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比特糾錯演算法

發布時間: 2023-06-12 20:41:10

㈠ 如何增強伺服器內存的可靠性和可用性

雖然處理器是任何伺服器的核心部件,但是工作負載的所有指令和數據都存儲在內存中。
在如今的虛擬化數據中心中,單單一台伺服器可能運行眾多虛擬機,而每個虛擬機作為一個文件駐留在內存中。但是當新的伺服器添置更多更快的內存以滿足更大的計算需求時,內存可靠性問題就顯得尤為重要。IT人員必須留意內存故障,並充分利用旨在增強內存可用性的伺服器特性。
如今,企業級伺服器採用數TB的64位內存,這些預制模塊遵守聯合電子設備工程委員會(JEDEC)DDR3和DDR3L(低電壓)標准而設計和製造。這樣一來,企業很容易從諸多內存廠商購得價位合理的內存,但是遵守標准並不能保證可靠性。
內存可靠性面臨的最大威脅並不是徹底的故障,不過可能會出現生產缺陷、電事件及其他物理異常引起的故障。確切地說,伺服器內存面臨的最大威脅來自隨機比特錯誤——某個比特出現自發逆轉。要是未加以檢查,僅僅一個比特出現錯誤就會以突如其來、可能災難性的方式,改動指令或改變數據流。
比特錯誤會自然發生。內存模塊的錯誤率從每兆位元組內存每小時大約1比特(有時被標為1010 errors/bit*h)到每兆位元組內存每百年1比特(1017 errors/bit*h)不等。這個范圍相差得太大了,但隨著內存子系統速度變快、電氣操作電壓變低以及伺服器上的內存總量增加,比特被「誤解」並影響工作負載的可能性隨之變得相當大。
其他因素也會加劇單比特錯誤,比如本底輻射(阿爾法粒子)、寄生電事件(如附近電磁干擾)、糟糕的主板屏蔽或設計,甚至DIMM插座上的電觸點受到破損或質量低劣。
增強內存可用性的特性
缺少可用內存始終是個問題,而奇偶校驗等錯誤檢測技術已存在了好多年。奇偶校驗很簡單,對於檢測單比特錯誤也很有效,但它糾正不了單比特錯誤,所以沒有大量地應用於伺服器。幸好,現在有或正出現另外許多特性,有助於增強內存可靠性。不妨考慮以下幾種方案:
ECC。系統廠商們不是依賴奇偶校驗,而是依賴糾錯碼(ECC)技術。ECC立足於奇偶校驗的基礎上,它使用一種演算法,為每64比特的內存創建和存儲一個8比特碼(每個地址總共72比特)。這種演算法和編碼讓系統得以實時檢測和糾正單比特錯誤,此外還能檢測多比特錯誤,並防止系統使用破損數據。ECC通常是許多通用伺服器上採用的確保內存可靠性的默認技術。
先進ECC。先進ECC把ECC方法擴大到了多種內存設備,讓ECC得以檢測和糾正多比特故障,只要這些故障出現在同一個內存設備裡面。不過,ECC和先進ECC並不支持任何一種故障切換機制,所以為了排除有問題的內存模塊,仍得關閉系統(或依賴其他系統技術)。許多企業級伺服器可以提供某種先進ECC,比如IBM ProLiant或戴爾PowerEdge。
內存錯誤跟蹤。應對內存錯誤的一方面是,首先密切跟蹤內存錯誤。新興的伺服器設計通過為錯誤率和位置做一份列表,開始密切跟蹤可以糾正的錯誤。一些伺服器還能將錯誤信息保存在內存模塊上的可重寫串列存在檢測(SPD)內存空間——可以讀取該內存空間,以便將來評估和分析。一旦系統能跟蹤可以糾正的內存錯誤,並將該信息轉移到系統的管理工具,就有可能通過記下錯誤率突然增加的DIMM來預測可能發生的內存故障。錯誤跟蹤稱得上是更先進的內存可靠性特性的先驅,更先進的特性包括DIMM故障切換或在物理內存空間裡面轉移數據。
熱備用內存。熱備用概念在磁碟存儲領域很常見,但只是最近才在伺服器設計流行起來。這是由於系統必須有一定的智能,才能先識別和跟蹤可以糾正的內存錯誤,之後才能決定把數據轉移到備用內存模塊上。內存錯誤跟蹤方面的技術進步讓伺服器的內存控制器得以將數據從存在的錯誤不可接受的DIMM轉移到同一通道中的另一個備用DIMM上。這也叫內存插槽備用(rank sparing)。這種方法存在的不足是,為錯誤發生前一直非生產性的伺服器增添內存需要一筆開支。
設備標記(Device tagging)。一種內存故障切換技術是基於BIOS的技術,名為設備標記。當系統跟蹤到出現錯誤率增加的內存模塊時,系統基本上就能把數據從有問題的內存轉移到ECC內存——實際上使用ECC內存作為一個小小的熱備用內存。這有望減少內存故障,但同時無法在這部分內存裡面進行錯誤檢測和糾正。設備標記被用作一種權宜之計,讓系統保持運行,直到有問題的內存模塊被換掉為止。
內存鏡像。完美的內存可靠性技術就是把伺服器上內存中內容從一個通道復制到另一個配對通道上。這實際上就是為內存建立了RAID 1機制。如果一個通道的內存裡面出現故障,內存控制器就會切換到配對通道上,沒有任何干擾;完成修復工作(如果需要修復)後,通道就可以重新進行同步。鏡像方法的缺點與存儲方面的RAID 1一樣;由於內存中的內容被復制,存儲容量減少了一半,或者說內存成本實際上翻了一番。
如今內存在現代虛擬化伺服器中扮演更關鍵的角色,所以應對和緩解內存錯誤的破壞性效應顯得比以往更為重要。

㈡ 糾錯編碼的分類

1.自動請求重發(ARQ)
採用這種方法時,當接收端檢測到所接收的信息有錯以後,通過反向信道向發送端要求重發原信息,直到接收端認可為止,從而達到糾正誤碼的目的。這種方法的優點是糾錯編解碼設備簡單,但需要具備反向信道,且實時性較差。
2.前向糾錯(FEC)
前向差錯控制編碼的基本做法是在發送端被傳輸的信息序列上附加一些監督碼元,這些多餘的監督碼元與信息碼元之間以某種確定的規則相互關聯(約束)。接收端按照既定的關聯規則檢驗信息碼元與監督碼元之間的關系,一旦傳輸過程中發生差錯,則信息碼元與監督碼元之間的關系將受到破壞,從而可以發現錯誤,乃至糾正錯誤。具體說就是接收端對接收到的碼字施加一定的演算法,從而發現誤碼並予以糾正。這種方式的優點是不需要反向信道,糾錯編解碼的實時性較好。缺點是糾錯編解碼較復雜,且糾錯能力有限。
3.混合糾錯(HEC)
該方式是前兩種方式的結合。接收端對所接收的碼流中少量的誤碼可通過前向糾錯方式進行自動糾正;而對超過前向糾正能力的誤碼,但能檢測出來,則接收端通過反向信道請求發端重發,以此對錯碼加以糾正。
以上三種差錯控制方式可以用圖1來概括。無論採用那種糾錯方法,都要在原信息中插入冗餘碼才能實現糾錯或檢錯。由於前向糾錯方法簡單,不需要反向信道,且能實時實現。因此在實時圖像通信系統中,多採用前向糾錯的方法來進行對圖像信號和系統控制信號的差錯控制。
4.BCH糾錯編碼
實測表明,對圖像信息進行了BCH(511,493)的糾錯處理,通過增加4%的冗餘度信息可以將信道誤碼率由10-6改善到10-9,從而確保了圖像信息的可靠傳輸。
糾錯碼的實現框圖如圖2所示,圖像數據首先被分成一個個的493比特的數據組,組與組之間空18比特,有待於插入校驗位。圖像數據組進入BCH糾錯編碼單元,按照上述的BCH(511,493)的演算法,算出18位校驗位。延時單元主要的目的就是補償BCH編碼所花費的時間,使得經編碼輸出的校驗位和相應的數據剛好對齊,然後將兩者復合起來形成一路經BCH糾錯編碼的圖像信號送至多路復用單元和音頻、數據信號進行多路復用。
圖1差錯控制方式
圖2糾錯編碼框圖
在接收端,解碼器對圖像進行BCH解碼。在解碼電路中,解碼器根據18位校驗信號對相應的493點陣圖像信號進行驗算,如果圖像數據中有一位隨機誤碼,則通過這樣的校驗可以將它們自動糾正。如果有2位,則可以將它檢測出來。
5.比特交織
在實際應用中,還可以將比特交織和前向糾錯相結合,以期進一步提高糾錯能力,如圖3所示。FEC和編碼交織在分組前完成,在接收端通過反交織可以使突發錯誤分散開來,這樣,具有糾隨機錯誤能力的糾錯碼能糾突發錯誤,這在無線或分組視頻通信中特別有效。
圖3FEC和比特交織

㈢ HDV 和HVD分別是什麼,詳細一點,包括他們的公司都解釋一下,謝謝了!

[轉貼]解析DVD、HDV、EVD、HVD的編碼技術

一、國際音頻編碼技術現狀和發展趨勢

目前,國際運動圖像專家組(MPEG)已經推出了幾種音頻編碼技術。其中MPEG-1(ISO/IEC11172-3)按照編碼復雜度分三層編碼機制,支持采樣率為32、44.1和48KHz的單聲道(mono)及雙聲道(stereo或Dual mono)編碼。第3層(MP3)在對雙聲道立體聲編碼時,在128Kbit/s對絕大多數音樂編碼可達到接近CD的音質效果,成為網路音樂和便攜電子設備的首選標准。MPEG-2BC(ISO/IEC13818-3)則是對MPEG-1的向後兼容多聲道擴展方案,並增加了一個「低頻效果」聲道從而提升至5.1個聲道編碼,且支持16、22.5和24KHz采樣音頻信號編碼。標志MPEG的最高技術水平的MPEG-2 Advanced Audio Coding (ISO/IEC13818-7AAC)在采樣率為8~96KHz下提供了1~48個聲道可選范圍的高質量音頻編碼。它適用於從比特率在8kbit/s單聲道的電話音質到160kbit/s多聲道高質量音頻編碼。用AAC對單聲道音頻編碼,在64Kbit/s下對絕大多數音樂編碼可達到接近CD的音質效果。因此和MP3的單聲道96Kbit/s相比,編碼效率已經有了很大提高,被認為是下一代音頻編碼標准。

在多聲道環繞立體聲編碼方面,美國杜比實驗室的AC-3提供對32、44.1和48KHz采樣,從單聲道到5.1環繞立體聲的音頻信號的編碼,並支持碼率范圍從32kbit/s的單聲道碼流到640kbit/s的多聲道高質量音頻碼流。目前,DolbyAC-3已經憑借其良好的聲場和聲像重現能力,贏得了電影、家庭影院、DVD和數字電視伴音等領域的廣泛應用,成為事實上的國際標准。

其他優秀的音頻編碼技術,如索尼的ATARC、貝爾實驗室的PAC和微軟的WMA等,都獲得了相當廣泛的應用。

目前,從國際數字音頻應用的發展來看,數字音頻編碼技術已經在互聯網、廣播、個人消費電子產品和數字影視等領域獲得了廣泛的應用,隨著3G技術的興起,正在進入移動通信領域。因此,新一代的數字音頻編碼技術在傳輸的可靠性、對帶寬的要求和版權的安全性等方面的要求更高。

中國在數字音頻編碼領域起步較晚,目前已經開展數字音頻編碼技術研究的大學有清華大學、天津大學、西安電子科技大學、哈爾濱工業大學、華南理工大學、東南大學和北京郵電大學等,還沒獲得較成熟和完整的成果。

二、圖像視頻編碼的國際標准及技術特點

近10年來,圖像編碼技術得到了迅速發展和廣泛應用,關且日臻成熟,其標志就是幾個關於圖像編碼的國際標準的制定,即國際標准化組織ISO和國際電工委員會IEC關於靜止圖像的編碼標准JPEG、國際電信聯盟ITU-T關於電視電話/會議電視的視頻編碼標准H261,H.263和ISO/IEC關於活動圖像的編碼標准MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4等。這些標准圖像編碼演算法融合了各種性能優良的圖像編碼方法,代表了目前圖像編碼的發展水平。

1、JPEG(Joint Photographic Expert Group)

JPEG是ISO/IEC聯合圖像專家組制定的靜止圖像壓縮標准,是適用於連續色調(包括灰度和彩色)靜止圖像壓縮演算法的國際標准。JPEC演算法共有4種運行模式,其中一種是基於空間預測(DPCM)的無損壓縮演算法,另外3種是基於DCT的有損壓縮演算法。

1)無損壓縮演算法,可以保證無失真地重建原始圖像。

2)基於DCT的順序模式,按從上到下,從左到右的順序對圖像進行編碼,稱為基本系統。

3)基於DCT的遞進模式,指對一幅圖像按由粗到細對圖像進行編碼。

4)分層模式。以各種解析度對圖像進行編碼,可以根據不同的要求,獲得不同解析度的圖像。

JEPG對圖像的壓縮有很大的伸縮性,圖像質量與比特率的關系如下:

a)1.5~2.0比特/像素:與原始圖像基本沒有區別(transparent quality)。

b)0.75~1.5比特/像素:極好(excellent quality),滿足大多數應用。

c)0.5~0.75比特/像素:好至很好(good to very good quality),滿足多數應用。

d)0.25~0.5比特/像素:中至好(moderate to very good quality),滿足某些應用。

2、JPEG-2000

與以往的JPEG標准相比,JPEG-2000壓縮率比JPEG高約30%,它有許多原先的標准所不可比擬的優點。JPEG-2000與傳統JPEG最大的不同,在於它放棄了JPEG所採用的以DCT變換為主的分塊編碼方式,而改為以小波變換為主的多解析度編碼方式。

首先,JPEG-2000能實現無損壓縮(lossless compression)。在實際應用中,有一些重要的圖像,如衛星遙感圖像、醫學圖像、文物照片等,通常需要進行無損壓縮。對圖像進行無損編碼的經典方法——預測法已經發展成熟,並作為一個標准寫入了JPEG-2000中。

JPEG-2000還有一個很好的優點就是誤碼魯棒性(robustness to bi terror)好。因此使用JPEG-2000的系統穩定性好,運行平穩,抗干擾性好,易於操作。

JPEG-2000能實現漸進運輸(progressive trans mission),這是JPEG-2000的一個極其重要的特徵。它可以先傳輸圖像的輪廓,然後逐步傳輸數據,不斷提高圖像質量,以滿足用戶的需要,這在網路傳輸中具有非常重大的意義。使用JPEG-2000下載一個圖片,用戶可先看到這個圖片的輪廓或縮影,然後再決定是否下載。而且,下載時可以根據用戶需要和帶寬來決定下載圖像質量的好壞,從而控制數據量的大小。

JPEG-2000另一個極其重要的優點就是感興趣區(ROI,Region Of Interest)特性。用戶在處理的圖像中可以指定感興趣區,對這些區域進行壓縮時可以指定特定的壓縮質量,或在恢復時指定特定的解壓縮要求,這給人們帶來了極大的方便。在有些情況下,圖像中只有一小塊區域對用戶是有用的,對這些區域採用高壓縮比。在保證不丟失重要信息的同時,又能有效地壓縮數據量,這就是感興趣區的編碼方案所採取的壓縮策略。基於感興趣區壓縮方法的優點,在於它結合了接收方對壓縮的主觀要求,實現了互動式壓縮。

3、MPEG-1

國際標准化組織ISO/IEC的運動圖像專家組MPEG(Moving Picture Expert Group)一直致力於運動圖像及其伴音編碼標准化工作,並制定了一系列關於一般活動圖像的國際標准。1993年制定的MPEG-1標準是針對1.5Mbit/s速率的數字存儲媒體運動圖像及其伴音編碼制定的國際標准,該標準的制定使得基於CD-ROM的數字視頻以及MP3等產品成為可能。MPEG-1的帶寬最多為1.5Mbit/s,其中11Mbit/s用於視頻,128Kbit/s用於音頻,其餘帶寬用於MPEG系統本身。

為了追求高的壓縮效率,去除圖像序列的時間冗餘度,同時滿足多媒體等應用所必須的隨機存取要求,MPEG-1視頻把圖像編碼分成I幀、P幀、B幀和D幀共4種類型。I幀為幀內編碼幀(intra coded frame),編碼時採用類似JPEG的幀內DCT編碼,I幀的壓縮率是幾種編碼類型中最低的。P幀為預測編碼幀(predictive coded frame),採用前向運動補償預測和誤差的DCT編碼,由其前面的I或P幀進行預測。B幀為雙向預測編碼幀(bi-directionally predictive coded frame),採用雙向運動補償預測和誤差的DCT編碼,由前面和後面的I或P幀進行預測,所以B幀的壓縮效率最高。D幀為直流編碼幀(Dc coded frame),只包含每個塊的直流分量。MPEG-1採用運動補償支除圖像序列時間軸上的冗餘度,可使對P幀和B幀圖像的壓縮倍數比I幀提高很多。

4、MPEG-2

MPEG組織1995年推出的MPEG-2標準是在MPEG-1標准基礎上的進一步擴展和改進,主要是針對數字視頻廣播、高清晰度電視和數字視盤等制定的4~9Mbit/s運動圖像及其伴音的編碼標准,MPEG-2是數字電視機頂盒與DVD等產品的基礎。MPEG-2系統要求必須與MPEG-l系統向下兼容,因此其語法的最大特點在於兼容性好並可擴展。MPEG-2的目標與MPEG-1相同,仍然是提高壓縮比,改善音頻、視頻質量,採用的核心技術還是分塊DCT和幀間運動補償預測技術。MPEG-2視頻允許數據速率高達100Mbit/s,支持隔行掃描視頻格式和許多高級性能。考慮到視頻信號隔行掃描的特點,MPEG-2專門設置了「按幀編碼」和「按場編碼」兩種模式,並相應地對運動補償和DCT方法進行了擴展,從而顯著提高了壓縮編碼的效率。考慮到標準的通用性,增大了重要的參數值,允許有更大的畫面格式、比特率和運動矢量長度。除此之外,MPEG-2視頻壓縮編碼還進行了以下擴展:

1)輸入/輸出圖像彩色分量之比可以是4∶2∶0,4∶2∶2,4∶4∶4。

2)輸入/輸出圖像格式不限定。

3)可以直接對隔行掃描視頻信號進行處理。

4)在空間解析度、時間解析度、信噪比方面的可分級性適合於不同用途的解碼圖像要求,並可給出傳輸上不同等級的優先順序。

5)碼流結構的可分級性,比如頭部信息、運動矢量等部分可以給予較高的優先順序,而對於DCT系數的高頻分量部分則給予較低的優先順序。

6)輸出碼率可以是恆定的也可以是變化的,以適應同步和非同步傳輸。

MPEG-2視頻是一系列的系統,每一個系統具有安排好的共性和兼容程度。它允許對四種源格式或者級別進行編碼,從簡單清晰度(CIF格式)到完全的高清晰度電視HDTV(High Definition Television)。除了源格式的這種靈活性外,MPEG-2還規定了解析度從低到高的4級5類共11種單獨的技術規范,同一種類不同級別間的圖像解析度和編碼速率相差甚遠。表2給出了MPEG-2允許的級別和類的組合。

5、MPEG-3

MPEG-3是ISO/IEC最初為HDTV開發的編碼和壓縮標准,它要求傳輸速率在20Mbits/sev-40Mbits/sec間,但這將使畫面有輕度扭曲。不過由於MPEG-2的出色性能表現,已能適用於HDTV,使得原打算為HDTV設計的MPEG-3,還沒出世就被扼殺在搖籃中了。

6、MPEG-4

1992年11月,MPEG專家組決定開發新的適應於極低碼率的音頻/視頻(AV,Audio-Visual)編碼的國際標准,即MPEG-4。對於學術界來說,極低碼率(即小於64Kbit/s)是視頻編碼標準的最後一個比特率范圍。

MPEG-4專家組深入分析了AV領域中電視(television)、計算機(computer)、通信(communication)以及其交叉融合的發展趨勢後,認為MPEG-4應該提供用於通信的新方式,其核心是基於內容content-based)的AV信息存儲、處理與操作,支持交互性、高壓縮比以及通用存儲性等功能。同時在其結構上應具有適應性與可擴展性,以適應硬、軟體技術的不斷發展,便於及時融合新的技術。

相對於MPEG的前兩個壓縮標准,MPEG-4已不再是一個單純的視頻音頻編解碼標准,它將內容與交互性作為核心,從而為多媒體提供了一個更為廣闊的平台。它更多定義的是一種格式和框架,而不是具體的演算法,這樣人們可以在系統中加入許多新的演算法。除了一些壓縮工具和演算法外,各種各樣的多媒體技術如圖像分析與合成、計算機視覺、語音合成等也可以充分應用於編碼中。

H.261是ITU-T針對可視電話和會議電視、窄帶ISDN等要求實時編解碼和低延時應用提出的一個編碼標准。該標准包含的比特率為p*64Kbit/s,其中p是一個整數,取值范圍為1~30,對應比特率為64Kbit/s~92Mbit/s。

7、H.261

H.261標准大體上分為兩種編碼模式:幀內模式和幀間模式。對於緩和運動的人頭肩像,幀間編碼模式將佔主導位置;而對畫面切換頻繁或運動劇烈的序列圖像,則幀間編碼模式要頻繁地向幀內編碼模式切換。

為了減少信道誤碼,採用一種叫做BCH(511,493)的糾錯編碼方式。這種糾錯碼可以在493比特中自動糾正2比特的錯誤。按H261規定,源編碼器必須具備糾錯編碼的功能,而糾錯編碼是選用的。

8、H.263

1995年,ITU-T總結當時國際上視頻圖像編碼的最新進展,針對低比特率視頻應用制定了H.263標准,該標准被公認為是以像素為基礎的採用第一代編碼技術的混合編碼方案所能達到的最佳結果。隨後幾年中,ITU-T又對其進行了多次補充,以提高編碼效率,增強編碼功能。補充修訂的版本有1998年的H.263+,2000年的H263++。H.263系列標准特別適合於PSTN網路、無線網路與網際網路等環境下的視頻傳輸。

H.263已被幾種可視電話採納為終端標准,如支持PSTN與無線網的H.324,支持N-ISDN的H.320,支持B-ISDN的H.310等。H.263信源編碼演算法的核心仍然是H.261標准中採用的DPCM/DCT混和編碼演算法,原理框圖也和H.261十分相似。

9、MPEG-7與MPEG-21

MPEG-7是為「多媒體內容描述介面」,是用於信息表示的,MPEG-7是「基於語義的表示」。MPEG-7定義了一個描述符標准集,用於描述各種類型的多媒體信息,與之相應的描述方案可以用於規范多媒體描述符的生成和不同描述符之間的有機聯系。

這些描述符與指定的多媒體對象的內容緊密聯系,採用提取對象特徵的方法為實現基於內容和語義的准確檢索提供介面。在此基礎上,MPEG-7定義了一種描述定義語言(DDL,Description Definition Language)用於指定和生成描述方案,即希望提出新的視頻、音頻信息表示方式,它既不同於基於波形和基於壓縮的表示方式(如MPEG-1和MPEG-2),又不同於基於對象的表示方式(MPEG-4)。這一表示方式允許對信息的含義進行一定程度的解釋,它可以被一個設備或計算機解碼器存取。MPEG-7的目的在於提供一個標准化的核心技,以便描述多媒環境下的視頻和音頻內容,最終使視頻和音頻搜集像文本搜集一樣簡單方便。

MPEG-7可以描述的多媒體對象范圍極其廣泛,其核心部分DDL語言將充分吸收現有的各種媒體描述語言的特點,以達到對多媒體數據的普遍適應性。MPEG-4中提出的基於對象編碼的思想將成為對多媒體資料庫中的視頻、音頻對象進行處理(包括特徵提取、壓縮編碼等)的基本手段。而MPEG-7的多媒體內容描述功能對MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4起到性能提高和功能擴展的作用。

最後,MPEG-7將提供內容的描述而不是內容本身,它將不能替代已有的MPEG標准(MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4),僅僅是已有3個標準的補充。

正在研製的新標准MPEG-21是一個支持通過異構網路和設備,使用戶透明方便地使用多媒體資源的標准,其目的是建立一個交互的多媒體對象,實現多種業務模型,包括對版權和交易的自動管理,對內容使用者隱私的尊重等。

三、國內現有碟機的使用的技術

1、DVD技術

據調查,不少DVD影碟機不能實現真正的AC-3解碼功能,而分別採用以下一些方式來代替:

1)、簡單的兩聲道。不管碟片上音頻數據是否按照AC-3進行編碼,均以兩路混合音頻輸出。由於省略了其餘四個聲道的音頻輸出,在硬體成本上大大降低,且向Dobly公司外納交專利費用比真杜比AC-3解碼大為減少,是DVD影碟機的低價位方案。在這種方式下,用戶僅僅只能聽到簡單的左右兩路聲道效果。如果要欣賞真正的杜比AC-35.1聲道環繞聲效果,還需外接一台帶同軸或光纖輸入端子且具有AC-3解碼功放,其市場價格約2000元,即另購一台DVD影碟機的價格。

2)、有六路輸出端子的兩聲道。這種方式又稱「假六聲道」,它實際上只有3組相同的兩聲道輸出,是雙聲道機的簡單復制,根本無法實現真正的杜比AC-35.1聲道的機器類似,往往容易成炒正當利益的來源。因此,消費者在選購時應仔細加以甄別。

3)、虛擬模擬AC-3聲道。該方式通過一顆聲場處理晶元將兩聲道音頻經過疊加、相消等軟體演算法模擬出一種類似於AC-35.1聲道解碼輸出呢?杜比AC-35.1聲道的效果,但由於其音源全部來自於兩路主聲道,聲場的表現力、層次感較真正AC-3解碼都要遜色得多,且極易混淆視聽,侵害消費者利益。

那麼,什麼是真正杜比AC-35.1聲道解碼輸出呢?杜比AC-3是一種專門為多聲道數字式音響設計的感性編碼技術,它將音質學和先進的數字信號處理技術結合在一起,具有前所未有的高效率、高質量和多面性。按多聲道的形式,杜比AC-3提供了五個全音頻聲道,其排列方法通常稱為3/2結構:三個前排聲道(左、中、右)加上兩個環繞聲道,還有一個低音頻效應的聲道。通俗地說,就是前置左、前置右、中置、環繞左、環繞右及重低音,也就是所謂「5.1」聲道。相對於模擬式的AC-2(杜比Prologic),杜比AC-3具有兩個完全獨立的環繞聲道,每一聲道都能提供於前排三個聲道完全相同的全頻帶保真音響。因而真實再現上述效應的解碼就是真正意義的杜比AC-35.1聲道解碼。

2、HDV技術

HD12壓縮編碼系統是北京凱誠高清技術有限公司開發的針對HDV高清數字電影格式激光多媒體碟片的壓縮編碼系統。該系統採用優化的MPEG2視頻編碼格式,在原來MPEG2的基礎上,採用重新定義宏塊大小、重新設定量化長度、優化熵編碼和優化運動補償的方式,利用目前在半導體領域中取得的最新進展,憑借半導體晶元的強大處理能力,實現了更高的壓縮比和更好的還原效果。

HD12壓縮編碼系統依託北京凱誠高清技術有限公司技術人員多年的技術積累,歷時2年多的時間才開發完成。該系統不僅具有高效的實時壓縮功能,而且還能夠完成圖像的清晰化處理和修補,字幕和配音的生成疊加等其他各種編輯功能。

利用凱誠高清技術有限公司開發的HD12壓縮編碼系統能夠實現對高清視頻流的高效壓縮,對於目前高清視頻節目匱乏的現狀提供了一個很好的技術平台,能夠充分滿足目前高清視頻節目的壓縮需求,從而可以讓廣大消費者能夠欣賞到更多更好的高清視頻節目。

HDV播放機可以兼容CD、VCD、DVD等光碟,但是HDV光碟在普通的VCD、DVD等影碟機上看不了。也就是說,HDV光碟只能與HDV高清數字電影播放機相匹配,如果沒有機器,買回的光碟只能等於是一張廢碟。

據凱誠高清技術有限公司開發人員說:「因為HDV碟片使用的是超強壓縮技術,可以在一張盤上存放3-5部高畫質的電影節目,這種技術目前在國內只有他們的生產廠商掌握,而且技術都設有加密,外人根本無法竊取。」

3、EVD技術

阜國的音頻壓縮技術始於公司成立之初(2000年3月),並作為「新一代高密度數字激光視盤系統EVD®」項目中的子課題,經過了起步、發展和成熟幾個階段,目前已經申請了近二十項核心專利技術。這些專利已經形成了一套高效的、自主知識產權的基於多解析度分析的音頻編碼技術方案EAC,在2001年7月江蘇省電子產品監督檢驗所組織的主觀音質評價實驗中獲得了與會專家的高度的評價。

目前,EAC編碼技術可以提供單聲道、雙聲道立體聲、5.1環繞立體聲、多采樣率和多碼率下的編解碼方案,編碼效率進一步提高,並已經成為EVD®規范的音頻編碼技術標准。

為了進一步提高編碼效率,特別是在極低碼率下的音頻質量,在自主研發的同時,我們也加強了和國外掌握最先進音頻編碼技術企業的技術合作。經過長期的技術合作,北京阜國數字技術有限公司將和擁有世界最先進水平帶寬擴展技術的瑞典-德國Coding Technologies公司成立合資企業,共同開發並推廣EAC Plus技術。EAC Plus技術將在EAC技術基礎上,進一步提高中國的音頻編碼技術水平,使中國音頻編碼技術達到國際領先水平。

我們知道,音頻編碼技術分可以從很多角度去分類:有損和無損、波形和參數、窄帶和寬頻,以及恆定碼率和變率等等。但是,音頻編碼所處理的信號類型可以簡單的分成兩類:緩變成分和瞬變成分。當然,從模型的角度可分成弦類成分、瞬變成分和雜訊成分,由於我們目前集中於波形編碼技術研究,故不做如此劃分。可以說,所有的波形編碼技術都在努力尋求在一種對緩變成分和瞬變成分都有盡可能高的效率的編碼技術,同時保證可以接受的編碼復雜度。問題的原因在於人耳對不同信號的聽覺特性。雖然從理論上講,人耳對信號的響應是非常復雜的生理和心理問題,但在編碼的過程中,突出的體現為兩個矛盾。對緩變成分,人耳響應的頻率解析度較高,而時間解析度較低;對瞬變成分則表現為較低的頻率解析度和較高的時域解析度;且這種特性隨信號的不同而不同。較高的頻率解析度對應著較高的編碼效率,但同時有較差的預回聲抑制能力;較高的時間解析度則有較好的預回聲抑制能力,但編碼效率較低。

EAC在設計和實現的過程中,一直在努力通過一種更自然的處理方式,來處理/編碼各種音頻信號,這是EAC設計的基本技術路線。並具體表現在EAC一直遵循了多解析度的分析機制,努力追求在一個統一的濾波框架中更高效的編碼各種類型的音頻信號。

4、HVD技術

4月28日,國內首個高清晰度視頻光碟產業聯盟(簡稱HVD聯盟)在上海隆重成立。作為國內新一代高清晰視盤機的重要生產開發商,基於其在高清DVD領域的巨大影響力,清華同方順利成為該聯盟的首批成員單位。

HVD聯盟是以具有自主知識產權的IC等核心關鍵件、自主開發的整機系統及技術為紐帶,由整機製造商、內容提供商、出版發行商、核心晶元等廠商以及相關的大學、研究所自願組成的產業聯合體。聯盟的奮斗目標是:通過產業鏈的有效整合,有序、高效、持續地推進HVD技術標准、市場和產業的發展,為我國影碟機行業從「製造大國」邁向「技術強國」做出貢獻。

聯盟的近期目標是發展、推進具有「高清」水平的利用紅光物理格式的HVD整機內容和碟片產業,讓HVD成為DVD的升級換代產品。「HVD聯盟」首批成員單位有18家,主要任務是:建立、保護「HVD」知識產權機制;聯盟內部實行知識產權共享;開展「HVD」標識授權和格式驗證工作,保證HVD整機和碟片的統一性;做好碟片的加密和防拷貝工作;組織召開各類技術介紹會、產品推廣會、格式標准發布會等

依託著自身強大的科研實力,經過三年多來的不斷探索,目前清華同方已經成為國內掌握高清影碟機技術的極少數的幾家生產商之一。作為清華同方影碟機產品的最新科技代表,不久前,清華同方已經推出了具有最高科技含量的DVP-i919高清DVD,可實現480P、720P逐行掃描,並可實現1920*1080i隔行掃描。同時作為目前DVD的替代產品,i919還支持MPEG4影片播放,同時設置USB1.1介面,可直接同諸多數碼產品進行數據交換和查看。從近期該公司的銷售數據看,清華同方高清產品市場反應不俗,目前已與市場上同期推出的EVD、HDV等換代產品並駕齊驅。

此次清華同方成功加入「HVD聯盟」,相信這將為其引領高清DVD時代贏得更多先機,並將對今後的高清DVD行業走向產生深遠影響。

HVD是英文High-definition Versatile Disc的縮寫。HVD集強大的功能、清晰的圖像、低廉的價格、優越的向下兼容能力、關鍵技術、自主知識產權於一身,HVD技術已向國家知識產權局申請6項發明專利。

HVD支持多種輸入格式的介面:1080i/720p/576p/576i/480i/VGA/SVGA,符合視頻、Y/C、YPbPr.HVD的水平清晰度和垂直清晰度均達到720線的高清標准。

一張DVD9一樣容量的大小光碟中,HVD可以存放150分鍾的高清晰度電影。

5、FVD技術

目前版本的FVD規格是使用650nm紅光雷射;NA0.6~0.65,其物理規格比DVD容量提升;單面單層的FVD碟片容量可達5.4GB~6GB;編碼方式第一代初期先用8/16編碼,未來第二代則採用效率較高的8/15編碼方式及提高糾錯(ECC)的能力。在邏輯規格部份,採用微軟WindowMediaVideo-9(WMV-9)視頻壓縮技術可容納135分鍾1280x720p的高畫質節目,其中新開發的高畫質影音技術如:Menu動態&動態含背景,Program playback, Menu playback, Sub-picture-playback, Master-Slave playback等。此外,為達到保護智能財產的目的,亦將提供Advanced Encryption Standard(AES)Content Protection system防拷機制。

㈣ 強大的量子計算機可以破解加密並解決經典計算機無法解決的問題

強大的量子計算機可以破解加密並解決經典機器無法解決的問題。雖然目前還沒有人成功製造出這樣的設備,但最近我們看到了進步的步伐——那麼,會是新的一年嗎?目前,注意力集中在一個被稱為量子霸權的重要里程碑上:在合理的時間范圍內,量子計算機能夠完成經典計算機無法完成的計算。

谷歌在2019年首次使用具有 54 個量子位(常規計算位的量子等價物)的設備來執行稱為隨機抽樣計算的基本上無用的計算,從而實現了這一目標。2021 年,中國科學技術大學的一個團隊使用 56 個量子比特解決了一個更復雜的采樣問題,後來又用 60 個量子比特將其推得更遠。

但IBM 的Bob Sutor表示,這種跨越式 游戲 是一項尚未產生真正影響的學術成就。只有當量子計算機明顯優於經典計算機並且能夠解決不同問題時,才能實現真正的霸權,而不是目前用作基準的隨機抽樣計算。

他說,IBM 正在努力實現「量子商業優勢」——在這一點上,量子計算機可以比傳統計算機更快地為研究人員或公司解決真正有用的問題。Sutor說,這還沒有到來,也不會在新的一年到來,但可以預期在十年內。

量子軟體公司Classiq的聯合創始人Nir Minerbi則更為樂觀。他認為,新的一年將在一個有用的問題中展示量子霸權。

還記得第一輛電動 汽車 問世的時候嗎?它們對於開車去雜貨店很有用,但也許不適合開車300公里送孩子上大學。就像電動 汽車 一樣,量子計算機會隨著時間的推移變得越來越好,使其在更廣泛的應用中發揮作用。

解決實際問題存在許多障礙。首先是設備需要數千個量子比特才能做到這一點,而且這些量子比特也必須比現有的更穩定和可靠。研究人員很可能需要將它們分組在一起,以作為單個「邏輯量子比特」工作。這有助於提高保真度,但會削弱規模的改進:數千個邏輯量子位可能需要數百萬個物理量子位。

隨著時間的推移,量子計算機會變得更好,在一系列應用中變得有用

研究人員還致力於量子糾錯,以在出現故障時對其進行修復。谷歌在2021年7月宣布,其Sycamore處理器能夠檢測並修復其超導量子比特中的錯誤,但執行此操作所需的額外硬體引入的錯誤多於修復的錯誤。馬里蘭州聯合量子研究所的研究人員後來設法用他們捕獲的離子量子比特通過了這個關鍵的收支平衡閾值。

即便如此,現在還為時過早。如果通用量子計算機在新的一年解決了一個有用的問題,那將是「相當令人震驚的」。在任意時間內保護單個編碼的量子位,更不用說對數千或數百萬個編碼的量子位進行計算了。

量子計算機需要多大才能破解比特幣加密或模擬分子?

預計量子計算機將具有顛覆性,並可能影響許多行業領域。因此,英國和荷蘭的研究人員決定 探索 兩個截然不同的量子問題:破解比特幣(一種數字貨幣)的加密以及模擬負責生物固氮的分子。研究人員描述了他們創建的一種工具,用於確定解決此類問題需要多大的量子計算機以及需要多長時間。

這一領域的大部分現有工作都集中在特定的硬體平台、超導設備上,就像 IBM 和谷歌正在努力開發的那樣。不同的硬體平台在關鍵硬體規格上會有很大差異,例如運算速率和對量子比特(量子比特)的控制質量。許多最有前途的量子優勢用例將需要糾錯量子計算機。糾錯可以通過補償量子計算機內部的固有錯誤來運行更長的演算法,但它是以更多物理量子比特為代價的。從空氣中提取氮來製造用於肥料的氨是非常耗能的,改進這一過程可能會影響世界糧食短缺和氣候危機。相關分子的模擬目前甚至超出了世界上最快的超級計算機的能力,但應該在下一代量子計算機的范圍內。

我們的工具根據關鍵硬體規格自動計算糾錯開銷。為了讓量子演算法運行得更快,我們可以通過添加更多物理量子位來並行執行更多操作。我們根據需要引入額外的量子位以達到所需的運行時間,這嚴重依賴於物理硬體級別的操作速率。大多數量子計算硬體平台都是有限的,因為只有彼此相鄰的量子位才能直接交互。在其他平台中,例如一些捕獲離子的設計,量子位不在固定位置,而是可以物理移動——這意味著每個量子位可以直接與大量其他量子位相互作用。

我們 探索 了如何最好地利用這種連接遙遠量子位的能力,目的是用更少的量子位在更短的時間內解決問題。我們必須繼續調整糾錯策略以利用底層硬體的優勢,這可能使我們能夠使用比以前假設的更小的量子計算機來解決影響深遠的問題。

量子計算機在破解許多加密技術方面比經典計算機更強大。世界上大多數安全通信設備都使用 RSA 加密。RSA 加密和比特幣使用的一種(橢圓曲線數字簽名演算法)有一天會容易受到量子計算攻擊,但今天,即使是最大的超級計算機也永遠不會構成嚴重威脅。研究人員估計,一台量子計算機需要的大小才能在它實際上會構成威脅的一小段時間內破解比特幣網路的加密——在它宣布和集成到區塊鏈之間。交易支付的費用越高,這個窗口就越短,但可能從幾分鍾到幾小時不等。

當今最先進的量子計算機只有50-100個量子比特。「我們估計需要30[百萬] 到3億物理量子比特,這表明比特幣目前應該被認為是安全的,不會受到量子攻擊,但這種尺寸的設備通常被認為是可以實現的,未來的進步可能會進一步降低要求。比特幣網路可以對量子安全加密技術執行『硬分叉』,但這可能會由於內存需求增加而導致網路擴展問題。

研究人員強調了量子演算法和糾錯協議的改進速度。四年前,我們估計捕獲離子設備需要 10 億個物理量子比特才能破解 RSA 加密,這需要一個面積為 100 x 100 平方米的設備。現在,隨著全面改進,這可能會顯著減少到僅僅 2.5 x 2.5 平方米的面積。大規模糾錯量子計算機應該能夠解決經典計算機無法解決的重要問題。模擬分子可應用於能源效率、電池、改進的催化劑、新材料和新葯的開發。進一步的應用程序全面存在——包括金融、大數據分析、飛機設計的流體流動和物流優化。

什麼是量子啟示錄?

想像一個加密的秘密文件突然被破解的世界——這就是所謂的「量子啟示錄」。簡而言之,量子計算機的工作方式與上個世紀開發的計算機完全不同。從理論上講,它們最終可能會比今天的機器快很多很多倍。這意味著面對一個極其復雜和耗時的問題——比如試圖解密數據——其中有數十億的多個排列,如果有的話,一台普通的計算機需要很多年才能破解這些加密。但理論上,未來的量子計算機可以在幾秒鍾內完成這項工作。這樣的計算機可以為人類解決各種問題。英國政府正在牛津郡哈威爾投資國家量子計算中心,希望徹底改變該領域的研究。

一種用於量子計算的新語言

Twist是麻省理工學院開發的一種編程語言,可以描述和驗證哪些數據被糾纏在一起,以防止量子程序中的錯誤。時間結晶、微波爐、鑽石,這三個不同的東西有什麼共同點?量子計算。與使用比特的傳統計算機不同,量子計算機使用量子比特將信息編碼為0或1,或兩者同時編碼。再加上來自量子物理學的各種力量,這些冰箱大小的機器可以處理大量信息——但它們遠非完美無缺。就像我們的普通計算機一樣,我們需要有正確的編程語言才能在量子計算機上正確計算。

對量子計算機進行編程需要了解一種叫做「糾纏」的東西,這是一種用於各種量子比特的計算機,它可以轉化為強大的能量。當兩個量子位糾纏在一起時,一個量子位上的動作可以改變另一個量子位的值,即使它們在物理上是分開的,這引起了愛因斯坦對「遠距離幽靈動作」的描述。但這種效力同樣是弱點的來源。在編程時,丟棄一個量子位而不注意它與另一個量子位的糾纏會破壞另一個量子位中存儲的數據,從而危及程序的正確性。

麻省理工學院計算機科學與人工智慧 (CSAIL) 科學家旨在通過創建自己的量子計算編程語言 Twist 來解開謎團。Twist 可以通過經典程序員可以理解的語言來描述和驗證量子程序中糾纏了哪些數據。該語言使用一個稱為純度的概念,它強制不存在糾纏並產生更直觀的程序,理想情況下錯誤更少。例如,程序員可以使用 Twist 表示程序作為垃圾生成的臨時數據不會與程序的答案糾纏在一起,從而可以安全地丟棄。

雖然新興領域可能會讓人感覺有點浮華和未來感,但腦海中浮現出巨大的金屬機器的圖像,但量子計算機具有在經典無法解決的任務中實現計算突破的潛力,例如密碼學和通信協議、搜索以及計算物理和化學。計算科學的主要挑戰之一是處理問題的復雜性和所需的計算量。經典的數字計算機需要非常大的指數位數才能處理這樣的模擬,而量子計算機可能會使用非常少量的量子位來做到這一點——如果那裡有正確的程序。 「我們的語言 Twist 允許開發人員通過明確說明何時不得與另一個量子位糾纏來編寫更安全的量子程序,」麻省理工學院電氣工程和計算機科學博士生、有關 Twist的新論文的主要作者 Charles Yuan 說. 「因為理解量子程序需要理解糾纏,我們希望 Twist 為開發語言鋪平道路,讓程序員更容易應對量子計算的獨特挑戰。」

解開量子糾纏

想像一個木箱,它的一側伸出一千根電纜。您可以將任何電纜從包裝盒中拉出,也可以將其完全推入。

在你這樣做一段時間後,電纜會形成一個位模式——零和一——取決於它們是在裡面還是在外面。這個盒子代表了經典計算機的內存。該計算機的程序是關於何時以及如何拉電纜的一系列指令。

現在想像第二個外觀相同的盒子。這一次,你拉一根電纜,看到它出現時,其他幾根電纜被拉回了裡面。顯然,在盒子內部,這些電纜不知何故相互纏繞。

第二個框是量子計算機的類比,理解量子程序的含義需要理解其數據中存在的糾纏。但是檢測糾纏並不簡單。你看不到木箱,所以你能做的最好的就是嘗試拉動電纜並仔細推理哪些是糾纏的。同樣,今天的量子程序員不得不用手推理糾纏。這就是 Twist 的設計有助於按摩其中一些交錯的部分。

科學家們設計的Twist具有足夠的表現力,可以為著名的量子演算法編寫程序並識別其實現中的錯誤。為了評估Twist的設計,他們對程序進行了修改,以引入某種對於人類程序員來說相對不易察覺的錯誤,並表明Twist可以自動識別錯誤並拒絕程序。

他們還測量了程序在運行時方面的實際執行情況,與現有的量子編程技術相比,它的開銷不到4%。

對於那些擔心量子在破解加密系統方面的「骯臟」名聲的人來說,Yuan 表示,目前還不清楚量子計算機在實踐中能夠在多大程度上實現其性能承諾。「在後量子密碼學方面正在進行大量研究,這些研究之所以存在,是因為即使是量子計算也不是萬能的。到目前為止,有一組非常具體的應用程序,人們在這些應用程序中開發了量子計算機可以超越經典計算機的演算法和技術。」

重要的下一步是使用Twist創建更高級別的量子編程語言。今天的大多數量子編程語言仍然類似於匯編語言,將低級操作串在一起,沒有注意數據類型和函數等東西,以及經典軟體工程中的典型內容。

量子計算機容易出錯且難以編程。通過引入和推理程序代碼的「純度」,Twist 通過保證一段純代碼中的量子位不會被不在該代碼中的位更改,朝著簡化量子編程邁出了一大步。 這項工作得到了麻省理工學院-IBM 沃森人工智慧實驗室、國家科學基金會和海軍研究辦公室的部分支持。

【注釋. 量子計算機】

量子計算機是一種直接利用量子力學現象(如疊加和糾纏)對數據進行運算的計算設備。量子計算背後的基本原理是量子屬性可以用來表示數據並對這些數據執行操作。

盡管量子計算仍處於起步階段,但已經進行了一些實驗,在這些實驗中,量子計算操作是在非常少量的量子比特(量子二進制數字)上執行的。實踐和理論研究都在繼續進行,許多國家政府和軍事資助機構支持量子計算研究,以開發用於民用和國家安全目的的量子計算機,例如密碼分析。

如果可以建造大規模的量子計算機,它們將能夠比我們目前的任何經典計算機(例如 Shor 演算法)更快地解決某些問題。量子計算機不同於DNA計算機和基於晶體管的傳統計算機等其他計算機。一些計算架構(例如光學計算機)可能會使用經典的電磁波疊加。如果沒有一些特定的量子力學資源,例如糾纏,推測不可能超過經典計算機的指數優勢。

㈤ 常用的差錯控制編碼方法有哪些

常用的差錯控制編碼方法有:奇偶校驗、恆比碼、矩陣碼、循環冗餘校驗碼、卷積碼、Turbo碼。

1、奇偶校驗

奇偶校驗是一種校驗代碼傳輸正確性的方法。根據被傳輸的一組二進制代碼的數位中「1」的個數是奇數或偶數來進行校驗。採用奇數的稱為奇校驗,反之,稱為偶校驗。

採用何種校驗是事先規定好的。通常專門設置一個奇偶校驗位,用它使這組代碼中「1」的個數為奇數或偶數。若用奇校驗,則當接收端收到這組代碼時,校驗「1」的個數是否為奇數,從而確定傳輸代碼的正確性。

2、恆比碼

恆比碼一般指定比碼 。

定比碼是指一組碼中1和0的碼元個數成一定比例的一種編碼。換言之,它是選用比特序列中1和0碼元之比例為定值,所以又稱為恆比碼。定比碼是一種常用的檢錯碼。

3、矩陣碼

矩陣碼屬二維條碼的一種,是將圖文和數據編碼後,轉換成一個二維排列的多格黑白小方塊圖形。

矩陣式二維條形碼是以矩陣的形式組成,在矩陣相應元素位置上,用點(Dot)的出現表示二進制的 「1」,不出現表示二進制的 「0」,點的排列組合確定了矩陣碼所代表的意義。其中點可以是方點、圓點或其它形狀的點。矩陣碼是建立在電腦圖像處理技術、組合編碼原理等基礎上的圖形符號自動辨識的碼制,已較不適合用「條形碼」稱之。

4、循環冗餘校驗碼

循環冗餘校驗碼(CRC),簡稱循環碼,是一種常用的、具有檢錯、糾錯能力的校驗碼,在早期的通信中運用廣泛。循環冗餘校驗碼常用於外存儲器和計算機同步通信的數據校驗。奇偶校驗碼和海明校驗碼都是採用奇偶檢測為手段檢錯和糾錯的(奇偶校驗碼不具有糾錯能力),而循環冗餘校驗則是通過某種數學運算來建立數據位和校驗位的約定關系的。

5、卷積碼

卷積碼將k個信息比特編成n個比特,但k和n通常很小,特別適合以串列形式進行傳輸,時延小。卷積碼的糾錯性能隨m的增加而增大,而差錯率隨N的增加而指數下降。在編碼器復雜性相同的情況下,卷積碼的性能優於分組碼。

6、Turbo碼

Turbo碼是Claude.Berrou等人在1993年首次提出的一種級聯碼。Turbo碼有一重要特點是其解碼較為復雜,比常規的卷積碼要復雜的多,這種復雜不僅在於其解碼要採用迭代的過程,而且採用的演算法本身也比較復雜。這些演算法的關鍵是不但要能夠對每比特進行解碼,而且還要伴隨著解碼給出每比特譯出的可靠性信息,有了這些信息,迭代才能進行下去。

(5)比特糾錯演算法擴展閱讀:

差錯控制編碼是指在實際信道上傳輸數字信號時,由於信道傳輸特性不理想及加性雜訊的影響,所收到的數字信號不可避免地會發生錯誤。

為了在已知信噪比的情況下達到一定的誤比特率指標,首先應合理設計基帶信號,選擇調制、解調方式,採用頻域均衡和時域均衡,使誤比特率盡可能降低,但若誤比特率仍不能滿足要求,則必須採用信道編碼,即差錯控制編碼。

差錯控制編碼的基本做法是:在發送端被傳輸的信息序列上附加一些監督碼元,這些多餘的碼元與信息碼元之間以某種確定的規則相互關聯(約束)。接收端按照既定的規則檢驗信息碼元與監督碼元之間的關系,一旦傳輸過程中發生差錯,則信息碼元與監督碼元之間的關系將受到破壞,從而可以發現錯誤,乃至糾正錯誤。研究各種編碼和解碼方法正式差錯控制編碼所要解決的問題。

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