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在传统的计算机网络数据传输过程中，要借助路由器进行数据传递，根据数据的目标地址，路由器将数据包向各个链路发送。由于没有统一的安排和协调，在同一链路中会出现很多数据包，必须排队等待通过的情况，这就制约了计算机网络的传输速度和效率的提升。2000年，新型网络编码技术一经出现就得到了广泛关注。网络编码技术着力解决的问题是有效地将同时到达路由器的数据同时发送出去，不让数据产生拥塞，从而提高数据传输速度。
二、网络编码技术在无线网络中的应用
2.1网络编码的概念
网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术，它的核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理，然后转发给下游节点，中间节点扮演着编码器或信号处理器的角色。
2.2网络编码应用于无线网络的优势
网络编码融合了路由和编码的概念，使网络节点不仅可以对数据进行存储转发，还可以进行编码处理，已证明了使用线性网络编码已经能足够达到网络多播容量。但网络编码的好处不止这些，尤其是当网络编码应用于无线网络时。网络编码首先应被应用在无线网络环境。无线网络的特性是不可靠性和广播特性，使网络编码非常适合应用在无线网络上，因为无线链路的不可靠性和物理层广播特性非常适合使用编码的方法。应用网络编码，可以解决传统路由、跨层设计等技术无法解决的问题，提高网络编码在无线网络中的应用。无线网络的广播特性使其非常适合使用网络编码，当一个节点传输一个数据包给它的一个邻居节点时，它的其它邻居节点也可以接收到这个数据包。因此，当一个节点的邻居节点对不同的数据包感兴趣时，可以将这些数据包编码后再一起传输，这样子可以使其所有的邻居节点都收到感兴趣的数据包并可以节约无线资源。
应用网络编码，可以解决传统路由、跨层设计等技术无法解决的问题，提高网络性能。网络编码在无线网络中的应用可以提高网络的吞吐量，尤其是组播吞吐量。可以减少数据包的传播次数，降低无线发送能耗。当网络部分节点或链路失效时采用随机网络编码，最终在目的节点仍然能恢复原始数据，增强网络的容错性和鲁棒性。网络编码对无线网络的性能改善主要体现在提高网络编码的吞吐量上，网络编码已经被证明对于提高某些网络的吞吐量有着很大的作用。运用网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量，但是同时会增加网络的复杂性。不少研究者在研究提高无线网络的组播吞吐量的同时，研究如何降低因采用网络编码带来的复杂性。在网络状况恶劣的条件下，网络编码和路由之间组播吞吐量的差别不大，网络编码的优势体现在降低网络复杂性上;在网络状况较好的条件下，网络编码相对于路由方法，在很大程度上，提高了组播吞吐量。这为根据网络状况动态调整网络编码算法提供了可能。
2.3网络编码如何提高无线网络的安全性
网络编码在提高无线网络的安全性研究方面亦取得了一定的成果。在无线网络组播中，对于数据包的恶意修改的检测，过去是使用基于消息认证码或者数字签名的方法。基于网络编码产生了一种基于数据包的随机网络编码检测策略，这种方法计算量小，而且检测概率可以根据通信控制开销、网络编码复杂程度和检测时间这些因素进行调控。但这种方法亦存在不足。这种方法要求接收节点需要预先获得至少一个没有被恶意修改过的数据包，并且数据包的内容不能被攻击者知晓，因此，这种方法对抗攻击效果不好。
无线网络广播重传处理中,多个接收节点中的任意一个节点的丢包都要求源节点重传数据包,需要广播发送较多的重传次数.本文将随机线性网络编码技术应用在无线网络广播重传中,提出一种新颖的广播重传方法(RLNCBR)。该方法中,源节点记录多个接收节点中丢包最多的接收节点丢包数,再按照随机线性网络编码的方法编码组合该丢包数个线性编码包。源节点广播重传，接收节点采用运算编码线性组合的方法获得信息包数据。数学分析表明,该方法能保证所有接收节点的编码可解性,同时重传次数可达到理论最优性。模拟测试结果表明:与传统重传方法相比,RLNCBR有效地减少了信息包的平均传输次数,提高了传输效率。
三、网络编码在无线网络的应用发展方向
网络编码正在给现有的网络带来革命性的变化：网络编码从用来达到有线网络中的组播容量，发展到在有线和无线网络中提高吞吐量、节省能量、增强鲁棒性和安全性，甚至改变网络结构、改变网络协议设计方法。网络编码在无线网络中的应用还存在着以下的几个问题：网络编码的具体实现和降低网络编码的复杂性。现在已经提出了很多网络编码方法，有集中式线性网络编码和分布式随机网络编码，但是如何在实际网络环境中实现网络编码，需要考虑许多实际应用问题，例如同步、控制开销等。网络编码在实际网络环境中如何实现是一个很迫切的问题。采用网络编码可以在很大程度上提高网络性能，但设计和实现上的复杂性也随之增加。如何在不显著增加网络开销，综合考虑效率和性能的前提下，实现网络编码问题是将来需要进行深入研究的方向。
四、结束语
无线网络环境由于环境的多变性,使得数据包在传输过程中更加容易丢失。目前,重传常被用来实现无线广播的错误处理,普通重传方法思想基于发送方通过反馈得到接收方的出错情况,重传出错的数据报文来恢复出错的报文。:
网络编码技术是近十年来飞速发展的一个研究课题。虽然还没有应用到实际的通信网络中，但已引起了较大的关注，比如美国军方已经意识到网络编码技术的优势，已经拨款研究网络编码技术在移动自组网(MobileAdHocNetwork)中的应用。因此,我们也应当及时跟踪国际上的网络编码技术的发展趋势。同时,结合各种应用深入思考网络所涉及的各种安全技术问题。
参考文献
[1]范明,盂小峰.数据挖掘概念与技术[M].机械工业出社,2001.8.
[2]胡国强.数据挖掘在远程教育决策支持系统的运用[J].开放教育研究,2003,(5)44-45.
中文MARC是中国机读目录（China Machine-Readable Catalogue）的简称，中文MARC的主要作用是将各类书目信息编目成统一的标准计算机可读形式，便于读者检索以及各图书情报部门之间交流书目。学位论文是高校大学生为获取相应级别学位而撰写的关于在校期间所学知识的应用或所完成的科研成果。
目前，我国各高校的学位论文大部分都是用中文撰写的，也有一小部分是用外文撰写的。高校图书馆将学位论文收藏至自建特色数据库，就需要对学位论文进行编目，对学位论文编目时要保证编目产生的关于学位论文的数据的质量，以方便读者检索并利用学位论文。
1 中文MARC编目学位论文存在的问题
高校图书馆对文献资源进行有效的分类标引和主题标引，并用相应的著录、编目格式使文献资源的主要检索项及特点形成书目的形式就是高校图书馆的编目工作[1]。学位论文编目的工作流程一般为：回溯编目―审校―典藏―贴书标―入库上架。学位论文作为一种特殊的文献资源，其编目具有自己的特点：1）编目难度高。高校大学生研究的学术领域及学术方向繁多，其具体研究方向小而专，对非专业编目人员来说，分类编目比较困难；2）编目工作量巨大。教育事业飞速发展，各高校每年都在扩大招生，进而各高校每年产出的学位论文数量激增，而高校图书馆编目人员有限，而且图书馆每年还要有其他书目入馆需要编目，因此编目人员总的工作量非常大。3）学位论文撰写语种不统一。部分高校设有外国语学院，这些学院的部分学生所撰写的学位论文所使用的语种一般为外文。
中文MARC是以UNIMARC为基本依据，根据我国出版物的具体情况制定的[2]。中文MARC机读记录字段区有如下10个功能块：0―标识块；1―编码信息块；2―著录信息块；3―附注块；4―款目连接块；5―相关题名块；6―主题分析块；7―责任者块；8―国际使用块；9―国内使用块[3]。中文MARC通过对每个功能块增设功能不同的多种字段及子字段、对每个字段又增设不同要求的标识符的方式更为详细的记录文献信息。
高校图书馆编目学位论文最终要达到的目标是：1）精准、全面、直观的反映出学位论文所表达的科研成果，包括科研成果的领域，关键词等信息。2）准确标引学位论文，形成规范数据，方便读者进行检索。编目学位论文是读者可以使用学位论文的前提和基础，学位论文编目工作的质量直接关系到读者对学位论文的使用情
况[1]。因此，学位论文编目工作是高校图书馆工作中的一个重要分支，各高校对学位论文编目工作都很重视。但是由于学位论文本身具有的特殊性和中文MARC编目具有的高技术性，导致中文MARC在对学位论文进行编目的时候会出现一些问题，而这些问题的出现直接影响了学位论文编目的质量，进而影响到学位论文在高校图书馆乃至整个学术界的正常流通。中文MARC在高校图书馆学位论文编目中存在如下问题。
1）标准不统一。当前我国使用比较普遍的中文MARC编目标准有两种：一种是国家图书馆编写制定的全国图书馆联合编目中心系统标准；一种是北京大学图书馆编写制定的中国高等教育文献资源保障系统，即CALIS系统标准[3]。虽然采用这两种中文MARC编目标准编目的数据覆盖面都很广，共享性也比较强，但还是应该将这两种标准结合，制定一套唯一的编目标准。有了唯一的标准，各高校图书馆在选择编目系统时也不需要进行比较，既方便了高校图书馆编目工作，也能使图书信息流通更顺畅。
2）标引不规范。《中国图书分类法》是高校图书馆编目分类的主要依据。由于部分高校图书馆还有自己编写的《图书馆编目分类细则》，并结合这两个规范来进行编目，因此在很多编目细则上出现了不一致现象。
3）著录字段不完整。中文MARC编目虽然具有详细的编目规则，但是不同的编目员对规则的理解会有所不同。在中文MARC著录中，字段和指示符都有详细的规定，如果出现指示符的漏著、错著都会直接影响到学位论文的检索。
4）外文语种撰写的学位论文编目格式不统一。当前我国图书馆使用USMARC对外文图书进行著录，而有些图书馆认为只有原版外文书籍才应该用USMARC进行编目，其余外文图书应该按中文MARC格式来著录。因此，使用外文撰写的学位论文编目格式就出现了两种，即USMARC格式和中文MARC格式。这种不一致的编目格式会严重影响到学位论文的网上共享，对数字图书馆的建设也有不利影响。
高校图书馆每年进书量都很大，新进图书只有经过编目才能入库上架，读者才能在馆藏书目检索系统中检索到图书，而高校图书馆专业的编目人员非常有限，因此就会出现非专业人员对图书进行编目，比如燕山大学图书馆学位论文的编目工作就是由勤工助学的学生来完成的。编目工作对人员专业要求比较高，编目细则又非常繁杂，虽然专业的编目人员已经设定号学位论文编目格式，但是非专业人员在对学位论文进行编目的时候很容易就会出现漏著、错著的现象，而在对学位论文编目中出现的错误只有非常专业的编目人员才能及时发现，这样就会导致很多编目过程中出现的错误到最后都没有被发现，从而影响到读者对学位论文的检索。
1.前言
图像压缩是数字图像压缩的简称，图像压缩又称为图像压缩编码或图像编码。在数字图像的存储、处理和传送过程中，采用高效的图像压缩技术可以节省传输资源、降低传输时间、提高传输效率。科技论文。图像压缩要解决的问题是尽量减少表示数字图像时需要的数据量[1]。科技论文。论文参考。
目前应用较为广泛的图像压缩方法有统计编码、预测编码、变换编码、分形图像压缩编码、利用神经网络的图像编码等。近年来，奇异值分解方法在图像压缩编码上的应用得到了重视[2-3]。本文在介绍奇异值分解原理的基础上，以512×512的Lena图像为例，给出了算法的Matlab程序，并对算法进行了评价。
2.奇异值分解的图像压缩原理
矩阵A的奇异值定义如下[4]：设（r>0），且AHA的特征值为
（1）
则称（i=1，2，…，n）为A的奇异值。
设Σ=diag(σ1，σ2，…，σr)，由式（1）可知，σi（i=1，2，…，r）为A的非零奇异值。科技论文。U为m阶酉矩阵，V为n阶酉矩阵，若满足
（2）
则称式（2）为A的奇异值分解[4]。若U写成U =[u1，u2，…，um]的形式，V写成V=[v1，v2，…，vn]的形式，则式（2）可写成如下形式：
（3）
由于大的奇异值对图像的贡献大，小的奇异值对图像的贡献小，所以可以从r个奇异值生成矩阵中选取前k个（k<r）近似表示图像A，即取：
（4）
近似表示图像A。
存储图像A需要mn个数值，存储图像Ak需（m+n+1）k个数值，若取
（5）
则可达到压缩图像的目的，比率
（6）
称为压缩率。论文参考。论文参考。
3.奇异值分解图像压缩的Matlab实现
Lena的图像矩阵共有512个非零奇异值，其奇异值特征曲线如图1所示，随着i的增加，σi迅速减小。σ1=64519，当i≥36时，σi＜1000。
图1 图像Lena的奇异值特征曲线（512×512）
采用奇异值分解对该图像进行压缩，Matlab代码如下：
infile='Lena.bmp';
outfile='Lena2.bmp';
k=40;
A=imread(infile);
A=double(A);
[u,s,v] = svds(A,k);
im = uint8(u * s* v');
imwrite(im,outfile);
figure;imshow(im);
原始图像的文件名为Lena.bmp，将压缩后的图像命名为Lena2.bmp，程序的第6行计算矩阵A的最大k个奇异值与相关的奇异向量，得到u=[u1，u2，…，uk]，s=diag(σ1，σ2，…，σk)，v=[v1，v2，…，vk]。在使用svds函数时，需要先将A的数据类型转换为double型（程序第5行），这里k取40（程序第3行）。程序第7行对应公式（4），变量im存放压缩后的图像A40，程序第8行将A40保存为文件Lena2.bmp.
4.结果与讨论
在公式（4）中，k的取值不同时，矩阵Ak表示的图像效果有所不同，如图2所示（a）为原始图像，（b）、（c）、（d）、（e）、（f）分别为A40、A80、A120、A160、A200所表示的图像。从图（2）可知，k的取值越大，压缩后的图像效果越好，但同时压缩率越小。对图像Lena而言，k取80时，压缩后的图像A80已非常接近原图像。
（a）（b）（c）
（d）（e）（f）
图2 k取值不同时图像Lena基于奇异值分解压缩的效果
不同的k值下，Lena图像的压缩率和峰值信噪比（dB）如表1所示：
表1 不同k值时Lena图像的压缩率和峰值信噪比（dB）
二、水文专业资产配置管理的主要问题
1、资产配置与具体水文条件结合程度欠缺,每一个水文站点都具有独特的水文特征与自然环境,比如经济较发达省份已经可以完全取消的对讲机、通信铁塔在偏远省份就必须采用,雨量场设置条件在各省设置条件也不同,因此专业设备配置应考虑实际需求,结合地理、气候、环境条件统筹考虑。
2、资产配置与单站任务匹配程度不紧密。目前各省水文站点资产配置主要依据《水文基础设施及技术装备管理规范》(sl415-2007)进行站点,而《水文基础设施及技术装备管理规范》是水文站网通用型标准,且适当考虑了水文任务需求的专业资产配置余量,因此机械照搬规范,容易形成配置浪费。
3、资产配置与管理模式不匹配。水文站一般地点分散、人员相对较少,随着大量的站点建设与设备配置投入,因单位编制岗位的限制,因管理人员不不够、职责不明确,容易造成管理不到位,形成不必要的损失浪费。
4、资产配置与财务管理结合不紧密。事业单位资产管理特别是专业资产配置,需要专业部门提供需求,一般不属于财务管理职责范围,在没有可靠分析资产使用的经济性、可靠性的情况下,容易造成图方便工作,不管配置使用效率的现象。
5、资产资产编码规则不完整。水文专业资产部分因专业任务需要在国家标准的资产标准里与测绘、气象、网络、通信、环保部门部分重复,按国家标准资产分类不清晰、资产类别不完整。水文资产信息不能实时调整、更新,信息不太准确,给水文站网规划、管理、分析及防汛测报等带来了诸多不便。
6、资产处置报废更新处置程序亟待加强。报废处置与更新配置密切相关,水文行业资产管理通用资产一般各省财政主管部门会出台通用资产配置管理标准,依据《水文仪器报废技术规定》(sl415-2007)及有关国家技术标准文件,但因水文专业资产的专业性,单项资产金额较大,其报废处置更新一般由省水文主管部门负责从严控制,由于现阶段水文专业资产规模的不断扩大,更新不断加快,可操作的专业资产报废处置程序还有待强化,水文行业资产处置报废亟需规范。
三、解决思路
水文站点多、分散但管理架构完整, 水文任务职责分类相对清晰、专业技术规范要求基本完备,设备需求相对同质化、批量化,且因水文行业的垂直管理优势,具备统筹管理的基础。省级水文行业的专业资产配置管理应该以各省水文事业发展规划的目标和需求为依据。从各省地理条件、水文监测专业需要出发,考虑各省财政状况和资产管理要求,在分析各地区水文管理架构和模式、水文专业技术标准和条件、水文技术设备应用和推广基础上,通过在分析水文专业要求基础上,建立既满足工作需要,又响应财政主管部门管理要求的省水文行业资产配置管理模式,以促使水文行业资产管理规范化。
1 、构建管理架构与模式
省级水文系统生产职能分配方案为:测站——生产中心;县基地——应急、巡测中心;市分局——保障中心;省局——技术管理中心,建立“测站用校结合、基地巡急兼备、分局综合储备、省局统筹调配、行业分析评估”。职能分配结合各省水文任务、管理层次、水文技术装备特点。
依托水文测站,按水文技术标准要求,推行对主要水文观测要素监测“用校结合、测站管理”的基层配置管理方案。
县基地满足县水文巡测任务需要;满足应急监测分级任务需要;满足便携、移动式需要;满足所辖站点备用物资需要,满足物资管理的人员配置要求;依托县水文巡测基地,建立“急巡兼备、基地管理”应急、水文巡测配置管理方案。
市基地满足区域水文巡测站点需要;满足应急监测分级任务需要;满足便携、移动式需要;满足测洪备用方案需要;满足所辖站点备用物资需要,即“储备保障、区域管理”;依托各市分局基地,建立“综合保障、区域管理”技术储备及设备管理方案。
配置重点在省基地的装备, 管理重点在“调余剂缺、统筹管理”。行业管理重点在,统筹分析行业设备状况,分析评估工作方案、技术设备匹配状态,满足技术评价、考核、分析需要。依托省局基地及技术管理力量,实施全省水文生产任务、资产配置的“调余剂缺、统筹管理”管理调度方案;依靠水文系统实施新技术应用标准、设备使用评估“分析评估、应用管理”的五项管理体系。
2 、明确任务需求与技术选配方案
水文资产配置,应着力做好前期工作,细化单站单点任务技术要求、地理位置水系河床等特征,结合水文测验技术方案与经济发展,明确需采用的技术方案与设备选型,减少盲目配置,解决资产配置的任务匹配、技术匹配、管理匹配问题。中国论文服务网,经济励志打造论文范文格式最完整、管理职称论文范文最详尽的论文资源网站。为广大需要职称评定,经济论文快速写作的客户提供有效参考。
3 、制定统一编码, 提供准确信息
资产配置的基础应建立在统一的水文行业编码基础上,以便于计算管理、分析,适时掌握资产信息,做到科学分析、利用统筹调剂,资产编码的一般原则应做到以下几点。
编码要有针对性在国家标准的基础上细化水文行业专业资产小类时,细化的固定资产必须体现水文行业固定资产特点与工作特征,便于直观统计水文设施与设备。
编码要有科学性选择水文行业资产的本质属性和特征作为分类的依据,细化的固定资产小类在功能上应与其本身存在一种必然的联系,使分类体系结构具有稳定性。
编码规则应系统性将水文行业资产的属性或特征按一定的顺序排列,予以系统化表述,便于从整体上把握固定资产之间的关系。
编码应可扩展性信息的类别和分类体系结构应适应信息量急剧增长和变化的需要,分类体系结构在原有的基础上有扩展的余地,其中包括新的类别的增补和在原有类别的基础上进行分解细化。
0 引言
以数字视频的采集、压缩、处理为核心的现代视频监控技术，采用先进图像处理芯片对视频进行压缩处理，把智能图像处理技术用于图像显示、监控成为嵌入式视频监控系统的重点研究方向[1]。无论是MPEG1、MPEG2或者是MPEG4、H.263都已经无法满足运动图像压缩的要求，这时新一代的H.264标准便被制定，H.264作为新一代的编码方式，有效提升了视频压缩率，仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频，而且视频编码的码率更加灵活，架构主要包括，帧内预测、帧间预测、转换、量化、去区块滤波器、熵编码等模块，下面将研究H.264视频编码的关键技术及其应用前景。[2]
1 H.264压缩标准
H.264是两个组织专家ITU-T和ISO为多媒体传输设计的数字视频编码标准[3]，全称是MPEG-4AVC，翻译成中文意思是“活动图像专家组-4的高等视频编码”，或称为MPEG-4Part10。各种分辨率的视频图像格式都可以被H.264视频编码标准支持，包括sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF、16CIF等[4]。H.264是一种视频压缩标准，同时也是一种被广泛使用的高精度视频的录制、压缩和格式。H.264比其他编码标准有着更高的视频质量和更低的码率，被广泛用于网络流媒体数据、各种高清晰度电视陆地广播以及卫星电视广播等领域。H.264的特点是能低码率、高清晰持续提供较高的视频质量，能大大加强图像的编码效率和改善图像数据在网络中的传输效率。[1]，使网络更加灵活、适应性更强，最大的好处就是节约了成本，弥补了技术差距，让存储与视频管理变得更高效。
2 H.264编码器的结构和特点
H.264只是规定了输入码流的格式及编码之后输出比特流的句法结构，其标准的编码思路是混合编码模式，以帧间和帧内预测来清除空间和时间的冗余分量，用变换和量化编码来清除频域冗余分量。H.264视频编码在一定情况下提高了视频压缩编码性，其视频解码与编码实现的过程相反，依据帧内编码进行逆量化，反变换，重构帧，最后经块滤波器平滑滤波后得到重建图像，[1]H.264编码器的功能组成框图如1。
3 H.264编码器关键环节分析
3.1 帧内预测 比起H.263，H.264提供了更多不同的工具来降低码率，以编码单位来说，h.264中每个宏块（macroblock/mb）大小都是固定的16×16像素，能够实现高分辨率视频的压缩，对于帧间编码来说，它允许变换块的大小根据运动补偿块的大小进行自适应的调整；对于帧内编码来说，它允许变换块的大小根据帧内预测残差的特性进行自适应的调整。
3.2 帧间预测 H.264标准与早期标准不同之处在于，它所使用的是块结构运动补偿，运算精度精确到1/4像素点上。[8]不仅如此，H.264标准还使用了多帧预测的方法，能够明显改善预测增益。[5]
3.3 整数变换与量化 H.264中整型变换与之前的MPEG系列标准所采用的DCT变换都有区别：
①它是整形变换（所有的操作都为整数运算，不存在解码精度损失）。②用整数算术变换可以确保编解码之间实现零失配。③变换的核心运算部分只用到加法和移位运算，不需要乘除运算。④到量化器的缩放乘积因子为整数，减少了乘积因子的数据位数。[4]量化的目的是减小信号的值域，以更少的比特来表示信号，从而达到减少数据量的目的。H.264中量化的步长总共有52种，其按照12.5%递增，并且变换系数的读取有双扫描和之字形两种方式。
3.4 熵编码 熵编码是对数据的冗余信息进行压缩的方法，变长编码和Huffman编码相结合进行，以较短的字长表示出现概率较大的数据，较长的字长表示出现概率较小的数据来达到降低数据量的目的。
CAVLC是一种变长编码。先对变换系数进行zig-zag扫描。用行程码（L，V）表示扫描以后的数据，V代表数值，L代表该数出现的次数。因为视频块在整形变换和量化后，大部分变换系数成为0，只有很少的数据在低频部分，用行程数L代表连续出现的0的个数，V代表0串后挨着的非零值，接着对L和V分别采用Huffman编码进一步压缩，有不同的码表可以查询亮度块和色度块。行程编码大大降低了编码的码字字长。CABAC是一种二进制算术编码，其通过构建模型来预测当前的视频信号。相对于CAVLC编码，CABAC的编码效率更高，更节省码率。[4]
3.5 码率控制 H.264视频编码标准虽然对于编码器的结构实现模式没有具体的规定，但编码器实现的核心问题要解决编码器的结构、相应的视频编码如何控制。H.264编码器采用基于拉各朗日Lagrangian优化算法的率失真优化模型实现视频编码的控制，其实现方法简单而且效率高。[5]
H.264编码标准由于以上关键技术的支持，获得了较高性能编码，但编码器复杂度增加，约为MPEG2的4倍，MPEG4的2倍。其高复杂度原因有两个方面，一是编码选项复杂，二是计算量高。具体内容有宏块的划分及搜索模式的组合的选取、高精度亚像素运动补偿和多参考顿预测，H.264更细化，更精确的数据压缩导致了计算量高。[6]
4 应用前景
H.264作为一种具有高效压缩性能的视频压缩编码技术，其在制定的过程中就充分参考和吸收了H系列和MPEG系列的优秀研究成果，修改或重新制定了其中不合理的部分，使其有很好的压缩性能。H.264能够比H.263和MPEG-4大约省去50%的码率。[7]H.264的高效的视频压缩能力和优异的网络适应性，为视频数据传输的可靠性提供了保障，其可广泛应用于数字摄像、英特网、数字视频录像、DVD及电视广播等领域的图像压缩。
5 结束语
网络视频监控系统要达到良好的监控效果，仅提高摄像头的分辨率是不行的，只有通过改善数字视频的压缩技术，降低视频传输的误码率，提高视频的质量，才能推动网络视频走向智能化。[1]H.264标准的推出是视频编码标准的一次重要的进步，尽管其算法复杂，但是能够大幅度提高编码效率，使得应用范围更加的广泛。
参考文献：
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传统的规则LDPC码的编码主要可以分为四步，分别如下。其框图如图1所示，编码步骤如下：（1）明确规则LDPC码的H矩阵的列重和行重。（2）构造LDPC码的H矩阵。（3）将校验矩阵H转换成系统形式。（4）根据线性分组码系统形式的校验矩阵与生成矩阵之间的关系得到相应的生成矩阵G，编码生成的码字为C=uG。
1.2LDPC码的译码算法
LDPC码有很多种译码方式，常见的译码方式主要有：加权比特翻转译码、比特翻转译码、大数逻辑译码、后验概率译码以及和积算法译码等。本论文简要介绍和积算法。所谓和积算法，就是一种迭代译码算法，它的传播是基于置信度的。下一次迭代的输入，是上一次译码结束时可靠度量度的计算结果。直到达到了某个特定的条件后，译码的迭代过程才会停止，进而系统会作出硬判决。
2我国的LDPC码在将来地空通信中的应用
地空通信具有许多特点，比如信号的能量衰减比较严重，信息的传输延时比较大等等。因此必须采取特殊的方法，才能够保证信息传输时的可靠性。地空通信信道对于信道编码是一种理想的信道。（1）地空通信信道和无记忆的高斯信道很相似，都是Shannon编码理论的信道模型。（2）地空通信信道可以使用很低的频带利用率的编码和二进制调制方案，因为地空通信信道具有很丰富的带宽。（3）由于地空通信中传输距离非常远，信号的能量衰减比较多，所以采用的都是低码速率通信。以前地空通信使用的都是Turbo码。Turbo码具有很多优点，比如误码性能很好，但是仍然存在着误码平台。相对于Turbo码，LDPC码更适合作为地空通信的信道编码，这是因为LDPC码具有很低的译码复杂度、更低的误码平台以及更大的吞吐量。要想设计出更加适合于地空通信的LDPC码，还需要考虑到功耗效率、编码器和译码器的结构以及复杂度等等。作为一种重要的信道编码，LDPC码必将会在地空通信中发挥重要的作用。
1. IPTV内涵及特点
IPTV,也叫网络电视,是指基于IP协议的电视广播服务。该业务以电视机或个人计算机为显示终端,通过机顶盒接入宽带网络,可以向用户提供数字广播电视、VOD点播、视频录像等诸多宽带流媒体业务。论文参考网。
IPTV的主要特点在于其交互性和实时性。相对于传统的电视业务,IPTV业务具有如下一些优势:
(1)用户可以根据个人的喜好选择使用IPTV业务所提供的高质量(接近DVD水平的)内容。
(2)用户可以在任何时间观看已经播放的视频节目或已经存在的内容信息。
(3)从技术和业务本身的特点来看,IPTV业务可以向用户提供无限数量的不同信息,为用户提供个性化信息。论文参考网。
(4)IPTV业务实现了媒体提供者和媒体消费者的实质性互动。
2. IPTV的热点技术
2.1流媒体技术
所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Inter-net/Intranet播放的媒体格式,如音频、视频或多媒体文件。流媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,在计算机中对数据包进行缓存并使媒体数据正确地输出。流媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有些延迟。显然,流媒体实现的关键技术就是流式传输,流式传输主要指将整个音频和视频及三维媒体等多媒体文件,经过特定的压缩方式解析成一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机顺序或实时传送。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕,而是只需经过几秒或几十秒的启动延时,即可在用户的计算机上利用解压设备对压缩的A/V、3D等多媒体文件解压后进行播放和观看。此时多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。与单纯的下载方式相比,流媒体可以边下载边播放,这种流式传输方式不仅使启动延时大幅度地缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低,极大地减少了用户在线等待的时间。论文参考网。与平面媒体不同。流媒体最大的特点在于互动性,这也是运用了流媒体技术的IPTV最具吸引力的地方。
2.2 音、视频压缩标准
众所周知,媒体传输系统之间的互操作性至关重要,而保持这种互操作性的关键,就是需要制定传媒设备制造商及运营商在制造产品及提供服务过程中必须遵守的开放标准。在提供网络流媒体服务方面,已经有数个音、视频压缩标准得到较充分的发展。
2.2.1视频编码标准
通过对视频编码标准的压缩效率、可扩展性、容错能力及占用的运算资源等因素加以折衷考虑,最适合目前IPTV网络传输及终端制造水平的应该是M PEG-4视频编码标准。M PEG-4标准的制定开始于1995年,于1999年2月M PEG专家组正式公布了M PEG-4(ISO/IEC 14496)V1.0版本。同年底M PEG-4V2.0版本亦告完成,且于2000年年初正式成为国际标准,是第一个基于音视频内容或对象的编码标准,它从音视频场景中,按照人的直观感受分为若干个音视频对象,并分别对这些对象进行形状、纹理及运动矢量等编码,而不是象传统编码方式那样是基于像素进行编码。M PEG-4视频编码标准,作为MPEG-4标准的一部分,通常称为M PEG-4视频。它提供了大量视频编码工具,而这些工具都要占用一定的运算资源。设备的复杂度及成本较高。为了满足不同层次的应用,在不损失互操作性的前提下,M PEG-4定义了由对象类型,类(Profile)及等级(Level)组成的分级策略。M PEG的类规定了用于协同操作点(interoperability point)的技术,等级规定了一个类的范围或大小。
2.2.2 音频编码标准
在音频编码标准的制定上,目前人们将注意力集中到几个现存的蜂窝通信语音编码标准上。这些标准包括AM R(Adaptive M ulti-R ate)编码算法以及EVRC(Enhanced Variable R ate C oder)编码算法等,这两种算法都具有良好的抗误码能力。M PEG-4音频包括如M PEG-4 AAC(Advanced Audio Coding)等音频编码标准,以支持宽带、可扩展音频通信。
2.2.3 网络传输标准
流媒体的含义即按照实时或点播方式通过网络向通用媒介进行音视频广播,而面向连结的TC P需要较多的开销,故不太适合传输实时数据。流媒体传输一般采用实时传输协议R TP/U D P来传输实时多媒体数据。
2.2.4 显示终端设备制造技术
2005年7月海尔在青岛国际消费电子博览会上,正式对外国内第一款拥有自主知识产权的流媒体电视新品“美高美”系列数字平板电视。美高美可以通过流媒体接口实现与多种外设的无缝连接,并读取16种流媒体文件,而且还可以同时接驳两个外部存储设备,不同存储器中的流媒体文件可以经由电视平台互动转存,必将推动IPTV更广泛使用。
3. IPTV最新动态与开发展望
在国外,IPTV已进入实质运营阶段,据权威研究机构美国加特纳公司的报告,2006年,欧洲网络电视供应商的收入预计将达到3亿多欧元,而到2010年其收入则可达到30亿欧元。中央电视台2005年正式向全国推出网络电视(IPTV)服务,该业务的内容主要利用中央电视台目前已有的40万小时的电视节目。同时中国两家最大的商业IP网络运营者中国电信和中国网络通信公司也在进行IPTV的试验或试运行。2006年4月,国家广电总局首次正式发放网络电视牌照,而拥有央视背景的中视网络发展有限公司和上海文广旗下的东方网络电视有限公司,成为了首批获准经营网络电视的“幸运儿”。由于网络电视必须依靠宽带运营商传送节目,国内许多电信企业也借机进入了这一市场。
总之,IPTV蕴涵着巨大的商机,是未来广电网新的业务增长点和增值服务。将来三网合一的网络环境还会带来各种融合业务形态。
参考文献：
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[2]李晓枫. 电视媒体资源整合对策谈[J].当代电视, 2003,(04) .
[3]温天越. 网络电视的传播与发展[J].当代电视, 2006,(06) .
[4]王宇. 我国网上电视现状与发展前瞻[J].电视研究, 2000,(11) .
1、引言
H.264是一种高性能的视频编解码技术, 它是ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC的MPEG（活动图像编码专家组）的联合视频组（JVT：joint video team）开发的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。论文写作，整像素预测。
作为新一代的视频编码标准，它具有很高的数据压缩比率和优异的性能，广泛应用于视频会议、视频点播、高清视频、移动播放器等多个领域。
H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率，在同等图像质量的条件下，H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。论文写作，整像素预测。和MPEG-2和MPEG-4ASP等压缩技术相比，H.264压缩技术将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。论文写作，整像素预测。尤其值得一提的是，H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像。
在H.264的编码芯片结构中，相比帧内，帧间(Inter Prediction)编码的效率高，但是运算复杂度也比较高。帧间编码的核心运算部分是“ME”(motion estimation)即运动估计，占用最多的逻辑与时钟资源。帧间预测的运动估计过程分为整像素运动估计（IME）和分像素运动估计（FME），首先找到整像素的最佳MV，然后再进行分像素的搜索。除了巨大的计算复杂度，编码过程也很长，包括预测，重构和熵编码。
2、运动估计运算
H.264帧间预测是利用已编码视频帧/场和基于块的运动补偿的预测模式。由于引入了1/4像素精度、多种分割预测等先进技术，在获得更高压缩率的同时，其算法复杂度也大大提高，使得帧间预测编码耗时占到整个编码计算时间的50%以上，若采用全软件实现高清图像的实时编解码，明显力不从心，这就要求使用高性能的硬件编解码器来完成高清实时编解码任务，这也是本人研究的主要内容。
编码宏块(16x16象素)可以分割成不同大小的块像数据，例如16x16、16x8、8x16、8x8、8x4、4x8、4x4等七种模式。而“ME”的再对各种宏块分割方式下的每个块象素进行预测运算，然后由后续模块统计和比较出最优的分割方式。
运动估计包括整像素预测（IME）和分像素预测（IME）两部分，这两部分是串行的。每一个宏块，只有在IME 做完之后，找到最佳整像素MV，再进行FME。
在进行IME计算时，首先要计算MVP，对于一个块象素，预测运算就是在参考帧中搜索出最佳匹配(即两者差异最小)的同尺寸块象素作为当前块的参考区域。如果在整个参考帧的范围下进行全面的搜索，固然可以得到最为匹配的区域，但是复杂度太大。事实上，相邻块在参考帧中的匹配区域一般位置比较接近。综合考虑算法复杂度，编码效果，资源使用等方面，帧间预测做了如下处理：首先根据周边块的Mv值预测出当前块的Mv值，即Mvp，然后在Mvp所指参考帧中象素点周边搜索最佳块象素。
MVP的搜索过程如图2所示，假定E为当前的宏块、宏块分割或者亚宏块分割，除了16x8和8x16，MVP为A、B、C的MV的中值；对于16x8分割，上面部分MVP由A预测，下面部分MVP由B预测；对于8x16分割，左面部分MVP由B预测，右面部分MVP由C预测。论文写作，整像素预测。以MVP作为搜索的起点。
图2 MVP 计算
IME在进行当前宏块MB（x）的MVP计算的时候，前面的宏块MB（x-1）包含分像素的MV还未得到，这个时候我们无法得到准确的A，所以我们此时以MB（x-1）的16x16分割搜索时所得到的整像素MV来代替A，并把据此计算得到的MVP作为搜索的起点。
3、IME模块及功能
IME模块的架构如下图所示
图3 IME模块架构图
IME的主要功能是：
（1）数据：把原始和参考YUV从inter_config模块中取出，为PS和FME模块准备预测所需数据；
（2）控制：控制帧间预测的过程
IME的模块划分及各自功能：
Pipe_ctrl：不同分割间的搜索和选择 将不同分割方式的顺序搜索改为并行，用两条水线来实现加速 Pipe0：进行P16x16，P8x16，P4x8 ；Pipe1：进行P8x8，P16x8，P8x4，4x4由两条共同完成（为了减少pipe0的等待时间，把pipe1的部分工作放到pipe0中）
MVp_ctrl：每种分割的具体搜索过程
（1）计算MVp值
（2）控制reg_ctrl模块的数据存取
Reg_ctrl：为相连模块准备数据
（1）为整像素准备数据，传输给PS模块；
（2）为分像素搜索准备数据，传输给FME模块；
（3）为重构准备数据，传输给FME模块
4、与IME模块相关的主要功能模块
图3中与IME工作相关的有两个主要的部分，一个是Inter_config 模块，还有一个是PS模块，它们在系统中起着重要的作用。论文写作，整像素预测。
1. Inter_config模块及功能描述
Inter_config模块，即帧间数据调度模块，其数据传送如图4所示，Inter_config模块有两部分功能：一是为IME服务，把IME所需的数据从DDR取到Sram；二是为Loop Filter服务，把LoopFilter模块的deblock运算所需要的一部分数据从DDR取到Sram以及将deblock运算后的宏块数据存入DDR。
图4 Inter_config模块数据传送
Inter_config模块与IME有关的工作包括：
1）取原始YUV数据，Luma部分直接拉给IME_Reg_o，Chroma部分存入Sram0。
2）为IME准备计算所需的9个宏块的Luma数据，并存入Sram0和Sram1。
3）将这9个宏块的Chroma数据准备到Sram1中，用于Chroma资料拼接之用。
4）接收到IME_ChromaStart_i信号有效后，开始FME运算所需Chroma数据的相关准备工作。包括：①从Sram0中取Chroma的原始YUV送给IME；②从Sram0中取Chroma3x3Mb数据并进行拼接（将每个block对应的2x2像素，向右向下扩展，变成3x3像素）后送给IME。论文写作，整像素预测。
5）把最后一行的5个mv（当前Mb最后一行的block的4个mv及右侧相邻的1个mv）存入Sram0，作为下一宏块行进行Mvp预测所需数据。
2. PS模块功能描述
PS模块，即预测选择模块，本模块主要用于选择当前编码宏块的最佳预测方式，帧内预测还是帧间预测；若是帧间预测还需给出宏块的最佳分割以及分割的最佳MV，除此之外，还需求残差值，用于后面的重建。其主要功能如下：
1）接收IME模块的整像素亮度值，以进行整像素搜索，找出最佳的整像素MV；
2）将两套流水线所得出的cost进行比较，选出最佳partition；
3）接收inter_ctrl模块中IME模块的亚像素亮度值，以进行亚像素搜索，找出最佳的亚像素MV以及cost，并与最佳的整像素MV的cost相比较，选择最佳的MV；
4）将选出的最佳的cost与intra_ctrl中的最佳的cost，比较得出最佳的预测方式，帧间还是帧内；
5）若选出的是帧内，则结束当前宏块的帧间操作，准备下一个宏块的帧间操作；若选出的是帧间，则接收IME或FME的亮度和色度值，进行求残差操作，送给DCT以备后面重建。
5、总结及展望
本文对帧间编码中IME运算所需数据进行探讨和分析，并提出一套架构设计方案，时序和资源使用都比较优化。设计方案在空间上具有较高的并行度，处理能力高，非常适合实现高清视频编码。目前市场上对于H.264的研究开发一般都是基于PC或者DSP解决，很少有基于硬件实现的开发，功能上还不足以实现高清实时信号的编码和解码。本设计能够实现帧间预测的关键部分，在后续的研究中如果能使用H.264标准在帧间预测所带来的高压缩率，如果能将其带来的复杂度的增加限制在可容忍的范围内，支持帧间预测的高清实时视频编解码的芯片实现是非常有意义的，应用前景很广阔。
参考文献
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