本文结合作者《信息论与编码》课程多年的教学经历就教学中如何让学生真正领会"信息论与编码"所涉及的主要问题，包括该课程所涉及的主要内容及各部分内容如何讲授给出了自己的见解。
1概述
"信息论与编码"是电子信息工程专业或相近专业开设的课程，之所以开设该课程，是因为该课程设计的编码技术已普遍应用于无线移动通信和计算机网络通信中。专业技术人员在研发工作中经常用到该技术。本文从该课程的教学中同学们经常提出而且相关的专业书籍并没有完整分析的几个基本问题出发，用最基本的理论（有些甚至是初高中的）基本理论进行分析和推理，期望通过该课程（及其它课程的教学），让同学们能够用已了解和掌握的基本理论、知识来分析问题和解决问题，待知识积累到一定程度和了解该领域在全世界的发展情况以后，可以从更长远的角度提出更加高深的问题，促进信息科学的发展。
2"信息论与编码"教学中需关注的问题
2.1"信息论与编码"到底解决什么问题。
"信息论与编码"是电信工程及相关专业中难度最高的几门课程之一，授课时首先需要让同学们明确"信息论与编码"能够解决什么问题。这是所有同学此前并不知晓且真正关心的问题，甚至现在国内有些排名靠前的高校，有的开设了该课程，后来又取消；或者有的在教学大纲中对学生的要求仅仅是掌握熵等基本概念。教学中经常出现的问题是，同学们都说学过熵的概念，但迄今为止，在我的教学中，讲授该课程之前，没有一个本科学生能够真正解释熵的含义。
对于本科生、硕士研究生甚至博士研究生的培养中，"信息论与编码"的重点应放在编码上。信息论实际上是存在性定理的证明，对本科生、硕士研究生来说，难度很大。而编码技术（实际上是寻求解决问题的具体途径和方法）的入门或者钻研深一点其实并不难。
上面谈到的编码问题真正要解决的是通信中的两个关键问题：有效性问题和可靠性问题。通信中有效性问题的解决方法是信息压缩，即信源编码；可靠性问题的解决措施是提供冗余信息，即信道编码。即，通信中的有效性问题和可靠性问题分别通过信源编码和信道编码来实现。从上面的介绍可以看出，有效性和可靠性的解决其实是一对矛盾。信息论与编码的核心就是解决这两个问题。传统的固话通信强调的是有效性的解决，而目前广为流行的无线移动通信中的语音业务和数据业务需要同时解决这两个问题：语音业务需要信道编码的原因是恶劣的通信环境；数据业务需要信道编码则源自数据可靠传输的基本技术指标。
2.2通信中的有效性问题
从概念上讲，同学们都会逐渐接受通信有效性问题的重要性。需要让同学们明确的是：
如今的有效性问题与传统通信的有效性问题完全不一样。传统通信中实现有效性的措施基本上指的是PCM，即模拟语音信号的数字化技术。而如今数字化技术的迅速发展导致无线移动通信的业务、宽带数据业务都远远超过固话业务，由此派生出的通信有效性的如下几种解决措施：一是无线移动通信中的语音编码问题；一是视频通信中的图像编码；另一个是数字信号的压缩编码。
授课时需要明确的是：移动通行中的语言数字化技术完全不同于PCM，PCM的性能虽然很好，但不能应用在无线移动通信中，理由是无线移动通信的宽带有限。因而将参量编码与PCM的波形编码结合起来用于无线移动通信，既克服了参量编码速率低但质量差的特点，又折衷了PCM质量好但速率高的特点。头像编码的过程类同PCM，只是遵循基色编码字理。
数字信号压缩编码最显著的例子是Huffman编码。显然有众多的参考文献分析介绍Huffman编码，并且给出看似很容易接受的实例，但这些文献大都基本上采用的是每次将两个概率压缩一次，没有介绍编码的根本法则，即，到底将多少概率压缩为一个概率，而实际上由于同学们不清楚到底有多少个概率压缩后仍编码为同等长度，因而在Huffman编码的教学中，应强调多少个概率压缩为一个概率的原则。
2.3通信中的可靠性问题
上面已经谈到过通信中的可靠性与有效性是一对矛盾，具体体现在：有效性的解决措施是去除冗余信息，而可靠性则是通过在信息中附加冗余信息，对信息传输过程中产生的差错予以纠正。对可靠性问题的解决由于难度很大，本科生基本上只限于入门和了解。
首先要搞清楚的是信道码的分类问题，即，分为分组码和卷积码。二者间最根本的差别取决于冗余信息的产生是否只与本时段的信息有关。分组码技术较多，同时也较卷积码容易实现，最常见的是汉明码，信道码的几乎所有文献中都要谈到汉明码。传统的分组码译码方式是最大似然译码。实用的分组码技术是BCH和RS码，因为其纠错能力优于汉明码。至于卷积码较分组码性能更优，但码率明显偏低，如用于2G、3G的卷积码的码率均为1∕2、1∕3，明显低于分组码。卷积码的应用源于Viterbi提出了较易工程实现的算法Viterbi算法。
1993年来，Turbo码和LDPC码迅速发展起来。从本质上说，Turbo是卷积码的延伸和发展；LDPC本质上是分组码。但Turbo码和LDPC码采用了提高精确度的迭代译码。迭代译码影响了卷积码，使得卷积码实现时也采用了迭代算法。本科生完全掌握上述概念难度很大。针对信道编码应用广的特点，可由浅入深地向同学们介绍分组码的编码、译码和卷积码的编译码对有志于从事信道编码研究工作的学生是必要的。
密码技术作为一种保护通信秘密的手段和方法，已经有几千年的历史。自从人类文明诞生以来，密码的技术方法就随之而来。密码学不仅本身涉及到秘密性，就其本身的发展过程也说，也是非常神秘的。因为保密的需要，要隐蔽于秘密之中，它就是一门秘密的科学。第二次世界大战后，美、苏、英等几个密码大国的专业密码学家因为国家军事、政治的需要，不仅要隐姓埋名，而且发表著作时还要接受严格的审查，当时公开出版的文献更本无法全面反映这门科学的真实状况。
纵观密码技术的发展历程，大体可以将其分为三个阶段，即古典加密方法，古典密码体制和现代密码体制。
古典加密方法通常是指那些通过某些原始的约定，将需要表达的信息限制在一定范围内。比如古代的离合诗技术、倒读隐语、语言隐写技术，还有漏格方法和俚语黑话等。这些方法已经体现了密码编码学中代替和换位的基本思想。
古典密码体制是在有线与无线通信技术产生后逐步兴起的，特别在军事斗争中，秘密的无线通信就显得格外重要。古典密码体制的典型例子有CASER加密体制和PLAYFAIR加密体制，其主要方法就是利用文字的代替和换位，有时还运用某些简单的数学运算。随着高速、大容量和自动化保密通信的要求，出现了机械与电路相结合的转轮加密设备，古典密码体制也就退出了历史舞台。
二战以后，密码技术迅速与计算机技术密切结合，无论是其算法还是应用对象均与计算机、现代通信技术紧密结合。现代密码学不仅与计算机科学密不可分，还与统计学、组合数学、信息论、以及随机过程等各学科关系密切。特别是在1976年， Diffie和Hellman发表了《密码学的新方向》一文，开辟了公钥密码算法的崭新领域。从此，密码技术揭开了神秘的面纱，真正成为公开讨论的话题。密码技术的应用领域也逐步由政府和军事扩展到民间，在企业、新闻、商业、金融乃至社会生活的各个方面得到广泛应用。从此，密码技术的发展进入了一个空前繁荣的时代，各种加密思想和方法不断涌现。
Diffie和Hellman的《密码学的新方向》一文奠定了公钥密码算法的基础。公钥密码算法的概念在密码技术的发展史上具有划时代意义。公钥密码算法又称非对称密钥算法、双钥密码算法。在公钥密码算法中，公钥可以公开，密钥必须保密。加密算法和解密算法也都是公开的。虽然密钥是由公钥决定的，但却不能根据公钥计算出密钥。
公钥密码算法出现后，只有两种类型的公钥系统密码算法是安全实用的，即基于大整数困难分解问题的密码算法和基于离散对数困难问题的密码算法。基于大整数困难分解问题的公钥密码算法有RSA, Rabin，LUC算法及其推广，二次剩余算法等。
RSA体制最初是由美国麻理工的Riverst，Shamir和Adleman于1978年提出的。RSA算法能抵抗所有的密码攻击，但其理论基础非常简单。RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密公钥。RSA算法的安全性取决于素数乘积的安全，素数乘积被分解成功，该密码算法便被破译。即破译RSA的难度不超过大整数的分解，但我们不能证明破译RSA和分解大整数是等价的。作为对RSA算法制的一种修正，M.O.Rabin于1979年提出了一种变形的RSA算法，称之为Rabin算法，可证明它的安全性等价于大整数因子分解问题。目前，由于计算机分解大整数的能力越来增强，目前一般使用1024的模长，未来几年里可能要被迫选择2048的模长。但由此带来的问题是系统更复杂，计算速度更慢。
由于RSA体制比较简单和成熟，目前RSA体制已经作为一种标准被广泛使用，比如现流行的PGP就是将RSA作为传送会话密钥和数字签名的标准算法。
基于离散对数困难问题的密码体制主要包括基于有限域的乘法群上的离散对数问题的ElGamal体制和基于椭圆曲线离散对数的椭圆曲线密码体制（ECC），以及近来Lenstra等人提出的XTR群的离散对数问题的XTR公钥体制。
前文已经说过，为保证RSA算法的安全性，RSA的密钥长度需要一再增大，使得它的运算负担越来越大。相比之下，椭圆曲线密码体制（ECC）可用短得多密钥获得同样的安全性。该体制，由Koblitz和Miller于20世纪80年代中期分别提出。ECC的安全性只与椭圆曲线本身有关系，基于椭圆的离散对数问题比一般的基于整数的离散对数问题和整数分解问题更加困难。ECC由于其自身的安全性高，密钥量小，较好的灵活性，得以广泛应用。目前，ECC已经被IEEE公钥密码标准P1363采用。
近年来，我国在密码技术的理论和应用等方面已经取得了一些成绩，在一些领域已经达到世界先进水平。但研究的深度、广度和可持续发展性都与国际水平还有差距，新理论、新观点和新方法还不够多，在很多方面都有待于进一步加强。
新技术的应用和计算能力的提升必将对密码学带来巨大的挑战，密码技术的研究必须顺应时代的要求。综观全局，密码技术的发展呈现出以下四大趋势：
（1）密码的标准化趋势。密码标准是密码理论与技术发展的结晶和原动力，像AES、NESSE、eSTREAM和SHA3等计划都大大推动了密码学的研究。
（2）密码的公理化趋势。追求算法的可证明安全性是目前的时尚，密码协议的形式化分析方法、可证明安全性理论、安全多方计算理论和零知识证明协议等仍将是密码协议研究的主流方向。
（3）面向社会应用的实用化趋势。电子政务和电子商务的大力发展给密码技术的实际应用带来了机遇和挑战。生物特征密码技术是现在的一个研究热点，由于应用的需要，它也将是未来的一个发展方向。轻量级密码技术（适度安全的密码技术）的研究已成为当前很受关注的一个方向。
（4）面向新技术发展的适应性趋势。量子密码、DNA密码等可以应对新的计算能力和新的计算模式带来的巨大挑战；随着网络技术的广泛普及和深度应用，密码技术的研究也呈现出网络化、分布式发展趋势，并诱发新技术和应用模式的出现。
具体来讲，密码技术的发展趋势呈现出以下几个特点：
（1）后量子时代的密码或量子免疫的密码是公钥密码研究的一个重要方向。
（2）面向新兴应用、新型信息安全系统的密码系统芯片的设计是未来的方向。当前的研究重点是如何降低校验方法的复杂度、硬件开销和验算时间。
（3）数字签名的重点研究方向是新的数字签名的设计、安全性基础问题的挖掘和已有数字签名的安全性分析与证明。
（4）既可以进行形式化分析，又具有密码可靠性的方法是目前形式化方法研究的热点，也是未来的发展方向。可复合性问题是目前密码协议形式化分析的另一个热点问题。
（5）可证明安全性的发展将集中在如何为新的安全属性建立合适的模型，标准模型下可证明安全的密码协议设计等。另外，重置零知识、精确零知识也是密码协议的一个发展方向。
（6）密钥管理技术中，如何在各种应用环境中支持匿名性和隐私保护，以及适应具体应用的密钥管理新技术的研究都是目前的重要研究方向。PKI技术将向着跨域、无中心化、容侵容错、基于身份的结构和应用研究等方向发展。
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True Color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640X480 True Color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Joseph Fourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由Joseph Fourier (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 -1/2 Ψ[(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（Compactly Supported）；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(pyramid coding)、滤波器组理论(filter bank theory)、以及次旁带编码(subband coding)，可以说wavelet transform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 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） Wavelet Transform（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Wavelet Transform，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） Entropy Coding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。
（五） Arithmetic Coder（数学公式）：这是建立在Alistair Moffat s linear time coding histogram的基础上。
（六） Bit Allocation（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trellis coding。
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 Davis，1997，Wavelet Image Compression Construction Kit，。
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。
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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(Lowpass Subband)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(Layered Embedded Zerotree Wavelet，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(Base Layer)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。
关键词:技术代码;技术民主化;机动边缘;次级工具化;技术价值观
Abstract:Feenberg's theoretical criticisms contain plentifully the values of technology， such as the ideas about technological code and democratization， margin of maneuver and secondary instrumentalization. In his opinions the technological code is nothing else but a condensation of predominance of technological values by which the social power enters into the kernel of technological growth. Technological democratization gives other participants to express socially what they think of the technological values， thus providing opportunities to the subjects representing social interests to take part in technological activities. The margin of maneuver indicates the reaction of technological values， and the secondary instrumentalization is defined as a space where the technological values can activate themselves. Feenberg applied his methodology to the theory of society construction that featured in his technological values.
Key words:technological code; technological democratization; margin of maneuver; secondary instrumentalization; technological values
任何技术都是自然属性和社会属性的统一体。 自然属性表现出技术作为自然界的物质、能量和信息转换的过程和手段， 它要遵从自然规律; 社会属性表现出技术作为实现人的目的和需要的手段和方法， 它负载了人的价值取向。 技术的社会属性就是它的价值属性。 任何技术目的都是生活于特定社会中的人所赋予的， 无论是技术的设计、发明、改进还是应用， 都是人的社会活动， 是人类自我表达的一种形式， 负载了人的价值因素， 而许多技术可能产生的重大社会后果也往往是整个社会最初所难以预料和想象的。 在技术实践中， 技术价值观既起着引导人们正确认识具体技术活动与人的需要关系的作用， 又起着根据其所反映的人的内在尺度内容， 对该具体价值关系的效果作出肯定或否定的评价作用。 芬伯格作为当代美国新一代技术批判理论家， 他的技术批判理论秉承了传统法兰克福学派的基本思想， 又借鉴了当代社会科学研究的新成果， 揭示出技术价值观在技术发展中的作用。 本文拟从技术价值观的视角， 对芬伯格的技术批判理论中的几个基本概念作出解析， 以揭示他的理论的技术价值论思想。
一、技术代码:占霸权地位的技术价值观的凝结
芬伯格认为，现代技术体现了一种特定的工业文明的价值，特别是那些靠掌握技术而获得霸权的精英们的价值，即技术体现着精英们的技术价值观。那么，他们的技术价值观通过什么体现出来呢?芬伯格在技术批判理论中提出了“技术代码”的概念，认为合理的工艺和机器的设计在用于特定的目的之前，特殊社会体系的价值及其统治阶级的利益已经融入其中了。他的技术批判理论表明了技术代码是如何在无形之中将价值和利益沉淀到规则和工艺、设备和产品中去的。他强调技术代码反映了盛行于设计过程中占统治地位的价值和信仰的那些技术的特征，所以，我们说，技术代码是技术价值观的沉淀，它体现着技术主体中占主导的霸权的技术价值观。
芬伯格在《技术理性批判》中认为代码同时完成两项功能:①分清允许的或禁止的活动;②将这些活动与用来解释第一点的一定的意义或目的联系起来。“技术代码是最基本的规则，在这种规则之下，技术选择得以根据保持操作自主性的需要而作出。……组织为了存在，必须将它们的技术基础转换成代码。”[1]93在社会组织结构中，占统治地位的技术主体的技术价值观以“技术代码”的形式规范技术主体的活动，约束其行为。在技术活动中，技术代码严格地定义客体与它所要求的社会意义相符合。每一个客体都是根据反映特殊社会价值观的代码从一系列待选择的对象中被选出。“在解释的代码没有普遍适用于共同体成员的地方，那些没有获得解释代码的人就必须服从那些掌握了解释代码的人的领导。”[1]163所以，技术代码的统治地位源于其他主体对占霸权地位的技术价值观的服从。
技术价值观活跃于技术代码之中。芬伯格认为，技术是由效率标准和许多其他利益所“决定的”。各种利益的介入并不必然降低效率，而是可以根据更广泛的社会纲领将效率的成果偏向某个方向。在不同的社会条件下和不同的价值观中，任何一种配置都可能成功。其成功的根源在于部分主体的技术价值观上升为技术代码，“技术代码在一种情况下利用工人的技能，在另一种情况下则去除工人的技能，这反映了工人和管理者的不同利益”[2]163。不同利益代表着不同的技术价值追求，从而导致技术的不同配置。技术价值观是在设计选择中发挥作用的许多因素之一，它通过技术代码规范技术行为，实现技术的选择。所以，技术代码与从事技术设计和发展的参与者，技术的权威解释者以及社会的相关媒介的兴趣、设想、价值观有关系，正是他们融入技术代码才成全了它的权威地位。芬伯格强调:“现在作为理想或价值而出现的目标在一个把这些目标融入到社会的技术代码中的社会将呈现为一种完全不同的形式。……事实上，技术不是僵化的，而是通常能够适应变化的条件。有时技术适应新的短缺或发现，有时适应新的文化价值的出现。”[1]179同时，技术代码需要将应用于霸权的目的结合起来，因为科学和技术可以并入许多不同的霸权秩序。这将会导致新技术威胁现有的统治群体的霸权，直到新技术从战略上形成代码，这种威胁才会消除。它说明主体的技术价值观只有凝结于技术代码中才能发挥作用，获得主体需要实现的技术现实价值。
技术价值观的变化将导致技术代码的改变，技术代码不是一经形成就不再改变，“某种程度上讲，技术代码天生具有权威性，它必须是自下而上的改变，它要求公民积极的参与”[3]106。当处于霸权地位的技术代码不能适应社会的普遍需求时，来自于其他利益阶层的技术价值观获得机遇，要求改变技术代码，所以芬伯格认为技术的进化不能再被认为是一种自主的过程，而必须根植于利益和社会力量。这种利益和社会力量指的是持有技术价值观的其他主体，在技术活动中，他们拥有表达自己价值的诉求，“正如电视评论员将他们自己的解释强加在他们观看的节目上，使用者可以重新表示，甚至更改他们使用的设备，与他们自己的代码和价值观相一致”[3]107。所以，其他主体的技术价值观影响和改变统治者的价值观的过程就是技术代码改变的过程，近年来，妇产科医学已经认可了分娩培训、配偶或辅导者进入产房和母乳喂养等，这一切都是因为来自妇女社会运动的压力。在这些案例中，技术代码都因为考虑到新的要求而被修改。
我们看到，技术价值观通过技术代码，作为一种规则，从技术活动内部规约技术主体的行为，它引导我们从关注技术的外部过渡到瞩目技术的内部研究，这也是社会建构论的理论趋向。“塑造我们生活的技术代码反映着特殊社会兴趣，我们拥有这种力量去决定我们在哪和怎样生活，我们吃哪种食物，我们怎样交流、娱乐、治疗等等。”[3]131这种特殊社会兴趣即属于技术价值观。技术主体在技术活动中，是带着价值意识参与技术过程的，他们融合了自己关于技术价值的看法，即嵌入了自己的技术价值观。芬伯格把技术价值观作为技术活动的软件，使人类依赖技术价值观认识、评价、取舍技术。他以社会建构论思维方式说明了技术的进步依赖于一种强大的社会基础，社会力量通过主体的技术价值观介入技术发展的内核，规约技术应用与发展的方向。
二、技术民主化:确定其他参与者技术价值观的社会位置
技术代码既然体现着占霸权地位的技术主体的技术价值观，那么，其他主体的技术价值观在技术活动中如何展现并发挥功能呢?芬伯格的技术民主化理论说明了这个问题。他认为技术的民主化要优先考虑那些被排斥的价值和表达这些价值的公众，即给予其他技术参与者表达自己价值追求的机会。
技术的民主化开始于技术设计，芬伯格认为公共干预实际上可以在技术设计中提高技术，注重被既得利益者所忽视的问题。技术设计反映的不仅仅是个别技术客体的社会意义，而且由更广泛的社会价值观构成。通过技术民主化，技术设计过程更多地体现了其他主体的技术价值追求，技术设计是许多参与者之间共同协调的结果。设计过程是这样一种空间:身在其中对发展技术感兴趣的各种社会行动者一开始就获得了发言的机会。业主、技术专家、消费者、政治领袖和政府官僚，通过提供或控制资源，通过确定他们所需要的设备的目的，通过把它们纳入适合他们自己利益的现有的技术秩序，通过把新的方向强加给现有的技术手段，从而对技术设计施加着各自的影响。技术民主化为其他主体的技术价值观提供了存在的意义和发挥功能的机会，因为它使技术发展接受更广泛的价值的影响，这个过程是一项需要广泛的民主参与的技术规划。技术的民主化的过程就是解决不同群体的价值冲突并使之达成共识的过程，在这个过程中，其他主体的技术价值观获得存在的价值。因此，“创新的对话和参与设计成为一个基本的解决普通层与专家冲突的办法。长期以来，技术通过创新的对话不断地修正和进步，将反映更广泛兴趣和更多民主景象的不同价值观整合”[1]125。
没有技术民主化，其他主体的技术价值观就会被忽视和践踏，从而有可能造成技术霸权主义的恣意妄为，使技术发展偏离方向。同时，技术价值观也是民主选择的一种依据。技术民主化的实现离不开技术主体的参与，主体是带着价值判断参与技术选择的，在技术活动中，不同主体有着关于技术价值的不同认识和诉求。所以，“病人、家庭电脑的使用者、具体劳动的参与者、污染工厂的邻居是技术系统的参与者，这是支撑技术民主化诺言的一种处(机构)”[3]105。技术主体在技术活动中，通过技术民主化一方面发现现有技术的缺憾;另一方面，提出新的技术需求，“对以技术为中介的制度的民主控制是在技术进步的新方向中产生利益的一个条件”[1]187。
实现技术民主化，需要为其他主体参与技术的设计和变革提供可能性，使其他主体的价值追求在技术民主化的过程中获得支撑。“劳动、教育和环境遭到贬黜的根源不在于技术本身， 而在于控制技术发展的反民主的价值观。”[3]202为此，在技术活动中，需要唤醒主体追求“民主”的价值意识和可能性。那么如何唤醒呢?芬伯格认为知识体制要根据下述两个目标发生一种根本的变化:①使整个劳动力而不仅仅是一小部分精英获得有效参与管理和政治的资格;②提供为了利用技术选择所需要的大量的智力资源，这些技术选择比资本主义劳动过程更加依赖技能和知识。第一个目标使主体获得参与民主化的机会，第二个目标使主体获得参与民主化的能力，使其他主体的技术价值观在技术民主化的过程中获得恰当的位置。例如，反映了发明者技术价值观的在线教育，在产生的初期，它不被广泛的大众所接受。20世纪90年代后期，因为越来越多的主体的参与，大学的行政主管认识到为满足学生和政府、工厂的要求，他们面临着财政预算的短缺和设施的挑战，在此前提下，在线教育被用来解决大学的经济、组织问题。参与和讨论在线教育的主体越来越多，他们的价值追求推动了在线教育模式和教育技术的发展。
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可见，技术民主化激活了其他参与者的技术价值观，能够使技术的正效应充分实现，因为它使“一个单一的聪明地考虑周到的机械装置符合许多不同的社会要求，一个结构符合许多功能”[4]。技术的发展离不开技术的民主化，技术的民主化为其他主体的技术价值观参与技术建构提供了具体的途径，他们作为新价值的重要承担者在技术领域中以内在的反抗彰显自身存在的价值，把一种新的形式加在技术体制的过程中，促进技术朝着有利于人类利益追求的方向进化。技术民主化为社会利益主体参与技术活动提供了契机，它使人类在研究技术时，更多地关注技术选择背后的社会联盟的导向作用，通过社会建构改变技术发展的方向并可能消除敌托邦式的危机。
三、机动边缘:价值观在技术发展中的作用
为什么其他主体的民主参与能够促进技术的进化呢?芬伯格提出了“机动边缘”的概念。他认为就像操作自主性是统治的结构基础一样，被统治者也赢得了一种不同类型的自主性，这种自主性与体系中的游戏规则共同发挥作用，以便重新定义和修改游戏的形式、节奏和目的。他把这种反作用的自主性称为“机动的边缘”。机动边缘是技术进步的催化剂，技术主体通过机动边缘推动技术的发展，普通人是技术过程的内在参与者，他们可以通过扩大他们在加入到技术网络中时已经享有的机动边缘来转化技术。那么，主体通过什么实现这种反作用呢?这需要我们从技术价值观的角度分析。
“机动边缘”的反作用表现为适应主体的价值追求从而修改技术代码和促进技术的革新与进步。正如芬伯格所说:“技术传统的两重性的应用完全依赖于保持和扩大机动的边缘，这种机动的边缘是用来改变在劳动分工和技术中形成了代码的战略的。”[1]219同样，技术的革新也与机动边缘息息相关，大多数主要的革新都创造了民主化的可能性，但是这种可能性能否实现则要取决于被统治者的机动的边缘，即技术的革新与进步的程度受机动边缘的制约。革新的样式还将随着民主管理提高了机动边缘而发生变化，这使得雇员可以根据他们的喜好而改变“游戏的规则”。在新的管理体系下，就有了新的标准来判断提议出来的革新。雇员的价值追求决定他们的喜好，可见，机动边缘与技术价值观联系密切。
机动边缘的反作用与技术价值观的反作用相得益彰，“作为主体，人体是一个要求话语权利的道德—法律实体”[1]194，人的技术价值观支配着他的话语权，技术主体通过对技术器物的价值认识、技术行为的价值认识、技术观念的价值认识完成对技术的选择。在选择的过程中，由参与技术网络的人类行为者行使其技术价值观，他们在权衡价值得失的过程中完成“反作用的自主性”，不断创造新颖的技术形式，纠偏不合时宜的原有技术形式，体现这种“机动边缘”，所以芬伯格认为特殊的知识分子是在与技术领域相关的机动边缘中活动的，目的是为了转化在这一领域中所建立的代码。技术价值观的作用还体现在自动化教育中，芬伯格认为，技术主体节省成本的价值追求促进了自动化教育的发展，“管理者希望应用新技术来巧妙地化解过高的教育开销所要面临的危机。自动化的在线教育被认为能在节省传输成本的同时提高教学质量。虚拟课堂中的学生是不需要新的停车设施的。另外，课程还能被包装和推向市场，这样一来，不需追加投资就可以产生连续不断的收入”[2]115。这种反作用也是机动边缘的反作用，它导致自动化教育新技术的产生和被公众接纳。
芬伯格的机动边缘论证了作为社会力量的技术主体参与技术活动的机制，即通过自主的反作用规约技术价值的取向，所以，一定的人造物总是相对于特定的社会群体而存在的，说明在一定的社会条件下人工物的意义由社会决定或抵制。
四、次级工具化:技术价值观运动的过程
上述理论的最终根源在于芬伯格对技术本质的崭新解读。他认为技术本质是一个内含双层结构的架构，即初级工具化和次级工具化。初级工具化展示了基本的技术关系框架，这种技术关系必然产生一个系统和装置。技艺必须被整合到自然的、社会的、技术的环境以支撑它的功能。技术的非决定性为社会的兴趣和价值观留有空间并参与这个过程。正如非背景因素被结合，这些兴趣和价值观分配技术的功能，确定选择技术的方向，保证技术与社会的和谐，所以，技术的本质包括第二个层面次级工具化，它由四个方面构成:系统化、中介、职业、主动性。
技术的次级工具化的过程内含着技术价值观活动的过程，即次级工具化的存在为技术价值观提供了活动的空间。它们源于技术的社会属性，也印证了技术的社会属性。之所以说在技术的次级工具化过程中，运行着主体的技术价值观，原因在于技术不仅仅是物质的装置，还融合在特定的社会价值观中。技术总是合并到社会结构中，它反映社会的要求。技术设计吸收了社会的约束，凝结了技术与社会的联系。技术功能是连接因果现实和使用者主观意图的链条，所以也是人工物与社会的链接。芬伯格认为技术在不同的社会背景下有不同的意义，同一个技术在另外一种文化关系中会变成一个完全不同的技术，原因在于不同文化有不同的技术价值观。芬伯格用艾滋病和迷你电话的案例证明，“技术精英们把他们的‘进步’概念强加到技术设计中，但是他们的使用者的抵制，使另外层面的功能成功地加入最初的设计中”[3]219。这说明不同技术价值观在技术活动中的冲撞，导致技术应用的不同结果，这个过程就是技术的次级工具化过程。
技术在次级工具化的运动过程中，通过技术与人类、自然环境的整合，它的次级工具化征服了初级工具化，所以，基于适应环境的、人道的、民主的、安全的工作和扩大社会交流的要求，价值观能够导引技术的发展，创造人类美好的未来。技术价值观在介入技术的设计和使用过程中，“映射狭窄的利益范围的装置和系统的具体化形式，作为非理性、非效率，被它们领域之外的其他主体所抵制。在现实中，这些抵制是对自然和社会生活压制的技术的反映。个体必须通过民主的理想化设计防止这种现象的发生”[3]222。在这个过程中，“重建次级工具化角色的特殊类型的社会制度将决定技术发展的不同类型，其中，传统的技术价值观可能被一种新的方式表达”[3]223。即重建次级工具化伴随着技术价值观的重建，新的技术价值观使技术在次级工具化的过程中，满足技术主体的价值需求，技术成为合目的性与合规律性的实在。
芬伯格的次级工具化理论为社会利益主体参与技术实践活动提供了运动的区间。在次级工具化的过程中，利益主体能够充分发挥技术价值观的功能，使一种社会力量深入到技术系统内部，从内部重建技术的价值方向，为技术哲学的微观研究提供理论的可能性。
技术代码、技术民主化、机动边缘和次级工具化是芬伯格技术批判的理论精髓，芬伯格从社会功能与技术功能的结合点来界定技术设计、应用及未来发展。他强调了主体的技术价值观在技术的社会建构中的地位。技术代码、技术民主化、机动边缘和次级工具化的功能印证了主体的技术价值观在技术系统中的重要地位，为芬伯格进一步提出改造技术，走向一个可以选择的现代社会打下了坚实的理论基础。芬伯格的技术价值观理论充斥着浓浓的社会建构论色彩[5]，他系统地运用了社会建构论的方法论，不仅批判了技术决定论，也为我们进一步研究技术价值观理论提供了深入探索的空间。
参考文献
[1]安德鲁·芬伯格. 技术理性批判[M]. 北京:北京大学出版社， 2005.
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[3]Feenberg A. Questioning technology[M]. London:Routledge， 1999.
关键词：分布式视频 视频编码 技术研究 研究进展
中图分类号：TN762文献标识码： A
分布式视频编码（Distributed Video Coding）是基于Slepian-Wolf理论和Wyner-Ziv理论，对两个或多个独立同分布的信源进行独立编码，然后由单一解码器利用信源之间的相关性对所有编码的信源进行联合解码。
分布式视频编码技术与传统的视频编码技术之间的区别是，传统的视频编码技术标准通常是用于在编码端充分挖掘视频信号的冗余信息，因此编码复杂度一般是解码复杂度的5～10倍，适合于对视频信号一次编码、多次解码的场合，例如视频点播、视频广播、视频光盘存储等，而分布式视频编码具有编码器复杂度低、编码端耗电量低、容错性好等特点，适合于一些计算能力、内存容量、耗电量都受限的无线视频终端。例如无线视频监控系统和视频传感器网络等。
通信技术与计算机技术的飞速发展，使得大数据量的图像视频类的多媒体信号，在无线网络上的实时传输成为令人瞩目的热点，也引发大量的专家对它进行研究的热潮。尤其是高速无线网络所配备的摄像头，配备的摄像头具有视频采集、编码、传输能力的无线手持设备的发展，为数据量的无线视频提供了发展的平台与必要的环境。近年来，关注较多的无线视频传感网络中，经常使用带摄像机的无线视频节点来处理和存储，及时拍摄到的视频与画面，再上传到网络的固定基站。这些应用的场合，应满足以下要求，首先电池的容量是有限的，所以无线视频编码器必须要做到低的功耗和低复杂度，进而保障电池的容量是有限的客观条件。同时受传输速率各方面的限制，所以无线视频编码器必须要具有高压缩效率，并且它采用了无线接入与传输的方式，更要求视频信号传输必须具备强的健壮性。相对而言这些应用领域比较简单，所以编码设备相对简单，解码设备拥有资源较多可进行高复杂的计算，因此传统视频编码技术已无法满足日新月异的高科技发展，继续进行开发与在研究显得刻不容缓。
一、分布式视颇编码的研究现状
目前，关于分布式视频编码的研究才刚刚起步，主要的编解码算法有：Bernd Girod等提出的Wyner-Ziv视频编码，Ramchandran等提出的PRISM ( Power-efficient Robust high-compression Syndrome-base Multimedia)视频编码，Zixiang Xiong提出的分级Wyner-Ziv视频编码，基于小波编码的分布式视频编码方案，Sehgal等提出的“state-free”分布式视频编码方案。
以上这些分布式视频编码都在编码端，以各帧图像当成“独立信源”，各帧之间进行独立的编码，编码的方式仍然类似于传统的帧内编码，换句话来说，也就是在解码端，利用时域相邻帧的高度相关性，对已解码重建顿运动进行估计，因而进行时域内插求取边信息，最后边信息用于Slepian-Wolf解码和当前解码帧的再次重构。
在分布式视频编码系统中的解码端，需运动估计开发时域相邻帧的信息，系统中的编码器比较简单，计算量较大的帧间预测可转移到解码端。当今的视频压缩编码技术，已广泛应用于图像视频的各个领域，取得了一定的成功。一种全新的视频编码框架——分布式视频编码DVC实现系统备受国内外学者专家的重视与关注。
20世纪70年代，在理论上证明了多个相关信源独立编码联合解码同样可达到联合编码联合编码的编码效率。
2002年，有学者进行了分布式视频编码的实现算法研究，而且取得了一定的成果并且在全世界范围内引起广泛关注。在前一段的初步研究基础之上，全新框架的视频编码有以下特点，低复杂度的编码和高复杂度的解码，对易产生误码的通信网络具有较好的健壮性，比如无线通信网络，较高的压缩效率，易形成分级编码码流，分布式视频编码适合便携式、带宽不受限制、耗电低的无线视频发送终端，对未来的无线视频信号编码和传输提供竞争力强的解决方案。研究的不断深入，分布式视频编码被用来解决更广泛的问题，例如低复杂度编码、信息安全、可伸缩编码、多描述编码、多视角编码、抗误码传输及光场编码等等问题。
一般而言，WZ编码器被认为是由一个量化器和一个SF编码器组成，量化器是关键的一个环节，因为图像的失真与否是由量化器直接决定的。分布式编码中的解码器是整个编码系统结构的关键。最简单的分布式视频编码一般是在像素域进行的，直接对帧的像素数据进行WZ编码，然而这种方法没有办法利用图像的空间统计相关性。分布式视频解码器由SF解码器、边信息生成模块以及重建模块组成。
二、分布式视频编码技术的研究展望
分布式视频编码的理论的可行性是20世纪70年代进一步论证的，其实际编码系统的研究是近些年才起步。分布式视频编码与无线视频通信发展背景密切相关。分布式视频编码的思想与传统视频编码明显不同，分布式视频编码技术是一种新的视频编码框架，分布式视频编码的可选方案有很大的竞争力。
当下对分布式视频编码的研究，已获得到了较多的成果，但是距离真的的用于实践还有很大的差距，现在还存在一些仍需再研究的问题，主要有以下几个方面
边信息估值和解码重建问题，分布式视频编码的突出难点是怎样准确的估计边信息。考虑到编码复杂度和压缩效率的特性，编码端不可能提供过于多的比特负载，在解码端通过对已解码的重建帧做运动估计，用先验数学概率模型进行边信息的估值。并且在解码重建函数中，需要考虑边信息估值错误或者说当前的帧传输出错，应该如何实现解码的最佳重建。采用何种方式的运动估计算法才能得出更为精确的边信息，怎样构建更佳的解码重建函数，现今只有一些改进的算法被提出来，但这些算法仍然缺乏详细的实验数据和理论分析。
当前解码帧和边信息的概率统计模型 主要是基于turbo, LDPC和syndrome的分布式编码是比较典型的信道编码。分布式视频编码把每帧图像看成彼此相关的信源，分布式信道编码概念就这样被引人视频编码领域。曾经有文献对这种概率模型做了初步的探索，目前仍然在等待待进一步的深人研究。
分布式视频编码由无线视频通信的需求被提出，并引起广泛关注。应用于无线环境下的分布式视频编码系统对编码器的要求苛刻，编码复杂程度和编码压缩效率是紧切相连的。如何去平衡这两者的关系，（编码复杂度和编码的压缩性能）成为当下分布式视频编码的一个重要课题。有相关的文献分析和研究了这个问题，指出目前我们仍需要研究更精确的数学模型，从而更好地解决这个问题。
分布式编码的抗误码特性和可分级性， 在无线信道误码易发环境下，要进行可靠视频通信，需要对编码端进行抗误码控制， 视频编码的可分级性是指编码器提供的一种码流表示，这种码流能解决视频传输网络或者终端出现的异质问题，分级编码的码流不仅包括提供基本视频质量的基本层，还包括基本视频质量的一个或多个增强层。对于这两种的性质，也有文献对其做了阐述和说明，但仍需跟着时代的进步，进一步进行完善与发展。
在Affine或Huber-Markov随机场或者光流的运动模型的基础上，进行行之有效的边信息生成，对于采用何种方式的运动估计算法才能计算出更为精确的边信息，如何进一步构建更佳的解码重建函数，目前我们只有一些具体的改进方法提出，就目前的情况来看，这些算法仍缺乏详细的实验数据和理论研究分析。
视频压缩，DVC都是一种全新的框架，这种框架包括传统信源信道编码中常用的环节，如纠错编码、运动估计、码率控制、变换、量化等环节，但是目前的这些还远远不足以达到目标，仍需在新的框架下重新设计和进一步的优化，除此之外，DVC中还有些特有的环节，如联合解码算法、边信息的产生、虚拟信道统计相关性的估算等环节，还需要广大的学者专家一起共同进行探讨，进一步深入研究相关的理论，使分布式视频编码技术研究有更好的发展。
参考文献：
[1] 邸金红.分布式视频编码关键技术研究[D].北京邮电大学,2012.
[2]张翾. 分布式视频编码的关键技术研究[D].西安电子科技大学,2009.
关键词： 二维码； QRCODE； 软件开发；Delphi；条形码
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）09-2059-02
随着条形码的普及，一维条形码的弊端越来越明细，二维容量大的特点也逐步显现出来，在各个行业使用也越来越广泛。由于最近开发一套关于医院的资产管理系统，需要引入二维码技术来识别和标记每台设备，怎样开发呢，为此作者收集了大量资料，终于成功解决，现将开发方法介绍给大家。
1 开发过程
本文我们以DELPHI开发为例，其他语言工具的开发方法大同小异就不再叙述。首先注册二维码组件，把下载的QRmaker.ocx放到C：＼WINDOWS＼system32文件夹下面，然后运行注册 regsvr32 QRmaker.ocx ，打开delphi工具Componet―>import ActiveX Control…找到QRmaker OLE control Module选中并点击install（如图1所示）便将该控件成功添加到delphi中。
双击按钮btn1进入按钮点击事件填入以下代码
procedure TForm1.btn1Click（Sender： TObject）；
begin
qrmkr1：=TQRmaker.Create（nil）；
qrmkr1.CellPitch：=20；
// 以块中心为原点，设置块与块之间的距离。随着CellPitch的变化，CellAdjust也会发生相应的变化。
qrmkr1.InputData ：=Memo1.Text；
//设置要转码的字符串。
qrmkr1.Refresh；
//设置要转码的字符串。
Image1.Canvas.Draw（0，0，qrmkr1.Picture.Graphic）；
//将生成的二维码转放到Image1对象中用于存储打印等。
qrmkr1.Free；
end；
运行该工程，便可看到如图4效果。
一个简单的二维码图片便生成了。
2 结论
本文由于是利用了QRmaker的控件来生成二维码，本身是没有太多技术含量，针对一般的二维码生成和解码都比较简单，但是就二维码本身还是包含了大量的知识，在日本网站可以找到开源的二维码算法，有兴趣的朋友可以和我一起研究分析其算法，这样可以实现更多的更深层次的功能。
参考文献：
[1] 谢怡，吴洁明.论二维码技术在中国出版行业中的应用，嘉兴学院图书馆，2009（12）：50-51
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关键词:编译原理;编程语言;教学目标;教学内容
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
编程语言的“编译原理”是计算机专业一门非常有用的核心课程,又是一门需要较大投入的课程。怎样激发学生的学习热情,努力学好本课程?在正确的教学目标下选择适当的教学内容是非常重要的一环。基于笔者长期承担“编译原理”教学的体会,以及多年从事编程语言理论和实现技术研究的积累,本文阐述笔者对该问题的认识。
国外和国内分别从二十世纪六十和八十年代开始设置“编译原理”课程,几十年来,“编译原理”课程可以讲授的内容越来越多,从文献[1,2]这两本专著的内容看出。和第一版相比,第二版压缩了编译原理传统部分的内容,大量增加了新技术内容,书的厚度从接近800页猛增到超过1000页。第一版中被删除的部分包括:语法分析中的算符优先分析法,语法制导翻译中的递归计算方法、语法制导翻译的实现细节和语法制导定义的分析,最后两章的编译器自展和一些具体编译器的介绍。在静态检查一章介绍的类型系统和类型检查被分散和弱化到中间代码生成一章中。第二版中增加的内容包括:
(1) 堆管理和各种垃圾收集算法。
(2) 独立于机器的代码优化增加了数据流分析的理论基础,强调了在一个数据流分析的一般框架下解决各种具体数据流问题,能使读者对程序分析和代码优化有更深刻的认识。
(3) 依赖于机器的优化,包括现代处理器体系结构、指令调度、基本块调度、全局调度和软件流水等。
(4) 并行性和数据局部性优化,重点介绍在多处理器系统上,使用数组作为数据结构,并且以简单而有序模式访问这些数据的计算密集型程序的优化问题。
(5) 过程间的分析,包括调用图、上下文敏感分析和指针分析等。
国外另一本著名的专著是Appel的《Modern Compiler Implementation in C(3rd. Edition)》(还有Java语言描述和ML语言描述的版本)。全书21章,表明它涉及的内容广泛,比Aho第二版覆盖的范围还要广,包括了面向对象编程语言和函数式编程语言的实现方法。但是全书不到550页。因为Appel强调编译原理的学习离不开具体的实践,他精心设计了一个“学生项目编译器”的框架和模块接口,每章的结尾给出与该章内容相关的编译器模块的设计任务,要求学生逐步实现一个编译器。对相关的理论,该书的介绍都比较粗略;对相关算法,除了直接用代码表达的以外,大多数只通过例子表达思想。
从这两本教材可以看出国际教材的变化趋势是压缩仅和编译器前端有关的部分,增加独立于机器的优化和依赖于机器的优化等内容。
国内的编译原理教材基本上都是根据国外教材编写的,在跟踪过程中,总显得有些滞后。例如,国外2000年以后出版的教材已经不介绍算符优先分析法,而国内2004年和2005年出版的一些较有影响的教材仍然介绍算符优先分析法。在增加新内容方面,国内教材也相对落后,笔者力图克服这一缺点,在新近改版的教材(详见文献[5])中,加入了依赖于机器的优化内容。
真正从事主流编程语言编译器设计的虽然只是极少数一部分人,但是编译技术在计算机体系结构设计、提高软件开发效率与质量的工具开发等方面有着重要的应用,这是学习编译原理的主要理由。在编译原理所涉及的知识越来越多,而“编译原理”课程的课时数不足的情况下,如何选择编译原理的教学内容是一件值得探讨的事情。
2教学目标
笔者认为,虽然编译原理和技术对计算机专业的学生来说是重要的基础知识之一,但是对不同层次的高校,应该编写不同深度的教材,讲授不同的内容,以达到不同的教学目标。
可以将教学目标分成三个层次:普通高校本科的目标、重点高校本科的目标和研究生阶段的目标。下面概述的这些目标中,后者包括了前者,并且边界不是绝对的。
(1) 普通高校本科的目标是:通过编程语言实现技术的学习,提高学习编程语言及在程序开发中应用编程语言的能力,具体解释如下:
提高学习、理解和使用编程语言的能力;
提高程序排错的能力,即快速理解、定位和解决在程序开发与程序运行中碰到的问题的能力;
提高编写高质量代码的能力。
(2) 重点高校本科的目标是:通过对与编程语言相关的理论和技术的学习,提高在软件工程中应用这些理论和技术的能力。和编程语言有关的理论和技术包括:
形式语言和自动机理论、语法制导的翻译技术、类型论和类型系统、数据流分析的理论基础等,可以选择一部分作为教学内容;
LR分析和语法制导翻译等技术,代码生成和代码优化中的一些重要算法。
(3) 研究生阶段的目标是:通过对与编程语言密切相关的、更宽泛的理论和技术的学习,提高在科研工作中应用相关理论和技术的能力。这些理论和技术列举如下:
依赖于机器的各种优化技术;
其它范型的编程语言的理论和实现技术;
程序分析的理论和技术;
并行编译理论和技术。
3教学内容的选择
本节探讨在三种不同教学目标下的教学内容。不管怎样选择教学内容,都要有恰当的课程实践作为课堂教学的非常重要的补充。笔者已另外行文专门介绍在课程实践方面的经验和体会,因此本文不再讨论课程实践。
3.1普通高校本科
根据前面提到的目标,笔者认为,教学内容应强调对编译原理和技术的宏观理解及全局把握,而不要把学生的注意力分散到一些枝节的算法上,如计算开始符号集合和后继符号集合的算法、回填技术等。另一方面,教学内容和习题要包括一些从实际碰到的问题中抽象出来的例题和习题,鼓励学生用所学的知识去分析和解决实际问题。笔者在这方面已经有所尝试(详见文献[6, 7]),教材中主要各章都有配合该章内容的C语言小程序作为例题或习题。
针对编译的各逻辑阶段,笔者建议的教学内容如下。
(1) 词法分析
正规式、不确定的有限自动机、确定的有限自动机及其最小化是主线;同时要有用C语言写的一个简单语言的词法分析器,并介绍词法分析器的生成器。
有限自动机是一种经常用得着的概念和工具,放在编译原理课程中介绍最为合适。词法分析器的生成器是上述主线的自然产物,由于它比较简单,让学生通过它来开始理解程序生成的概念和工具较为合适。
(2) 语法分析
上下文无关文法是必备的基础知识。LL(1)文法和递归下降分析方法比较直观,便于学生接受,应首先介绍,并伴有一个简单语言的递归下降分析程序作为例子。在介绍自下而上分析的一般概念和使用LR分析表进行移进归约分析后,直接介绍分析器的自动生成器,并介绍归约时的语义动作,为下面阶段语义工作的描述奠定基础。
算符优先分析法没有必要讲,因为编译器的语法分析已不再使用这种方法。LR分析方法固然很重要,但由于SLR(1)分析、规范LR(1)分析和向前看LR(1)分析的介绍需要占用较多课时,因此以不介绍这几种LR分析表的生成算法而直接介绍LR分析表的使用为好。
(3) 静态语义检查
概述静态语义检查包括哪些方面,然后重点放在类型检查上。类型系统在编程语言的设计中占据重要位置,可以先介绍一下类型系统在编程语言中的作用,然后用语义动作来表达类型检查算法。
(4) 运行时存储空间的组织和管理
这是最需要搞明白的部分。尤其在用C这样比较低级的语言时,掌握这部分内容对编写程序和程序排错都很有帮助。具体应该介绍局部存储分配策略(即一个活动记录中各类数据的组织),静态分配、栈式分配和堆式分配等三种全局存储分配策略,非局部名字的访问方式和各种参数传递方式的实现。
(5) 中间代码生成
主要介绍各种形式的中间语言,把赋值语句和各种控制流语句翻译成中间代码的语义动作。对于类型和变量声明语句,主要关注怎样按语言的作用域规则组织符号表。至于符号表中符号的插入和查找方法在数据结构课程中已经介绍过,没有必要在这里重复。
(6) 代码生成
选择一种采用简单的寄存器分配策略的代码生成算法加以介绍,让学生对代码生成有所了解即可。
(7) 代码优化
用实例来介绍各类优化,让学生明白编译器能完成哪些优化,而不要给学生介绍各种优化算法。这对编程有用处,例如,在可读性好的源代码和优化的源代码两者之间做选择时,若知道那些优化可以由优化编译完成,则宁可选择可读性好的代码。
(8) 编译系统和运行系统
通常,除了编译器外,还需要一些其它工具的帮助,才能得到可执行的目标程序,这些工具包括预处理器、汇编器和连接器等。这些工具都较简单和明显。了解这些工具有助于掌握从源程序到可执行目标程序的实际处理过程,这些知识对于参与大型软件系统的开发是很有用的。
这部分主要是让学生了解预处理、编译、汇编和连接这个流程,目标文件的格式,连接时的符号解析,静态库和动态库等。
3.2重点高校本科
粗略地说,普通高校本科计算机专业在软件方面主要培养软件编程人员,而重点高校本科培养高一个层次的软件设计和开发人员。因此需要学生掌握或了解和编程语言有关的理论以及和编程语言实现有关的重要算法。
(1) 形式语言和自动机理论
形式语言理论是用数学方法研究自然语言和人工语言(如编程语言)的语法的理论,它只研究语言的组成规则而不研究语言的含义。自动机理论是以研究离散数学系统的结构、功能以及两者之间关系为主要内容的数学理论。形式语言分层的四类文法和图灵机等某些自动机的对应(接受同样语言)是形式语言和自动机之间的重要联系。形式语言和自动机理论在编程语言的描述和编译、自然语言的理解和翻译以及语法制导的模式识别等方面有着广泛应用。若想给学生介绍一点形式语言和自动机理论,编译原理课程是最理想的场所。
(2)LR分析方法
LR分析方法是一种高效的、自下而上的语法分析技术,它能适用于一大类上下文无关文法的分析。LR分析方法被广泛采用,各种分析器的生成器几乎都是生成LR分析器。因此在全面介绍语法分析方法时,必须把LR分析方法当作重点来介绍。LR分析表的生成算法较复杂,因此还需把该算法当难点来讲解。只有能全面把握LR分析方法时,才能说比较好地掌握了语法分析方法。
(3) 语法制导翻译
语法制导的定义和语法制导的翻译方案是描述编程语言翻译的两种常用形式方法。它们描述严格并便于理解,因此大部分有一定深度的教材都用它们来描述静态语义检查和中间代码生成等。它们易于实现,所以编译器的生成器都要求编译器的设计者用这样的方法来表达识别出输入串中的语法构造时要执行的动作。通过对语法制导翻译的实现技术的学习,会对程序生成器有更多的理解,这在软件工程中是很有用处的。
(4) 类型论和类型系统
类型论是为了避免集合论悖论而建立起来的数学理论,主要研究集合的分层、分类方法。类型系统是一种依据程序短语语义值的种类来对程序短语进行分类的语法方法,它用来防止程序出现某些上下文有关的错误。在计算机科学的编程语言理论中,类型论提供了研究、设计和分析类型系统的形式基础。编程语言的设计现在都是以类型系统的设计为中心来展开的;掌握类型系统知识对学习编程语言有重要的指导作用。此外,类型系统在软件工程、软件安全、高性能编译器的实现和程序分析等领域都有深入的应用。
目前,国内编译原理的教材一般最多从类型系统的实现――类型检查算法来粗浅地介绍类型系统的知识,缺乏类型系统在编程语言中作用的全面介绍,缺乏对多态类型这样的非普通类型及其类型检查方法的介绍。
形式语言、语法制导翻译和类型系统知识的学习有助于提高学生的形式描述能力。
(5) 数据流分析的理论基础
国内介绍代码优化的编译原理教材,对各种数据流分析问题,分别给出数据流方程及其迭代求解算法,也谈及它们之间的联系,但是没有把它们作为一个整体来抽象地研究。文献[2]突出数据流分析的理论基础,强调在数据流分析的一个一般框架下解决各种具体数据流问题,使教材能站在更高层面上讨论代码优化,给学生一种洞察数据流分析本质的认识。
通过从半格定义开始的数据流分析一般框架的学习和理解,可以提高学生的数学抽象能力。
(6) 代码生成和代码优化的算法
简单的代码生成算法离实际的代码生成器相差太远。寄存器分配的图着色算法、树重写方式的指令选择方法、为表达式树产生最优代码的算法、动态规划的代码生成算法、使表达式的计算次数最小化的程序变换方法和程序流图中自然循环的识别算法等,不仅能让学生了解代码生成和代码优化的技术,而且能给学生算法设计方面的启迪。
随着嵌入式系统应用越来越广,自主设计嵌入式系统软硬件的机会越来越多,要求软件开发人员具备这部分知识的场合也不断出现。
3.3研究生阶段
在国内,就现阶段来看,虽然直接参与编译器的设计和开发的工程师还是很少,但是编译器的设计影响着计算机科学的一些其它领域,如针对计算机体系结构的优化、新计算机体系结构的设计、软件质量、软件安全、程序翻译和提高软件开发效率的工具等,这些领域的研究和开发工作都需要编译原理的知识。
研究生阶段学习编译原理的有关知识,主要是提高在科研和开发工作中应用相关理论和技术的能力。由于授课对象是本科毕业于不同学校的研究生,他们在编译原理方面的知识背景大不一样,因此可以挑选文献[5]中第3.2节和该节列举的部分理论和技术作为讲课内容。
(1) 依赖于机器的各种优化技术
计算机体系结构的迅速演化引起对新的编译器技术一种不知足的需要,几乎所有的高性能系统都在利用两种基本技术:并行化和内存分层。并行性可以在指令级和处理器级分别发掘;内存分层针对这样的基本局限:构造非常快的存储器或者非常大的存储器是可能的,但是构造不出既快又大的存储器。
所有现代微处理器都开拓指令级的并行。这种并行对程序员是隐蔽的,程序员理解为串行执行的指令序列,会被硬件动态地检查其中的相关性,并尽可能并行发射这些指令。编译器对此的配合作用是重新整理指令,使得指令级的并行更有效。
文献[2]有这些内容的较详细介绍。这部分内容也可以在计算机体系结构的相关课程中介绍。
(2) 其它范型的编程语言的理论和实现技术
对于不同范型的语言,主要是让学生了解其影响语言实现技术的重要语言特征,以及它们对实现技术的具体影响。
就面向对象编程语言来说,其信息封装虽是非常重要的特性;但对编译器来说,实现这些作用域规则是简单而明显的。因此重点是在另一个重要的语言特征――继承性及其实现上,实现中的关键数据结构是虚方法表。
理解函数式编程语言并不困难,重要的是理解其既允许高阶函数又支持函数嵌套声明给实现带来的影响。重要的是明白此时栈式存储分配不再适用,活动记录必须创建在堆上。实现中的一些重要概念是函数变量的闭包、垃圾收集、逃逸变量、惰性计算和换名调用等。
其它还有逻辑编程语言,例如Prolog语言,使用这类语言的人很少,无特别需要则不必介绍。
(3) 程序分析的理论和技术
程序分析指的是以程序为对象的静态(如编译时)预测技术,它们可用来预言程序运行时的动态布局或行为的一种安全(忠实于语义)且有效(所需时空少)的近似(因为一般而言不能期望精确的解答)。除了用于代码优化外,程序分析还用在程序理解、程序测试、程序安全性分析和程序重构等许多方面。
除了代码优化中提到的数据流分析外,常用的程序分析技术还有基于约束的分析、抽象解释、类型和结果系统、符号执行等。
国内已经有一些高校开设了专门的程序分析课程,相应教材(文献[8])也已经问世。
(4) 并行编译理论和技术
并行编译器是指处理并行编程语言或将串行编程语言的程序并行化的编译器。这样的编译器对程序员隐蔽了它发现程序并行性、把计算分布到多个处理器、极小化处理器之间的同步和通信的详情。并行化技术已经用于自动地把串行科学计算程序翻译成多处理器代码。
并行编译中采用的主要技术是依赖性分析和循环并行化等。这些内容已经被写入国内个别编译原理教材(文献[9])中。
参考文献:
[1]Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman. Compilers: principles, techniques, and tools[M]. New York: Addison- Wesley, 1986.
[2]Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman. Compilers: principles, techniques, and tools[M]. 2nd edition. New York: Addison-Wesley, 2007.
[3]Andrew W. Appel. Modern compiler implementation in C[M]. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1998.
[4] 张素琴,吕映芝,蒋维杜,等. 编译原理[M]. 2版.北京:清华大学出版社,2005.
[5] 陈意云,张昱. 编译原理[M]. 2版.北京:高等教育出版社,2008.
[6] 张昱,陈意云. 编译原理课程实践改革探索[J]. 计算机教育,2008(8):2426.
[7] 陈意云,张昱. 编译原理习题精选与解析[M]. 北京:高等教育出版社,2005.
[8] 刘磊,张晶,单郸,等. 程序分析技术[M]. 北京:机械工业出版社,2005.
[9] 陈火旺,刘春林,谭庆平,等. 程序设计语言编译原理[M]. 3版.北京:电子工业出版社,2001.
Discuss on Teaching Content of Compiling Principles
ZHANG Yu, CHEN Yi-yun, Guo Yu, LI Zhao-peng
(School of Computer Science & Technology, University of Science & Technology of China, Hefei 230026,China)
关键字：技术；数码照片；档案
根据国家《照片档案管理规范》，照片文字说明应当具备六要素：时间、地点、人物、事由、背景、拍摄者等。当前随着信息化的飞速发展，照片档案数字化技术条件已日趋便捷、成熟。在当前的网络时代、云环境时代，受众可以随时随地的通过相关网站浏览或下载图片。如何使数码照片档案更便捷、准确、安全和真实地对其收集、整理、归档和进行利用，在技术层面就充分体现了照片档案现代化建设进程的重要性。
1 什么是技术
技术就是人类为了满足自身的需求、愿望，以能更好的适应大自然，而采取的方法和手段。一般地说，技术的发明是科学知识和经验知识的物化，使可供应用的理论和知识变成现实。技术涵盖了人类生产力发展水平的标志性事物，是生存和生产工具、设施、装备、语言、数字数据、信息记录等的总和。所谓熟能生巧，巧就是技术。广义地讲，技术是人类为实现社会需要而创造和发展起来的手段、方法和技能的总和。
根据不同的功能，技术可分为生产技术和非生产技术。生产技术是技术中最基本的部分；非生产技术如科学实验技术、公用技术、军事技术、文化教育技术、医疗技术等，是为满足社会生活的多种需要的技术，数码照片档案与利用涉及到的大多是非生产技术。
2 技术的特性
技术的使用在现代社会无所不在，一套共同的特性可以用在现代技术上。许多的作者，如McGinn （1991）和Winston （2003）列了下列一些关键的特性：
复杂度，指大多现今的工具都很难以了解的特性（即需要一连串对制造或使用的事先训练）。例如对纸质照片损坏的修复技术，修复后才可以完整真实的对其做数字化技术的处理。
依赖性，指现今工具多依赖著其他的现代工具，而其他的现代工具又依赖着另外的其他现代工具的事实，不论是在制造、使用上面。例如，数码相机、手机等电子产品便有一套巨大且复杂的制造及维护工业技术持撑著。而使用也需要有存储空间、电池、网络等设备支持。
多样性，指相同工具的不同类型和变异。
规模性，指现代技术的普及。技术支配了现代的生活。如照片数字化、手机网络、因特网、飞机航行、通讯卫星及其对地球上人们的影响。
3 技术的价值
技术价值是凝结在产品中的由物化劳动所释放的技术生产力，如社会经济、政治、文化、教育价值等。
技术的广义价值是在把技术当作文化现象的基础上理解技术对社会和文化的作用，如认为技术改变了人们的行为方式，也就改变了人们的存在方式；技术的狭义价值指在考虑具体技术目的的意义上理解技术的效果，如思考何为适宜的技术，探讨具有实现可能的技术是否就是人类应该渴求的技术等问题。
对于现代技术所导致的“劳动异化”则少有涉及。随着科学的进步，档案管理系统的简单化，档案工作者也同样成为简单重复操作的执行者，变成了这类管理系统的工具，而不是对档案管理系统的支配者。而我国目前把建设社会主义事业与发展科学技术、技术生产力和技术价值高度统一起来，找到了建立在发展技术生产力和技术价值基础之上的科学社会主义理论、模式与发展道路。开创了最快速度、最高效率、最大效益发展技术生产力、技术价值的新局面。在这样的环境下，我们档案工作者应该走在技术前沿，不断创新，在实际工作中总结经验，尤其是数码照片归档和利用的系统更应该人性化，真正实现以最快速度、最高效率、最准确的利用服务。
技术价值的发现及其理论体系的创立，为整个世界的经济社会发展挑明一条业已存在的“科学技术生产工具和生产工艺物化劳动技术生产力技术形态可变资本技术价值技术资本技术世界共享主义”的新型发展道路。
4 技术对数码照片档案管理工作的重要性
目前，尽管各类数码照片档案的归档、利用平台已有很多，但大部分在技术上存在一些还有待完善的小问题，比如照片放大后不清晰、照片经过修改后改变事实再存档、照片时间录入不准确、照片的文字说明不真实、数码照片的排序混乱等等问题。
按照什么样的价值规范与价值标准进行技术选择，最直接的就是人性化的价值取向，即以有利于人的全面发展为最终方向的技术选择。照片档案是历史的印记，随着时间的推移，时代的变迁，其利用价值越来越大，其所展现的直观感受震撼人心，但是有的老版纸质照片已变色、发黄、破损，甚至已成孤本，对其利用存在危险性和破坏性。随着扫描仪、数码相机、智能手机等电子设备功能的不断强化完善以及应用的普遍性、广泛性等因素，使照片档案数字化技术条件已趋成熟。为了保护照片档案原件，使之能反复利用并不改变其真实性，对其进行数字化技术加工，为利用者能够方便地提供数字化的电子照片档案查阅服务，这样人性化的价值取向就显得更加安全。
当前，国内外对照片档案数字化基本有三种技术途径：其一，将纸质照片通过扫描处理，经过纠偏、裁剪、调整亮度、对比度等手段，获取数码照片；其二，对纸质照片用数码相机或智能手机等电子设备进行直接的翻拍，获取数码照片；其三，直接用数码相机或智能手机等电子设备代替传统胶片相机进行拍摄，获取数码照片。对馆藏照片进行数字化技术加工是为建立馆藏照片档案数据库提供素材，保护照片档案原件，使之能反复利用。对照片档案进行数字化技术加工时，不仅要对纸质相片数字化，还要将与其对应的文字说明数字化，这样才能建立对应的照片档案数据库。使数码照片档案工作实现“收集技术整理技术鉴定技术保管技术检索技术服务和利用的技术共享主义”的技术形式。
参考资料：
【1】《论技术》，远德玉，陈昌曙，1985年.
【2】《双刃剑的困惑――技术价值的分析》何立松，江西高校出版社，2002年.
