编码技术论文篇(1)

网络编码实际上是将路由和编码的信息进行相互交换的方式。传统路由主要是实现信息的存储和转发，网络编码则能够接收到几个不同的数据组，然后将其融合编码信息，增大传输信息的数量，从而能大大提高网络的利用效率，结束了传统中认为独立比特不可压缩的理论。它的工作原理是利用有限域中的运算，将接收到的几个不同的数据组，在网络不同的结点中进行重新编码组合，然后将编码过的数据以多播的形式转发给各个目的结点，并由目的结点对其解码还原，得到原始数据，这样就实现了通信。网络编码的主要优势是提高了网络通信的系统性能，提高通信效率，这是因为网络编码增大了每次传输的数据量，减少了传输数据的次数，从而能够很好地提高网络通信的性能，不仅增加了网络数据的吞吐量，也提高了宽带的利用效率，还能平衡各网络目的结点之间的负载能力。在当前人们越来越依赖无线通信技术的的背景下，网络编码对提高网络安全、提高资源利用率等方面也有十分重要的作用。

2基于网络编码的数据通信技术研究

网络编码在网络数据通信中具有十分明显的优势，其理论研究价值和应用前景都是不言而喻的。世界上一些高等学府和科研机构都展开了对网络编码的研究，并且在多个方面取得了不小的成果。

2.1网络协议结构

当前网络编码研究中涉及到的主要部分还是在网络层方面，特别是如何有效地将路由协议与网络编码有机结合，是基于网络编码的网络结构研究的重要方面。有一部分研究已经深入到网络编码如何有效结合协议结构中其他协议层，例如网络编码与MAC层协议或者与传送层TCP协议等等的结合问题。因为网络编码的特性与传统网络数据通信的方式有很大的区别，所以为了不更改已普遍应用的传统网络协议，将网络编码与其融合将会遇到各种各样新的问题，例如，它们之间的兼容性、网络编码对网络协议结构是否会产生不利的影响。这些问题都是后来研究者需要解决的问题，同时也为研究基于网络编码的网络协议结构提供了框架性借鉴，使得网络编码能够与传统的网络协议有机融合，提高网络通信性能。

2.2数据传送模型

网络编码具有的最重要的功能之一就是将数据智能化处理，这主要是通过对编码策略的设计来实现，而码构造算法是编码策略设计的基础。码构造算法主要是针对网络中间结点的编码方式，它需要保证目的结点能够有效识别出传递的编码信息并进行正确解码。所以码构造算法包含了编码和解码两个内容，并且要求其算法复杂程度低，易于实施应用。码构造算法主要有三种：代数型、线性型、随机型。线性网络编码能将中间结点接受的各路信息进行线性组合，这种编码运算较简单，所以得到了普遍应用。

2.3路由协议

基于网络编码的路由协议的优化设计能够有效提高网络数据的传递效率和性能，它是能够将网络编码应用到实际中的重要基础，而且将路由协议与网络编码进行更高层次的融合是十分重要的研究课题，可以为以后开发新的网络提供借鉴和指导。基于网络编码的路由协议研究主要有两个方面：独立路由协议和编码感知的路由协议，它们主要的不同点是路由协议产生的过程中能否主动编码，也就是说路由协议是否能够提高编码的利用效率。

2.4数据传输性能保障机制

实际应用中，网络环境复杂多变，数据传输的突然性和网络拓扑结构不稳定都可能导致数据传输出现不稳定的状况，例如造成数据丢失或者传输延迟等。所以基于网络编码的数据传输技术的开发应该结合实际的网络环境，研究出能确保数据正确传输的保障机制和编码策略，尤其需要尽可能减少数据传输的延迟时间和保证数据可靠传输。所以，基于网络编码的数据通信中，利用QoS保证机制是当前研究的重要课题之一。当前已研究出来几个解决方案，比如建立数据延迟时间的模型，从模型中找出延迟的解决方案；利用多速率编码器来分析各路中传输速率不同的数据，从而减小数据在编码器中的传输时间。

3结语

编码技术论文篇(2)

关键词：高速公路，视频传输联网，压缩编码，关键技术

 

在科技迅猛发展的今天，代表交通行业先进生产力的高速公路监控系统采用将传统视频模拟信号经过抽样、量化和编码成二进制数字信号，然后进行各种功能的处理、传输、存贮和记录的数字视频技术的方式处理信息相对于传统的模拟方式来说具有较大的优势及较高的性价比。也就是实现了高速公路省域数字联网监控系统，但与此相关的如何在较窄的带宽上进行视频的可靠传输，又成为必须解决的问题。数字化的视频不经过压缩则占用的带宽太宽。

一、压缩编码技术的发展

视频压缩编码的理论基础是信息论。科技论文。压缩就是从时域、空域两方面去除冗余信息。压缩编码的目的就是要以尽量少的比特数表征图像，同时保持复原图像的质量，使它符合特定应用场合的要求。不同的图像编码技术的研究一直遵循着两条主线索不断的展开，一是对图像信源特性的不断认识:二是对人类视觉系统的不断认识。对两方面的不断深入研究，都推动着图像编码技术的进步。经过十多年的发展，图像编码技术经历了两代历程，即考虑图像信源统计特性的第一代图像编码技术和考虑人眼视觉特性及图像传递景物特征的第二代图像编码技术。

第一代图像编码技术以信息论和数字信号处理为理论基础，以Shannon的编码理论为指导的，充分利用了图像空域时域的相关性进行压缩编码，目的是去除图像信源数据中的相关性(数据冗余)。常见的有嫡编码、预测编码、变换编码和矢量编码等技术等已成为这类图像编码技术中的较成熟的经典技术。它们已被现行图像压缩编码标准所广泛采用。

第二代图像编码技术在利用人眼视觉特性及图像传递景物特征的基础上，结合了模式识别和计算机图像学的方法。它突破了信息论的框架，充分利用人的视觉心理特性和图像的各种特征对图像进行编码，可以获得很高的压缩比。近几年出现的小波变换和神经网络等新的编码方法已受到人们的高度关注。它们的最大特点就是引入了新的数学工具和理论，如小波理论、分形几何理论、神经网络理论和计算机视觉理论等。科技论文。新一代的图像编码技术主要有分形图像编码、基于神经网络(NN)的图像编码、模型编码和小波图像编码。

二、压缩编码的标准

国际上有很多图像压缩标准，目前比较流行的三类视频编码标准，主要用于会议电视的H.261/263标准，用于运动图像的M-JPEG标准和MPEG系列标准。其中MPEG是国际标准化组织ISO/IEC下的一个制定动态视频压缩编码标准，它为视频压缩编码技术的实用化作出了巨大贡献。MPEG又包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4三个正式国际标准。我们知道，衡量一种压缩技术的好坏的三个重要的指标如下:

1、压缩比要大。即压缩前后所需的信息存储量之比要大;

2、实现压缩的算法要简单，压缩、解压缩速度要快，尽可能做到实时压缩解:

3、恢复效果要好，要尽可能地恢复原始数据。

所以根据实际需求和应用才能准确衡量一个压缩技术的好坏。通过比较可以得出，适于高速公路远程图像监控的主要是MPEG系列。MPEG1主要应用于码率为1.2~2Mb/s的图像压缩，根据一些实践经验，其图像传输清晰度不能很好地满足高速公路图像传输的要求。而MPEG-2完全吸收了MPEG1所采用的压缩编码技术，同时性能加以扩展，涵盖了从常规图像到HDTV等非常宽范围内的视频压缩业务。主要应用于码率为4~20Mb/s的高清晰度图像编码，MPEG-2标准由于采用了帧内和帧间压缩方法，简单地讲是对每一幅图像，称之为帧，进行即用一定的算法对帧自身、以及相邻两帧之间的冗余部分进行去除。从而避免了将已有的信息再次传递给接收端，从而提高了压缩效率，降低了传输所需的网络带宽。另外采用MPEG-4压缩算法其实也是一个不错的选择，但是当前基于这种算法的都是软件的解决方案，没有适合的硬件压缩芯片，市场上暂时没有单机的图像传输编解码器，还有待进一步的发展完善。所以尽管对运动图像不断有新的压缩标准出现，但MPEG-2标准的优势在实用化方面己远远走在前面。综上可知目前MPEG-2图像压缩标准在图像质量和图像应用领域具有很大的优势。

三、视频编解码器

（一）视频编解码器结构

视频编解码器主要完成视频图像的编解码工作，用于实现为远端监控现场的视频图像的远程传输，并通过现有通信系统接口及通道对视频的编解码参数进行控制的设备。视频编码器为远端监控现场使用的视频压缩传输设备，视频解码器为监控中心使用的视频解压缩设备。科技论文。根据视频数字输出接口形式的不同，视频编解码器大致可以分为:NXEI接口和IP接口2种。

1、NXE1接口视频编解码器

这种视频编码器结构主要包括A/D转换模块、视频压缩模块、复用电路及多El反向复用电路。外部输入的模拟视频信号通过BNC接口接入A/D转换模块，将模拟视频信号转换成非压缩的视频数据。视频压缩模块将这些非压缩的视频数据，以M-JPEG或MPEG-2方式进行编码压缩，同时对语音信号进行编码。编码压缩后的数字图像信号、语音信号以及通过数据口接入的RS485控制信号和其他异步数据通过复用电路复用，然后再通过多E1反向复用电路复接到l-8个2M的E1接口上进行传输。

视频解码器结构主要包括D/A转换模块、视频解压缩模块和分接电路及多E1反向复用电路。对数据的处理过程为视频编码器的逆向处理。多E1反向复用电路从多个2M的E1接口上接收数据并进行分解，复原出数字图像信号、语音信号和数据，并以M-JPEG或MPEG-2的相应方式对数字图像信号进行解压缩，还原出模拟图像并输出。

采用多El传输方式可以充分利用己有SDH通信网的资源，灵活分配带宽，用户可根据网络资源和对图像的要求任意分配N个E1。一般情况下每路图像使用3-4个El即可，最多使用4个E1也就够了。由于El是SDH的标准接口，所以，在SDH通信体制下，使用简单、方便。

2、IP接口视频编解码器

IP接口视频编解码器在编码方式和内部结构上和NXEI接口视频编解码器基本相同，其差异主要是视频数据输入、输出接口。IP接口视频编解码器视频数据输入、输出接口采用10M以太网接口，满足TCP/IP协议。其最大视频带宽为8M，另外2M用于传输语音和数据。

(二)编、解码器之间互联

编、解码器之间互联既可通过E1接口，也可以通过10/100M以太网接口。这取决于通信系统所能提供的接口和所选用的编解码器的数字接口。互连方式一般采用编解码器一一对应的方式。在实际的应用过程中，数字图像所占用的带宽取决于对图像质量的要求。由于高速公路的图像主要是高速运行的汽车，为保证图像的连续性，防止拖尾和“马塞克”现象。数字图像所占用的带宽一般为6-8M.对采用NXEI接口编解码器，需要3-4个E1接口互连。对采用10M带宽的IP接口编解码器来说，1个IP接口只能传输一幅图像。

参考文献：

[1] 路林吉,吕新荣. 数字图像监控技术讲座 第一讲 概述[J]电子技术, 2001,(07) .

[2] 宋成柏. 港口视频监控系统解决方案探讨[J]中国港口, 2002,(07) .

编码技术论文篇(3)

【摘要】 目的：尝试将质化编码技术用于对问卷的内容效度研究. 方法： 在公文筐测验研究工作过程中采用质化研究的方法对测验内容效度进行分析，并与传统的专家评定内容效度的方法进行比较. 结果：采用质化编码技术获取情景模拟测验项目内容或绩效考核项目内容的时候，在保证编码一致性达到85％的基础上，和专家评定内容效度吻合程度良好. 结论： 质化研究的方法可以作为一般量化研究方法的先验步骤和所要量化的内容结果的验证方法，进一步证实可以将质化研究和量化研究相互作为预研究和验证研究的循环混合研究模式的思想，供研究者作为参考.

【关键词】 定性研究；编码技术；内容效度

0引言

关于量化研究范式和质化研究范式的应用曾争论一时. 而今，将两种研究范式结合应用已成为学术界关注焦点. 虽然混合研究的根源可以追溯到20世纪70～80年代，学术界所接受的关于混合研究方法范式已有研究［1］. 国内外文献也陆续报道了将质化和量化混合研究方法的思想［2-4］. 本研究试图通过将质化编码技术引入到公文筐测验的内容效度研究中来讨论质化研究作为量化研究内容效度的验证方法这一思路的可行性.

1对象和方法

1.1对象由4名心理学专业研究生组成的质化编码小组和由1名心理学专家和3名“行业专家”（subject matter experts， SMEs）组成的专家评定小组. “行业专家”均为有5年以上干部管理、人事工作经验的大连市某区委组织部干部.

1.2方法该研究中由4名专家组成员采用“背靠背”的Delphi专家评价法，经过4轮反复评判，从已有的公文资料中筛选出11份经专家认定为通过前期工作分析获得的测评维度上有代表性，并且相互区分度比较大的公文资料. 再由专家对公文内容和可能出现的应对方式进行内容评定，并且归纳出公文资料的内容条目，列出条目表格. 测评维度的专家评价一致性的计算采用肯德尔和谐系数（Kendell?s w）. 将公文资料编订为《政府公务公文筐测验》问卷. 问卷分为两个部分，直接批示部分（卷一）和开放自陈部分（卷二）. 卷二要求被试者回答对材料情景的第一认知反应内容，对任务和目标群体的分析，采取行为策略的思维过程，以及对可能结果的预期等方面内容. 以期符合行为事件访谈（behavioral events interview, BEI）的情景－任务－行为－结果技术模式（STAR model）［6］. 再由区委组织部组织所要考评的400名人员进行公文筐测试. 收回问卷390份，在其中随机抽取41份问卷，将卷二的回答转录成文本格式文件存在电脑中，编号后随机分配到4名编码小组成员手中采用开放式编码方法进行分析. 编码小组事先和专家小组无任何沟通. 首先采用统一的理论模式框架对编码小组成员进行统一培训，然后4人同时编一份问卷，并对结果进行讨论，无法达成一致的地方记录下来，计算4人编码一致性. 编码一致性（category agreement, CA）即编码者之间对相同资料的编码归类相同个数占总个数的百分比. 采用Winter（1994）动机编码手册提供公式，S为评分者编码归类相同的个数，A1为甲编码个数，A2为乙编码个数，A3为丙编码个数，An为第n个编码者编码个数，计算公式为CA＝n*S/（A1+A2+A3＋……＋An）. 如果编码小组4人编码一致性达不到0.700，则重新讨论，反复进行，直到达到编码一致性要求. 然后一致性最高的两人分为一组，两人编码同一份答卷材料. 按照如前所述方法进行编码，并记录编码一致性. 最后归纳成编码条目归纳表，用于和专家评定的条目表进行比较验证.

统计学处理 研究中所有的质化编码过程均在EXCEL2003数据表和Nvivo2.0编码软件上进行，对问卷结果的一致性分析采用SPSS13.0软件包进行.

2结果

2.1专家评判确定的公文资料的测评维度按照对职务胜任的要求，经过Delphi专家评判，确定了11份公文资料（测评项目）所能测评的维度（表1）. 4名专家评判上述11份资料（项目）在维度上进行区分度5等级评分，然后采用肯德尔和谐系数校正公式计算评分一致性系数［8］，Wc=0.808（P<0.05）. 达到对专家评定一致性的要求.

2.2编码者内部一致性计算每两名编码者对40份随机抽样答卷资料的质化编码一致性，最低编码一致性系数为0.767，最高编码一致性系数为0.933，平均编码一致性系数为CAi=0.850.

2.3质化编码结果内容限于篇幅这里仅列出1?01号公文资料的开放性质化编码结果，即文件编号1－01；一级编码条目为“根据任务的轻重缓急确定工作次序，组织各种指向结果的行动以实现目标，有效授权及利用各种可用资源”，二级编码条目为① 落实工作，② 授权，③ 制定实施方案；行为描述在“落实工作”中有① 与来电部门沟通弄清领导视察的目的和安排等，②制定领导视察各项事务的工作计划，③安排接待人员/有关领导要陪同，④ 要求反馈落实情况，⑤ 与市政府办公室联系确定时间内容将反馈结果通知教育部门，⑥对接待工作准备核查；“授权”中有①通知教育机构负责人做准备/电话联系（通知区教育局）/亲自到教育局找科长/在区内发文件，各部门做好准备，②责成专门人负责准备；“制定实施方案”中有①做调查报告写出汇报材料，②召集有关单位和人员开会研究，③ 事先到现场模拟考察.

表1公文资料测评维度及专家评定内容双项细目表（略）

注： （1）专家评分采用区分度5级权重评分：1为不能说明此维度，2为比较能说明该维度，3为能说明该维度，4为很能说明该维度，5为非常能说明该维度；（2） “*”表示经过专家认定该文件材料在该维度上和其他材料有显著区分度；（3） 表格中只列出专家认定有明显区分度（鉴别力）的维度和文件材料.

2.4专家评定测评维度与质化编码经过4名专家对测评维度结合现有的文献反复认定后，确定各测评维度的内容（表2）. 结合表1专家评定的内容效度双向细目表进行分析，其中有两项内容不一致，分别是1?02（专家评定进入“综合”维度），1?03（编码结果归纳进入“综合”维度）. 采用Winter（1994）动机编码一致性公式计算专家评定和质化编码两种方法评定的公文归类结果的一致性，CA?=0.818.

表2专家评定获得维度与编码内容（略）

3讨论

“质化研究”（qualitative research）在国内通常被翻译为“定性研究” . 国内学者陈向明［9］定义质化研究“是以研究者本身作为工具，在自然情况下采用多种收集资料的方法对社会现象进行整体性的探究，使用归纳分析资料和形成理论，通过与研究对象互动对其行为和意义建构获得解释性理解的一种活动”.

质化研究应用于心理学研究的关键点之一在于能对实际情景下人的开放式行为反应进行收集和研究. 并通过归纳分析，为所获得的理论、模型等进一步建构内容意义. 质化编码技术是质化研究中对所收集的研究资料进行整理分析的具体技术之一. 通常分析质化资料的技术主要有归档、编码、分类、归纳、评定等［7］，这里主要讨论的是质化编码技术的应用. 编码技术主要包括：开放式编码（opening coding）、选择式编码（selective coding）,轴心式编码（axial coding）3种［10］. 本研究采用了开放式编码，即研究者排除固有的见解或理论定势，将所有的材料按照其本身的属性、主题进行编码.

研究尝试讨论了将质化研究的编码技术应用于人才测评工具的内容效度研究中，取得比较满意的效果. 分析传统专家评价方法获得内容结果和对被试群体开放式反应内容调查资料的质化编码结果的一致性：在保证编码者内部平均一致性CAi=0.850的前提下，采用Winter编码一致性公式分析，两种方法评价文件内容结果的一致性（CA?）达到0.818.

目前国内部分研究在采用传统专家评定方法验证内容效度时，并未给出对“专家”的详细明确界定. 同时，对于涉及情景模拟性能力测验的研究，采用专家评定法验证内容效度在一定程度上限制了对所要考察的关键内容的获得. 基于上述问题，本研究尝试将对内容效度的研究拓展到对被试者所提供的关键行为描述的整体评定，并采用统一的质化研究框架进行质化编码分析. 以期能以这种研究方法作为一种新的内容效度研究思路，并可同时获得被试群体更为全面的关键行为内容指标.

本研究是将质化编码技术应用于公文筐测验设计的效度研究过程中，尝试对内容效度进行考察，提供了将质化研究方法作为量化研究的先验和内容效度验证的思路. 著名方法学者麦克思维尔（Maxwell）提出质化研究本身也有类似于量化研究内容效度分析的描述效度（description validity）,解释效度（interpretive validity）等考察意义建构的效度研究内容［11］. 这对将质化研究中的具体技术作为量化研究过程中内容效度考察方法提供了一定理论依据.

【参考文献】

［1］ Tashakkori A, Teddlie C. Handbook of mixed methods in social and behavioral research ［M］. Thousand Oaks, CA: Sage, 2003：1-8.

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［4］ Katrin N, The combined use of qualitative and quantitative methods in educational research［D］, Tallinn pedagogical university dissertations on social sciences, 2004:4-22.

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［9］ 陈向明. “质的研究”中研究者如何进入研究现场［J］. 高等教育研究. 1997,4:67.

编码技术论文篇(4)

【关键词】抗干扰方案编码

目前，信道编码和交织技术已被成功地应用于第二代移动通信系统中，但第二代移动通信系统只提供话音业务和低速数据业务，因而导致相应的信道编码单一。相比较之下，第三代移动通信系统能提供更为丰富的业务种类，并且能改善原由第二代业务的质量，这就对通信系统提出了更高的要求。

一、背景

本论文主要以第三代以及未来移动通信系统需求为背景，介绍当前以及未来移动通信普遍关注的高效信道编码译码技术，其中包括已被3GPP采用的Turbo码技术和目前受到普遍关注的Turbo乘积码（TPC）和低密度校验码（LDPC）码技术。

二、高效信道编码技术

信道编码技术是移动通信中提高系统传输数据可靠性的有效方法，使接收机能够检测和纠正传输媒介带来的信号误差。在第二代移动通信系统中应用卷积码和交织，对保证话音和低速数据业务的业务质量取得了很好的效果。第三代系统与第二代相比，需要提供的业务种类大大增加，对信道编码有更高的要求。

在第三代移动通信系统中，GSM与IS-95中主要采用卷积码，Fire码以及卷积与RS的级联码。在第三代移动通信系统中，采用的信道编码类型主要有两种：卷积码，Turbo码。

在未来移动通信系统中，卷积编码仍可以作为实时话音业务的一种侯选方案，而Turbo码仍可以作为非实时高速数据业务的一种侯选方案。研究表明，在非规则图上构造的基于GF（q）域上的LDPC码性能要好于Turbo码。LDPC码可以通过增加码字长度，同时采用优化的译码实现，所以它也是可能应用与未来移动通信系统的非实时高速数据业务的信道编码侯选方案。

Turbo码，又称并行级联卷积码（PCCC），是由C.Berrou等在ICC’93会议上提出的。它巧妙地将卷积码和随机交织器结合在一起，实现了随机编码的思想。同时，采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码。Turbo码的发现，标志着信道编码理论与技术的研究进入了一个崭新的阶段，结束了长期将信道截止速率作为实际容量的历史。

LDPC码是Low-Density Parity-Check Codes的简称，中文译名为低密度校验码。它是Gallager于1963年提出的，所以也叫Gallager码。近几年，人们认识到LDPC码所具有的优越性能及其巨大的实用价值，所以继Turbo码之后，LDPC码成为近年来编码理论界的又一研究热点。研究表明，利用置信传播算法，LDPC码能够以较低的硬件复杂度实现近香农限的译码性能。

Turbo码是应用在UMTS系统中的新的纠错编码技术。其纠错性能优于卷积编码，但是解码复杂度较高，而且编码时延较大，适用于对时延要求不高但速率较高的数据业务。另外，Turbo码的理论分析困难。至今尚未有对Turbo码译码器误码率的完整理论分析和估计，一般是通过仿真模拟其性能。

LDPC码相对于Turbo码来说，有以下优点：（1）LDPC码的译码复杂度较Turbo码低；并且由于LDPC码译码算法中一次译码迭代的计算复杂度远比Turbo码译码算法中一次译码迭代的计算复杂度低，因此可以通过改变最大迭代次数来获得“复杂度-性能”的最家折衷。此外，LDPC码置信传播（BP）译码算法可以高度并行操作，也存在更低复杂度的性能近似置信传播译码算法的其他译码算法。（2）LDPC码的最小距离随着码块长度增大依逼近于1的概率线性增大。（3）可以根据任意码块长度和任意码率很容易的设计出性能优异的LDPC码。（4）LDPC码无“错误地板”现象，这使其可以应用于短帧业务。（5）由于校验矩阵是随机生成的，从而已经对编码比特进行了有效的交织，所以无需额外的交织器。（6）在LDPC码译码过程中，可以得知译码是否正确。因为若，则说明译码正确，其中H为LDPC码奇偶校验矩阵，为译出的码字。

但是，LDPC码却具有较高的编码复杂度，这是其经常遭受抨击的一个最主要原因。Turbo码具有线性编码复杂度，而直接实现LDPC码编码器的复杂度却与码块长度的平方成正比。不过，目前已经存在相应的解决办法，如可以改进LDPC码的奇偶校验矩阵构造方法，或者采用降低复杂度的LDPC码编码算法。

三、移动通信中的调制技术

数字调制，解调技术是从最基本，最简单的二进制数字调制2ASK，2FSK和2PSK的基础上发展起来的。基于2ASK由二进制向多进制发展，产生了正交幅度调制QAM，MQAM；基于2FSK向多进制发展，产生了MFSK调制；基于2PSK向多进制发展，产生了QPSK，OQPSK，MPSK等。为了进一步改善移相中相位跃变带来的频谱扩展与幅度上的变化，又引入了连续相位调制。其中，最为典型的是最小频移键控MSK，高斯型最小频移键控GMSK，平滑调频TFM。

目前数字移动通信系统的调制技术主要有两大类：一类是以GSM为代表的，采用非线性连续相位调制CPM中高斯滤波的最小频移键控GMSK，它避开了线性要求，可使用高效率的C类功率放大器，大大降低了放大器的成本，但是实现复杂；另一类属于移相键控PSK，它包括IS-95中以及IMT-2000中采用的BPSK，QPSK，OQPSK，平衡四相扩频调制BQM以及复数四相扩频调制CQM等。这类调制在码元转换时刻会产生相位跃变，并带来频谱扩展，当频带受限后幅度上会出现波动，且对线性度要求较高，高功放，需使用价格高昂的A类放大器，但是实现简单。

为提高系统的频谱效率，数字通信系统常常采用多进制数字调制。多进制数字调制是利用多进制数字基带信号调制载波的幅度，频率或相位。由于多进制数字已调信号的被调参数在一个码元间隔内有多个可能取值，因此，与二进制数字调制相比，在系统带宽一定的条件下，多进制调制的信息传输速率较高。在相同的信息速率下，多进制信号码元的持续时间要长。增大码元宽度，就会增加码元的能量，并能减小由于信道特性引起的码间干扰的影响。正是基于这些特点，多进制调制方式获得了广泛的应用。

但是，多进制数字调制系统频带利用率的提高是通过牺牲功率利用率来换取的。随着M值的增加，在信号空间中各信号点间的最小距离减小，相应的信号判决区域也随着减小。因此，当信号受到噪声和干扰的损害时，接收信号的错误概率也将随之增大。幅度相位联合键控（APK）方式就是为克服上述问题而提出来的。当前研究较多，并被建议用于数字通信中的APK信号，是正交幅度调制信号。尤其是矩形QAM信号，具有容易产生的独特优点，也容易解调，从而得到广泛的应用。

编码技术论文篇(5)

由於在现今资讯流通普遍的社会中，影像的需求量越来越大，影像的数位化是必然的趋势。然而在数位化过的影像所占的资料量又相当庞大，在传输与处理上皆有所不便。将资料压缩是最好的方法。如今有一新的模式，在压缩率及还原度皆有不错的表现，为其尚未有一标准的格式，故在应用上尚未普及。但在不久的未来，其潜力不可限量。而影像之於印刷有密不可分的关系。故以此篇文章介绍小波（WAVELET）转换的历史渊源。小波转换的基础原理。现今的发展对印刷业界的冲击。影像压缩的未来的发展。

壹、前言

由於科技日新月异，印刷已由传统印刷走向数位印刷。在数位化的过程中，影像的资料一直有档案过大的问题，占用记忆体过多，使资料在传输上、处理上都相当的费时，现今个人拥有TrueColor的视讯卡、24-bit的全彩印表机与扫描器已不再是天方夜谭了，而使用者对影像图形的要求，不仅要色彩繁多、真实自然，更要搭配多媒体或动画。但是相对的高画质视觉享受，所要付出的代价是大量的储存空间，使用者往往只能眼睁睁地看着体积庞大的图档占掉硬碟、磁带和光碟片的空间；美丽的图档在亲朋好友之间互通有无，是天经地义的事，但是用网路传个640X480TrueColor图形得花3分多钟，常使人哈欠连连，大家不禁心生疑虑，难道图档不能压缩得更小些吗？如此报业在传版时也可更快速。所以一种好的压缩格式是不可或缺的，可以使影像所占的记忆体更小、更容易处理。但是目前市场上所用的压缩模式，在压缩的比率上并不理想，失去压缩的意义。不然就是压缩比例过大而造成影像失真，即使数学家与资讯理论学者日以继夜，卯尽全力地为lossless编码法找出更快速、更精彩的演算法，都无可避免一个尴尬的事实：压缩率还是不够好。再说用来印刷的话就造成影像模糊不清，或是影像出现锯齿状的现象。皆会造成印刷输出的问题。影像压缩技术是否真的穷途末路？请相信人类解决难题的潜力是无限的。既然旧有编码法不够管用，山不转路转，科学家便将注意力移转到WAVELET转换法，结果不但发现了满意的解答，还开拓出一条光明的坦途。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论。小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。可达到完全不失真，压缩的比率也令人可以接受。由於其数学理论早在1960年代中叶就有人提出了，而到现在才有人将其应用於实际上，其理论仍有相当大的发展空间，而其实际运用也属刚起步，其後续发展可说是不可限量。故研究的动机便由此而生。

贰、WAVELET的历史起源

WAVELET源起於JosephFourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，为现代信号分析奠定了基础。在十九到二十世纪的基础数学研究领域也占了极重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是画出不连续图形的方程式，都可以有一单纯的分析式来表示。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论为傅利叶方程式的延伸。

小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波规范正交基。其後1984年，法国地球物理学J.Morlet在分析地震波的局部性质时，发现传统的傅利叶转换，难以达到其要求，因此引进小波概念於信号分析中，对信号进行分解。随後理论物理学家A.Grossman对Morlet的这种信号根据一个确定函数的伸缩，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展开的可行性进行了研究，为小波分析的形成开了先河。

1986年，Y.Meyer建构出具有一定衰减性的光滑函数Ψj,k(x)，其二进制伸缩与平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}构成L2（R）的规范正交基。1987年，Mallat巧妙的将多分辨分析的思想引入到小波分析中，建构了小波函数的构造及信号按小波转换的分解及重构。1988年Daubechies建构了具有正交性（Orthonormal）及紧支集（CompactlySupported）；及只有在一有限区域中是非零的小波，如此，小波分析的系统理论得到了初步建立。

三、WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍

一、WAVELET的压缩概念

WAVELET架在三个主要的基础理论之上，分别是阶层式边码(pyramidcoding)、滤波器组理论(filterbanktheory)、以及次旁带编码(subbandcoding)，可以说wavelettransform统合了此三项技术。小波转换能将各种交织在一起的不同频率组成的信号，分解成不相同频率的信号，因此能有效的应用於编码、解码、检测边缘、压缩数据，及将非线性问题线性化。良好的分析局部的时间区域与频率区域的信号，弥补傅利叶转换中的缺失，也因此小波转换被誉为数学显微镜。

WAVELET并不会保留所有的原始资料，而是选择性的保留了必要的部份，以便经由数学公式推算出其原始资料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始资料。至於影像中什度要保留，什麽要舍弃，端看能量的大小储存（跟波长与频率有关）。以较少的资料代替原来的资料，达到压缩资料的目的，这种经由取舍资料而达到压缩目地的作法，是近代数位影像编码技术的一项突破。即是WAVELET的概念引入编码技术中。

WAVELET转换在数位影像转换技术上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探测卫星和哈柏望远镜传输影像回地球，和医学上的光纤影像，早就开始用WAVELET的原理压缩/还原影像资料，而且有压缩率极佳与原影重现的效果。

以往lossless的编码法只着重压缩演算法的表现，将数位化的影像资料一丝不漏的送去压缩，所以还原回来的资料和原始资料分毫无差，但是此种压缩法的压缩率不佳。将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态，控制解码後影像的品质，选择适当的编码法，而且还在撷取图形资料时，先帮资料「减肥。如此才是WAVELET编码法主要的观念。

二、影像压缩过程

原始图形资料色彩模式转换&n

bsp;DCT转换量化器编码器编码结束

三、编码的基本要素有三点

（一）一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。

（二）其转换的系数是可以量化的。

（三）其量化的系数是可以用函数编码的。

四、现有WAVELET影像压缩工具主要的部份

（一）WaveletTransform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。

（二）Filters（滤镜）：这部份包含WaveletTransform，和一些着名的压缩方法。

（三）Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。

（四）EntropyCoding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。

（五）ArithmeticCoder（数学公式）：这是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基础上。

（六）BitAllocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。

肆、WAVELET影像压缩未来的发展趋势

一、在其结构上加强完备性。

二、修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。

三、支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。

四、加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。

五、使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。

六、增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。

七、修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。

八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。

九、增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。

十、增加trelliscoding。

十一、增加零元树。

现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。

伍、影像压缩研究的方向

1.输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。

2.如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。

3.如何控制解码影像的品质。

4.如何选择适当的编码法。

5.人的视觉系统对影像的反应机制。

小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。

陆、在印刷输出的应用

WAVELET影像压缩格式尚未成熟的情况下，作为印刷输出还嫌太早。但是後续发展潜力无穷，尤其在网路出版方面，其利用价值更高，WAVELET的出现就犹如当时的JPEG出现，在影像的领域中掀起一股旋风，但是WAVELET却有JPEG没有的优点，JPEG乃是失真压缩，且解码後复原程度有限，能在网路应用，乃是由於电脑的解析度并不需要太高，就可辨识其图形。而印刷所需的解析度却需一定的程度。WAVELET虽然也是失真压缩，但是解码後却可以还原资料到几乎完整还原，如此的压缩才有存在的价值。

有一点必须要提出的就是，并不是只要资料还原就可以用在印刷上，还需要有解读其档案的RIP，才能用於数位印刷上。等到WAVELET的应用成熟，再发展其适用的RIP，又是一段时间以後的事了。

在网路出版上已经有浏览器可以外挂读取WAVELET档案的软体了，不过还是测试版，可是以後会在网路上大量使用，应该是未来的趋势。对於网路出版应该是一阵不小的冲击。

图像压缩的好处是在於资料传输快速，减少网路的使用费用，增加企业的利润，由於传版的时间减少，也使印刷品在当地印刷的可能性增高，减少运费，减少开支，提高时效性，创造新的商机。

柒、结论

WAVELET的理论并不是相当完备，但是据现有的研究报告显现，到普及应用的阶段，还有一段距离。但小波分析在信号处理、影像处理、量子物理及非线性科学领域上，均有其应用价值。国内已有正式论文研究此一压缩模式。但有许多名词尚未有正式的翻译，各自有各自的翻译，故研究起来倍感辛苦。但相信不久即会有正式的定名出现。这也显示国内的研究速度，远落在外国的後面，国外已成立不少相关的网站，国内仅有少数的相关论文。如此一来国内要使这种压缩模式普及还有的等。正式使用於印刷业更是要相当时间。不过对於网路出版仍是有相当大的契机，国内仍是可以朝这一方面发展的。站在一个使用其成果的角度，印刷业界也许并不需要去了解其高深的数理理论。但是在运用上，为了要使用方便，和预估其发展趋势，影像压缩的基本概念却不能没有。本篇文章单纯的介绍其中的一种影像压缩模式，目的在为了使後进者有一参考的依据，也许在不久的将来此一模式会成为主流，到时才不会手足无措。

参考文献：

1.Geoff&nb

sp;Davis，1997，WaveletImageCompressionConstructionKit，。

2.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（上），峰资讯股份有限公司。

3.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（下），峰资讯股份有限公司。

4.施威铭研究室，1994，PC影像处理技术（二）图档压缩续篇，旗标出版有限公司。

5.卢永成，民八十七年，使用小波转换及其在影像与视讯编码之应用，私立中原大学电机工程学系硕士学位论文。

6.江俊明，民八十六年，小波分析简介，私立淡江大学物理学系硕士论文。

7.曾泓瑜、陈曜州，民八十三年，最新数位讯号处理技术（语音、影像处理实务），全欣资讯图书。

附录：

嵌入式零元树小波转换、阶层式嵌入式零元树小波转换、阶层式影像传送及渐进式影像传送

目前网路最常用的静态影像压缩模式为JPEG格式或是GIF格式等。但是利用这些格式编码完成的影像，其资料量是不变的，其接受端必须完整地接受所有的资料量後才可以显示出编码端所传送的完整影像。这个现象最常发生在利用网路连结WWW网站时，我们常常都是先接收到文字後，其网页上的图形才，慢慢的一小部份一小部份显示出来，有时网路严重塞车，图形只显示一点点後就要再等非常久的时间才再有一点点显示出来，甚至可能断线了，使得使用者完全不知道在接收什麽图案的图形，无形中造成网路资源的浪费。此缺点之改善，可以使用嵌入式零元树小波转换(EZW)来完成。

阶层式影像传送系统的主要功能为允许不同规格之显示装置或解码器可以从同一编码器中获得符合其要求之讯号，如此不需要对於不同的解码器设计不同的编码器配合利用之，进而增加了其应用的范围，及减低了所架设系统的复杂度，也可以节省更多的设备费用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元树小波转换(EZW)技术来设计阶层式影像传送系统时，其编码的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技术所设计的编码器是根据影像的全解析度来加以编码的，这使得拥有不同解析度与码率要求的解码器，无法同时分享由编码器所送出来的位元流。虽然可以利用同时播放(Simulcast)技术来加以克服之，但是该技术对於同一影像以不同解析度独立编码时，将使得共同的低通次频带(LowpassSubband)被重复的编码与传送，而产生了相当高的累赘(Redundancy)。

基於上述情况，有人将嵌入式零元树小波转换(EZW)技术加以修改之，完成了一个新式的阶层式影像传送系统。该技术为阶层式嵌入的零元树小波转换(LayeredEmbeddedZerotreeWavelet，简称LEZW技术。这个技术使我们所设计出来的阶层式影像传送系统，可以在编码传送前预先指定图层数目、每层影像的解析度与码率。

LEZW技术是将EZW技术中的连续近似量化(SAQ)加以延伸应用之，而EZW传统的做法是将SAQ应用於全部的小波转换系数上。然而在LEZW技术中，从基层(BaseLayer)开始SAQ一次仅用於一个图层(Layer)的编码，直到最高阶析度的图层为止。当编码的那一图层码率利用完时，即表示该图层编码完毕可以再往下一图层编码之。为了改善LEZW的效率，在较低图层的SAQ结果应用於较高图层的SAQ过程中，基於这种编码的程序，LEZW演算法则可以在每一图层平均码率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常适合用於设计阶层式影像传送系统。

LEZW技术也可以应用於渐进式传送，对於一个渐进式影像传送系统而言，控制其解析度将可以改善重建影像的视觉品质。而常用的渐进式传送方法有使用向量量化器或零元树资料结构编码演算法则。但是向量量化器需要较大的记忆体及对与传送中的错误敏威，而利用EZW技术所设计的渐进式影像传送系统，可以改善这些缺点，所以享有较好的效能。但是它也有缺点就是，应用於渐进式传送时是根据全解析度来做编码及传送，因此在低码率的限制之下时，若用全解析度来显示影像将使得影像模糊不清。所以在低码率传送时的影像以较低的解析度来显示时，则可以使影像的清晰度有所改善。

编码技术论文篇(6)

关键词 网络编码；数据通信；数据传输；通信技术

中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0063-01

1 基于网络编码的数据通信技术研究概述

在网络的数据通信当中有很多的网络通信方式，而不同的网络应用是要采取与之相适应的网络通信方式进行数据通信的。现阶段较为常用的网络通信方式有单播、多播通信以及广播通信这三种，其中单播通信大多数情况下都是用于网页的浏览等相对比较简单的网络通信环境中，而多播通信一般都是用于会话，比如说视频通话这一类的。而广播通信的使用范围与多播通信大致相同，但是广播通信的通信对象是不受通信限制的。我们这里所说的这三种通信方式是目前较为普遍使用的通信方式，还有其他的一些通信方式也被运用鱼不同的网络应用中。

2 网络编码

2.1 网络编码的基本原理

网络编码较为全面的定义了网络结点输入和输出的关系，中间结点一旦具备编码条件，那么中间结点就会对其所接受到的数据按照相应的方式进行编码方面的处理。当编码的数据被逐渐的传送到后续结点之后，后续结点可以进行编码，也可以不进行编码，如果有需要还要进行编码的话，这时就要对接到的信息按照之前的方式再进行一次编码，然后传输，经过不断的反复编码传输，最终就会实现所有的编码信息都能够到达目的结点。最后一步工作就是目的结点通过对信息进行译码之后，就可以得到最初结点所发出的基本信息了。

2.2 网络编码的构造方法

在对网络编码的研究当中最主要的一个问题就是结点要根据哪种方式对所接受的数据分组进行编码组合。从目前的研究来看，学者从不同的角度对网络编码的构造方法进行了相应的分析探讨，比如说采用的编码系数选择方式，分组编码操作方式等方面，其具体的表现是根据编码结点分组进行编码操作的方式，其中线性网络编码主要表现是结点对所接受的数据分组实行的是线性编码组合型操作，不然编码的工程就会变为非线性网络编码。

我们根据编码系数的选择方式，把网络编码构造的方法分为两种，一种是确定性网络编码，另一种是随机网络编码。这两种编码都有一定的好处，但是确定性网络编码构造方法的编码系数是根据某一种算法进行确定的，而随机网络编码中编码系数是从伽罗符号中随机进行选择的，因此随机网络编码构造方法在整个的网络编码系数选择中占据着灵活性的地位，这也是随机网络编码构造方法的特点。

我们根据编码在网络系统中的具体实现过程，将网络编码分为了两种编码形式，一种是集中式网络编码，另一种是分布式网络编码。集中式网络编码是在编码的过程当中需要了解全局的网络拓扑，根据全局网络的情况来分配相应的编码系数，这一编码形式并不适合拓扑变换较大的无线网络。分布式网络编码仅仅需要了解网络当中一部分拓扑信息就可以进行相应的编码操作，而且分布式网络编码还具有较为良好的应用性能。

2.3 网络编码应用网络数据传送的研究

网络编码是一种编码和路由信息交换的技术，在传统道德路由方法基础上，通过对接收的多个分组进行相应的编码信息融合，以达到增加单次传输信息量的作用，从而提高网络的整体性能。网络编码最开始提出时是因为多播技术，网络编码最初是为了提高网络多播的数据速率，而随着网络研究的不断深入，使得网络编码在其他的领域也逐渐有了优势，比如说提高网络带宽的利用率，从总体而言，对网络编码的应用在很大程度上提高了网络的实际吞吐量，进一步的减少了数据分组的传输量，也在一定程度上降低了数据传送的功耗，由此我们看出网络编码为网络的数据传送性能的改善提供了新的途径。

2.4 基于网络编码的数据传送技术研究趋势

随着基于网络编码的数据通信技术研究的不断深入，出现了很多新的理论，但是网络编码所面临的问题也随之增多，尤其是网络编码的网络数据传送技术问题，虽然经过近几年的研究取得了一定的进展。但是仍然面临着许多难题需要我们去逐一解决。

1）网络编码复杂度得到降低。现阶段最主要的一个问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度。这会涉及到网络编码的相应网络开销，这也是作为网络编码性能评价的内容之一，还有就是在网络编码实用化的过程当中，逐渐控制网络编码的复杂程度，减少网络编码需要的额外的计算量，从而降低系统的实施成本。这对于网络部署以及应用网络编码都具有非常重要的意义。

2）数据传送可靠性研究。保证网络性能的一个主要方面就是提高网络数据传送的可靠性，现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的，这也在一定程度上对网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此在多跳动态的网络环境当中，分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很高的现实意义。

3 基于网络编码的数据通信技术的相应解决方案

1）在对网络编码的网络协议结构研究当中，其出发点主要向三个方面集中：一是较为系统的分析网络编码在各个协议层与现有协议相结合的参数，其目的是为了让应用网络编码提高网络的系统整体性能；二是设计相应的对应网络性能指标的线性规划模型，以便求解出线性规划模型的最有设定；三是提高各个协议层之间的信息反馈机制来实现参数的实时调整。

2）在对网络编码时延约束控制的研究当中，针对数据在网络中各个结点频繁的参与编码和解码的操作，使得数据编码时延逐渐成为了网络数据传送累积时延的主体，基于此种情况，我们在网络编码的实际应用当中，提出了基于数据传送时延约束的网络编码模型，这一模型的出现在较大程度上对传送时延进行了优化的控制；与此同时我们还引入了数据传送信息反馈机制，以此来促进数据在网络结点中的及时有效传送。

4 结束语

本文通过对基于网络编码的数据通信技术的研究，可以了解到我国的网络编码在实际的网络应用中还是处于较为初级的阶段，还有很多问题都需要我们解决，其中网络编码方案的设计、简化复杂的编码这些问题都是急需解决的关键问题，这些问题如果得到解决，就可以在一定程度上避免目前所应用的协议软件的更改，与此同时也降低了网络编码的复杂度，进而减小了协议运行的开销。希望在以后的研究当中，可以更好的对网络编码的数据通信技术进行创新研究，以便更好的应用于社会的各个领域。

参考文献

[1]蔡宁等译.信息论与网络编码（翻译版）[M].北京：高等教育出版社，2011.

编码技术论文篇(7)

关键词：理论教学；数字图像处理；团队建设

作者简介：史彩娟（1977-），女，河北唐山人，河北联合大学信息工程学院，讲师；谷学静（1972-），女，河北唐山人，河北联合大学电气工程学院，副教授。（河北?唐山?063009）

基金项目：本文系河北联合大学教育教学改革基金项目的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）22-0070-01

“数字图像处理”是高等学校信息类专业的重要专业课程。该课程主要介绍数字图像处理的主要内容与方法，论述数字图像处理中的基本概念、理论和算法，教学内容主要包括数字图像基础、正交变换、图像压缩编码、图像增强、图像复原、图像重建、图像分割等理论和方法。

随着电子技术及计算机技术的飞速发展，图像处理的理论和技术不断地丰富和完善，新的理论和技术层出不穷，并逐步应用于实践。图像处理技术已经渗透到计算机、通信、交通运输、医学、物理化学、生物学、军事、经济各个领域，与人们的生活也紧密相关。

一、“数字图像处理”课程的特点

“数字图像处理”课程内容宽泛，难度大，每个章节都可以作为一个研究方向；与其他课程联系紧密，如电子技术、电视技术、通信技术、计算机技术、数学物理等；与实际联系紧密，如数字电视，视频会议等。

因此“数字图像处理”课程起点高、难度大，理论性和实践性都很强。在传统理论教学过程中经常会出现如下情况：一方面学生面对繁杂的数学推导感到困难，或是不能很好地将其他课程所学知识融入到该课程的学习之中；另一方面与图像处理技术的最新发展经常脱节，不能很好地掌握图像处理技术的最新前沿知识和最新动态。为此从教学内容、教学方法、考核方法以及师资等方面对“数字图像处理”课程的理论教学进行了改革和尝试，经过3年的教学实践取得了显著的效果。

二、不断整合完善教学内容

教材的选取是完善教学内容的首要任务。尽量选取权威的、新近出版的教材作为该课程的主讲教材，同时又不拘泥于一本教材，根据课程的系统性和实用性，向学生推荐一些新颖的相关书籍、专题性的文档以及国外原版教材作为辅教材，从而增强学生对相关知识的理解。另外还可以根据讲解内容的需要，充分利用网络资源，查找相应内容以补充教材中的不足。

教学内容以基本理论、基本算法和基本技术为主线，以图像处理的前沿知识、最新发展为补充，同时注意与其他课程的相辅相成。基本内容主要包括图像处理的基础知识、图像处理中多种正交变换、图像压缩编码、图像增强、图像复原、图像重建和图像分割等基础知识。将这些内容的基本理论、基本概念、基本方法传授给学生。由于数字图像处理技术发展非常迅速，所以在授课内容上还要紧跟学科发展的脚步，及时地将新技术介绍给学生。如教材中的正交变换主要是介绍傅里叶变换、离散余弦变换、沃尔什变换和哈达玛变换，但作为正交变换中比较新颖的小波变换也会介绍给学生。这样学生既可以掌握最经典的图像处理技术，同时也能很好地把握学科的前沿新知识。另外教学内容上也非常注意与其他课程的相辅相成，尽量避免内容的重复讲解。如教材中的图像压缩编码中的熵编码详细地介绍了哈夫曼编码和香农编码内容，而在学生的前期课程信息论中对这些内容已经做了详细的讲解，所以当讲解熵编码时就简单复习一下，而将讲解的重点放在预测编码和变换编码上。这样既让学生了解了课程之间的关联，又避免了教学内容无必要的重复。

三、采用多种教学方法和手段

由于“数字图像处理”课程具有内容宽泛、难度大、与其他学科联系紧密、理论性和实践性都很强的特点，所有在讲授的过程中注意采用多种教学方法和手段，从而达到最佳的教学效果。

1.传统与现代教学手段相结合

板书作为传统的授课方式，有其独特的不可替代性。采用板书进行公式推导，可以增强学生对演算推论过程的理解和记忆。根据“图像处理技术”课程的特点，图像处理讲授的理论知识是要应用在图像上，需要通过观察图像的变化来理解图像处理的基本技术。而多媒体教学手段具有丰富的表现力，使所学对象具有生动性、形象性、直观性特点，使抽象的概念具体化。两者相互结合从而达到很好的教学效果。此外，教学中引入形象生动的图像处理实例演示。将MATLAB，VisualC++等软件适时地应用到“数字图像处理”课程的教学中，通过这些直观形象的实例演示，将图像处理前后的效果进行对比，从而使学生对图像处理技术有了感性的认识，加深了理解。传统与现代教学手段结合，相辅相成，大大促进了教学质量的提高。

2.多种教学方法协同互补