压缩技术实验编码

压缩技术实验编码（共10篇）

篇1：压缩技术实验编码

X光Gabor波带片编码成像技术实验研究

基于星光II实验装置进行了Gabor波带片编码成像探索性实验研究.采用束匀滑光斑三倍频激光打靶,辐照专门设计的CH埋金属条靶(共两种),产生了有明确形状、边缘清晰的等离子体.研制了专门的Gabor波带片编码相机,并利用该相机采用单张胶片对不同的靶目标在不同的深度层次上曝光的技术,获得了具有深度层次信息的`三维激光等离子体编码像.利用数值重建技术对实验所获得的图像解码,最终获得了在不同深度层次上的激光等离子体信息.

作 者：郑志坚 曹磊峰 张保汉 丁永坤 江少恩 李朝光  作者单位：中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900 刊 名：强激光与粒子束  ISTIC EI PKU英文刊名：HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS 年，卷(期)：2003 15(8) 分类号：O437.1 关键词：Gabor波带片   X光   层析   激光等离子体  

篇2：压缩技术实验编码

分形的概念是由数学家B.Mandelbrot于1975年提出的，他把分形定义为“一种由许多个与整体有某种相似性的局部所构成的形体”。分形概念的提出及分形几何学的创立为描述客观世界提供了更准确的数学模型。图形学是几何学的延伸与发展，分形模型研究成果的积累形成了新的图像学分支――分形图像学。而基于分形的图像编码方法实质是对图像中一个或多个相对大的部分施行压缩变换来逼近图像的每一部分。1990年，A.Jacquin提出了全自动的可行的分形压缩编码方法，由于其可以获得极高的压缩比而得到广泛关注。在实际的图像编码过程中，原始图像经常被噪声（最常见的是高斯白噪声）污染。由于噪声的存在，一方面使得图像编码的时间延长，另一方面，降低了图像的信噪比，图像质量明显下降。因此，笔者试图寻找一种方法，在不影响图像压缩比的前提下去噪，从而提高编码效率和图像质量。

1 分形图像压缩编码方式

1.1 拼接定理（Collage Theorem）

拼接定理是分形图像压缩技术的核心。

设{RT：wi,i=1,2,…，p}是T维的收缩仿射变换集合，即IFS、R为实数集。给定V∈RT,ε>0，如果IFS中最大的收缩因子s∈(0,1),且满足：

h(V,W(V))<ε

则有：h(V,A)<ε/(1-ε)

其中，A为IFS的吸引子，h(A,B)为Hausdorff距离。拼按定理给出了数集V与吸引了IFS之间逼近程度的一个上限值，即拼接误差的上限值。

拼接定理提供了用IFS进行图像压缩的理论依据。对于一般的灰度图像，可认为是一张原始灰度曲面（R3空间上的一个紧子集）进行抽样和量化得到的。尽管无法使原理图像（V）成为某一个迭代函数系统IFS的吸引子，但是如果能找到一组收缩仿射变换wi,i=1,2,…，p,使(本网网收集整理)与V充分地接近，那么由拼接定理可知V是该IFS（RT：wi,i=1,2,…，p）对应吸引子的良好逼近。

在利用收缩仿射变换{RT：wi,i=1,2,…p}结图像进行解压缩时，迭代过程与初始条件无关。也就是说，对任意给定的初始图像数据进行多次迭代，就可以完成对原始图像的重构。

1.2 分形图像压缩编码的实现

所谓局部IFS（LIFS）是指其变换的定义域由原来的整个区域放宽为全部区域的某些子集。通过将理论从全局扩展到局部，可以得到一种全自动的分形压缩方案，Jacquin方法的实质是固定方块定义域块的大小并限制仿射变换为一定的形式，然后搜索图像录找与定义域块相匹配的值域块（它的大小是定义域块的4倍），搜索中要配合Jacquin提出的八种对称变换算子对值域块进行变换。

编码压缩过程：把原始图像分成互不重叠的定义域块（Range块），这些块能将原始图像全部覆盖，每一个Range块大小均为B×B；每一Domain埠的大小均为D×D，且通常D=2B。为使压缩后重构图像的质量更好，相邻 的Domain块之间在水平及垂直方向均有重叠，水平及垂直方向上位移量为B。依次对每一个Domain块中相邻的4个灰度值求平均，于是每一个大小为D×D（2B×2B）Domain块就变成了大小为B×B的Sub_Domain块。之后利用最小二乘法，并配合八种对称变换算子，将收缩后的Domain块（Sub_Domain块）与Range块进行匹配运算：

若计算出的MSE小于给定误差，则认为匹配成功，否则继续匹配，在找到最佳值域块及仿射变换后，需要存储其参数以便传输。这些参数包括：匹配成功的Domain块块号、Jacquin变换算子的编号以及比例因子S、偏移量O。

篇3：行程编码压缩实验

与上一期的文章一样, 本文仍使用二色的XPM格式的蒙娜丽莎图片来做压缩实验, 用写字板打开XPM格式的蒙娜丽莎图片文件, 抽出《蒙娜丽莎》图像文件点阵中的某一行来说明问题, 其实与上一期文章所处理的数据完全相同:“`````````````````................``````..```.....````````````````````````````............................” (如图1) 。

但这次并不是纯手工压缩, 而是要体验计算机对数据自动化进行行程编码的过程。例如, 这串符号一开始是17个反引号, 可以表示为“17`”, 其后是16个点, 可以表示为“16.”, 以此类推, 对应的行程编码是“17`16.6`2.3`5.28`28.”。那么, 怎么才能让计算机自动把17个反引号变成“17`”, 把1 6个点变成“16.”呢?

●最主流的方法——编写程序

很容易想到, 可以编写一个计算机程序, 将符号串转化为行程编码, 完全自己编写代码有点耗时间, 不过可以在rosettacode.org网站上搜索“Run-length_encoding”, 找到各种主流程序语言下的行程编码代码。其中比较有意思的是Ruby语言, 该语言本身就提供了行程编码的函数, 所以要编写出行程代码的程序, 只需要寥寥数行 (如图2) 。

如图3所示, 在Ruby语言环境中实现行程编码, 结果被保存在一个二维的数组中, www.tutorialspoint.com/execute_ruby_online.php网页提供了在线运行Ruby的环境。

●最偷懒的方法——网络在线行程编码生成器

比编写程序更省事的办法, 是直接使用在线的编码生成工具。例如, 网址为www.mathcelebrity.com/runlencode.php的在线编码生成工具, 编码速度可以说是秒杀级的 (如图4) 。

甚至还可以使用一款叫做look and say的小游戏来帮助实现行程编码, 因为look and say的游戏规则其实和行程编码完全一致, 若想知道“look and say”是什么意思, 不妨到http://www.se16.info/js/looknsay.htm网页上在线玩一回。单元格中输入数字1; (4) 在第三行第二列, 即在B3单元格输入公式“=IF (MID ($B1, B2, 1) =MID ($B1, C2, 1) , A3+1, 1) ”, 然后利用自动填充功能, 自动生成该行后续单元格中的数据, 公式的功能是判断相邻符号是否相同, 如果相同则做累加, 如不同则累加器清零; (5) 在B4单元格中输入公式“=IF (B3=1, A3&MID ($B1, B2, 1) , "") ”, 将后续单元格自动填充即可 (如图5) ; (6) 此时电子表格的第五行数据, 其实就是图像的行程编码, 但这些编码分散在电子表格的各列上。为了看得更清楚, 可以将这一行数据复制粘贴到Word文档中, 最后实施合并单元格操作并用“查找”“替换”功能删除段落符号后, 就得到了图像的行程编码“17`16.6`2.3`5.28`28.”, 这么一来, 105个字节被压缩到了仅有20个字节, 效果相当明显。

●最烧脑也最锻炼思维的方法——借助电子表格

还可以借助电子表格。例如, 用Excel将符号串转化为行程编码, 具体实现的办法有很多种, 所谓八仙过海, 各显神通, 十分具有探索性, 下面笔者给出一个比较简单的方法: (1) 首先把整个符号串复制到Excel中的第一行第二列, 即B1单元格, 注意空出第一列; (2) 在第二行第二列, 即在B2单元格中输入数字1, C2单元格中输入2, 利用Excel的自动填充功能, 自动生成该行后续的自然数, 多一些也没关系; (3) 在第三行第一列, 即在A3单元格中输入数字1; (4) 在第三行第二列, 即在B3单元格输入公式“=IF (MID ($B1, B2, 1) =MID ($B1, C2, 1) , A3+1, 1) ”, 然后利用自动填充功能, 自动生成该行后续单元格中的数据, 公式的功能是判断相邻符号是否相同, 如果相同则做累加, 如不同则累加器清零; (5) 在B4单元格中输入公式“=IF (B3=1, A3&MID ($B1, B2, 1) , "") ”, 将后续单元格自动填充即可 (如图5) ; (6) 此时电子表格的第五行数据, 其实就是图像的行程编码, 但这些编码分散在电子表格的各列上。为了看得更清楚, 可以将这一行数据复制粘贴到Word文档中, 最后实施合并单元格操作并用“查找”“替换”功能删除段落符号后, 就得到了图像的行程编码“17`16.6`2.3`5.28`28.”, 这么一来, 105个字节被压缩到了仅有20个字节, 效果相当明显。

篇4：数字音频压缩编码技术研究

关键词：音频压缩编码；MPEG-1标准；杜比AC技术

中图分类号：TP37 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)15-30852-02

Digital Audio Compression Coding Technology Research

ZHANG Xue-feng,ZHANG Yao-jun,PAN Yun

(Xinyang agricultral college,Xinyang 464000,China)

Abstract:An audible signal and text, graph, picture,cartoon, video frequency is one of important multimedia characteristic. This paper commences from the basic characteristic of voice, introducing a relevant audio to compress coding of knowledge and technique parameter, and discussed development present condition and foreground of digital audio, introduced MPEG-1 audio standard and Dolby AC technology.

Key words:audio compression coding;MPEG-1 audio standard;Dolby AC technology

1 引言

对于多媒体计算机系统需要需要解决的关键问题之一就是要使计算机能实时地综合处理声、文、图信息，然而由于数字化的声音,图像等媒体数据量非常大，要实时地传输和处理这些数据就必须对其进行压缩编码。

2 声音的基本特征

自然界的声音极其复杂，一般来说声音是由空气中分子的振动而产生的，可近似地看成是一种随时间变化的周期性的函数，通常用模拟的连续正弦波形描述声波的形状，基线是测量模拟信号的基准点，振幅表示声音信号的强弱程度，声波的频率反映出声音的音调。由于计算机只能处理和记录二进制的数字信号，必须对声音信号数字化，数字音频才能够像文字和图形信息一样进行存储、检索、编辑和其他处理。通常我们采用脉冲编码调制(PCM)技术对模拟信号进行采样，量化，编码转化成数字信号。

3 音频信号编码的基础

采用数字音频获取声音文件的方法最突出的问题就是信息量大，音频信息文件在未压缩的情况下所需存储空间的计算公式为：

存储容量（字节）＝采样频率×采样精度／8×声道数×时间

以CD为例，其采样率为44.1KHz，量化精度为16比特，则一分钟的立体声音频信号约占10M字节的存储容量，也就是说一张CD唱盘的容量只有一小时左右。

研究表明，直接采取PCM码流进行存储和传输存在着相当大的冗余，因此可以对音频信号进行压缩编码。统计分析结果也说明，在语音信号中主要包括时域冗余和频域冗余。另外考虑到人的听觉机理特征，也能对语音信号进行压缩。对于音频的压缩理论的研究，是从人耳的听感系统开始的，首先第一个特点是人耳对各频率的灵敏度是不同的，在2K-4K频段，很低的电平人耳就能听到，其他频段时，要相对高一点的电平才能听到，这就是说在听觉阈值以下的电平可以去掉，相当于压缩了数据。第二个特点就是频率之间的掩蔽效应，其实就是指人耳接收信号时，不同频率之间的相互干扰。当电平高的频率点和电平相对较低的频率点同时出现时，电平低的频率点的声音将听不到。因为人耳的灵敏度不一样，所以不同频率点的掩蔽程度是不一样的。低于掩蔽阈值的的信号将不再编码，高于掩蔽阈值的信号将重新分配量化比特值进行压缩，这是MPEG能得到较高的压缩比又能保证音质的重要原因。第三个特点是短暂掩蔽效应，指在一个强信号之前或之后的弱信号也将被遮蔽掉。这样利用人耳的感觉特性，对数据流本身进行压缩，做到既能降低码流又能通过科学的方法提高码流的效率，而又不影响音质本身。由此可见，音频编码的目的就在于压缩数据，通常数据压缩会造成音频质量的下降和计算量的增加。

4 音频信号的压缩编码算法

4.1 基本原理

如同数字通信系统一样，在多媒体计算机系统中声音信号被编码成二进制数字序列，经传输和存储，最后由解码器将二进制编码恢复成原始的声音信号。如图所示。

设计声音压缩编码系统考虑的因素有输入声音信号的特点、传输速率及存储容量的限制、对输出重构声音的质量要求以及系统的可实现性极其代价。因此在实施数据压缩时，要在音频质量、数据量、计算复杂度三方面进行考虑。最简单的数字编码方法就是对声音信号做直接的数模(A/D)转换。

4.2 音频信号的编码分类

从方法上看，声音信号的编码方式大致可分为三大类，即波形编码方法、分析合成方法和混合编码方法。

波形编码方法要求重构的声音信号的各个样本尽可能地接近于原始声音的采样值。这种方法的编码信息是声音的波形，编码率在9.6Kbps~64Kkps之间，属中宽带编码，重构的声音质量较高。但波形编码易受量化噪声影响，进一步降低编码率也较困难。典型的波形编码技术有PCM、ADPCM、APC（自适应预测编码）、SBC（子带编码）、ATC（自适应变换编码）。这里，前三中属于时域方式，后两种属于频域方式。波形编码的算法简单，易于实现，可获得高质量的语音。

参数编码方法通过建立起声音信号的产生模型，将声音信号用模型参数来表示，再对参数进行编码，在声音播放时根据参数重建声音信号。参数编码法算法复杂，计算量大，压缩率高，但还原声音的质量不高。

混合型编码是将波形编码的高质量与参数编码的低数据速率结合起来的一种新型编码方法。

由此可见，编码的作用其一就是采用一定的格式来记录数字数据，其二就是采用一定的算法来压缩数字数据以减少贮存空间和提高传输效率。压缩算法包括有损压缩和无损压缩。有损压缩指解压后数据不能完全复原,会丢失一部分信息，压缩编码的基本指标之一就是压缩比，它通常小于一。压缩越多，信息丢失越多，信号还原后失真越大。根据不同的应用应该选用不同的压缩编码方法。前面我们讲的波形编码方法，分析合成方法以及混合编码方法都是属于有损压缩。

4.3 音频信号压缩编码编码质量评估

音频的质量与其频率范围有关，音频信号的频带越宽，所包含的音频信号分量越丰富，音质越好，根据频率范围的不同可以将音频分为电话语音级调幅广播级调频广播级和宽带音频级等四个质量等级。国际标准确定音频编码的数据速率在128Kbps以下。声音重构的质量跟编码的数据速率及编码算法有关。评估数字波形编码系统时，可以用信号/量化噪声比(SNR)作为准则，信噪比越大，声音质量越好。但是音频系统的最终准则应该是人耳听觉上的准则。然而，这种听觉上的准则很难客观量化。现在最常见的音频质量评估法是主观评估法。

主观评估标准是以平均主观平分(MOS)标准来度量,它分为5(优)4(良)3(中)2(差)1(劣)五个等级。一般频率达到7kHz可评为5分；对于符合长途通信的高质量语音，MOS可评4分；当语音质量有所下降，但尚不致妨碍正常通信时，MOS可评3.5分。

声音重构质量不但与编码数据有关，还与编码算法有关。一般地说，声音重构质量随数据速率减小而减低。

5 音频压缩编码的现状及发展趋势

自从1937年A.H.Reeves提出脉冲编码调制(PCM)以来，音频压缩编码技术已有60余年的发展历史。尤其近20年随着计算机和微电子技术的发展语音编码技术得到飞速发展。

在音频压缩标准化方面取得巨大成功的是MPEG-1音频（ISO/IEC11172-3）。MPEG-1按复杂程度规定了三种模式即层Ⅰ、层Ⅱ（即Musicam，又称MP2）、层Ⅲ（又称MP3）。目前广泛使用的VCD的音频压缩方案为层Ⅰ。层Ⅱ（Musicam掩蔽模式通用子带集成编码与多路复用）复杂度属于中等，广泛应用于数字音频广播、数字演播室等数字音频专业的制作、交流、存储和传送。层Ⅲ是综合Musicam和Aspec(自适应谱分析听觉熵编码) 的优点提出的混合压缩技术，MP3的复杂度最高，编码不利于实时传输，在低码率下有高品质的音质。MPEG-1的压缩编码采用子带压缩技术。子带编码的基本思想是将信号分解为若干子频带内的分量之和，然后对各子带分量根据其不同的分布特性采取不同的压缩策略。具体压缩过程：首先，将输入的PCM数字声音信号通过时频映射实现子带分割，将宽带音频信号分成32个子频带。同时，通过快速傅里叶变换（FFT）运算，对信号进行频谱分析，得出各子带的掩蔽特性。由于掩蔽特性的存在，减少了对量化比特率的要求，这样，不同的子带可以分配不同的量化比特数。另外加上CRC校验码，就可以得到标准的MPEG码流。在解码端进行相反过程即可输出原PCM码流。可以说MPEG-1标准的制订方式决定了它的成功, 这一思路甚至也影响到MPEG-2和MPEG-4音频标准的制订。

随着技术的不断进步和生活水准的不断提高，原有的立体声形式已不能满足受众对声音节目的欣赏要求，具有更强定位能力和空间效果的三维声音技术得到蓬勃发展。而在三维声音技术中最具代表性的就是多声道环绕声技术。更准确地说，环绕声应该是一种声音恢复形式，其新技术的含量实际表现在随着这种形式发展起来的一些数字压缩标准上。Dolby AC-3技术是由美国杜比实验室主要针对环绕声开发的一种音频压缩技术。在5.1声道的条件下，可将码率压缩至384kbps，压缩比约为10：1。它将特殊的心理音响知识，人耳效应的最新研究成果与先进的数码信号处理技术结合起来，形成这种“数字多声道音频处理技术”。Dolby AC-3最初是针对影院系统开发的，现在在影院系统，HDTV，消费类电子产品(如LD、DVD)以及卫星广播等方面也得到普遍应用，目前已成为应用最为广泛的环绕声压缩技术之一。

6 结束语

当今社会是个数字化社会,音频信号的数字化传输是通信的发展方向之一，数字化广播高清数字电视，伴音多媒体网络通信， 正在全球范围内逐步得到开展，数字音频技术也成为目前应用最为广泛的技术之一。本文从声音的基本特征出发，对数字音频压缩编码知识作了相关介绍, 我们可以看出各种不同的压缩技术，其算法的复杂程度（包括时间复杂度和空间复杂度）、音频质量、算法效率（即压缩比例），以及编解码延时等都有很大的不同，应该根据不同的场合去选择不同的压缩算法，最后讨论了数字音频编码的发展现状与前景。

参考文献：

[1]刘甘娜.多媒体应用基础（第三版）[M].高等教育出版社，2003，12.

[2]房建，左涛，陈婷.数字音频压缩编码技术及其应用[J].信息技术，2004，28(2)：9-11.

[3]马华东.多媒体计算机技术原理[M].清华大学出版社，1999，2.

[4]杨俊，蔡宜平，颜飞翔.数字音频技术及其应用与发展(一)[J].数字声频，2001，5.

篇5：噪声图像的分形压缩编码研究

小波分析用于图像去噪处理，主要是针对图像信号与噪声信号经小波变换后在不同的分辨率呈现不同的规律，在不同的分辨率下，设定阈值门限，调整小波系数，达到图像去噪目的。

在小波系数进行取舍之前，实际上按照一定准则（或者阈值化）将小波系数划分为两类：一类是重要的、规则的小波系数；另一类是被看作非重要的或者受噪声干扰较大的小波系数。通常以小波系数的绝对值作为小波系数的.分类单元。小波系数绝对值趋向于零，意味道着小波系数所包含的信息量并且强烈地受噪声干扰。最常用的阈值化去噪方法：一是默认阈值消噪处理，即在消噪处理过程中采用程序中设定的阈值，对分解信号进行分类处理，以求消除噪声；二是给定软（或硬）阈值消噪处理，阈值通过某一个经验公式获得，该阈值比默认的阈值去噪效果更有说服力。

对于“软阈值化”，绝对值小于阈值δ的小波系数数值用零代替；绝对值大于阈值δ的小波系数数值用δ来缩减。如下所示：

式中，W表示小波系数的数值；sgn(・)是符号函数，当数值大于零，符号为正，反之符号为负。对于“硬阈值化”，仅仅保留绝对值大于阈值δ的小波系数，并且被保留系数与系数相同（没有被缩减），如下式所示：

两种方法各有差异，前者具有连续性，在数学上容易处理，后者更接近实际应用。

阈值化处理的关键在于选择合适的并值δ。如果阈值门太小，处理后的信号仍有噪声存在；阈值太大，重要的图像特征将被滤掉，引起偏差。大多数阈值的选取过程是针对一组小波系数，即根据本组小波系数的统计特性，计算出一个阈值δ。Donoho等提出了一种典型的阈值选取方式，从理论上说明阈值与噪声的方差成正比，为：

其中，Nj表示第j层子带上小波系数的个数。

篇6：压缩机单体测试实验报告

一．实验目的

通过模拟压缩机对应各种整机运行工况条件下的负载，对单体压缩机在各种负载工况下压缩机的振动情况进行测试，获取压缩机启动、停机、频率跃变或者工况突然切换等过渡工况，以及各种稳定运行工况下压缩机排、回气口的振动情况，为通过振动测试结果识别压缩机工作载荷提供依据。二．实验设备

1：待测单体压缩机ASM135D23UFZ-404001303K和ASN98D22UFZA-404000002k；

2：LMS test lab动态信号测试系统（传感器、采集仪、计算机）；

3：工装夹具、软管以及压缩机转速控制系统。三．测试工况

需要测试模拟标准制热/制冷负荷工况下启停机、稳定运行、压缩机工作频率在20Hz~120Hz（该范围仅供参考，以该型号压缩机可工作频率范围为准）变化、压缩机工作电压在180V~240V（该范围仅供参考，以该型号压缩机可工作电压范围为准）变化的压缩机单体振动；排回气口温度及压力参考对应工况参数进行设定。四．测点说明

如图1、2所示，需要测试图中点A、B的X、Y、Z三个方向的振幅。由于压缩机排回气口为圆柱形表面，需要定制如图3所示的专用测试工装（工装要求刚性尽量大，质量尽可能小）。采用三向加速度传感器同时测试或者采用常规单向加速度传感器分三次测试每个测点X、Y、Z三个方向的振幅。

图1 测点示意图

图2 储液桶外挂或者漩涡压缩机测点示意图

图3 专用测试工装

注：图1 X方向为B—A连线方向，Y方向为B—A连线的垂直方向，Z方向为竖直方向。

图2 A点X方向为压缩机中轴线与回气口（回气口在上）/排气口（排气口在上）圆心点连线方向，Y方向垂直与X方向，Z方向为竖直方向；B点X方向为压缩机中轴线与排气口（排气口在下）/回气口（回气口在下）圆心点连线方向，Y方向垂直与X方向，Z方向为竖直方向。

图3 工装材质可采用轻质铝合金等。

五．实验方法 1.测试环境的要求

测试应在安静的房间内进行，无强噪声干扰，地面无振动干扰。2.实验过程：

(1)依据所提供的测量仪器，按照仪器安装要求在测点部位固定好测试工装，安装连接好传感器；

(2)联机，接通测量仪器电源，设定好测量仪器相关参数，第一次测试设定压缩机电压为待测电压范围的下限180V，准备就绪后，开始采样记录排回气口随时间历程的振动位移值，然后启动压缩机，等压缩机转速达到20Hz时进入稳定运行30S，在启停机阶段需记录排回气口在X、Y方向上振幅达到峰值时，测点在X、Y、Z方向的振幅大小和此时的时间T，在稳定运行阶段需记录测点在X、Y、Z三个方向上振幅的平均值；待压缩机稳定运行30S后再调节压缩机转速达到30Hz进入稳定运行30S，依次每次增加10Hz并稳定运行同样时间，当压缩机转速达到待测频率的上限120Hz后运行30s，关机，待空调内部压力平衡后再停止采样记录。

（3）每次提升10V压缩机的工作电压，直到待测电压范围的上限240V，按照步骤（2）依次记录测点随时间变化的振动幅值，并记录数据。

图4 测点处传感器安装图

如图4所示为将加速度传感器通过工装夹具安装到排回气口上实验测试现场图。采样数据记录范例：

图5 加速度信号

图6 振幅时间曲线

篇7：压缩技术实验编码

研究

煤矿地质测量信息分类编码技术是矿山信息化、矿山地理信息系统以及数字化矿山建设前期重要的基础工作之一。本文从煤矿地质测量的基础工作入手，详细分析了煤矿地质测量信息的数据来源、数据特征以及数据流程，建立了数据模型(包括概念数据模型和逻辑数据模型)，对煤矿地质测量信息进行了抽象、汇总与组织。按照地质测量信息不同的专业分支以及信息在煤矿图形信息库中的几何特征(主要包括点、线、面等)，对煤矿地质测量信息进行分类与编码，形成了一套适用于煤矿地质测量信息组织管理的分类编码体系。该分类编码遵循矿山基础信息相关的国家标准，兼顾数字绘图和地理信息系统空间分析原则，结合面向对象的程序设计思想，按专题图层分类组织，面向煤矿地质测量的对象实体及实体属性进行编码。

煤矿地测信息分类编码体系共分为7大类，29个专题类，51个三级类，440个四级类。编码由6位字符组成。

篇8：基于图像压缩与编码技术的研究

1、图像压缩编码原理

图像压缩编码的原理如图1所示。图中模拟图像信号经过PCM编码器后, 再经过压缩编码器、信道编码器送至传输信道。在接收端现则完成它的逆过程。而图像压缩编码是依据图像信号本身的结构和统计上存在冗余和人们视觉特性行的。

图像信号固有的统计表明:相邻相素之间、相邻行之间和相邻帧之间都存在着较强的相关性。利用编码方法在一定程度上消除这些相关性, 以便实现图像信息的数据压缩, 尽量去掉那些无用的冗余信息, 保持有效数据的压缩编码。另一方面, 图像最终是由人眼 (或经过观测仪器) 来看的。根据视觉的生理学、心理学特性, 可以允许图像最终经过压缩编码后所得的图像有一定的失真, 只要这种失真是一种人们难以觉察的。这种压缩编码属于信息非保持编码。这样, 既实现了图像信息的数据压缩, 又能使人们的主观视觉看不出经过压缩编码处理后复原图像的区别。因些, 用信息非保持编码比起仅用信息保持编码, 有更多的数据压缩。

2、图像压缩编码的分类

实现图像压缩编码的方法有很多, 对这些方法的分类也有很多。根据恢复图像的准确度可以将图像压缩编码分为三类:信息保持编码、保真度编码和特征提取。从实现方式来分, 图像压缩编码可分为概率匹配编码、变换编码和识别编码三大类。图像通信中主要应用变换编码, 包括帧内和帧间预测变换, 去除空间和时间上的相关性。函数变换也能将图像间的相关性大量去掉, 因而其压缩效率很高, 并且有很多函数变换及快速算法, 可以保证实时处理。为了获得最佳压缩编码效果, 一般是多种方法兼用, 或以某种方法为主而融入其他方法。

3、常用的图像压缩编码方法

3.1 霍夫曼 (Huffman) 编码

霍夫曼编码是霍夫曼于1952年提出的一种编码方法, 它的基本原理是对那些出现概率较大的信源符号编以较短的代码, 而对于那些出现概率较小的信源符号编以较长的代码。霍夫曼编码方法在各种静止和活动图像编码中广泛应用, 静止图像编码的JPE G, 活动图像编码的H.261、MPEG-1和MP EG-2等国际标准都建议用霍夫曼编码作为统计编码。这种编码码。

3.2 预测变换编码

预测变换编码的原理是利用图像信号的空间和时间冗余特性一, 用已知相邻像素 (或图像块) 来预测当前像素值, 再对预测误差进行量化、编码和传输。预测算法的选取与图像信号的概率分布有关。在实际工作中, 要根据大量的统计结果, 采用简化的概率分布形式设计最佳的预测器, 有时要根据需要还要用自适应预测器, 以便更好的描述图像信号的局部特性, 提高预测效率。预测编码有两种:一种是帧内预测编码, 另一种是帧间预测编码, 前者是在一幅图像内进行预测, 以消除图像在空间域的相关性;后者是在多幅图像中进行预测, 以消除在时间域上的相关性。

3.3 游程长度编码

游程长度编码中的对象不再是每个信源符号本身, 而是每种信源符号在信息流中连续出现的长度。以黑白二值图像为例。图像中每一个扫描行由若干段连续的白像素和连续的黑像素组成, 分别称为白长和黑长。白长和黑长总是交替出现, 这种现象在黑白文件传真更为明显。对于不同长度的白长和黑长, 根据出现的概率不同来分别编成不同长度的码字。在一般的视频信号中也有类式的情况, 若干个相同亮度或色度的像素相连。不仅如此, 人们还常常通过函数变换有意识地构造成片的零值元素, 这时同样可以根据长度编码, 而不必对每个像素单独编码, 从而大大压缩了编码速度。

4、几种压缩技术

4.1 JPEG压缩

JPEG是Joint Photographic Expert G roup的缩写, 主要用于计算机静止图像的压缩, 在用于活动图像时, 其算法仅限于帧内, 便于编辑。采用JPEG标准可以得到不同压缩比的图像, 使图像的质量在得到保证的情况下, 可以从每个像素24bit减到每个像素1bit, 甚至更小。其原理为:在JPEG算法中, 先对图像进行分块处理, 一般把图像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) 。变换后的系数基本上要保持不相关, 要求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。

4.2 JEPG2000压缩

JPEG2000是由ISO/IEC JTCISC29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。其压缩原理及特点是:PEG2000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 (R OI) 的压缩码流, 对压缩的图像数据进行传输、滤波等操作。

4.3 小波变换图像压缩

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Malla t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PEG2000标准。

4.4 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。其原理为:分形压缩主要利用自相似的特点, 通过迭代函数系统 (Iterate d Function System, 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

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

5、结语

图像压缩与编码技术研究了几十年, 取得了很大的成绩, 但还存在着很多不足之处, 值得我们进一步研究和探讨。虽然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, 在今后的研究中, 要与人眼视觉特性相结合。总而言之, 图像压缩与编码技术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。

参考文献

[1]周宁, 汤晓军, 徐维朴.JPEG2000图像压缩标准及其关键算法[J].现代电子技术, 2002, (12) :1-5.

[2]吴永辉, 俞建新.JPEG2000图像压缩算法概述及网络应用前景[J].计算机工程, 2003, 29 (3) :7-10.

[3]A Said, W A Pearlman.A new fast and efficient image codec based on set partitioning in hierarchical?trees[J].IEEE Trans.on Circuits and Systems for Video Tech.1996, 6 (3) :243-250.

篇9：压缩技术实验编码

摘要：以压缩感知理论为基础，将匹配追踪（Matching Pursuit，简称MP）算法运用到图像的压缩编码中.首先，阐述了原子库的构建方法，之后，采用分块感知压缩图像分解方法，降低了分解的运算复杂度，最后，针对传统MP算法编码率不高的问题，利用MP原子能量与位置分布特点，对原子系数和位置参数进行编码，并提出了MP原子编码方法.实验结果表明，采用分块感知压缩图像分解方法，能有效地降低稀疏分解的计算复杂度，其压缩编码方法在保持传统MP图像编码优势的前提下，能有效地提高编码性能和编码率，体现了稀疏分解较传统分解方法的优势.endprint

摘要：以压缩感知理论为基础，将匹配追踪（Matching Pursuit，简称MP）算法运用到图像的压缩编码中.首先，阐述了原子库的构建方法，之后，采用分块感知压缩图像分解方法，降低了分解的运算复杂度，最后，针对传统MP算法编码率不高的问题，利用MP原子能量与位置分布特点，对原子系数和位置参数进行编码，并提出了MP原子编码方法.实验结果表明，采用分块感知压缩图像分解方法，能有效地降低稀疏分解的计算复杂度，其压缩编码方法在保持传统MP图像编码优势的前提下，能有效地提高编码性能和编码率，体现了稀疏分解较传统分解方法的优势.endprint

篇10：压缩机节能技术分析论文

2.1.1吸入压力调整。选择合适的吸入压力能够有效降低压缩机功耗，一般情况下，吸入压力越低，能耗将越大，特别是压缩机一段的吸入压力，因此可适当提高压缩机的吸入压力，在一段吸入中增加高效旋风入口分离器，进一步消除进气管网的阻力，在保证充足处理气量的同时获得更高的吸入压力。

2.1.2压缩机段间压降降低。压缩机段间压降同样也是压缩机功耗的重要原因，为了降低段间压降，可用高效换热器代替级间冷却器，减少不必要的管路设备和弯头，同时改善操作条件，降低冷却器结垢程度。

2.2压缩机结构设计优化

2.2.1三元流叶轮。三元流叶轮是专为气体流动设计的叶轮结构形式，大型压缩机一般采用这种结构形式，现有叶轮也可以通过适当的改造使之具有三元流叶轮的特点，显著改善叶轮的性能。相关理论研究和试运行证明三元流叶轮的使用能够提高叶轮运行效率最高10%左右，对原有压缩机叶轮的改造成本较低，但是能够明显提高设备生产能力，改善经济效益，压缩机的节能性能也将明显提高。

2.2.2叶轮抛光。叶轮的表面粗糙度和轮组损失之间有着直接关系，可通过精铸、精车和打磨抛光的方式提高叶轮表面的光洁度。叶轮抛光的方法有很多，包括喷砂、抛光轮、液体抛光、砂带研抛等，一般根据叶轮实际结构形式和材质选择合适的抛光方案。对于表面积比较大的叶轮可进行砂带振动研抛，而结构复杂、多凹穴、凸台的叶轮可进行液体抛光。

2.2.3压缩机回流量控制。为了避免压缩机在工作中出现喘振问题，压缩机都设置有防喘振控制机构，正常工艺参数下，通过对机组运行参数的监测绘制状态曲线，并根据喘振线计算喘振控制线，从而获得喘振流量控制点，通过和入口流量的比对，控制压缩机回流量，保证压缩机能够获得充足的工作气体。可改造压缩机回流手动控制为自动控制，应用更加精确的防喘振控制系统，降低机组能耗。

2.2.4管路布局的综合优化。为了进一步降低管路内压降，需要对管路布局进行调整，提高线路布局的合理性，可使用压损来评定管路布局方案是否合理，如果入口压力和出口压力之间压差不超过5%，表示压缩机系统管路布局规划比较科学。在管路中，能够造成压损的设备结构件主要有干燥剂、冷却器、控制阀、弯头等，干燥剂、控制阀和冷却器压损可依据压损标准计量，弯头压损近似于8～10倍等径管长压损，通过对压损设备总压损的精确计算，降低管路总压损。除了优化设计，压缩机日常使用和维护保养工作对压缩机节能效果也有着很大影响，日常工作中，要采用科学的控制方式进行压缩机调整，配合预防性维护策略，降低压缩机的故障率，维持压缩机的正常性能，从而将压缩机的节能优势充分发挥出来。

2.3变频调节技术

传统压缩机一般通过控制流量和压力工艺来降低压缩机能耗，达到节能的目的，一般通过阀门节流、旁通回流和排空等方式进行控制，这些调节方式效果显著、操作简单，但是会增加管网损耗和能源浪费，而变频调速技术应用变频器控制压缩机电机转速，改变流量质量，不存在阀门节流损失，从而提高了能源的利用效率。变频调速在压缩机中的应用大幅度提高了压缩机的节能性能，依据流量传感器输出信号来调节压缩机转速，使压缩机能够准确输出现阶段需要的回流量，实现高精度的流量调节，保证压缩机能够安全、高效率的.运行，在节约能源的同时还强化了压缩机的卸载能力，降低了运行噪音，设备磨损更缓慢，而功率因数则得到了明显提高。

2.4集中控制与热回收

很多情况下压缩机都不是单机工作模式，而是很多台同时工作，因此在节能改造中，应用集中控制技术实现多台压缩机的集中控制，成为降低能耗节约能源的有效措施。压缩机开启的台数一般都是固定的，当用气量下降到一定程度，就可以通过集中控制来降低压缩机的工作时间或者转速，用气量继续下降，性能好，功率大的压缩机将停止工作，通过彻底停机来消除卸载状态下的能耗，集中控制来集中调整压缩机的工作状态，从而扩大压缩机的功率范围，同时减少运行压缩机数量，降低能耗。热回收技术的基本思路是，压缩机高温油通过热能回收交换器，将热量传递给冷却水，冷却水加热之后进入保温水桶储存起来，回收压缩机工作热量。热回收技术解决了压缩机自身的散热问题，省却了压缩机的冷却风机设备投入和能耗。在工作中监测压缩机主机排气口温度，超过80℃热回收装置开始工作，保证压缩机不会过热，而余热被转换为了热水，可以用作供暖等其他用途。

3结语

节能是工业生产和日常生活中永恒的主题，压缩机节能技术就是以降低压缩机工作能耗为目的的节能技术，通过压缩机结构设计优化和运行参数调整，配合新节能技术的应用，能够显著提高压缩机的节能性能，降低压缩机工作能耗。

参考文献:

[1]梁政，李双双，田家林，朱小华，梅庆刚，张力文.CNG压缩机节能技术与试验分析[J].天然气工业，，(2).

[2]梁政，李双双，田家林，梅庆钢，张力文.L-12/5-250型压缩机节能改造与效果分析[J].石油矿场机械，2013，(3).

[3]杨昭，谭晶莹，李喜宏，徐晓丽.冷库压缩机变频技术节能原理与经济效益分析[J].压缩机技术，，(5).