数字技术论文篇1
关键词:游戏引擎;数字;媒体技术;专业;课程;建设
在我国科学技术不断发展的今天，计算机网络技术已经深入到人们生产和生活的各个领域，而网络多媒体技术中游戏产业更是迅速的崛起，它作为老少皆宜的一种娱乐项目受到了广大人民的关注，而基于游戏引擎的数字媒体技术专业课程的建设也就成为各大院校的一门必修专业，其课程建设质量的优劣直接关系到大学生们的就业。本文从游戏引擎的角度出发，对数字媒体技术专业课程的建设方案等各个模块进行了深入的分析和研究。
一、基于游戏引擎的数字媒体技术专业的培养目标
随着经济的发展和科技的进步，人们对精神世界的追求也越来越高，开发一款具有娱乐性、知识性和刺激性的游戏项目来满足大家工作之余的生活成为数字媒体技术专业培养的方向，而游戏的创意、画面、故事以及3D效果的呈现，则需要后台技术的支持，而这个强大的后台支持技术就是我们所要探讨的游戏开发核心技术即游戏引擎。因此，在具体的数字媒体技术专业的教学过程当中，专业老师需要加强游戏引擎技术中3D效果、人机交互以及模型处理等等方面的技术内容，让学生们通过掌握游戏引擎的结构形式来达到对游戏引擎设计模式的进一步了解和认识。
二、教学体系的构成分析
要想使游戏达到预期的效果，能够符合大众的口味，在对于教学体系的设计中必须要保证其全面性，不仅要求学生掌握最基本的数据结构、C语言等等专业理论，而且还要学习计算机图形学，诸如程序设计等等。为了增加游戏画面的3D效果，还有必要开设3DmaX，让学生们去学习场景的设计。如果把游戏引擎作为软件的技术部分的话，学习openGL渲染管线将会更有助于他们对课程的理解和吸引，更能为其后序课程的学习打下坚实的基础，而且还能使学生们对程序设计的思想认识变得更加成熟。
三、教学内容的设计
因为在信息化、网络化的大形势下，游戏引擎技术应用已经越来越广泛，所涉及的内容和领域更是越来越多，更因为在学校受教育的时间及课程的安排毕竟十分的有限，只有对教学内容进行不断的优化组合和选择，才能让大家学习到更多的计算机方面的知识，并且在数字媒体专业课程建设的过程中还可以融入一些仿真技术，用虚拟现实的情景来进行案例教学。(一)对游戏引擎的选择。要想让学生学习到真正的编程技能，就必须要加强学生的实践操作能力的培养，这也是引擎选择重要性的体现。因为不论什么样的游戏都需要若干能够起到控制作用的代码。当今的游戏引擎已经在不断的发展中变得更加精炼，它是由多个子系统共同构成的，可以说不论是从建模动画直到光影技术、粒子物效，还是从碰撞检测到网络特性，都由十分专业的编辑工具或者插件来完成。另外，引擎还扮演着一个非常重要的角色，那就是游戏世界环境的营造。因此，只有选择适合的游戏引擎才能为数字媒体技术行业做好更加专业化的服务。(二)课堂教学内容的设计。在进行数字媒体技术专业课堂教学的过程中一定要遵循架构理解为基础、算法讲解为辅助，并且还要加强实践环节的融入，只有这样才能达到游戏引擎数字媒体技术教学的实效性。首先，每一款游戏都会有自己的主体思想，而引擎也是一样，每一款引擎也必然有自己的设计思想和意图，只有让学生们明白了教学内容的架构，才能使课程的讲解变得更具有易懂性。在进行具体模块的讲解时，老师一定要引入例程，可以以例程为引子来绘制场景关系图，达到对各个对象关系及各类之间关系等等的理解，从而更好的掌握数字媒体的新技能。其次，只有不断的提高学生们的自主探究能力，才能调动起他们的学习积极性和主动性，而且在游戏引擎学习及运用的过程中还会遇到各种计算机图形学的算法，比如说:环境纹理映射、四元数理论等等，这些算法非常的复杂，可以用来开发更为高级的程序。老师在具体的算法讲解中可以引导学生去进行源代码的剖析，实现与封装接口的设计，为实现底层图形的开发打下坚实的基础。最后的环节也就是最近来可好的实践环节，因为游戏引擎本身就属于一种实践性非常强的课程，而学生也只有把理论融入到实践中，才能更好的去理解和掌握，也才能将游戏引擎技术与基础知识相结合，并达到进一步的升华。而具体的实践环节不但包括最基础的实践，要针对游戏引擎的各个模块去进行设计和理解，让学生能够通过核心代码去实现各种具体的渲染效果。而且还必须要进行实训项目的实践，只有进行了真正的实训，才能达到理论与实践的融合。因此，在具体的实践过程中，老师必须要注重学生思维能力的培养，要让他们从项目的调研及开发过程中去发现问题、分析问题并且能够运用他们自己所学到的知识去解决问题，也只有通过这样一个自主开发、自主探究的过程总结与分析之后，更能让学生更进一步的加深对游戏引擎设计的认识，达到数字媒体技术专业课程质的飞跃。
四、结语
总而言之，基于游戏引擎的数字媒体技术专业课程是一门内容广泛、实践性强的课程，要想让学生们学到真正的专业技能，就必须要在加强专业教学的同时，将实践性环节渗透其中，并能跟随时代的发展与时俱进，这样才能培养出更加优秀的综合性高端人才。
参考文献:
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数字技术论文篇2
关键词:数字系统；iC；设计
一、数字iC设计方法学
在目前Ci设计中，基于时序驱动的数字Ci设计方法、基于正复用的数字Ci设计方法、基于集成平台进行系统级数字Ci设计方法是当今数字Ci设计比较流行的3种主要设计方法，其中基于正复用的数字Ci设计方法是有效提高Ci设计的关键技术。它能解决当今芯片设计业所面临的一系列挑战:缩短设计周期，提供性能更好、速度更快、成本更加低廉的数字iC芯片。
基于时序驱动的设计方法，无论是HDL描述还是原理图设计，特征都在于以时序优化为目标的着眼于门级电路结构设计，用全新的电路来实现系统功能;这种方法主要适用于完成小规模aSiC的设计。对于规模较大的系统级电路，即使团队合作，要想始终从门级结构去实现优化设计，也很难保证设计周期短、上市时间快的要求。
基于pi复用的数字Ci设计方法，可以满足芯片规模要求越来越大，设计周期要求越来越短的要求，其特征是Ci设计中的正功能模块的复用和组合。采用这种方法设计数字Ci，数字Ci包含了各种正模块的复用，数字Ci的开发可分为模块开发和系统集成配合完成。对正复用技术关注的焦点是，如何进行系统功能的结构划分，如何定义片上总线进行模块互连，应该选择那些功能模块，在定义各个功能模块时如何考虑尽可能多地利用现有正资源而不是重新开发，在功能模块设计时考虑怎样定义才能有利于以后的正复用，如何进行系统验证等。
基于pi复用的数字Ci的设计方法，其主要特征是模块的功能组装，其技术关键在于如下三个方面:一是开发可复用的正软核、硬核;二是怎样做好ip复用，进行功能组装，以满足目标Ci的需要;三是怎样验证完成功能组装的数字Ci是否满足规格定义的功能和时序。
二、典型的数字iC开发流程
典型的数字Ci开发流程主要步骤包含如下24方面的内容:
(1)确定iC规格并做好总体方案设计。
(2)RtL代码编写及准备etshtnehc代码。
(3)对于包含存储单元的设计，在RtL代码编写中插入BiSt(内建自我测试)电路。
(4)功能仿真以验证设计的功能正确。
(5)完成设计综合，生成门级网表。
(6)完成DFt(可测试设计)设计。
(7)在综合工具下完成模块级的静态时序分析及处理。
(8)形式验证。对比综合网表实现的功能与tRL级描述是否一致。
(9)对整个设计进行pre一layout静态时序分析。
(10)把综合时的时间约束传递给版图工具。
(11)采样时序驱动的策略进行初始化nooprlna。内容包括单元分布，生成时钟树
(12)把时钟树送给综合工具并插入到初始综合网表。
(13)形式验证。对比插入时钟树综合网表实现的功能与初始综合网表是否一致。
(14)在步骤(11)准布线后提取估计的延迟信息。
(15)把步骤(14)提取出来的延迟信息反标给综合工具和静态时序分析工具。
(16)静态时序分析。利用准布线后提取出来的估计延时信息。
(17)在综合工具中实现现场时序优化(可选项)。
(18)完成详细的布线工作。
(19)从完成了详细布线的设计中提取详细的延时信息。
(20)把步骤(19)提取出来的延时信息反标给综合工具和静态时序分析工具。
(21)post-layout静态时序分析。
(22)在综合工具中实现现场时序优化(可选项)。
(23)post一alyout网表功能仿真(可选项)。
(24)物理验证后输出设计版图数据给芯片加工厂。
对于任何Ci产品的开发，最初总是从市场获得需求的信息或产品的概念，根据这些概念需求，Ci工程师再逐步完成Ci规格的定义和总体方案的设计。总体方案定义了芯片的功能和模块划分，定义了模块功能和模块之间的时序等内容。在总体方案经过充分讨论或论证后开始Ci产品的开发。Ci的开发阶段包含了设计输入、功能仿真、综合、DFt(可测试设计)、形式验证、静态时序分析、布局布线等内容。而Ci的后端设计包括布局、插入时钟树、布线和物理验证等内容，后端设计一般能在软件中自动完成，如Sie软件就能自动完成布局布线。
三、iC开发过程介绍
iC开发过程包括设计输入、功能仿真、综合、可测试性设计DFt、形式验证、静态时序分析、布局、插入时钟树、布线、物理验证等内容，下面分别进行详细介绍。
设计输入:一般包括图形与文本输入两种格式。文本输入包括采用verilog和vHDL两种硬件描述语言的格式，verliog语言支持多种不同层次的描述，采用硬件描述语言主要得益于采用综合器来提高设计效益;图形输入一般应该支持多层次逻辑图输入，主要应用在一些专门的电路设计中，但是图形输入耗时费力且不方便复用。
功能仿真:功能仿真的目的是为了验证设计功能的正确性和完备性。搭建的测
试环境质量和测试激励的充分性决定了功能仿真的质量和效益，仿真工具也是比较多，而且功能比较齐全。
综合:所谓综合，就是将设计的HDL描述转化为门级网表的过程。综合工具(也可称为编译器)根据时间约束等条件，完成可综合的tRL描述到综合库单元之间的映射，得到一个门级网表等;综合工具可内嵌静态时序分析工具，可以根据综合约束来完成门级网表的时序优化和面积优化。
可测试性设计DFt:目前大多数Ci设计都引入可测试结构设计，一般在电路初步综合后可进行DFt设计。典型的DFt电路包括存储单元的内建自测BiSt电路、扫描链电路和边界扫描电路。BiSt电路是为了测试而设计的专门电路，它可以来自半导体生产厂商，也可以用商用的工具自动产生。扫描链电路一般是用可扫描的寄存器代替一般的寄存器，由于带扫描功能的寄存器的延时与一般的寄存器并不一致，所以在综合工具进行时序分析时最好就能考虑这种“附加”的延迟。边界扫描电路主要用来对电路板上的连接进行测试，也可以把内部扫描链的结果从边界扫描电路引入。
形式验证是一种静态的验证手段，它根据电路结构静态地判断两个设计在功能上是否等价，从而判断一个设计在修改前和修改后其功能是否保持一致。
静态时序分析:静态时序分析是Ci开发流程中非常重要的一环。通过静态时序分析，一方面可以了解到关键路径的信息，分析关键路径的时序;另一方面，还可以了解到电路节点的扇出情况和容性负载的大小。
布局:布局被认为是整个后端流程最关键的一步，布局首先是在满足电路时序要求的条件下得到尽可能小的实现面积，其次布局也是把整个设计划分成多个便于控制的模块。布局的内容包括把单元或宏模块摆放到合适的位置，其目的是为了最大限度地减小连线的RC延迟和布线的寄生电容效应，此外，良好的布局还可以减小芯片面积和降低布线时出现拥赛现象的几率。
插入时钟树:时钟树又称时钟网络，是指位于时钟源和它所有扇出的寄存器时钟输入端之间的BUFFeR驱动逻辑，时钟树通常根据物理布局情况生成。时钟树的插入关键在于如何控制时钟信号延时和时钟信号扭曲，因为较大的延迟对解决电路的保持时间问题不利，较大的时钟扭曲往往增加寄存器锁存不稳定数据的几率。但是时钟信号延迟和时钟信号扭曲问题是对矛盾，如果设计对两者都要求比较严格的话，时钟树的插入往往需要考虑比较多。
布线:布线分为两个阶段完成:预布线和详细布线，预布线时版图工具把整个芯片划分为多个较小的区域，布线器只是估算各个小区域的信号之间最短的连线长度，并以此来计算连线延迟，这个阶段并没有生成真正的版图连线。详细布线阶段，布线器根据预布线的结果和最新的时序约束条件生成真正的版图连线。但是如果预布线的时间比布局运行的时间还要长，这就意味着布局的结果是失败的，这时候就需要重新布局以减少布线的拥赛。
布局布线完成之后，eDa工具根据布局布线的结果产生电路网表，产生真正的互连线延迟数据，这样以前综合工具DC根据线负载模型计算出来的延迟数据与这些互连线延迟数据相比是不够精确的，因此把这些版图提取出来的互连线延迟数据反标给DC重新进行综合优化，如果生成的网表满足了时序、面积及功耗要求后就生成电路版图，电路版图经过验证就可以制成芯片。超级秘书网：
参考文献：
数字技术论文篇3
一、教学体系改革
修改教学大纲和授课计划，缩减“数字电子技术”课程的授课学时，由64学时改为48学时。在教学内容上要紧跟科技发展，结合实际工作需求调整教学内容，保证基础知识讲透彻，减少冗余知识点，摒弃陈旧内容，增加前沿科技，深入浅出的引导学生学习。对本科生教学要注重基本电路原理分析，将简单器件的原理解释清楚。将该课程分解为“数字电子技术”和“数字电子技术实验”两门课，增加实验课时，增加对实验室的建设投入，开放实验室，建立大学生创新实验室，鼓励学生利用实验室自主学习。
二、教学方法改革
1.探究式教学
在理论教学中，注意引导学生主动提出问题、思考问题、解决问题，以增强其对理论知识的理解。首先由老师提出问题，启发学生采用新方法解决问题。例如，由具有逻辑相邻性的最小项相加可以合并为一项，并消去一个不同因子，启发学生是否可以利用图形的方式，使逻辑相邻的最小项在几何位置上也相邻，由此引出卡诺图化简。在CmoS门电路讲解中，可以由普通CmoS反相器输出端直接连接引起的短路问题，引出oD门来解决输出端线与的功能。
2.计算机辅助教学
多媒体辅助教学（Cai）已经成为一种广泛应用的教学方式，在教学中如果能够充分利用多媒体技术，将大大丰富课程的内容、增强其理解性。因此在教学改革中，对ppt进行全面改进，增加电路板、集成芯片等实物照片，对复杂的工作原理和物理现象增加动画演示。在传统ppt教学的基础上，充分利用电路仿真软件multisim对电路工作过程进行模拟仿真。该软件提供了一个丰富强大的元件库及虚拟仪器，可对复杂的电路原理图进行仿真分析。例如，教学过程中，理论分析之后，用该软件对CmoS和ttL门电路进行仿真，通过仿真软件可以测量出门电路各部分原件的电压、电流值，与理论分析相结合，使学生更容易理解CmoS和ttL门电路的基本原理。受到实验设备、经费、课时等条件的影响，理论知识有很大一部分不能在实验课当中得到验证，因此借助multisim软件对数字电路进行仿真，可以提高学生的学习兴趣，增加学生理论与实践相结合的能力。
三、实践教学改革
1.实验教学
实验是工科类专业中非常重要的一个环节，通过亲自动手实验，可以增强学生对理论知识的理解，适当增加实验的趣味性，更容易激发学生的学习兴趣。但在实验教学中发现，很大一部分学生对理论知识掌握不牢固，其实验过程只是机械的按照实验指导书中的步骤进行操作，而并不思考其原理，也不会通过理论分析来判断实验结果的正误。针对这种情况，进行了如下改进：首先要求进行实验预习，提前复习相关理论课程，并通过分析得出实验内容的理论数据。其次在实验之前对实验原理进行讲解，强调实验注意事项。最后在实验结束后进行总结，将理论分析结果与实验结果相对比并分析误差原因。
2课程设计
数字电子技术课程设计是在学生完成《数字电子技术》、《multisim仿真分析》《DXp电路设计》等课程之后，独立完成一个电路系统的设计，例如多路抢答器、电子闹钟的设计等。以往的选题由教师决定，导致部分学生对指定选题没有兴趣，设计积极性不高。我们做了如下改进，由教师对已有固定选题进行难易评估，学生可根据自身能力选择不同难易程度的题目，对于创新性思维活跃、动手能力强的学生，可自主选择题目，由教师对其复杂程度进行控制。选题完成之后，要求学生自主查阅资料，确定设计方案，并通过multisim对电路进行仿真，仿真实现之后，通过DXp绘制电路pCB，完成电路板的制作，最后对电路进行安装和调试，以达到设计要求。
四、考核方式改革
将课程总考核成绩分为三部分：平时成绩占30%、期中考试占10%、期末考试占60%。其中平时成绩分为到课率、作业、课堂提问、课堂笔记几部分。增加平时成绩比重，并细化平时成绩考核内容，更有利用督促学生重视日常学习。传统闭卷考试形式，学生需要识记内容较多、负担较大，很多学生通过死记硬背应付考点，而开卷考试又不适合主干课程的考试。因此我们创新式的改变传统期末考试形式，采用半开卷考试方式。提前要求学生在复习时对重点知识进行归纳，并总结在一张a4纸上，期末考试时允许且仅允许携带该一张a4纸。通过自己完整的归纳总结一遍，学生可以更好地理解所学知识，并在不知不加深了记忆。这种方式在近几次的期末考试中取得较为满意的效果，既可以检查学生掌握知识的水平，也反映出教学中存在的问题，以便在以后的教学中改进。
五、结束语
科技发展越来越需要具有工程技术和创新能力的人才，在课程改革中要紧跟时代的步伐，注重对学生动手能力和创新能力的培养，教师也要不断学习提高自身水平，才能使教学质量不断提高。在教学中逐步引入双语教学，引导学生查阅外文文献资料，与国际接轨。此外，对电子技术兴趣较为浓厚的学生，要组织他们积极参加全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛等。总之，只有不断的改进教学方法，更新教学内容，注重创新能力培养，加强实践教学，才能提高教学质量，培养出社会需要的有用人才。
作者:郑丽媛李如单位:河南科技学院机电学院河南科技学院高等职业技术学院
参考文献：
[1]任希，侯建军，李赵红，路勇，曾涛.研究性教学在“数字电子技术”课程中的探索[J].电气电子教学学报，2010.08
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数字技术论文篇4
作为一种教学方式和教学手段，多媒体图文并茂，具有效率高、信息量大、省时等优势，对其充分利用，可以有效地提高课堂教学效率和保证教学质量。在《数字电子技术》课程教学中，对于抽象、难于理解的内容，教师可以充分利用ppt课件讲解以及图片、动画、视频、音频演示、eDa仿真软件的直观演示等多媒体辅助教学手段，生动形象地呈现所研究对象的复杂变化过程，使学生通过生动形象的直观观察，更好地理解所研究对象的内在规律，对重点、难点及疑点问题理解透彻。如讲授模拟电子系统以及模拟和数字集成系统时，通过学生直观观察和教师必要的讲解，能有效提高课堂效率和学生学习的兴趣，加强学生对模数转换和集成系统有更好的理解。《数字电子技术》课程教学中引入多媒体辅助教学手段能在有限的时间内增加授课的信息量，使教学内容形式丰富、灵活，有利于解决“学时短、内容多”的矛盾。但教师作为多媒体教学的实施者，不能过分依赖多媒体，应该以学生为核心，围绕教学目标，充分将多媒体资源及其它资源共同构成统一的教学资源系统，注重多媒体教学与传统教学相结合，扬长避短，避免出现讲课速度太快、学生跟不上或者讲课沦为用ppt演示文字和图表的单调过程等等。
2巧设教学情境和问题，激发学生学习兴趣，树立自主学习意识
根据教学内容的难易、重点，向学生提出要解决的中心课题，要求他们分析问题情境，探索问题的解决方法。笔者讲授《数字电子技术》中“二值逻辑与基本逻辑运算”时先介绍安全带报警系统，如图2所示，然后引到学生思考“什么是与逻辑”，之后了解与运算之后，发问“如何用与门实现安全带报警系统”。通过巧设问题和情境，激发学生那种强烈的探索欲望，使学生处于一种积极的思维状态。对于教材中比较抽象的概念和原理，在教学中要深入浅出，用形象生动的比喻去帮助学生进行分析理解，提高学习兴趣，激发学习热情。学生沉浸其中，才会学有所思、学有所问、学有所悟、学有所得，才会有新的发现。要想让学生沉浸于学习还得发挥学生的主体作用。凡学生能够自己探索得出的，决不替代，凡学生能独立发现的，决不暗示，尽可能给学生多一点思考的时间。为让学生深刻理解74HC151七段显示译码器三个辅助端即灯测试输入、灭灯输入和锁存使能输入端的功能，笔者让学生根据74HC151的功能表，分析输出有字形时对应的三个辅助输入端信号分别是什么，从而得出结论：灯测试输入端用于检查译码器本身及显示器各段的好坏，灭灯输入端用于将不必要的零熄灭，锁存使能输入端由0跳变到1时，输入码被锁存，输出只取决于锁存器的内容。
3授课要承前启后，注重教学内容的衔接
在教学中关注知识之间的前后联系，了解知识的来龙去脉，可以使我们更好地衔接教学内容之间的关系，形成一个系统的知识链；在这一基础上的教学设计，能促进学生利用迁移、转化的方法来解决问题，能使我们有效合理地进行教学。一方面注意本课程内容的前后衔接，另一方面注意本课程与前后相关课程的衔接。如讲全加器时，可以得出全加和S和进位数Co的表达式，分别如式（1）和式（2）所示。根据式（1）、（2）和已经学习的半加器知识。同时，引导学生将式（1）和式（2）分别变换成如式（3）和式（4）所示的最小项表达式。进而，让学生回忆二进制译码器74HC138重要应用之一，即可以实现给定的组合逻辑函数。最终，在引导下，学生得出如图3（b）所示的电路图，即用已学的74HC138实现全加器的功能。这样学生开阔了思维，加深了对已学知识的理解。有意点拨前后课程中与本课程相关的知识点及其应用，让学生认识到电子技术课程承前启后的重要作用，激发学习的兴趣和热情，提高学习的主动性，树立学好电子技术课程的信心。
4理论联系实际,拓展学生的思维能力
理论教学学生一般感觉枯燥、难学懂。在理论教学的过程中，若能结合具体实验案例，则能给予学生感性认识，提高学习兴趣，进而通过理论学习上升到理性认识，再到实践环节中，验证理论，又可促使学生真正理解理论知识，进一步深化理论。对数字电子技术的掌握更重要的是能够通过电路的学习学到一种思维方式，学会一些分析问题和解决问题的方法。逻辑运算是数字电子技术的基础，让学生理解基本运算是重点也是难点。为此，笔者在讲授或运算时，“入室盗窃检测和报警系统”为例讲解或运算及或门的应用。这样一来，学生易于理解或运算的本质及其应用。教学多结合实际，激励学生不但要具有坚实的理论基础而且应能够灵活综合应用来分析和解决问题。
5重视作业环节
数字技术论文篇5
动画电影的创作，就是将绘画艺术、文学艺术、影视艺术等许多的艺术结合，运用剧本创作的文学思想，采取影视表现手法展示出电影思维，重新构建出对人物造型、场景造型、动物造型等构成元素的创意性思维，创作动画电影作品。成功的动画电影，会非常注重表情达意、画面的设计、风格表现、构图等，基于其构图，就是在作品的原则上使内容更有表现力，画面中的人和物要以什么形式出现，表达什么感彩，这些都是通过动画设计者对灵感及创作技艺的完美诠释。动画电影创作中，对于传统创作手法中，多采取手绘在二维空间完成，但是对于当前动画电影市场来说，也显示出一定的不足，基于3D数字技术，为提升动画电影影院播放效果，不仅为动画创作带来一场革命，同时也创新动画电影创作手法，大大提高动画电影的制作水平。
2动画电影创作中的3D数字技术
2.1动画前期制作
3D数字技术的出现，给人最多的是视觉的震撼，导演能熟练运用数字技术，更加精彩的再现动画电影场景。例如，针对动画电影《疯狂原始人》中，应用3D数字技术，不论是人物造型还是场景设置，都是利用电脑平台，采取3D数字技术对其进行建模制作的，不仅使动画电影达到非常自然逼真的播放效果，同时也丰富了动画设计，使得动画电影创作更接近生活[3]。基于强大的3D数字技术，不仅开始对电影的人物真实性提出更高的需求，同时在动画电影的造型、构图、配色上，也要求可以有真实的观影效果。
2.2动画影院播放
在动画电影创作中，3D技术可以更好的深化主题，且动画创作中，还会按照音乐与影片之间的联系关系，采取3D数字技术描绘场景，有效渲染动画电影气氛，以音画同步式的配乐形式，在3D数字技术描绘场景中，很好的感染观众情绪，使观众对于动画电影的视觉感官得到提升，3D数字技术使得动画电影表现的感情不再孤立，更能够深化提升动画电影画面氛围。
33D数字艺术对动画电影创作的影响
3.1提升观众的观影体验
动画电影创作中，应用3D数字技术，再应用透镜组合，调节画面转换效果，采用精密机械式调节方式，使得动画电影创作发生技术上的改革。故此，在动画电影的创作中，更加注重动画的表现力与场景的真实效果，纵观每部动画电影，在其创作中，多具有奇幻、炫酷的3D场景，并且更是通过3D数字技术，深化与烘托动画电影中的人物与情节，有效填补动画电影场景之间的空白间隔，还很好的发挥一定的叙事功能，扩大动画电影的创作空间。同时，动画电影创作中，追求与3D技术的融合，采取3D技术创作动画电影，如在《龙骑侠3D》中，采用了3D数字技术进行动画播放，可以提升动画的震撼场面，基于3D影院转换设备的支撑，更是可以精彩再现动画中激烈的战斗镜头，塑造主人公坚强勇敢的正面形象，且延续了励志冒险的主题内容，增添了故事的趣味性和可看性，采用“控制景深，调节速率，善用颜色”手段，保证立体效果基础上，为观众带来极度震撼和华丽的视觉体验。3D数字技术，不仅会影响动画电影观众的心理，也会影响其视觉感官，深化动画电影的主题[4]。在动画电影中，通过3D数字技术，不仅可以抒发影片中人物的情感，还可以渲染场景以及刻画电影人物的性格，引导暗示观众在观看影片时的情绪，这是其他动画电影语言所无法代替的。
3.2丰富动画电影播放色彩
色彩在动画电影作品创作中，可以赋予作品以艺术基调，直接关系到动画电影作品的成功。动画电影创作中，应用3D数字技术，提升动画电影播放精度，有效调控电影画面色彩，给观众带来更好的观影体验。采用了光回收系统，分光路不同光转换系统、pLC电气精准控制系统的组合，达到提高3D转换设备的整体光效值和对比度值。其中光回收系统，采用同一束光在经过特制光学原件后进行分光，并对原本的一束不可用光进行回收重新转换，在分光路不同光转换系统中，对光回收系统中分光产生的两束光分别进行机械式和液晶式的调制，达到两束光的光学同步投影，在pLC电气精准控制系统中，采用pLC对整个电气运行系统进行控制，保证控制精度。应用3D数字技术，将DLp放映机放出来的画面进行转换分离，使左右眼图像光束分别具有不同的偏振特性，观众再佩戴上对应的偏振眼镜，就可以使左右眼看到对应的画面，从而在观众的大脑中合成出立体画面。目前市面上使用的3D转换系统主要有主动式和被动式两种。动画电影创作中，应用3D数字技术，通过修改材料的配方，使得数字放映机透射出的画面颜色损失最小，从而具有较好的色彩还原性。播放方面应用主动式设备，根据3D数字技术特征，主要依靠色彩原理实现了对光的转换，从而使左右眼画面分开交替显示。应用3D数字技术，对于动画电影播放中的被动式设备，则主要依靠光学偏振片完成了对光的转换。主动式设备由于转换效果不彻底、重影严重、色彩饱和度差及转换后画面亮度太低而被市场逐步淘汰。在被动式设备中又分为两类，机械偏振式和液晶偏振式。机械偏振式主要通过偏振调制器（主要材料偏振膜片）被伺服电机带动高速旋转来实现高帧率的左右眼画面分离并交替显示，从而达到3D转换的目的。而液晶偏振式则是通过液晶分子对电压趋向性的快速反应来实现3D转换目的。3D数字技术的出现，提升了动画电影后期创作水平。
3.3优化动画电影播放效果
在3D动画电影的播放中，当显示器在显示左眼画面时，右眼镜片应该是全黑的，若是快门式眼镜开关周期与显示器刷新周期没准同步，会导致漏镜片的鬼影的出现，影响人们观看3D电影的效果。故此，在3D动画电影创作中，应用面向影院的3D转换设备，强化对此问题的重视，不论是3D动画电影的内倾角，还是平行光轴，以及外倾角，强化其3D动画电影的播放效果，提高左右画面的重合度，使人们观看3D动画电影时的视野更开阔。3D数字技术的应用，使观众能毫无阻碍地通向导演构思，通过3D技术，让观众站在原地就可以看到更为广阔的世界。动画电影创作中，更加关注播放效果，故此，拟采用组合透镜的方式对光程差进行调节，首先通过整个机械系统和光学系统，精确计算出两路光的光程差，然后根据光程差设计组合透镜的相关参数，但是通常由于机械系统的机械加工进度等误差，这些微观的误差会在光学系统中做宏观的表现，所以需要在设计完成后通过反复的实验进一步确认。就如对于动画电影《豚鼠特工队》之中，不管是简单模型的创作，还是对于动画中豚鼠形象的创作，总是秉持人们的立体视觉体验，结合3D数字技术，进行活动跟踪，对指定地区举行活动的跟踪阐发，有效应用3D数字技术，并主动创建出主要的动画帧，将3D数字技术得到的跟踪结果，应用到动画电影创作之中，用实体任务动作标记动画人物的行动，使用计算机设计动画人物行为，使得动画电影的效果更加逼真。动画电影创作中，应用3D技术，产生积极的影响。
3.4促使动画电影创作向3D发展
基于3D数字技术的动画电影，带给人更多的新奇感，特别是在影院播放中，基于3D数字技术的支持，不仅提升动画电影的逼真效果。同时震撼观众心灵，呈现出美丽且动人的画面，给人的心理上产生巨大感触，增加人们在视觉上的认知度。动画电影创作中，也开始构建更具想象力的场景，动画电影创作也开始走向3D技术方向。并且在动画电影中可以应用3D数字转换技术，将动画电影虚拟在人的眼前，使人们产生更加真实的观影体验。例如，对于动画电影《大闹天宫》，该片应用3D数字技术，不仅制造的动画电影色彩浓重，动画人物造型奇异，动画的场面也是十分的雄伟壮丽，赋予动画形象鲜明的人格特征，使得动画电影的情节跌宕有致，将孙悟空这一中国式的神话英雄，生动地再现于银幕；3D数字技术版的《大闹天宫》，保留了中国传统的艺术风格，同时节奏更加紧凑，并且配合3D数字效果，更是在片中设计了几十个镜头，做出“冲出银幕”的效果处理，突出地表现孙悟空机智乐观、大胆反抗神权的无畏精神，不仅满足观众立体观影感，同时也唤起观众对中国传统动画作品的热爱。在动画电影创作中，还需结合动画电影播放效果考虑，因为当前3D技术在电影行业中已经广泛应用，不仅在动画电影播放中做出一定的改进，还采取先进技术，使得动画电影的画面更加精细，色彩也更加丰富，更能提高动画电影制作水准，有效提升观众喜爱度，做出巨大技术上的提升，有效提高观众对动画电影的观影体验。例如在动画电影《怪物史瑞克》中，就采取3D数字技术，设计出其主要的故事人物形象，“怪物”史瑞克不仅是可爱的绿色怪物，同时也是极富正义感的故事人物，他在动画电影中的神态、动作、语言以及周围的场景，美化动画电影的影院播放水平，使人们可以接受这样的动画形象，通过3D数字转换播放设备，使史瑞克更加真实。
4结束语
数字技术论文篇6
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。
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).
数字技术论文篇7
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。
参考文献：
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数字技术论文篇8
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[3]。
2.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。
3.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。
4.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。
5.结语
数字技术论文篇9
关键词：数字化艺术教育创新教育
电脑的普及与互联网的应用将人类社会推进到了信息时代，全球经济一体化的到来和数字化生存方式的出现必将冲击到设计艺术领域。随着计算机、数码相机、数码摄像机等数字化设备在艺术教育领域中被广泛应用，以计算机为核心，运用多种数字化技术手段驾驭艺术表现形式的新型教学模式应运而生。它给我们的设计理念、设计方式带来巨大的革命。海德格尔指出：“倘若我们沉思，我们就要追问现代的世界图像。”数字化技术使人类对世界的把握已经突破语言的抽象概括而更为直观、更为图像化了。体现高科技的数字化艺术手段，将感性的认识理念用严密的数学方法组织起来，并对美术设计要素进行理性化控制的数字化艺术教育必将给人们带来新的观念、新的思维，以及新的设计思想。
一、数字化发展的必然与现状
现代数字化技术所提供的产品使我们的生活以前所未有的真实图像面目呈现在人们面前。首先是信息载体的数字化，书籍印刷，作为几百年来最主要的信息载体，将逐渐被比特运算的方式所取代，即实现知识的数字化。这种变革使知识可以以更简单的方式传播，以更大的容量存取，以更低廉的成本让人们获取知识。信息技术不仅可以实现文字、图像、声音的数字化，还可将人类世界的一切物质以数字化的形式表示。其次，通信方式的数字化使信息能够突破国界、文化及时空的限制而任意传播，互联网的开通使世界变为一个地球村。数字化的进程已经在我们面前展开，而这势必导致人类的一切文明都必须转化成批量的资讯信息。只有这样才能通过各种新的数字媒体，以数字方式传输。甚至可以这样说，任何不能转化输送的事物都将面临被淘汰的危险。而作为一名教育者，更应该具备将知识转化为电脑语言的能力，并为人类几千年来沿袭的教育加入新的概念及内涵。
二、数字化带来的影响
从设计工具的变革到新的设计形态的产生，数字媒体的作用已日趋显著，它使设计艺术的发展进入了一个全新的领域。数字媒介的应用给艺术设计教育带来的影响具体表现在以下几个层面。
1．高效的数字化技术工具
设计教育从美术教育中衍生而来，在传统教学中，从概念构思到图形设计或实体建模分成多个层次和阶段，学生的设计水平相应逐步提高。设计学习是在一定的绘画基础、绘画技能及在掌握了有关工具和材料的前提下进行的。在数字化时代，电脑的出现则大大改变了传统的学习行为，大量的手工绘画、制图及模型工具转变为计算机图形设计、制图及建模系统。电脑还替代了学生有关重复计算和公式化、格式化、优化选择等大部分的理性工作,从而使设计的速度大大提高,使学生集中精力更多地致力于概念分析、创意构思、选择评价等方面。当一个构思成熟后就可交由计算机去修饰、扩展、强化或试验。专业化的电脑软件具有准确方便的参数化、变量化的功能，在设计中只要随时存储变化的结果，就能随时回到设计创造过程中的任何一点，对以前的步骤进行修改并反复调试。
2．新的造型语言及表达方式的出现
计算机对设计最直接的贡献是带来了新的造型语言及表达方式，计算机构造物体的方式及图像处理上的特点，使计算机创作的作品表现出了新的风格，开辟了设计传达的新领域。传统的手绘技法与电脑设计是两种不同的语言形式，它们有本质的区别。运用虚拟的概念而非物质实体进行设计表现，是设计表现领域的一个极为重大的变革。在平面设计中，由于扫描仪及数码相机的出现，使设计者能直接地输入真实图像，通过二维或三维技术的辅助，就能模拟出逼真的虚幻世界。在立体设计中，计算机三维建模及渲染技术使设计师在观察物体时，它能表现出物体的各个侧面及细部，同时也能在空间的视点中对形体进行构筑和修改。艺术设计语言与网页设计语言结合，融入了互动语言和数字符号。新技术的应用开辟了设计传达的新领域，创造出新的美学形态和设计形态。
3．多学科的交融与新学科的兴起
人类进入数字化时代，自然科学、社会科学、人文科学三大领域的分界越来越模糊，学科交叉性发展、研究已成为高校教学与科研的重要内容。一方面，有些专业出现综合、合并,甚至消失的现象；另一方面，各种交叉、综合学科大量出现。
设计师必须掌握日新月异的电脑硬件和软件，灵活把握视觉新语言的表达。这就促使当今的艺术教育必然要融入新的理念，构筑新的教学体系——数码艺术教学。数码图形基础、internet资源及传播应用、网页设计、三维动画、多媒体技术、数码影像处理等都被纳入艺术设计教学中。目前，艺术教育先进的国家已经将艺术设计的教育重心转向多媒体设计,设立了新的专业——传媒艺术设计专业、数码电影特技专业、数码游戏设计专业等。
4．信息交流和资源共享
电脑实现了设计数据的储存及再利用。各种设计素材、设计草图、效果图、制图、图形艺术、模型等资料都可以以数据来储存,并且可以方便地检索。集通讯网络、计算机、数据库为一体的电子信息交换系统网络的出现和远程传输技术的发展，使交流的发生不必受到时间和空间的限制。国际互联网络也拓展了艺术设计的存在空间，使艺术设计走向了更广泛的数字化，让受教育者轻易地接触大量艺术设计资讯，有利于学生形成开阔的、前瞻性的视野。5．对传统教学方式的冲击
在传统的艺术设计教学中，学生的思维过程，受限于繁杂重复的技能示范过程，而限制了设计过程中的偶然性、多变性。在现代计算机技术进入课堂后，直观丰富的表现方法以及全方位、跨时空的思维方式，让设计的翅膀摆脱了美术基础的制约，简单的操作过程可产生多样性的结果，这才是现代艺术设计教学的核心。
互动式教学更是改变了以往单向线性的教学模式，它打破了时空的限制，并最大限度地支持个性的发展。另外虚拟现实技术，可以帮助我们开设一直感到有必要却没有能力和条件开设的课程。网上通讯可以排除时空及人为因素的限制，使教师和学生能在全球范围内检索信息，开展教学活动和学术交流。教师的教学也从“主讲者”转变为学生学习活动的设计者和辅导者。学生的地位也转变为有机会参与教学、参与操作、发现知识、掌握知识的主动地位。只有完成这几种转变，才能适应数字时代对设计教育提出的要求。
三、艺术教育创新与数字化教学
在数字化离我们越来越近的今天，高校艺术教育如何培养高素质的综合性美术人才这个问题，不可避免地摆在了我们的面前。在数字化时代，人们凭借网络可更快地更新艺术观念，更快地创作艺术品，更快地把艺术运用到各个领域。在美术人才的培养上，将从传统的、单一的某一画种或艺术风格的临摹、复制式的教育，发展成为传统手法与电脑数字技术综合的艺术人才培养模式，这将对现存的传统艺术教育产生巨大的冲击。在数字化时代，要培养高素质创新人才，必须强调培养方式的创新。
虽然数字化教学手段已经深入到教学工作的每一个方面，但是在艺术设计教育中，围绕数字化的教学与学习会不会使教师和学生的实际动手能力逐步降低的问题，一直存在争议。笔者认为，学生实际动手能力降低问题确实存在，但这一问题不能看作是现代数字技术的发展负面结果。一方面，学生实际动手能力降低是社会问题，是社会分配不合理与传统价值取向等各种深层次矛盾反映在大众教育观念中的结果。因此我们必须在积极发展现代教育技术的同时，重视实际动手能力的培养。另一方面，传统观念中的动手能力并非都是有价值的能力。就像现代绣花工人只需了解绣花的原理、针法，而无需学会手工绣花一样，科技进步总会使一些旧的技能失去意义，进而产生新的技能，使知识与技能达到新的平衡。
此外，数字化技术不仅为艺术类学生提供了更广阔的发挥空间，也给理工科学生插上了艺术创新的翅膀，使设计艺术学科更加显示其艺术学和工学的边缘学科优点。笔者所在院校近几年，已经有部分专业将理工科学生与艺术生同时招收、对照培养，工科生与艺术生的界限变得模糊，美术基础已经不是阻止工科学生从事设计工作的障碍。
结语
我们面对的是崭新的数字化时代，它对我们的冲击可能会改变我们的文化形象，而我们的艺术设计教育也会因此而发生翻天覆地的变化。电脑的应用和网络技术的发展带来了高效的数字技术工具，带来了新的造型语言及表达方式，开辟了新兴的交叉学科，给教学方法的不断创新带来了动力。在数字化时代，我们必须强调创新教育，才能造就一批掌握视觉设计、互联网及多媒体设计，具有创意潜能，能牢牢把握艺术创新和设计未来的专门人才，这是艺术设计教育者的职责。
参考文献：
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数字技术论文篇10
本文作者：孙旭彬李峥工作单位：平煤股份十三矿
windows正逐渐成为事实上的工控标准平台。在工业电气自动化领域中，基于微软技术开发的windowsnt及Ce平台（包括ie）逐步成为了一种标准与规范。当前，计算机网络在企业管理领域及其他领域中都得到了广泛的使用，而且取得了非常良好的效果。在工业电气自动化领域中，利用计算机技术作为依托的图形化控制界面也成为了一种主流，主要在于计算机网络中的图形化控制界面能够直观反映信息并且操作也十分简便，集成度也非常高。因此，基于windows为依托的工业电气自动化控制平台已经逐渐被大家认可与使用，它的操作简便与维护便利，使得办公平台能轻松集成，并且扩展性很强。现场总线与分布式控制系统的应用。现场总线属于一种高度数字化的串行通讯总线，主要负责的是自动化系统与智能设备间的连接，此外还能实现数据间的双向传输。利用现场总线技术，可以把现场的输入/输入站的智能化仪表及低压断路器与中央控制室的计算机进行连接，而控制人员即使未能亲临现场，只要在中央控制室也可以收到现场信息反馈，及时对现场的情况提出建议与意见，或下达命令。数字技术在电器工业自动化中的渗透及前景。由于当前市场的需求越来越大，使得数字技术和电器工业自动化的融合变得更加迅速，加上数字化的电子商务不断崛起与发展，进一步促进了两者的融合。两者的融合推动了自动化技术的重大变革，从目前来看，数字技术渗透到工业电气自动化领域主要有以下两个方面的表现：从管理层自上而下的渗透：对于企业的管理层而言，其必须随时了解与掌握企业的生产过程与状况，在这里便要求业务的处理系统需将数据进行必要的即时存取。数字技术已经融入企业所用电气自动化设备中：从目前来看，很多企业所使用的自动控制产品几乎都有数字技术的影子，其中较为普遍的便是执行器与传感器，此外局域网与广域网在工业电子自动化中的使用空间也越来越广泛。根据计算机网络技术，企业的相关领导或管理便可以利用网络进行人事及财务的了解与掌握，并能及时给予建议或指导。根据当前的发展趋势及科学技术的发展来看，在未来的工业电气自动化中，我们还能充分利用虚拟现实处理技术开发出更为实用的图形化与人机互动界面控制系统。
从实践经验来看，数字技术确实给了工业电气自动化很大的帮助，促进工业的发展与壮大，可是数字技术兴起时间很短，加之还存在不成熟，因此在工业电气自动化使用时依然存在着缺陷。比如，目前的数字化技术缺乏一个统一的标准，而且缺乏一定的高素质技术人员，此外数字技术的智能化程度很低等。因此，对于数字化在工业电气自动化中的应用而言，还应在使用的基础上进行创新。GooSe虚端子概念的辅助运用。传统的二次回路存在着一定的缺陷，但是GooSe虚端子概念的提出及其实际的应用表明：改良后的二次回路，不仅更易理解，而且工程调试更加方便。GooSe虚端子的辅助应用是数字技术在设计与装置上的一次伟大革命，为数字技术的完善提供了一大保障。目前，已经将GooSe技术推广到了电气设备的测控装置、保护装置以及智能终端间的信息交互中，其工作原理为通过对全站的线路、开关、母线等加以控制，以此实现跳合闸的功能，进而保护测控遥控装置，并且也能更好地使用联闭锁的间隔层。目前，经过了大量实践使用之后，GooSe网络已经逐步取代了传统下二次回路，从而实现了信号管理、温度测试及档位调节的便捷操控。此外，加之mmS网与之配合，使得结构更加清晰，层次也更加分明，并能集中相关的接口组屏，有效实现组合配网与主机之间的通信管理，进而保护跳闸与侧遥控及联闭锁。将智能终端引入，实现就地化安装。如前所述，如采用双重配置网下的智能化终端与间隔层，在进行数据的采集时，便可以很好的应用光缆进行数据传输和连接，从而更加便捷与迅速。其中，对于第一层的配置而言，主要是为了上传相关现场数据，也有保护跳闸的作用；而第二层的作用主要在于保护跳闸。在工业自动化控制中使用双重保险的方式，能最大化地降低危险，从而实现自动化控制的可靠。因此，在大部分的企业中，为了更好的连接eRp系统与meS系统，办公往往使用的通讯标准为tCp/ip协议，这样便能很好地提升计算机的自动化，同时也使得基于计算机的管理平台和自动控制系统之间能够更好地连接。加强程序化的操作理念。以往的数字化技术在工业电气自动化管理中，当调度命令下达之前，需要先存下审核后的票据，等到实际操作，还需要进行人工干预界面的设置，然后才能对闸刀与开关等设备进行确认设计，最后完善应用功能，不断模拟预演，才可以实现自动化的管理。虽然这种方式可以不用工作人员在场，只需要在网络上进行操作，但是它依然有着一定的局限。随着我国工业电气自动化发展愈加完善，加之开放化、信息化的发展与壮大，若与时俱进不断完善，相信终有一天可以克服几乎所有的缺陷。在这以后，数字技术中的信息化处理更加综合，能与网络技术完全结合，彻底实现全面化与自动化的管控和工作；开放化则指的是在同外界的连接上，能够实现内外部网络的协调一致，使得指示与处理更加准确、科学、合理，确保数字处理的精确度。两者共同作用，相互协作，但互不影响，从而更好地服务于工业电气自动化。结束语数字技术在工业电气自动化中的应用越来越普遍，虽然得到了一定的成效，但某些缺陷也逐渐突出，这就需要进行必要的改进与完善。相信随着这种发展趋势，加之相关科研人员的不断改进与创新，数字技术在工业电气自动化中的应用会更加完善。