发布时间：2023-03-02 15:05:35
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的数字技术论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
教学资料包括教学大纲、教案、教学辅助材料、教材、参考书目等。任课教师在学期开始前要将教学大纲分发到学生手中，确保学生在学期初就对本课程的教学目标、学习成果、考核方式、教学计划有清晰的认识。教师在每次课前要准备完善的教案和教学辅助材料，例如视频、图片等。其中，尤其要注重根据教学内容和学生水平设置合理有效的教学手段，用以引起学生对本门课程的学习兴趣，引导学生主动学习，激励学生参与课堂教学，提出有意义的问题。每一门课程采用统一的教学大纲，有助于相同课程任课教师互相交流、监督，使教学要求标准化，统一化。同时，不同的教案又能够体现不同任课教师的教学特色，使得教学过程灵活多样。教材和参考书目的选取也很重要。ISEC项目要求必须选择国外原版教材，并且要近两年出版的新版教材。对于计算机专业，知识的更新速度非常快，新版的教材更能帮助学生获得位于前沿的知识，不会脱离现实。参考书目可以帮助学生加深对所学知识的理解，拓宽知识面，同时提高学生的阅读能力。当然，国外的原版教材也存在很多问题。比如，原版教材价格较高，内容体系和国内教材差距也比较大，阅读中存在语言障碍等问题。因此，ISEC教师的其中一个长期目标就是把国外原版教材与国内中文教材有机结合起来，重新调整、组合教学内容，发挥、兼容中西方教材的特点和优势。编写适合我们学生实际需求的优质双语教材，实现教学资源本土化。
2教学模式和教学策略的改革
2．1转变教学理念
在数字电子技术的传统教学中，采用的是“教－学－练”的教学模式。而现如今，信息大爆炸和独生子女教育的负面问题，使得学生的自我约束能力降低，学习主观能动性降低，传统教学模式不再合适，转变教学模式势在必行。ISEC项目中，教学模式为“引导－问答－探究－发现”。教师不再是教学活动中的主体和灵魂，而是要形成以学生为中心，教师为主导的教育理念，真正成为高等教育中的“导师”而是“教书匠”。引导不仅仅是对教学内容的引导，还有对学生的能力训练的引导，精神追求的引导。因此，任课教师首先要对本门课程的历史沿革、理论体系和前沿发展具有深入的了解，在教学中能够为学生传授更加贴近实际，更加符合专业培养目标的理论知识。课堂教学模式需要从单一向学生传授教科书上的现成知识，转为以提高学生的能力为主要目标的教学活动。学生不再只是被动的接受和记忆，而是要在主动思考和提出问题的过程中，将听到的、看到的内容转化为自己的。通过小组合作讨论的形式，探究更深层的知识，既提高学习的兴趣和效率，又能在讨论中学会与他人合作、分享，而最终具有将理论知识应用到实际中的能力。
2．2互动式教学
受传统文化的影响，我国的教师更喜欢站在讲台上讲课，而国外的很多教师，更偏向于走到学生中间。课堂实践证明，站在学生中间更容易引起学生的共鸣、认同和学习兴趣。消除了空间上的距离感，同时也会减轻学生心目中的隔阂感，更容易对自己的老师产生认同感，而对任课教师的认同是影响学生学习的一个很大的因素。在课堂中，还可以采用其他很多种互动的方式。例如，
(1)可以将简单的授课内容分配给学生来讲。这类内容大多零散、连贯性差、偏重概念理论，如果由教师讲，很容易使得学生在听讲中感觉枯燥乏味，而由他们自己来讲解，就可以解决这一问题，同时又可以锻炼学生的总结和语言表达能力。
(2)可以将人们喜闻乐见的娱乐节目中的竞赛形式引入课堂中，将枯燥的知识点融入到竞赛题目中去，同时制定合理的奖励政策，这将大大提高学生的学习兴趣和学习积极性，并能促进学生利用课余时间去学习，为课堂学习做准备，提高课堂学习效率。
2．3任务教学法
在任务教学法中，教师只是起到组织和协调的作用，真正是以学生为中心。教师需要选取合适的任务，既要包含基本的教学知识点，又能调动学生解决问题的积极性。例如在数字电子技术课程中，可以选择数字电子钟的设计作为一个任务，它既包含数字电子技术课程的主要内容，既有组合电路的部分，又包含时序电路的设计，同时又是生活中常见的实物，难度也在可控的范围内。学生需要独立地制定设计方案、选择设计元件、评估设计成果。通过一个任务的完成，使学生在获得基本知识的同时，又锻炼了多方面的能力，一举多得。
3过程性考核形式改革
课程的考核评价是教学过程的一个重要组成部分，当前考核方式的弊端已经制约了良好学风的形成和教学质量的提高，不利于学生创造性思维的培养，不利于调动学生学习的主动性和积极性，考试失去了它所具有的评估、反馈功能。过程性考核要求闭卷考试的成绩不得超过总成绩的40%，增加例如小论文、研究报告、市场调研、案例分析、答辩、口述、面试等其他多种考试形式。同时，学生的出勤和课堂参与情况也是一个考核的方面。采用多元化、过程性的考核方式，既可以避免学生只在考试前一周突击学习和抄袭的不良风气，又能够促进教学互动，同时还可以锻炼学生应对多种挑战的能力，对新世纪能力型人才的培养具有重要意义。
4结论
“数字电子技术”课程首先让学生了解了数字电路的基础知识及逻辑代数，接着重点让学生熟悉常用的集成电路及其应用。在掌握基础知识的前提下，在课程的教学过程中采用项目教学法，引导并启发学生采用模块化的设计思路对综合性的数字系统进行设计。项目的选择应遵循的原则：（1）难度适中；（2）与现实生活紧密结合；（3）能够激发学生学习兴趣；（4）与专业相关，对专业知识有更深入的理解。
二、项目教学法的实施步骤
1.创造情境，激发学生兴趣。
在教学中创建良好的教学环境，激发学生的学习兴趣。例如在课程的“组合逻辑电路设计”教学中，询问学生有没有献过血。通过此问题可以激发学生的好奇心，探究献血和所学知识的相关性；接着询问血型匹配知识。通过此问题调动大家探讨的积极性；最后提出能否利用所学知识设计一个血型匹配判断电路。通过前期的情境培养，使学生对“组合逻辑电路设计”知识产生浓厚的兴趣。
2.围绕主题，逐步深入。
学习了典型的时序集成电路后，为了进一步加深学生对集成电路的理解和应用，继而引导学生作进一步讨论：能否用现有知识设计数字电子钟？数字电子钟的设计包含哪些模块？学生对数字电子钟比较熟悉，能够确定数字电子钟需要实现哪些功能。学生通过研究和讨论，设计出数字电子钟的总体结构图。数字电子钟的模块包括：秒脉冲信号产生、计数、译码、校时和显示等基本模块，利用Multisim仿真软件实现各电路模块的独立调试和仿真，再进行系统的级联调试。在此过程中，教师应引导学生思考数字电子钟的关键问题：秒脉冲信号如何产生？时计数电路，即二十四进制计数电路如何设计与实现？分、秒计数电路，即六十进制计数电路如何设计与实现？时（分、秒）译码电路如何设计与实现？时（分、秒）显示电路如何设计与实现？怎样实现对时、分的校准。
3.模块化设计，团队合作。
基本设计思路确定以后，进入项目的实施阶段。在对学生进行分组时，应从多个方面考虑团队成员的组合，如知识结构、特长、性格等。确定了小组成员后，明确每位同学职责。项目负责人将项目任务模块化，负责项目的整体组织和协调，确保项目有条不紊地开展；成员两人一组完成子模块的设计与调试；最后以小组为单位，梳理项目，由项目负责人组织编写和完善所有项目文档和报告。在项目的设计过程中，学生参考他人的设计及实现方法时，主要是学习他人的设计方法，如编码、接口和电路的工作原理，而不是原封不动地使用他人的电路。在项目的方案论证过程中，鼓励学生开展讨论。学生可以通过提方案、相互补充和正反对比等多种探讨思路，对所拟定的方案进行仿真或试验验证。教师在这一环节中力求全面把握学生动向，主动获取学生设计过程中的认知错误，加以指导。最后学生可以得出电子钟每一子模块的设计内容。数字电子钟的第一部分是时间基准，即时钟。学生通过查阅资料发现，为了获得可能的最高精度，时钟电路选择比较常见的32.768kHz的晶振，而32768是2的15次方，所以对这种晶振进行15次分频的话，就可以得到准确稳定的1Hz的标准时钟信号。数字电子钟的第二部分是秒计数器。秒计数器的工作原理为：给其装载一个初始值并执行减计数至零。当计数到达零时，产生一个时钟脉冲并将其传递给分计数器。在这里，装载的初始值根据需要设定的时间和时钟基准信号来计算，若时钟基准信号为1Hz，则60s的设定时间所需的初始值为60，若时钟基准信号为2Hz，则60s的设定时间所需的初始值为120。也就是说，装载的初始值等于需要设定的时间乘以时钟基准信号。数字电子钟的第三部分是分计数器，它实现分的计数和显示，且进行小时比较。每当秒计数器减至零时，分计数器加1。电路需包含一个比较电路的8位计数器，以实现分的复位并使小时计数器加1。通过仿真，学生发现，为了保证LED显示的正确性，当复位为零时，设置显示值为59。数字电子钟的第四部分是时计数器，当分计数器计数到60时，小时计数器加1。在计数器的设计过程中，学生最容易忽略计数器的工作特性，在仿真时就会出现问题。例如，在电子钟设计中计数器选用74LS193时，就要考虑其工作特性，在分计数器的值小于而不是等于60的那一个时刻加1。这样做可以避免使用额外的逻辑运算，来使比较器的输出转化为小时计数器的输入时钟脉冲。小时计数器电路中也应该包含一个比较器，用以检测当前值是否为12（电子钟小时显示为12进制），如果是，立即将小时计数器复位。
4.总结问题，共同研讨。
在项目教学实施的过程中，教师在做到整体掌握、全程引导的同时，还要尊重学生的设计，协助学生解决遇到的难题。如学生在校时电路的设计中遇到了如下问题：校时电路的开关在接通和断开时均存在抖动问题，使电路无法正常工作。这时学生在教师的鼓励、引导下查阅资料，了解到常用的消除抖动的方法：软实现（编程实现）、硬件实现。软实现即处理器查询或者监视开关的状态，当开关在规定时间内没有改变状态时，即认为开关已经不再抖动。常用的硬件去抖动的方法有：（1）使用施密特触发器电路；（2）使用CMOS555定时器；（3）基本RS锁存器电路。利用施密特触发器电路消除抖动时，应确保施密特触发器的门限电压尽可能小，以保证能被电容上的电压触发；当开关存在很多抖动时，最好的方法是采用CMOS555定时器构建单稳态电路来消除抖动。当开关按下时，555定时器可以输出一个稳定的脉冲信号，代替开关来触发实际；利用基本RS锁存器电路，将锁存器的S端接开关输入，R端接应用电路，将开关的状态锁存，当操作完成后取消锁存。学生可以分组，应用不同的方法消除抖动，比较去抖动的效果，确定最佳方案。学生通过查阅资料，不仅解决了设计中遇到的问题，同时也发散了思维，扩展了知识面。
5.时序仿真，实现目标。
学生通过原理图设计，得到了秒脉冲信号、二十四进制计数器、六十进制计数器，通过仿真可以得到其时序图，引导学生总结利用集成计数器芯片实现其他进制计数器的方法，最后通过级联实现数字钟的设计和仿真。每个小组实现项目设计后，教师应对学生作品进行评价，项目组负责人应向全班汇报并展示本组设计的作品，列举在项目实施过程中遇到的问题及解决方案。
6.拓展项目，鼓励创新。
在学生实现了项目任务时，教师可以引导学生进行项目的拓展，增强学生的灵活应用能力和创新能力。鼓励学生进行讨论，如现在市场上的电子钟定时有何特点，学生自身对定时功能有何要求等。学生可以通过提方案、互相补充、多方面对比等探讨过程，实现电子钟个性化定时的设计。在这一过程中，学生不仅学会思维探索，而且提高了对知识的理解记忆，为课程学习打下了坚实基础。不要局限于一套设计方案。在系统设计前，将学生分组，要求每组同学采用不同的方法达到设计目的。例如用数字电路设计一个闪烁式LED时序电路，在设计时序发生器时可以采用以下几种方法：（1）555定时器；（2）慢时钟；（3）快时钟，通过计数器来分频。
三、结语
数字发射覆盖技术之所以能够促进国内广播电视行业的发展，关键在于依托其自身技术优势。数字发射覆盖技术主要由通信设备、信息技术设备等软硬件共同组成，正是因为这些设备的可靠性才保证了其在广播电视系统中应用的可靠性，对于促进系统长期稳定可靠运行有积极意义。数字发射覆盖技术利用先进的设备将原本不可能实现的目标变为现实，信息技术与计算机技术支持下，广播电视系统中数字技术的应用先进可靠，增强了系统运行的生命力，且通过多年探究实践与发展，目前技术体系已经相对较为成熟，广播电视系统运行风险被极大的降低，系统运行安全性、可靠性、有效性得到了强力保障。目前广播电视系统在国家标准和行业规范的约束下可实现数字设备的无缝接入，保证了系统的延展性与功能的可扩充性，数字发射覆盖技术的服务空间与层次都得到了进一步拓展。广播电视系统运行中安全问题至关重要，数字发射覆盖技术的应用在保障系统顺利运行的同时可通过建立完善的系统访问权限机制、专用网络、备份恢复机制等确保系统运行安全，规避用户及工作人员或有意或无意的破坏，为系统的持续、健康运行提供可靠支持。目前我国广播电视系统所容纳的用户越来越多，为满足用户数量增加、需求增加现状应用数字发射覆盖技术可提升服务的前瞻性，通过灵活构建系统、改动系统构架等途径提升服务质量，增强广播电视行业发展的动力。数字发射覆盖技术本身的实用性与扩充性为广播电视系统与时俱进提供了支持与保障，本身数字网络的建设是一项耗时长且复杂的工程，这个过程中利用本身的实用性和扩充性可消除系统建设滞后带来的诸多问题，为用户提供多元化服务，进一步降低服务成本、减少停播情况，保证数字信号的优质覆盖，更深层次的挖掘受众群体资源，促进广播电视行业实现可持续发展。
2广播电视系统中数字技术分析
广播电视系统中应用的数字发射覆盖技术以ATSC技术、DVB技术、ISDB技术与DMB-T技术为主。ATSC技术服务广播电视系统主要是依靠自身组成层面、构成层级的清晰配合实现，第一层定像层确定图像形式，第二层依照MPEG模式压缩图像，第三层完成信号数据传输，前两层图像数据最终由第三层完成发射覆盖。DVB技术是典型的欧洲技术，利用卫星、地面数据交换机数字电视完成信号发射与覆盖，不仅能够接收传送音视频文件信号，还可接收传送图标图像及TRD等节目，不过DVB业务传送条件受限制，需支付一定费用，其业务开展有利有弊，国内参考该技术对广播电视系统进行了改造，为用户提供了更好的服务。ISDB技术来源于日本，核心在于利用计算机与无线信息网络技术为广播电视系统信号传输覆盖提供更加多元化的服务，尤其是在3G、4G业务方面有出众表现。DMB-T技术在我国广播电视系统中的应用可更好的实现数字信号的传导与接收，其采用的FJL技术促使数字电视传输网络逐步向多载波技术领域发展，可在多径时拖延信号扩散避免来自乱码的干扰，保证信号传输的准确与顺畅，其采用的循环前缀填充技术可有效实现保护间隔，并极大的提升了数字电视信号发射覆盖的效率。实现了20dB以上同步保护增益，对于促使我国广播电视行业更好的发展有积极意义。
3结论
论文摘要:集群通信从模拟升级到数字、数字集群产业的国产化等问题已经成为业界的热门话题。无线集群通信领域的市场需求在不断发生变化，用户希望享受到更加融合的集群通信业务和更丰富的集群服务。文章主要简单的介绍了数字集群移动通信的网络运行体制。
引言
集群通信系统在中国的发展走过了二十多年，从市场应用的角度看，二十多年足足是一个新的技术起步，成熟，甚至被取代的周期。近几年来针对集群通信方面进行多个专题的讨论，从模拟到数字，从共用专网到专用专网，从体制标准到技术创新，从企业研发到市场应用，从社会需求到应急联动通信等，本论文拟对于数字集群移动通信网络体制进行一些粗浅的探讨。
一、集群通信网络的概念
集群通信系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能而又廉价的先进无线调度指挥系统。对于指挥调度功能要求较高的企、事业、工矿、油田、农场、公安、武警以及军队等部门都十分适用，集群通信采用单工或半双工方式，要求接续时间小于500毫秒，具有调度级别控制等。同时对于集群通信还提出了传输集群、准传输集群和信息集群的定义。
随着集群通信的发展和用户的需求，集群通信也从原来的模拟集群向数字集群过渡。但这种过度并不是简单的将原来的模拟话音转换为数字话音和提供数据传输功能就可以称为数字集群了。其实，综观国际上提出的数字集群来看，数字集群的标准都是围绕着用户的需求而发展起来和提出的。
二、数字集群移动通信网络的运行
数字集群通信是继手机、小灵通之后的第三大战场，正在成为电信领域开发的新重点，运营商、设备商正在展开一场新的角逐。在设计中针对了专业无线用户的需求，特别适合在政府和商业领域的专网使用。
2.1数字集群通信的标准
TETRA(陆地集群无线电)系统在指挥调度方面应用的比较多，可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式，并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。TETRA扩容可以逐步增加模块化，适用于小、中、大型调度系统;设计组网灵活，既适应于专用调度网，也适应于共用调度网。TETRA话音编码方式采用代数结构码本激励线性预测编码，具有良好的话音质量，即使在强背景噪声干扰下也可听清，话音质量并不像调频系统那样随场强减弱而降低。大量实验证明，TETRA系统的话音质量比GSM系统好。因此，大量应用于应急、调度、指挥等专网应用系统。
iDEN(集成数字增强型网络)系统是基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝双工电话组合系统。它在传统大区制调度通信基础上，大量吸收数字蜂窝通信系统的优点，如采用双模手机方式，增强了电话互联功能;采用小区复用蜂窝结构，提高了网络覆盖能力。选用这种编码是先进的，但技术公开性不好，价格较贵。但通话质量和保密性都较好。
2.2数字集群系统设备安全
设备是网络的基础，设备的安全是保障网络安全的基础，只有保证网络的物理可靠性，才能保证网络功能、信息的安全性，因此基础设备的可靠性至关重要。
对于交换机，硬件上应实现关键部件的热备份。软件上，关键的用户数据、配置数据应当及时、定期进行备份。对于基站系统要考虑其抗外界干扰的能力，如射频干扰、雷击、抗震性能等。基站系统的备用电源应根据基站覆盖区的重要程度适当配备，以应变突发事件。系统主备用倒换能力是系统可靠性的一个重要指标，如倒换时间、倒换过程对正在进行的业务的影响等。完善的监控告警机制可大大提高网络的可靠性，如系统部件可自我诊断和修复、系统可隔离故障模块、及时产生告警信息。此外，调度台、终端存储了用户的重要信息，这些设备由用户控制，应由专人维护，以保证相关用户信息不被外界窃取。数字集群通信系统是一种特殊的专用通信系统，在应对突发事件时，对社会稳定和人民生命财产的安全起着及其重要的作用，因此数字集群通信系统的安全要求要大大高于公众移动通信系统，所以数字集群通信系统运营者必须从各方面考虑如何增强系统的抗灾变能力，如何使系统更安全可靠的传递信息。只有全面的重视数字集群通信系统的安全问题，才能使数字集群系统发挥其应有的作用。
三、未来数字集群通信技术发展方向
3.1高安全性
数字集群在基站与手机之间，信息完全依靠无线电波的传输，很容易被人们从空中拦截，在通话状态、待机状态都会泄密，即使关闭电台，利用现代高科技，仍可遥控打开，继续窃听，从中截取、破坏、调换、假冒和盗用通信信息。
3.2高抗毁性
专业移动通信在使用过程可能遇到恶意破坏的人为因素或雨雪灾害的自然因素等影响，导致网络不能正常工作，因此，未来PPDT系统要求可靠、准确地提供业务，具有高的抗毁性和可用性。通常情况下，系统以集群方式工作;在遭遇危害的极端情况下，系统以故障弱化方式或直通方式工作，保证系统能满足基本的集群业务需求。
3.3高环境适应性
专业移动通信由于它是用于全球的表层和空间，会遇到各种恶劣的气候、地形和环境;因此，要求通信装备必须能抗拒酷暑、严寒、狂风、暴雨等恶劣气候条件;必须适应山岳、丛林、沙漠、河海、高空等三维空间的不同地形环境条件;既可车载船装，又能背负手持，要经得起各种移动体的安装机械条件;在嘈杂的噪声环境，要具有背景噪声滤除功能，使通话对方听不见噪声干扰，话音清晰;在高速行驶时，通信不能中断，质量不能下降，可支持500km/h的高速运行。
四、结论
集群共网毕竟具有它自身的缺陷，那就是这些共网往往是调度功能要相对弱一些，即使是利用与专网相同的系统来组建的共网，也同样会相对使得调度功能减弱。那些在公网基础上发展起来的调度系统由于是在原来的系统协议和结构上增加了调度功能，由于原来的体制、协议和系统结构是以公网的电话业务为主而建立的，要想完全能够符合专业用户对专网的需求，应该讲目前还是达不到的。
参考文献:
[1]郑祖辉.数字集群通信漫谈[J].电子世界，2003，(12).
在非遗的继承工作中，数字复原技术、再现技术成为了有效的工具；在非遗的传播工作中，网络技术、数字信息系统等提供了便捷、高效、互动性强的平台；在非遗发展创新的过程中，数字辅助设计、辅助编排等技术提供了支持。本文将就这几个方面的非遗保护工作所涉及的数字化技术进行总结和分析。
（一）采集与存储
非遗保护工作的基础首先是非遗的采集与保存。由于非遗具有形式多样、非物质形态和信息量庞大等特点，对非遗进行完整有效的采集、编码，并长期存储和系统重现存在一定难度。数字化技术为非遗保护中多种数据形式的记录工作提供了强有力的工具。传统数字化采集技术包括使用图文扫描、文字识别、录影、录音等技术获得文字、二维图像、视频和音频信息。然而，由于非物质文化遗产丰富多样的形式和巨大的信息量，传统的采集和记录技术存在难以重现、可编辑性差等问题。例如在传统舞蹈的采集和保存中，演员的动作多通过文字、照片、视频进行记录，但上述方式对表演的记录并不精确和全面，在没有指导的情况下难以进行完整重现，且无法进行修改和编辑。近年来，全息拍摄、三维扫描、动作捕捉、地理信息技术和虚拟现实等新技术逐渐兴起和成熟。根据意大利佛罗伦萨大学MassimilianoPieraccini等人的研究，三维技术已经在文化遗产保护领域得到了充分的发展和广泛的应用。③[3]在国内，已有学者讨论了动作捕捉技术在楚文化编钟乐舞数字化保护④以及泉州拍胸舞采集⑤中的应用。这些现代数字信息获取与处理技术突破了传统保护方式难以达到的保真效果，为非遗的保护提供了新的可能性。数字化存储技术也为非物质文化遗产的存储提供了许多新手段。非遗转化为数字化形式后，往往以文字、图片、音频、视频、三维模型等多种形式进行储存，这些非遗数据来源多样、结构异质，大多包含较大信息量，并有长期保存、方便管理的需求。在物理层面，除了以传统的光盘、磁盘作为存储介质外，磁盘阵列、分布式存储等技术为大容量存储提供了可能，而光纤和一系列网络协议也成为支持数据的异地存取的有利条件。在数据层面，数据库技术、数据管理和检索技术的发展促进了非遗数据的结构化，完整有序、便于检索的数据也为非遗的开发与利用提供了便利。于此同时，数据压缩技术则成为节省存储空间、压缩存储成本的重要工具。
（二）复原与重现
由于非遗的传承往往依赖其固有的文化生态环境，在现代文明的冲击下，许多珍贵的非遗已不再具有完整形态。例如部分传统舞蹈、传统音乐的部分技法已经失传，在今天已经难以完整继承和学习。在这一问题上，数字化技术为非遗的形态复原保证了技术上的可能性，同时也为非遗的继承和发扬提供了支持和辅助。目前，数字化修复与演变模拟技术在非遗保护中的应用主要分为两类：⑥一类是将三维建模、虚拟漫游、图像处理、人工智能等技术应用于现场调查和保护修复等各个环节；另一类是结合专家的领域知识进行艺术品的虚拟复原和演变模拟。例如根据专家的经验知识以及保存较为完好的木雕花纹，综合利用图像处理、三维建模、人工智能等技术，修复变形、脱落、损坏的木雕艺术；⑦又如利用专家知识、文献记载和已知技法，通过计算机模拟还原失传技法。在非遗的重现工作方面，多媒体技术、虚拟现实技术都为完整、系统重现非遗提供了解决方案。尤其是虚拟现实技术，通过对视觉、听觉、触觉等感官的全方位模拟，配合三维扫描、动作捕捉等采集技术，不但能高保真度地还原展示对象，还能让体验者产生身临其境的感受。ChengYang等人指出，利用虚拟现实技术重建和模拟著名历史文化活动能促进公众更为积极和深入地参与非物质文化遗产的保护。⑧
（三）传播与共享
在信息时代，非遗的展示、传播和共享也有了新的形式。数字博物馆、数字图书馆以及数字档案馆等数字资源展示与共享平台逐渐兴起。这些数字资源展示与共享平台主要分为数据平台与体验平台两种形式，数据平台和体验平台既可以有机结合，也可以各有侧重。检索平台通过建立网站、连接数据库实现用户随时查阅、检索相关非遗资源，部分线上博物馆提供了非遗资源的申报途径和非遗保护的交流场所。例如开通与2006年6月9日的“中国非物质文化遗产网中国非物质文化遗产数字博物馆，”⑨展示与传播了中国和世界非物质文化遗产专业知识，并提供了非遗保护工作的信息交流平台。这些线上平台在用户接口层与动态网站架设、交互式程序设计等技术密不可分；在逻辑和数据层则要求通过元数据、语义网等设计，以确保非遗资源的可获取性。体验平台把数字化技术应用于博物馆展示领域，极大拓展了展示的空间和手段，增强了互动性和趣味性。在数字博物馆里，只需简单操作即可让展品清晰、全面、交互式和情景式地呈现在阅览者面前。一些在传统博物馆难以展示的宝贵工艺流程、民俗、音乐、戏曲，则可相对系统地进行模拟，并更为鲜活地得到重现，例如深圳博物馆的“深圳民俗文化展，”⑩通过场景复原和多媒体展示等数字化展示方式对深圳民俗文化进行了全面立体的介绍。此外，阅览者可以与展示平台进行互动，提升参与度，例如展开虚拟漫游，获得更为深入和丰富的体验。在以上过程中，虚拟现实技术和人机交互技术是互动式展示的技术基础；而在网络技术和相关协议、标准的支持下，这些展示平台既可以与传统博物馆结合，也可以不依托博物馆实体而进行网络展示。
（四）辅助设计与辅助开发
非遗的保护与开发是对立统一的关系。合理的开发和创新不但无损于传统，更能创造出符合现代环境的新形式，有利于非遗在现代市场环境下获得新的生存空间，从而部分化解现代文明与文化遗产生存空间之间的冲突。其中，数字化辅助设计以及数字化编排与讲述技术（VirtualStoryteller）为非遗的发展和开发利用提供了有效的方法。在传统工艺品的艺术特点提取以及创新设计工作中，数字化辅助设计系统在平面设计和三维设计领域均能发挥重要作用。其实例有浙江大学计算机学院CAD中心的敦煌壁画艺术的数字化知识提取与辅助创作系统的研究，以及浙江大学计算机学院现代工业设计研究所的斑铜工艺品辅助设计系统的研究。127在口头文化遗产的保护中，数字化故事编排与讲述技术将文化遗产的表现形式全面升级。该技术提供了基于人工智能的虚拟环境，这些虚拟环境整合了音乐、戏剧、诗歌等多种表现形式，并具有自动编排故事情节的能力。该技术的一大特点是具有交互性，用户能够根据自身需要参与故事的讲述。目前韩国汉城Nabi艺术中心的已成功举办基于数字技术的非物质文化遗产故事讲述技术竞赛，在这一竞赛中，不同风格的数字故事讲述技术被有效地应用于非物质文化遗产的保护中。在音乐与舞蹈类文化遗产的保护工作中，数字化舞蹈编排与声音驱动技术提供了新思路。该技术旨在收集和保存多种舞蹈文化的视觉效果与相关声频，建立动作和音频库，并通过对舞蹈动作特点和音频特点的分析，开发出基于动作的舞蹈编排系统和声音驱动的舞蹈编排系统。
二、技术视野下非遗保护数字化的现状与问题
我国是一个非遗大国，各民族在其发展过程中均创造出了灿烂的非物质文明。由于受社会转型期的影响，濒危非遗数量庞大、种类繁多。然而，我国非遗保护数字化工作的开展晚于许多发达国家，面临的困难也更多。近年来我们在非遗保护的数字化工作中取得了许多成绩，但也暴露了大量问题。从技术及其应用的角度看，这些问题可以归纳为目前新技术在非遗保护工作中只得到小范围、浅层面的应用，没有深入和有机地与非遗保护工作结合，尚未能真正体现帮助非遗在现代社会合理嬗变、寻求新生存空间的作用。本文将在下文中对非遗数字化保护的现状和问题进行讨论。
（一）数字化资源质量不高，可利用性差
随着社会经济的迅速发展和现代文明的迅速渗透，对濒危非遗资源进行数字化保护的需求不断增长。近年来，许多宝贵的非遗资源通过各种形式转化为了数字格式，形成了一定数量的非遗数据资源。然而，这些非遗数据资源部分存在质量不高、可利用性差等问题，主要体现在以下两个方面。首先，数据的完整性、一致性、准确性和及时性不足。这一问题首先在数据采集阶段存在。这一方面是由于对非遗的数据采集方式较为陈旧，大多停留在较为单一的文字、照片等形式，录影、录音较少，三维扫描、动作捕捉等新技术则没有得到推广，导致难以完整、系统地对非遗进行记录；另一方面是由于我国非遗数量大种类多，采集工作往往缺乏连贯性和一致性，采集效率低下，导致采集结果有许多错、漏、冗、杂且缺乏及时性。同时，数据的结构化程度低，可利用性差。目前国内非遗数据大部分停留在简单存档阶段，在数据采集后，许多数据资源既没有经过数据清洗提升质量，也没有接受其它处理，为数据的结构化制造了困难。在这种情况下，非遗数据库缺乏充分结构化和统一管理，难以快速检索、难以提取有价值信息，因而难以分析和开发利用，难以展示和共享，也难以进一步指导非遗保护工作。
（二）技术应用程度低，未能发挥数字化优势
我国非遗保护的数字化起步较晚，目前数字化技术的应用普遍仅存在于浅表层。从应用范围看，应用数字化技术的工作通常是较为简单的存档、记录，对非遗的深度开发、再诠释较少；从应用深度看，应用了数字化技术的非遗保护项目往往仅在形式上数字化，未能充分发挥数字化的优势；从技术层面看，目前在非遗保护中得到应用的技术往往较为简单落后，许多新的研究成果并未得到实际应用。当前，国内非遗的数字化应用主要集中于非遗的存档记录工作。在非遗的保存工作中，又主要集中于拍照、图文扫描、录音、录影等传统形式，三维扫描、动作捕捉的应用数量较少。而在传统形式中，非遗资源又以文字和图像资料居多，视频、音频资料数量稀少，难以发挥数字化技术在保存工艺流程、歌舞、曲艺等活态文化遗产中的作用。在非遗传播与共享方面，尽管应用虚拟现实技术的数字博物馆建设、应用元数据和语义网技术的数字图书馆、档案馆建设已成为学术界的热点话题，研究成果大多仅针对其技术实现，未指向实际应用。据有关调查，在我国公共图书馆的特色馆藏或自建馆藏中建有非物质文化遗产资源数据库的只占到6%。而现有的非遗资源数字展示平台大多仅有单一的展示风格和极少的交互性，检索功能不完备，用户界面不友好，未能充分发挥数字化技术交互性、趣味性强的优势。在非遗的开发与发展方面，尽管一些研究项目已经取得了许多成果，例如浙江大学CAD&CG国家重点实验室的“民间表演艺术的数字化抢救保护与开发的关键技术研究”及“云南斑铜工艺品数字化辅助设计系统”，大部分工作大多仍停留在研发和试验阶段，尚未投入实际应用，研究成果的转化依旧任重道远。
（三）缺乏标准化、整体化，难以资源共享
非遗资源形式多样，分属民间文学、传统音乐、曲艺、传统技艺、传统医药、民俗等多个门类，其数据包含文字、图像、音乐、视频、三维模型等多种形式，保护工作专业人员构成也各不相同。目前，这些结构异质的非遗资源在国内的存储和管理大多各自为政，未能形成一个非遗数据资源的有机整体。即使是同一门类的非遗资源，不同项目之间也未能建立相关标准和协议对非遗保护的数字化进行规范和指导。同时，许多非遗保护项目并未遵守同国际元数据标准和数字图书馆建设的最新标准和规范，难以与国外项目进行交流与共享。这种现象导致了不同的非遗保护项目难以共享资源，存在重复劳动等问题。
三、非遗保护数字化的未来
有线数字电视网络运行的过程中，网络信号的传输会受到放大器以及载噪比所影响，也会对吸信号电平调节造成一定的限制。一般情况下，有线数字电视的信号传输主要采用的是拓扑式的的网络结构，而且，在这种情况下，电平也会由于电网消耗而逐渐降低，在电平值降到一定程度时，有线数字电视的信号传输也会受到一定的影响，甚至出现马赛克的现象，因此，需要保证电视信号传输的稳定性，这样才能避免以上电视不良现象的出现。网络放大器技术主要应用放大器来放大电平传输信号，从而确保数字电视信号传输的稳定性，在实践中该技术的应用极为广泛，这也是能够保障有线数字电视在运行过程中正常接收信号的关键所在。
2有线数字电视网络常见的故障
2.1室内布线故障有线数字电视在使用之前，需要对室内进行布线，而这个过程也是有线数字电视经常发生故障的环节，布线经常不合理以及分配器的不合理等，都会对有线数字电视造成极大的影响，信号接收不正常也会导致电视使用的不正常。
2.2数字电视图像形成故障数字电视图像形成故障是常有发生的事，造成这类故障的因素有很多，例如，电视自身问题、电平信号问题等，本节仅从有线数字电视网络的角度出发进行分析，如果分支分配器、放大器等受到损坏的话，那么在载噪比不高的情况下，电平信号也会较低，从而造成有线数字电视出现无图像的现象[3]。
2.3有线数字电视网络系统故障现阶段，有线数字电视主要是有线数字系统发挥出相应的作用来实现的，但是，在实际有线数字系统运行的过程中，发现系统经常发生接触不良的问题，例如，接头生锈等都会引发有线数字系统故障，在接触不良故障的影响下，电平频段偏低造成信号传输中断，或少量信号传输存在断断续续的现象，使得无法正常使用电视来观看节目。
3有线数字电视网络维护措施
3.1合理进行室内布线在对室内进行布线的过程中，要根据实际的情况对室内进行合理的布线，尤其是在布线接头处，必须保证布线有着很好的连接性，同时，室内的布线更不能受到其他线路的影响。另外，要对分配器进行合理布置，这样才能有效解决室内布线故障，对有线数字电视网络进行有效的维护，进一步保障有线数字电视运行的正常。
3.2合理选择设备有线数字电视图形故障的主要原因是信号不能正常传输，或是断断续续无法持续稳定传输，在实际中发现，造成这方面的故障主要是分支分配器、放大器受到损坏的缘故。对此，在有线数字维护的过程中，不仅要保证分支分配器、放大器的完好性，更好根据实际的使用情况合理的选择设备，要尽量选择阻抗相互匹配的分支分配器，以及选择频带宽、线性好的放大器，这样才能保障分支分配器和放大器质量的同时，充分将其设备的功能发挥出来，提高有线电视信号传输的稳定性，才能有效解决数字电视图像形成的故障。
3.3加强对系统的检查有线数字电视网络系统故障屡见不鲜，对人们的正常使用电视造成极大的影响，而引起这方面的原因主要是一些电缆接头处的不良而引发的，因此，有线数字电视维护人员应积极做好系统的检查工作，并且，要将注意力集中在有线数字系统中电缆接头的位置上，确保电缆接线头的良好性，这样才能保障有线数字电视网络信号传输的可靠性，才能确保有线数字电视网络系统的正常运行，通过加强对有线数字网络系统的检查工作，才能切实的提高有线数字电视网络系统运行的可靠性和稳定性。
4结论
关键词：数字图像；图像压缩；压缩技术；任意形状可视对象编码
Abstract:Digitalimagecompressiontechnologyisofspecialintrestforthefasttransmissionandreal-timeprocesssingofdigitalimageinformationontheinternet.Thepaperintroducesseveralkindsofthemostimportantimagecompressionalgorithmsatpresent:JPEG,JPEG2000,fractalimagecompressionandwavelettransformationimagecompression,andsummarizestheiradvantageanddisadvantageanddevelopmentprospect.Thenitintroducessimplythepresentdevelopmentofcodingalgorithmsaboutarbitraryshapevideoobject,andindicatesthealgorithmshaveahighcompressionrate.
Keyword:Digitalimage;Imagecompression;Compresstechnique;Arbitraryshapevisibleobjectcode
一、引言
随着多媒体技术和通讯技术的不断发展，多媒体娱乐、信息高速公路等不断对信息数据的存储和传输提出了更高的要求，也给现有的有限带宽以严峻的考验，特别是具有庞大数据量的数字图像通信，更难以传输和存储，极大地制约了图像通信的发展，因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输，并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩，可以减轻图像存储和传输的负担，使图像在网络上实现快速传输和实时处理。
图像压缩编码技术可以追溯到1948年提出的电视信号数字化，到今天已经有50多年的历史了[1]。在此期间出现了很多种图像压缩编码方法，特别是到了80年代后期以后，由于小波变换理论，分形理论，人工神经网络理论，视觉仿真理论的建立，图像压缩技术得到了前所未有的发展，其中分形图像压缩和小波图像压缩是当前研究的热点。本文对当前最为广泛使用的图像压缩算法进行综述，讨论了它们的优缺点以及发展前景。
二、JPEG压缩
负责开发静止图像压缩标准的“联合图片专家组”（JointPhotographicExpertGroup,简称JPEG），于1989年1月形成了基于自适应DCT的JPEG技术规范的第一个草案，其后多次修改，至1991年形成ISO10918国际标准草案，并在一年后成为国际标准，简称JPEG标准。
1．JPEG压缩原理及特点
JPEG算法中首先对图像进行分块处理，一般分成互不重叠的大小的块，再对每一块进行二维离散余弦变换（DCT）。变换后的系数基本不相关，且系数矩阵的能量集中在低频区，根据量化表进行量化，量化的结果保留了低频部分的系数，去掉了高频部分的系数。量化后的系数按zigzag扫描重新组织，然后进行哈夫曼编码。JPEG的特点如下：
优点：（1）形成了国际标准；（2）具有中端和高端比特率上的良好图像质量。
缺点：（1）由于对图像进行分块，在高压缩比时产生严重的方块效应；（2）系数进行量化，是有损压缩；（3）压缩比不高，小于50[2]。
JPEG压缩图像出现方块效应的原因是：一般情况下图像信号是高度非平稳的，很难用Gauss过程来刻画，并且图像中的一些突变结构例如边缘信息远比图像平稳性重要，用余弦基作图像信号的非线性逼近其结果不是最优的[3]。
2．JPEG压缩的研究状况及其前景[2]
针对JPEG在高压缩比情况下，产生方块效应，解压图像较差，近年来提出了不少改进方法，最有效的是下面的两种方法：
（1）DCT零树编码
DCT零树编码把DCT块中的系数组成log2N个子带，然后用零树编码方案进行编码。在相同压缩比的情况下，其PSNR的值比EZW高。但在高压缩比的情况下，方块效应仍是DCT零树编码的致命弱点。
（2）层式DCT零树编码
此算法对图像作的DCT变换，将低频块集中起来，做反DCT变换；对新得到的图像做相同变换，如此下去，直到满足要求为止。然后对层式DCT变换及零树排列过的系数进行零树编码。
JPEG压缩的一个最大问题就是在高压缩比时产生严重的方块效应，因此在今后的研究中，应重点解决DCT变换产生的方块效应，同时考虑与人眼视觉特性相结合进行压缩。
三、JEPG2000压缩
JPEG2000是由ISO/IECJTCISC29标准化小组负责制定的全新静止图像压缩标准。一个最大改进是它采用小波变换代替了余弦变换。2000年3月的东京会议，确定了彩色静态图像的新一代编码方式—JPEG2000图像压缩标准的编码算法。
1．JPEG2000压缩原理及特点
JPEG2000编解码系统的编码器和解码器的框图如图1所示[4]。
编码过程主要分为以下几个过程：预处理、核心处理和位流组织。预处理部分包括对图像分片、直流电平（DC）位移和分量变换。核心处理部分由离散小波变换、量化和熵编码组成。位流组织部分则包括区域划分、码块、层和包的组织。
JPEG2000格式的图像压缩比，可在现在的JPEG基础上再提高10%~30%，而且压缩后的图像显得更加细腻平滑。对于目前的JPEG标准，在同一个压缩码流中不能同时提供有损和无损压缩，而在JPEG2000系统中，通过选择参数，能够对图像进行有损和无损压缩。现在网络上的JPEG图像下载时是按“块”传输的，而JPEG2000格式的图像支持渐进传输，这使用户不必接收整个图像的压缩码流。由于JPEG2000采用小波技术，可随机获取某些感兴趣的图像区域（ROI）的压缩码流，对压缩的图像数据进行传输、滤波等操作[4]。
图1JPEG2000压缩编码与解压缩的总体流程
2．JPEG2000压缩的前景
JPEG2000标准适用于各种图像的压缩编码。其应用领域将包括Internet、传真、打印、遥感、移动通信、医疗、数字图书馆和电子商务等[5]。JPEG2000图像压缩标准将成为21世纪的主流静态图像压缩标准。
四、小波变换图像压缩
1．小波变换图像压缩原理
小波变换用于图像编码的基本思想就是把图像根据Mallat塔式快速小波变换算法进行多分辨率分解。其具体过程为：首先对图像进行多级小波分解，然后对每层的小波系数进行量化，再对量化后的系数进行编码。小波图像压缩是当前图像压缩的热点之一，已经形成了基于小波变换的国际压缩标准，如MPEG-4标准，及如上所述的JPEG2000标准[2]。
2．小波变换图像压缩的发展现状及前景
目前3个最高等级的小波图像编码分别是嵌入式小波零树图像编码（EZW），分层树中分配样本图像编码（SPIHT）和可扩展图像压缩编码（EBCOT）。
（1）EZW编码器[6]
1993年，Shapiro引入了小波“零树”的概念，通过定义POS、NEG、IZ和ZTR四种符号进行空间小波树递归编码，有效地剔除了对高频系数的编码，极大地提高了小波系数的编码效率。此算法采用渐进式量化和嵌入式编码模式，算法复杂度低。EZW算法打破了信息处理领域长期笃信的准则：高效的压缩编码器必须通过高复杂度的算法才能获得，因此EZW编码器在数据压缩史上具有里程碑意义。
（2）EBCOT编码器[8]
优化截断点的嵌入块编码方法（EBCOT）首先将小波分解的每个子带分成一个个相对独立的码块，然后使用优化的分层截断算法对这些码块进行编码，产生压缩码流，结果图像的压缩码流不仅具有SNR可扩展而且具有分辨率可扩展，还可以支持图像的随机存储。比较而言，EBCOT算法的复杂度较EZW和SPIHT有所提高，其压缩性能比SPIHT略有提高。
小波图像压缩被认为是当前最有发展前途的图像压缩算法之一。小波图像压缩的研究集中在对小波系数的编码问题上。在以后的工作中，应充分考虑人眼视觉特性，进一步提高压缩比，改善图像质量。并且考虑将小波变换与其他压缩方法相结合。例如与分形图像压缩相结合是当前的一个研究热点[2]。
（3）SPIHT编码器[7]
由Said和Pearlman提出的分层小波树集合分割算法（SPIHT）则利用空间树分层分割方法，有效地减小了比特面上编码符号集的规模。同EZW相比，SPIHT算法构造了两种不同类型的空间零树，更好地利用了小波系数的幅值衰减规律。同EZW编码器一样，SPIHT编码器的算法复杂度低，产生的也是嵌入式比特流，但编码器的性能较EZW有很大的提高。
五、分形图像压缩
1988年，Barnsley通过实验证明分形图像压缩可以得到比经典图像编码技术高几个数量级的压缩比。1990年，Barnsley的学生A.E.Jacquin提出局部迭代函数系统理论后，使分形用于图像压缩在计算机上自动实现成为可能。
1．分形图像压缩的原理
分形压缩主要利用自相似的特点，通过迭代函数系统（IteratedFunctionSystem,IFS）实现。其理论基础是迭代函数系统定理和拼贴定理。
分形图像压缩把原始图像分割成若干个子图像，然后每一个子图像对应一个迭代函数，子图像以迭代函数存储，迭代函数越简单，压缩比也就越大。同样解码时只要调出每一个子图像对应的迭代函数反复迭代，就可以恢复出原来的子图像，从而得到原始图像[9]。
2．几种主要分形图像编码技术[9]
随着分形图像压缩技术的发展，越来越多的算法被提出，基于分形的不同特征，可以分成以下几种主要的分形图像编码方法。
（1）尺码编码方法
尺码编码方法是基于分形几何中利用小尺度度量不规则曲线长度的方法，类似于传统的亚取样和内插方法，其主要不同之处在于尺度编码方法中引入了分形的思想，尺度随着图像各个组成部分复杂性的不同而改变。
（2）迭代函数系统方法
迭代函数系统方法是目前研究最多、应用最广泛的一种分形压缩技术，它是一种人机交互的拼贴技术，它基于自然界图像中普遍存在的整体和局部自相关的特点，寻找这种自相关映射关系的表达式，即仿射变换，并通过存储比原图像数据量小的仿射系数，来达到压缩的目的。如果寻得的仿射变换简单而有效，那么迭代函数系统就可以达到极高的压缩比。
（3）A-E-Jacquin的分形方案
A-E-Jacquin的分形方案是一种全自动的基于块的分形图像压缩方案，它也是一个寻找映射关系的过程，但寻找的对象域是将图像分割成块之后的局部与局部的关系。在此方案中还有一部分冗余度可以去除，而且其解码图像中存在着明显的方块效应。
3．分形图像压缩的前景[2]
虽然分形图像压缩在图像压缩领域还不占主导地位，但是分形图像压缩既考虑局部与局部，又考虑局部与整体的相关性，适合于自相似或自仿射的图像压缩，而自然界中存在大量的自相似或自仿射的几何形状，因此它的适用范围很广。
六、其它压缩算法
除了以上几种常用的图像压缩方法以外，还有：NNT（数论变换）压缩、基于神经网络的压缩方法、Hibert扫描图像压缩方法、自适应多相子带压缩方法等，在此不作赘述。下面简单介绍近年来任意形状纹理编码的几种算法[10]~[13]。
（1）形状自适应DCT（SA-DCT）算法
SA-DCT把一个任意形状可视对象分成的图像块，对每块进行DCT变换，它实现了一个类似于形状自适应GilgeDCT[10][11]变换的有效变换，但它比GilgeDCT变换的复杂度要低。可是，SA-DCT也有缺点，它把像素推到与矩形边框的一个侧边相平齐，因此一些空域相关性可能丢失，这样再进行列DCT变换，就有较大的失真了[11][14][15]。
（2）形状自适应离散小波变换（SA-DWT）
Li等人提出了一种新颖的任意形状对象编码，SA-DWT编码[18]~[22]。这项技术包括SA-DWT和零树熵编码的扩展（ZTE），以及嵌入式小波编码（EZW）。SA-DWT的特点是：经过SA-DWT之后的系数个数，同原任意形状可视对象的像素个数相同；小波变换的空域相关性、区域属性以及子带之间的自相似性，在SA-DWT中都能很好表现出来；对于矩形区域，SA-DWT与传统的小波变换一样。SA-DWT编码技术的实现已经被新的多媒体编码标准MPEG-4的对于任意形状静态纹理的编码所采用。
在今后的工作中，可以充分地利用人类视觉系统对图像边缘部分较敏感的特性，尝试将图像中感兴趣的对象分割出来，对其边缘部分、内部纹理部分和对象之外的背景部分按不同的压缩比进行压缩，这样可以使压缩图像达到更大的压缩比，更加便于传输。
（3）Egger方法
Egger等人[16][17]提出了一个应用于任意形状对象的小波变换方案。在此方案中，首先将可视对象的行像素推到与边界框的右边界相平齐的位置，然后对每行的有用像素进行小波变换，接下来再进行另一方向的小波变换。此方案，充分利用了小波变换的局域特性。然而这一方案也有它的问题，例如可能引起重要的高频部分同边界部分合并，不能保证分布系数彼此之间有正确的相同相位，以及可能引起第二个方向小波分解的不连续等。
七、总结
图像压缩技术研究了几十年，取得了很大的成绩，但还有许多不足，值得我们进一步研究。小波图像压缩和分形图像压缩是当前研究的热点，但二者也有各自的缺点，在今后工作中，应与人眼视觉特性相结合。总之，图像压缩是一个非常有发展前途的研究领域，这一领域的突破对于我们的信息生活和通信事业的发展具有深远的影响。
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关键词：数字广播软件无线电世界数字广播（DRM）DAB
1数字调幅广播技术的发展
1.1广播技术的发展
从20世纪二十年代开始，商业广播先后在美、苏、英、德、法、中等国开播，在此后的近百年时间，广播作为重要的传媒工具，受到各国的重视。广播无后经历了中波调幅、短波调幅、调频、调频立体声几个阶段，表1罗列了部分国家的广播发展情况。
表1世界主要国家的广播发展情况
中波短波调频调频立体声
美国192019421941/
苏联1922192919461960
英国192319381955/
法国1923193619501954
德国1923192919491958
中国1923193419741979
日本1925193519571969
1．2调幅广播的优势
尽管调幅广播的带宽只有9kHz或10kHz，音质无法与调频立体声相比，但是由于调幅广播发展时间最久，全球标准统一，在任何地方购买的收音机在全球各地都能使用，接收工具简单，而且可以方便地进行室内、外的便携接收与车、船中的移动接收。因此至今它仍然是世界上使用最广泛的广播媒体。
短波国际广播则由于在国际交往中的极端重要性与最适合对象为财力处于中下层的听众，所以各国仍继续大量投资支持短波业务。
今天，世界上有160多家国际广播电台在进行着无形的“星球大战”。美国之音（VOA）的一项研究甚至认为：未来40年没有其它媒体能以相同的优点替代。据统计，全世界现在已有3333座短波发射台，12590府中波发射台，25亿台调幅收音机，其中7亿台可收短波广播。
1.3DRM的产生
由于调制广播的竞争，音、视频数字化的发展，传媒手段的多样化和九十年代开始的全球数字化浪潮，使许多广播机构认识到，调幅广播必须数字化才能适应竞争日益激烈的传媒环境，纷纷开始了数字调幅广播的试验。
德国电信（DT）从1994年11月开始进行数字中被广播的试验。法国汤姆喀斯特（Thomcast）公司则从1995年起斥巨资进行数字调幅广播系统的开发，并从1996年6月起演示了它的天波（SKYWANE）2000系统，到1998年4月，研制中的数字调幅广播系统已至少有6个。
1994年，电联曾要求各成员国提出数字系统的建议，并建议建立一个世界性的集团以评估不同的方案，最终提出单一的建议由电联推荐各国使用，由此诞生了DRM。DRM的全称是DigitalRadioMondiale，其中Mondiale为法文，即“世界数字广播”集团（Consortium）。DRM于1998年3月在中国广州宣告成立。到2002年2月，DRM已有来自27个国家的正式会员（Fullmembers）47个，和非正式会员（Associatemembers）25个。
1.4国内外数字调幅广播技术发展情况
目前，欧洲和北美的一些国家均研制了DRM接收设备，这些接收设备更接近于专业接收设备，主要采用计算机插板方式，绝大多数的解调、解码工作均由基于DSP和计算机CPU的软件完成，它们具有便于软件更新，可以方便适应不同标准和新业务，便于在线测试，可以方便地使用各种分析工具等优点。同时具有体积大（一般需计算机，也有较小的），功耗大（普通干电池无法满足工作），不兼容原有设备等缺点。客观地讲，这些设备只能算作实验性质的设备，不具备投放市场的能力。
我国在数字广播领域与国际完全同步（DRM集团在我国成立足以说明），国内已经有了类似的产品，水平与国外产品没有明显珠差距。
图2
1.5DRM技术发展的机遇与挑战
DRM系统已基本成熟，即将进入实施阶段。但是，一项新技术能否在全球推广，技术本身的先进性与可行性虽是前提，却远非决定因素，市场条件和消费者的接受程度十分关键。历史上已经有不少成功的经验与失败的教训，DRM也把实施问题看作为严重挑战，还把影响国家或地区一级启动新技术的因素归纳为以下几点：①技术变更的步伐；②进口或出口控制；③市场成熟性；④财富或个人可支配的收入（PDI）；⑤法规；⑥消费者是否是新技术的早期采用者。
为使DRM取得成功，需要处理好三个关键性因素，即广播机构/网络运行者、接收机制造商与听众之间的关系。可以列出以下的实话依赖关系表（见表2）。
表2实施依赖关系表
参与者依赖性关键推动者
广播机构/网络运行者接收机可用性听众市场频谱可用性
法规协议
发射机可用性
接收机制制造商内容可用性听众市场低知识产权费用
市场规模
广播机构签约承担义务
芯片组可用性
听众接收机可用性内容可用性信息的需要
接收机的费用
明确的独特销售点
1．6DRAM在我国发展的前景
我国是AM广播的大国，新世纪开始实话的西部创新工程还将进一步扩大AM广播的规模，提高广播覆盖率与改变边远地区空中秩序。
1998年的广州会议已注意到了中国这样的大国不容易由调频（FM）广播覆盖（注：中国的陆地面积与欧洲大致相当，比美国本土大200万平方公里，中国最小的浙江省相当于比、荷、丹三国的总和，新疆则相当于三个欧洲大国德、法、西的总和），因而数字调幅广播具有很大的市场。由于许多重要的国际广播机构一直积极参与DRM的活动，今后这些机构很可能较早地开始数字化的短波国际广播，从而使他们的国际广播效果大大改善与具有良好的抗干扰性。
我国虽然从1997年起就一直关注与跟踪数字AM广播的发展，北京广播学院还进行了计算机模拟试验。但鉴于DRM很快进入实话阶段，美国开发与评价IBOCDAB技术有较大进展，日本也参加了DRM，因此应该更加积极地创造条件，早日在我国开展相应的实验室与现场测试，积累自己的数据（中国地形复杂，横跨寒、温、热三带，电离层条件也不同），并争取有自己的知识产权，还要利用作为国际电联与亚广联成员的条件和参加各种国际会议与相关活动的机会，积极了解国际新进展，调整与确定发展我国数字声音广播的方针政策与计划日程，积极维护中国在二十一世纪数字调幅广播领域的权益。
2软件无线电技术的发展
软件无线电技术是近年来新兴的一种技术，它最早由MITRE公司的约瑟夫·米托拉（Joseph.Mitola）在1992年5月“美国远程系统会议（NationalTelesystemsConference）”上提出。该项技术一经提出就在世界上产生了重大影响，受到了各方的高度重视。
软件无线电技术的核心思想是软件无线电技术将宽带的A/D变换器尽可能的靠近射频天线，即尽可能早的将接收到的模拟信号转化为数字信号，最大程度上通过DSP软件来实现通信系统的各种功能。图1为理想软件无线电系统组成框图。
作为软件无线电技术载体的软件无线电电台是“用软件定义波段、调制方式、信号波形的电台。信号波形由数字信号采样产生，用宽带的数模转换器转换成模拟信号，可能还要由中频上变频到射频。类似地，接收机使用宽带的模数转换器获得该软件无线电电台节点所有波段的信号。接收机用通用处理器上的软件完成信号的提取，下变频和解调。”（约瑟夫·米托拉给软件无线电电台做的定义。）
理想的软件无线电电台应该拥有在全频带工作的能力，具有极大的灵活性，任何功能的改变或增加都可以通过软件升级来完成。由于实际条件的限制，比如宽带前端射频模块的性能不够理想、宽带A/D/A的工作带宽和采样速率有限、DSP的处理能力不足、总线数据受限等，导致在目前的技术条件下无线实现上述理想软件无线电系统。为了使得软件无线电技术可以应用于实践，就在理想软件无线电系统的基础上增加了若干限制条件，使得软件无线电牺牲了一些灵活性，换来了可实现性。
考虑到DRM目前的牺牲性，为了减小研发的风险，可以考虑采用软件无线电技术研制发射接收设备，在目前模拟数字混合暑期可以兼容原有的模拟设备，随着社会的发展，当DRM技术成为主流技术时通过软件升级就可以将用于兼容的资源专用作数字广播质量的提升，从而最大限度的保护用户的利益。
3基于软件无线电技术的DRM系统
3.1DRM的主要标准介绍
2001年4月4日ITU已通过DRM的标准建议书为ITU-RBS.1514,2001年9月通过欧洲标准为ETSITS101980V1.1.1。单个调幅频道码率可达24kbps，双频道可达72kbps。在ETSITS101980V1.1.1标准中，主要规定了了频道使用模式、信源泉编码方式、复用情况、信道编码与数字调制方式等内容。
具体来说DRM信号有三种频道使用模式：半个频道、一个频道和四个频道。半个频道的模式可以用作模拟和数字同播，作为模拟和数字广播的平滑过渡的方法。信源编码推荐了四种方式：MPEG-4AAC（高级音频编码），MPEGCELP（刺激线性预测编码），MPEGHVXC（谐波矢量刺激编码），SBR（频带复制编码）。复用情况比较复杂，包括信道复用、帧复用、业务复用、数字复用等。信道编码与数字调制方式包括扰码生成多项式（x9+x5+1）、TCM编码方式采用删除卷级码与QAM调制结合的方式，交织深度分为短交织（交织长度为0.4s）和长交织（交织长度为2s），数字调制方式采用OFDM和QAM调制。
3.2国外同类产品（SKYWAVE2000）的性能
SKYWAVE2000采用的基本技术情况如表3所示。
表3SKYWAVE2000采用的基本技术情况
频谱适用波段LF、MF、HF
带宽选择复用
与现有范围的兼容YES
带外发射与发射机Tx有关
单频网络支持YES
频谱掩蔽在选定的带宽内为矩形
系统特性调制/信道编码TCM+RSOFDM/QAM（8、16、64、256）
混合/同播方式YES（DSB/VSB）
音频编码MPEG-2Layer3,在电路实施中等待MPEG-4
灵活性YES
交织深度长交织6.6s
短交织0.3s
比特率Min6kbps
Max36kbps
灵活性YES
发射机峰值/平均值功率比4-8dB(与工作模式有关)
SKYWAVE2000的数字编码与调制原理框图见图2。
3.3基于软件无线电技术的DRM系统接收机
鉴于广播的特点：带宽窄，一般为9kHz～10kHz；信号动态范围大，短波波段的动态范围高达120dB以上。在软件无线电电台选用实现方案方面必须予以考虑。根据文献[2]的论述，选择了基于中频采样技术的体系结构：在A/D/A与天线之间增加一个宽带变频模块，将全频带的信号变频为一个固定的中频，通过对该中频处理实现预定的功能。图3所示为中频采样软件无线电系统的组成框图。
3.4基于软件无线电技术的DRM系统发射机
由于广播自身的特点，相比于接收机，发射机的研制更为复杂。基于软件无线电技术的DRM系统发射机由三个较为独立的子系统：数字编码与调制子系统、模拟处理子系统和发射子系统组成，其组成框图及相互关系见图4。
数字编码与调制子系统主要负责数字信号处理和幅度、相位的计算；模拟处理子系统负责将I、O的基带复信号变换到无线发射频率的调相信号或幅相信号；发射子系统实现功率放大及信号发射。
图5
3.5基于软件无线电技术的DRM系统工作原理
基于软件无线电技术的DRM系统工作原理如图5所示：
图5中，信源编码、复用、能量分集、信道编码、交织、数字基带的OFDM映射部分的功能将在数字编码与调制子系统中利用计算机的处理器、DSP处理器以及专用芯片等通过软件编程来实现。而无线射频信号的生成、稳定载波的产生等模拟处理功能将在模拟处理子系统中通过DDS、I、Q调制器等技术或专用器件实现。
数字广播领域市场广阔，具有很好的发展空间，目前世界各个主要发达国家都在此领域投入了相当的人力、物力、财力。我国在这一领域的研究水平与国际同步，更不能放弃这一优势。
