层之间定义了一个基于分组方式的接口, 打包和相应的信令属于网络提取层的一部分。这样, 高效的编码率和良好的网络适应任务可以分别由它们来完成。
(2) 帧内预测编码
帧内预测编码包括:4×4亮度帧内预测模式、16×16亮度帧内预测模式、8×8色度块帧内预测模式。
(3) 帧间预测编码
H.264采用了更加先进的技术, 允许编码器使用多于一帧的先前帧用于运动估计, 以提高运动估计和运动补偿的精度和效率。一般我们是通过运动估值和运动补偿来利用时域相关性的。
(4) 熵编码
熵编码是无损压缩编码方法, 它生成的码流可以经解码无失真地恢复出原数据。H.264提供了两种熵编码方法:一种是基于上下文的自适应变长编码与普通变字长编码相结合的编码, 另一种是基于上下文的自适应二进制算术编码。
1.2 视频网络传输的流媒体技术
流媒体本质上是指采用流式传输的方式在互联网播放的多媒体格式。流式传输的过程一般如下:当用户选择流媒体服务后, Web浏览器与服务器之间通过使用HTTP/TCP交换控制信息, 来把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来;然后Web浏览器启动音视频客户端程序, 使用HTTP从Web服务器检索相关参数对音视频客户端程序进行初始化;音视频客户程序及音视频服务器运行实时流协议, 用来交换音视频传输所需的控制信息, 实时流协议提供执行播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法;音视频服务器使用RTP/UDP协议将音视频数据传输给音视频客户端程序, 一旦音视频数据抵达客户端, 音视频客户程序即可播放输出。
流媒体技术的实现主要是流式传输的实现, 而流式传输除了需要经过处理的多媒体数据和足够的缓存外, 更重要的是需要适当的协议, 才能保证流式传输的顺利进行, 流式传输中主要使用实时传输协议RTP与实时传输控制协议RTCP、实时流放协议RTSP、资源保留协议RSVP协议。
2 视频网络传输系统的实现
网络摄像机可以将影像通过网络传至地球另一端, 也可用于局域网内。网络摄像机是网络视频监控系统的主要组成部分, 它在网络视频监控系统中是视频监控终端, 由摄相机捕捉到的视频画面, 被其进行视频编码、打包, 然后依靠流媒体技术, 通过网络将其传送到显示终端。
网络摄像机的视频数据先以单播RTP的方式传输到Darwin流媒体服务器, 再由该服务器直接存储, 或以广播或多播的方式使用RTSP协议中转到每个客户端, 从而可以实现在多个客户端的视频点播或实时视频直播。
3 小结
H.264技术具有更精确的预测能力和更高的容错能力, 因此可实现更高的压缩效率, 它将有可能推动视频编码器进一步向前发展。随着H.264格式更加广泛地应用于网络摄像机, 系统设计商和集成商将需要确保他们所选择的产品和厂商能够支持这一全新的开放标准。
参考文献
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解码技术 篇10
1 脉冲位置调制编码
脉冲位置调制编码是以时间间隔作为数据流传输信息的方法。通常, 1个脉冲代表1个十六进制数 (0~F) , 其具体数取决于它的位置, 即取决于它与上一脉冲之间的时间间隔。规则为:上一脉冲结束, 在经过2倍标准脉宽恢复时间后出现脉冲, 它表示“0”;延迟1个标准脉宽出现, 表示“1”;依此类推, 如果延迟15个脉宽出现脉冲, 那么此脉冲表示“F”。我们需首先确定标准脉冲宽度T;其次, 确定表示每种轨迹参数的脉冲个数。例如:井斜用三个脉冲表示, 工具面用两个脉冲表示等。最后, 按转换公式将传输至地面的十六进制数转换为真实物理测量值。
如上图所示:S表示同步脉冲, 时间间隔为定值;M表示数据脉冲间隔:M=2T+N×T (秒) ;其中N为0~F的十六进制数, T为标准脉冲宽度, 2T表示脉冲的恢复时间。
此种方法的劣势在于:传输时间会随测量数值的增大而增加。
2 曼彻斯特码编码
曼彻斯特码 (又称裂相码、双向码) , 一种用电平跳变来表示1或0的编码, 其变化规则很简单, 每个码元均用两个不同相位的电平信号表示, 也就是一个周期的方波, 但0和1的相位正好相反。
曼彻斯特编码也叫做相位编码, 是一种同步时钟编码技术, 被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。在这种编码中, 时钟同步信号隐藏在数据波形每一位跳变中, 中间的跳变既作时钟信号, 又作数据信号, 从高到低跳变表示"1", 从低到高跳变表示"0"。曼彻斯特编码提供了一个简单方式给二进制序列, 而没有长的周期和转换级别, 从而防止时钟同步的丢失, 或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。二进制数据通过此编码形式传输时, 并不作为序列的逻辑1或0发送。
Sperry-Sun公司推出的M WD就采用了曼彻斯特编码技术将井下仪器测量数据如井斜、工具面等进行编码, 然后通过泥浆脉冲的形式进行传输。在编解码过程中, 首先将这些井眼轨迹参数分别以5~13个字节组成长的字符串, 其前几位为数据位, 最后一位是奇偶校正位。只有当字符串通过奇偶校正后, 才能被识别, 然后通过解码得到测量数据的物理值。这些井眼轨迹参数往往按一定顺序构成测量序列, 并以传输文件的形式存在, 当传输数据时, 就会将参数按照规定序列进行先后顺序传输。
3 优化组合码
优化组合码的编码方式称为组合式编码。在这种编码中, 数据按时间帧的方式进行传送。时间帧是指将一段确定的时间间隔分为N个小时间等份, 根据事先约定好的表格, 对应一个不同的二进制数, 由程序控制脉冲发生器在这个指定的时间间隔的不同位置产生不同数目的M个脉冲。当地面接收信号时, 再把对应在指定时间间隔里的脉冲位置和脉冲数目译为二进制数据, 从而恢复出实际井下数据。这种编码方式只采用两个基本参数:脉冲个数M和时间槽个数N, 所以也简称M INN编码。
Baker-Hughes生产的LWD便采用这种优化组合码进行随钻测量数据的编解码, 下图为其编解码的波形图。根据原始数据 (AZNX187.03deg 4/25 3, 6, 12, 23 532 10000101001) , 其中AZNX表示方位角;4/25表示采用4脉冲25时间槽布置, 并且4个脉冲分别位于3, 6, 12, 23的时间槽位置;10000101001前10位表示方位角的二进制编码, 最后一位1位校验位。将10000101001去掉最后一位变成1000010100, 十进制为532, 再乘以方位角的转化系数0.35156, 便可得到真实方位角187.03度。
这种优化组合码的优点在于测量数据的二进制位数确定后, 传输数据的时间长度不随二进制数值的变化而变化;便于检测信号脉冲和其是否存在丢失;同时消耗电量相对确定并便于节电。
4 结论
上面三种编解码方法是钻井液脉冲传输系统中井下数据传输的常见方法。它们各有长处, 我们可以结合上面几种方法的各种优点, 灵活运用, 并进行一定的改进, 以形成更具特色的编解码技术。
摘要：在钻井钻进过程中, 我们需随时关注井眼轨迹参数、地层和井底环境等随钻测量信息。而将这些信息传输至地面的关键技术在于信号编解码。本文将重点介绍MWD和LWD仪器在传递随钻测量信息时常用的三种信号编解码技术。
关键词：随钻测量,信号传输,曼彻斯特码,脉冲位置调制编码,优化组合码
参考文献
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[4]孙东奎, 董绍华著.钻井液正脉冲井底信号传输系统分析.北京:石油机械, 2007.
