IT-Standup

HTML5 视频这滩浑水（1）基本概念

2011-01-16T07:58:00.000-08:00

Google 宣布将在 Chrome 浏览器中移除对 H.264 视频解码的支持，此举在业界引起了不小的骚动。借此机会我们回顾一下 HTML5 视频格式之争。

首先需要理清一些基本概念。我们平常笼统说的「视频格式」其实包含三个部分：视频编码、音频编码、容器格式。其中「编码」这个概念其实又包含两个方面：编码和解码。「视频编码」作为动词指的是将动态的图像信息转化为二进制数据的过程；其逆过程称为「视频解码」。「视频编码」作为名词则通常指的是某种特定的编码方式。同样的概念也适用于「音频编码」，只不过它转化的是声音信息。大多数「视频文件」都同时包含视频和音频，因此编码后至少都有两组二进制数据，并且两组数据必须按照特定的方式同步起来，否则我们看到的画面和听到的声音将不吻合。为了解决编码后多组不同类型的的数据的存储、传输问题，需要将他们按照一定的规律组织起来，这种组织方式即是「容器格式」。

我们常见的视频文件扩展名包括 .avi, .rmvb, .mp4, .mkv 等。其实扩展名都是指的某种容器格式。这些容器里面存放的数据可能采用了多种不同的编码方式。例如，常见的 avi 文件里面存放的通常是 xvid 或 divx 编码的视频和 mp3 编码的音频。rmvb 文件里面存放的通常是 RV40 编码的视频和 cook 编码的音频。mp4 文件里面通常存放的是 H.264 编码的视频和 AAC 编码的音频。mkv 文件里面存放的则可能包含前面各种。

限于篇幅我们不涉及所有常见的视频格式。这次主要讨论两种：

1、采用 H.264 视频编码和 AAC 音频编码的 MP4 文件（H.264/AAC/MP4 组合）
2、采用 VP8 视频编码和 Vorbis 音频编码的 WebM 文件（VP8/Vorbis/WebM 组合）

H.264 是目前公认的效率最高的的视频编码。它是由国际电信联盟通电信标准部 (ITU-T) 和国际标准化组织/国际电工委员会动态图像专家组 (ISO/IEC MPEG) 共同开发的一种视频压缩技术。它的另外一个名称是 MPEG-4 AVC。目前 H.264 被广泛的运用在蓝光电影、数字电视、卫星电视、网络媒体等领域。可以说 H.264 是目前被运用得最为广泛的视频编码。

AAC 是 ISO/IEC 标准化的音频编码。它是比 MP3 更先进的音频压缩技术，目的在于取代陈旧的 MP3。AAC 音频编码被广泛的运用在数字广播、数字电视等领域。目前网上最大的音乐零售商苹果的 iTunes 音乐商店的所有数字音乐也全部采用的 AAC 音频编码。

MP4 则是 ISO/IEC 制定的容器格式标准，用以封装编码后的视频和音频数据。MP4 支持多种方式编码后的数据，但最常见的是 H.264 编码的视频和 AAC 编码的音频。

VP8 是类似于 H.264 的另一种视频编码，由 On2 公司开发。后来 Google 收购了 On2，因此 VP8 现在归 Google 所有。据称为了避开 H.264 的专利问题，VP8 没有采用一些特别的算法，使得其压缩效率效率略低于 H.264。

Vorbis 是类似 AAC 的另一种免费、开源的音频编码，由非盈利组织 Xiph 开发。业界的普遍共识是 Vorbis 是和 AAC 一样优秀、用以替代 MP3 的下一代音频压缩技术。由于 Vorbis 是免费、开源的，并且没有 AAC 的专利问题，许多游戏厂商采用 Vorbis 编码游戏中的音频资料，例如著名的 Halo，Guitar Hero 等。最近流行的在线音乐网站 Spotify 也是使用的 Vorbis 音频编码。

WebM 是 Google 基于开源容器格式 Matroska（.mkv 很多朋友应该不陌生）而专门开发的一种新型容器格式。其目的是用来封装 VP8 编码的视频和 Vorbis 编码的音频数据以供网络媒体使用。

在涉及 HTML5 视频格式的讨论中，通常「H.264」指代 H.264/AAC/MP4 这个组合，而「WebM」指代 VP8/Vorbis/WebM 这个组合。为了符合习惯、避免重复，我们也将采用同样的简称，即 H.264 = H.264/AAC/MP4，WebM = VP8/Vorbis/WebM。

source: apple4.us

RGB ,YUV, YCbCr的定義

2010-12-05T07:21:00.000-08:00

YUV
視頻編解碼器功能
視頻編碼器要求YUV4:2:0格式的視頻輸入，因此可能根據應用需要進行視頻輸入的預處理，即對YUV4:2:2隔行掃描(例如從攝像機)到YUV 4:2:0非隔行掃描轉換，僅抽取但不過濾UV分。對視頻解碼器而言，還需要進行後處理，以將解碼的YUV 4:2:0數據轉換為RGB進行顯示，包括：YUV 4:2:0到RGB轉換；16位或12位RGB顯示格式；0到90度旋轉，實現橫向或縱向顯示。此外，視頻編解碼器通常還要求具有以下功能和特性：
支持MPEG-4簡單類 0、1 與 2 級；
兼容H.263與 MPEG-4 編解碼標準；
MPEG-4視頻解碼器支持的可選項有：AC/DC預測、可逆可變長度編碼(RVLC)、再同步標誌(RM)、數據分割(DP)、錯誤隱藏專利技術、支持每個宏塊4個運動矢量(4MV)、自由運動補償、解碼VOS層；
MPEG-4視頻編碼器選項有：RVLC、RM、DP、支持每個宏塊4個運動矢量(4MV)、報頭擴展碼、支持編碼期間碼率改變、支持編碼期間編碼幀率改變、插入或不插入可視對象序列起始碼；
支持編碼期間序列中插入I幀；
支持編碼器自適應幀內刷新(AIR)；
支持多編解碼器，可用相同代碼運行多個編解碼器實例。

RGB
紅綠藍(RGB)是計算機顯示的基色，RGB565支持的色深可編程至高達每像素16位，即RGB565(紅色5位，綠色6位，藍色5位)。

YCbCr
在DVD、攝像機、數字電視等消費類視頻產品中，常用的色彩編碼方案是YCbCr，其中Y是指亮度分量，Cb指藍色色度分量，而Cr指紅色色度分量。人的肉眼對視頻的Y分量更敏感，因此在通過對色度分量進行子採樣來減少色度分量後，肉眼將察覺不到的圖像質量的變化。主要的子採樣格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2 和YCbCr 4:4:4。
4:2:0表示每4個像素有4個亮度分量，2個色度分量(YYYYCbCr)，僅採樣奇數掃描線，是便攜式視頻設備(MPEG-4)以及電視會議(H.263)最常用格式；4：2：2表示每4個像素有4個亮度分量，4個色度分量(YYYYCbCrCbCr)，是DVD、數字電視、HDTV 以及其它消費類視頻設備的最常用格式；4：4：4表示全像素點陣(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)，用於高質量視頻應用、演播室以及專業視頻產品。

source: http://www.cnblogs.com/lucky-apple/archive/2008/07/02/1234022.html

音頻編碼技術標準

2010-10-05T03:45:00.000-07:00

(一)電話質量的音頻壓縮編碼技術標準

電話質量語音信號頻率規定在300Hz~3.4kHz，採用標準的脈衝編碼調製（PCM），當採樣頻率為8kHz，進行8bit量化時，所得數據速率為64kbit/s，即椄一個數字話路。 1972年CCITT（現稱為ITU-T）制定了PCM標準G.711，速率為64kbit/s，採用非線性量化μ律或A律，其質量相當於12bit線性量化。

1984年CCITT公佈了自適應差分脈衝編碼調製（ADPCM）標準G.721，速率為32kbit/s。這一技術是對信號和它的預測值的差分信號進行量化，同時再根據鄰近差分信號的特性自適應改變量化參數，從而提高壓縮比，又能保持一定信號質量。因此ADPCM對中等電話質量要求的信號能進行高效編碼，而且可以在調幅廣播和交互式激光唱盤音頻信號壓縮中應用。

為了適應低速率語音通信的要求，必須採用參數編碼或混合編碼技術，如線性預測編碼（LPC），矢量量化（VQ），以及其他的綜合分析技術。其中較為典型的碼本激勵線性預測編碼（CELP）實際上是一個閉環LPC系統，由輸入語音信號確定最佳參數，再根據某種最小誤差準則從碼本中找出最佳激勵碼本矢量。 CELP具有較強的抗干擾能力，在4~ 16kbit/s傳輸速率下，即可獲得較高質量的語音信號。 1992年CCITT制定了短時延碼本激勵線性預測編碼（LD-CELP）的標準G.728，速率16kbit/s，其質量與32kbit/s的G.721標準基本相當。

1988年歐洲數字移動特別工作組制定了採用長時延線性預測規則碼本激勵（RPE-LTP）標準GSM，速率為13kbit/s。 1989年美國採用矢量和激勵線性預測技術（VSELP），制定了數字移動通信語音標準CTIA，速率為8kbit/s。為了適應保密通信的要求，美國國家安全局（NSA）分別於1982年和1989年制定了基於LPC，速率為2.4bit/s和基於CELP，速率為4.8kbit/s的編碼方案。

其他語音相關標準如：
G.723：一種ITU-T 推薦標準，用於傳輸速率在5.3~6.4 kbps之間多媒體通信傳輸的雙速率語音編碼器。
H.221：ITU-T的H.320推薦標準的框架部分，被正式稱為“視聽電話服務中64至1920 kbps通道的框架結構”。該推薦標準敘述了能讓編碼器和譯碼器在時間上同步的同步操作。
H.222：ITU-T 推薦標準，規定了運動圖片及相關音頻信息的通用編碼。
H.223：ITU-T的H.324標準的一部分，一個控制/復用協議，通常被叫作“用於低位率多媒體通信的複用協議”。
H.233：一種複用推薦標準，是ITU-T視頻互操作推薦標準協議族的一部分。該推薦標準規定音視信息的單個畫面如何在數字頻道中進行複用。
H.231：附加於ITU-T的H.320 協議族的推薦標準，規定多點控制單元，用於多點會議中將三個或三個以上遵從H.320 的編解碼器（codec）橋接在一起。
H.242：ITU-T的H.320 協議族中視頻互操作推薦標準部分。它規定了建立一個音頻會話和在通信終止後結束該會話的協議。
H.245：ITU-T的H.323 和H.324 協議族部分，定義多媒體終端之間的通信控制。
H.261：ITU-T的推薦標準，使不同視頻編解碼器（codec）能解釋一個信號是怎樣被編碼和壓縮的，以及怎樣解碼和解壓縮這個信號。它也定義了CIF 和QCIF兩種圖形格式。
H.263：包含在H.324 協議族中的視頻編解碼器（codec）。
H.320：一個ITU-T 標準，它包含了大量的單個推薦標準：編碼、組幀、信令及建立連接(H.221, H.230, H.321, H.242, 以及H.261 )。應用於點對點和多點可視會議會話，且包含G.711,、G.722 和G.728三種音頻算法。
H.323：H.323 將H.320 擴展到了內聯網、外聯網和互聯網的包交換網絡中：以太網、令牌環和其他一些可能不保證QoS的網。它也規定了ATM包括ATM QoS上可視會議過程。它支持點對點和多點操作。
H.324：一個ITU-T 標準。它在模擬電話線（POTS）上提供了點對點的數據、視頻和音頻會議。 H.324 協議族包括H.223（一種多路復用協議）、H.245（一種控制協議）、T.120（一套音頻圖像協議）和V.34（一種調製解調器規範）。
T.120：ITU-T的“多媒體數據傳輸協議”，一種數據共享/數據會議規範，使用戶能通過任何H.32x 可視會議共享文件。

(二)調幅廣播質量的音頻壓縮編碼技術標準

調幅廣播質量音頻信號的頻率在50Hz~7kHz範圍。 CCITT在1988年制定了 G.722標準。 G.722標準是採用16kHz採樣，14bit量化，信號數據速率為224kbit／s，採用子帶編碼方法，將輸入音頻信號經濾波器分成高子帶和低子帶兩個部分，分別進行ADPCM編碼，再混合形成輸出碼流，224kbit／s可以被壓縮成64kbit／s，最後進行數據插入(最高插入速率達16kbit／s)，因此利用G.722標準可以在窄帶綜合服務數據網N-ISDN中的一個B信道上傳送調幅廣播質量的音頻信號。

(三)高保真度立體聲音頻壓縮編碼技術標準
高保真立體聲音頻信號頻率範圍是50Hz~20kHz，採用44.1kHz採樣頻率，16bit量化進行數字化轉換，其數據速率每聲道達705kbit／s。
一般語音信號的動態範圍和頻響比較小，採用8kHz 取樣，每樣值用8bit 表示，現在的語音壓縮技術可把碼率從原來的64kbps 壓縮到4kbps 左右。但多媒體通信中的聲音要比語音複雜的多，它的動態範圍可達100dB, 頻響範圍可達20Hz~20KHz。因此，聲音數字化後的信息量也非常大，例如把６聲道環繞立體聲數字化，按每聲道取樣頻率48KHz，每樣值18bits 表示，則數字化後的數據碼率為：6×48KHz×18bits＝ 5.184Mbit/s，即使是兩聲道立體聲，數字化後碼率也達到1.5Mbps 左右，而電視圖像信號數字壓縮後碼率大約為1.5Mbps~10Mbps，因此，相對而言聲音未經數字壓縮的碼率就太高了，為了更有效地利用寶貴的信道資源，必須對聲音進行數字壓縮編碼。
由於有必要確定一套通用的視頻和聲音編碼方案，ISO/IEC標準組織成立了ISO/IES JTC1/SC29/WG11，即MPEG（活動圖像專家組）。該小組負責比較和評估幾種低碼速率數字聲音編碼技術，以產生一套國際標準，用於活動圖像、相關聲音信息及其結合，和用數字存儲媒體（DSM）存儲與重現。 MPEG針對的DSM包括CD-ROM、DAT、磁光盤和電腦磁盤。基於MPEG的壓縮技術還將用於多種通信信道，如：ISDN、局域網和廣播。 "低於1.5Mbit/s的用於數字存儲媒體的活動圖像和相關聲音之國際標準ISO/IEC" （MPEG-1）1992年11月完成。其中ISO lll72-3作為“MPEG音頻”標準，成為國際上公認的高保真立體聲音頻壓縮標準，一般稱為“MPEG-1音頻”。 MPEG-1音頻第一和第二層次編碼是將輸入音頻信號進行採樣頻率為48kHz，44.1kHz，32kHz的採樣，經濾波器組將其分為32個子帶，同時利用人耳屏蔽效應，根據音頻信號的性質計算各頻率分量的人耳屏蔽門限，選擇各子帶的量化參數，獲得高的壓縮比。 MPEG第三層次是在上述處理後再引入輔助子帶，非均勻量化和熵編碼技術，再進一步提高壓縮比。 MPEG音頻壓縮技術的數據速率為每聲道32~448kbit／s，適合於CD－DA光盤應用。
MPEG-2也定義了音頻標準，由兩部分組成，即MPEG-2音頻（Audio，ISO/IEC 13818-3）和MPEG-2 AAC（先進的音頻編碼，ISO/IEC 13818-3）。 MPEG-2 音頻編碼標準是對MPEG-1後向兼容的、支持二至五聲道的後繼版本。主要考慮到高質量的5 1 聲道、低比特率和後向兼容性，以保證現存的兩聲道解碼器能從5 1 個多聲道信號中解出相應的立體聲。 MPEG-2 AAC除後向兼容MPEG-1音頻外，還有非後向兼容的音頻標準。
MPEG-4 Audio標準（ISO/IEC 14496-3）可集成從話音到高質量的多通道聲音，從自然聲音到合成聲音，編碼方法還包括參數編碼(parametric coding)，碼激勵線性預測(CELP ，code excited linear predictive)編碼，時間/頻率(T/F，time/frequency)編碼，結構化聲音(SA，structured audio)編碼，文語轉換(TTS，text-to-speech)的合成聲音，和MIDI合成聲音等。
MPEG-7 Audio 標準（ISO/IEC 15938-3）提供了音頻描述工具。

source: http://jpkc.zust.edu.cn/2007/dmt/course/Mmt05_02_2.htm

Impulse Response

2010-07-07T07:04:00.000-07:00

所謂脈衝響應(Impulse Response)
就是輸入訊號經過一個運算之後就變成輸出訊號
假設輸入訊號為x(t)
輸出訊號為y(t)

則當y(t) = h(t)*x(t)

則h(t)便為其"脈衝響應"

想印大海報印表卻不夠大怎麼辦？用Easy Poster Printer來幫你分割列印吧

2010-06-28T19:41:00.000-07:00

想印大海報印表卻不夠大怎麼辦？用Easy Poster Printer來幫你分割列印吧

當我們想印出一張大海報時，可能需要一台所費不貲的大型印表機，或是拿去專門的店來列印輸出，相當花錢。今天阿正老師要來介紹一套免費的海報印製軟體–Easy Poster Printer，可以幫你把大張的圖片或海報切割成多張A4尺寸的紙張，用一般印表機即可列印出來喔！使用起來非常簡單，常需要列印海報的大尺寸圖片的玩家可別錯過啦！

Easy Poster Printer是一套來自丹麥的免費軟體，安裝及使用都相當簡單，主要的功能有：
- 可使用一般的印表機來印製各種尺寸的海報(最大20×20公尺)
- 可儲存你的海報，並與其他人分享
- 可在任何時間列印或預覽海報中的某一頁
- 可以即時載入、清除、旋轉或翻轉圖片
- 可用公釐、公分、英吋或紙張數來定義海報大小
- 可將一般的影像重新取樣為高畫質海報(150-600dpi)
- 可以更換背景顏色
- 可用剪貼簿的複製、貼上功能，直接將影像貼入海報中

Easy Poster Printer小檔案
軟體版本：2.0.3
官方網站：http://www.gdsoftware.dk/

ref: http://blog.soft.idv.tw/?p=748&utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+quicktop+(Software+Player)

遠端桌面如何登入主機的主控台(Console)工作階段

2010-05-25T19:19:00.001-07:00

當使用遠端桌面進行遠端的伺服器主機遙控的時候，每次連進去主機都會多開一個新的 Session (工作階段)，也就是一台機器變成同時兩個使用者登入，即便是同一個使用者帳號。

假設我主機放在遠端的機房裡，我可能在機房的電腦已經有做一些工作沒做完，想說視窗先不關掉，回辦公室再連進去繼續操作，但每次連進去卻是不同的畫面，至於這個問題有兩種解決辦法：

第一種：利用「工作管理員」的「使用者」頁籤進行工作階段的切換

先登入遠端桌面，在開啟「工作管理員」，並點選「使用者」頁籤
在另一個工作階段按下滑鼠右鍵，選擇「連線」就可以將工作階段切換過去了

第二種：使用 mstsc 指令外加 /console 參數 ( 這一招應該是最簡單的 )

開啟「執行」對話框 ( 可以按快速鍵 Win + R )，並輸入 mstsc /console
輸入遠端電腦的 IP 連線過去後就是「主控台(Console)」的工作階段畫面了!

不過使用 Vista 的使用者要特別注意，當 Vista 升級更新到 Service Pack 1 (SP1) 之後將不在提供 /console 參數了，而是改成 /admin 參數：

%systemroot%\system32\mstsc.exe /admin

source: The Will Will Web

Thoughts on Flash by Steve Jobs

2010-04-29T23:29:00.001-07:00

Apple has a long relationship with Adobe. In fact, we met Adobe’s founders when they were in their proverbial garage. Apple was their first big customer, adopting their Postscript language for our new Laserwriter printer. Apple invested in Adobe and owned around 20% of the company for many years. The two companies worked closely together to pioneer desktop publishing and there were many good times. Since that golden era, the companies have grown apart. Apple went through its near death experience, and Adobe was drawn to the corporate market with their Acrobat products. Today the two companies still work together to serve their joint creative customers – Mac users buy around half of Adobe’s Creative Suite products – but beyond that there are few joint interests.

I wanted to jot down some of our thoughts on Adobe’s Flash products so that customers and critics may better understand why we do not allow Flash on iPhones, iPods and iPads. Adobe has characterized our decision as being primarily business driven – they say we want to protect our App Store – but in reality it is based on technology issues. Adobe claims that we are a closed system, and that Flash is open, but in fact the opposite is true. Let me explain.

First, there’s “Open”.

Adobe’s Flash products are 100% proprietary. They are only available from Adobe, and Adobe has sole authority as to their future enhancement, pricing, etc. While Adobe’s Flash products are widely available, this does not mean they are open, since they are controlled entirely by Adobe and available only from Adobe. By almost any definition, Flash is a closed system.

Apple has many proprietary products too. Though the operating system for the iPhone, iPod and iPad is proprietary, we strongly believe that all standards pertaining to the web should be open. Rather than use Flash, Apple has adopted HTML5, CSS and JavaScript – all open standards. Apple’s mobile devices all ship with high performance, low power implementations of these open standards. HTML5, the new web standard that has been adopted by Apple, Google and many others, lets web developers create advanced graphics, typography, animations and transitions without relying on third party browser plug-ins (like Flash). HTML5 is completely open and controlled by a standards committee, of which Apple is a member.

Apple even creates open standards for the web. For example, Apple began with a small open source project and created WebKit, a complete open-source HTML5 rendering engine that is the heart of the Safari web browser used in all our products. WebKit has been widely adopted. Google uses it for Android’s browser, Palm uses it, Nokia uses it, and RIM (Blackberry) has announced they will use it too. Almost every smartphone web browser other than Microsoft’s uses WebKit. By making its WebKit technology open, Apple has set the standard for mobile web browsers.

Second, there’s the “full web”.

Adobe has repeatedly said that Apple mobile devices cannot access “the full web” because 75% of video on the web is in Flash. What they don’t say is that almost all this video is also available in a more modern format, H.264, and viewable on iPhones, iPods and iPads. YouTube, with an estimated 40% of the web’s video, shines in an app bundled on all Apple mobile devices, with the iPad offering perhaps the best YouTube discovery and viewing experience ever. Add to this video from Vimeo, Netflix, Facebook, ABC, CBS, CNN, MSNBC, Fox News, ESPN, NPR, Time, The New York Times, The Wall Street Journal, Sports Illustrated, People, National Geographic, and many, many others. iPhone, iPod and iPad users aren’t missing much video.

Another Adobe claim is that Apple devices cannot play Flash games. This is true. Fortunately, there are over 50,000 games and entertainment titles on the App Store, and many of them are free. There are more games and entertainment titles available for iPhone, iPod and iPad than for any other platform in the world.

Third, there’s reliability, security and performance.

Symantec recently highlighted Flash for having one of the worst security records in 2009. We also know first hand that Flash is the number one reason Macs crash. We have been working with Adobe to fix these problems, but they have persisted for several years now. We don’t want to reduce the reliability and security of our iPhones, iPods and iPads by adding Flash.

In addition, Flash has not performed well on mobile devices. We have routinely asked Adobe to show us Flash performing well on a mobile device, any mobile device, for a few years now. We have never seen it. Adobe publicly said that Flash would ship on a smartphone in early 2009, then the second half of 2009, then the first half of 2010, and now they say the second half of 2010. We think it will eventually ship, but we’re glad we didn’t hold our breath. Who knows how it will perform?

Fourth, there’s battery life.

To achieve long battery life when playing video, mobile devices must decode the video in hardware; decoding it in software uses too much power. Many of the chips used in modern mobile devices contain a decoder called H.264 – an industry standard that is used in every Blu-ray DVD player and has been adopted by Apple, Google (YouTube), Vimeo, Netflix and many other companies.

Although Flash has recently added support for H.264, the video on almost all Flash websites currently requires an older generation decoder that is not implemented in mobile chips and must be run in software. The difference is striking: on an iPhone, for example, H.264 videos play for up to 10 hours, while videos decoded in software play for less than 5 hours before the battery is fully drained.

When websites re-encode their videos using H.264, they can offer them without using Flash at all. They play perfectly in browsers like Apple’s Safari and Google’s Chrome without any plugins whatsoever, and look great on iPhones, iPods and iPads.

Fifth, there’s Touch.

Flash was designed for PCs using mice, not for touch screens using fingers. For example, many Flash websites rely on “rollovers”, which pop up menus or other elements when the mouse arrow hovers over a specific spot. Apple’s revolutionary multi-touch interface doesn’t use a mouse, and there is no concept of a rollover. Most Flash websites will need to be rewritten to support touch-based devices. If developers need to rewrite their Flash websites, why not use modern technologies like HTML5, CSS and JavaScript?

Even if iPhones, iPods and iPads ran Flash, it would not solve the problem that most Flash websites need to be rewritten to support touch-based devices.

Sixth, the most important reason.

Besides the fact that Flash is closed and proprietary, has major technical drawbacks, and doesn’t support touch based devices, there is an even more important reason we do not allow Flash on iPhones, iPods and iPads. We have discussed the downsides of using Flash to play video and interactive content from websites, but Adobe also wants developers to adopt Flash to create apps that run on our mobile devices.

We know from painful experience that letting a third party layer of software come between the platform and the developer ultimately results in sub-standard apps and hinders the enhancement and progress of the platform. If developers grow dependent on third party development libraries and tools, they can only take advantage of platform enhancements if and when the third party chooses to adopt the new features. We cannot be at the mercy of a third party deciding if and when they will make our enhancements available to our developers.

This becomes even worse if the third party is supplying a cross platform development tool. The third party may not adopt enhancements from one platform unless they are available on all of their supported platforms. Hence developers only have access to the lowest common denominator set of features. Again, we cannot accept an outcome where developers are blocked from using our innovations and enhancements because they are not available on our competitor’s platforms.

Flash is a cross platform development tool. It is not Adobe’s goal to help developers write the best iPhone, iPod and iPad apps. It is their goal to help developers write cross platform apps. And Adobe has been painfully slow to adopt enhancements to Apple’s platforms. For example, although Mac OS X has been shipping for almost 10 years now, Adobe just adopted it fully (Cocoa) two weeks ago when they shipped CS5. Adobe was the last major third party developer to fully adopt Mac OS X.

Our motivation is simple – we want to provide the most advanced and innovative platform to our developers, and we want them to stand directly on the shoulders of this platform and create the best apps the world has ever seen. We want to continually enhance the platform so developers can create even more amazing, powerful, fun and useful applications. Everyone wins – we sell more devices because we have the best apps, developers reach a wider and wider audience and customer base, and users are continually delighted by the best and broadest selection of apps on any platform.

Conclusions.

Flash was created during the PC era – for PCs and mice. Flash is a successful business for Adobe, and we can understand why they want to push it beyond PCs. But the mobile era is about low power devices, touch interfaces and open web standards – all areas where Flash falls short.

The avalanche of media outlets offering their content for Apple’s mobile devices demonstrates that Flash is no longer necessary to watch video or consume any kind of web content. And the 200,000 apps on Apple’s App Store proves that Flash isn’t necessary for tens of thousands of developers to create graphically rich applications, including games.

New open standards created in the mobile era, such as HTML5, will win on mobile devices (and PCs too). Perhaps Adobe should focus more on creating great HTML5 tools for the future, and less on criticizing Apple for leaving the past behind.

Steve Jobs
April, 2010

由MP3隨身聽淺談數位錄音原理

2010-03-14T07:11:00.000-07:00

胡老師

常常看到同學們上課時用錄音筆錄下上課的情形，下課後錄音筆搖身一變成為MP3隨身聽，讚嘆之外也有好奇，現在的MP3隨身聽較十幾年前的錄音帶隨身聽音質可有進境，遂借來試聽，數位的MP3，類比的錄音帶，大小各異，互有長短，惟音質不夠細膩，一問之下，原來同學為了多存幾首歌，犧牲了頻率響應，到底，要怎麼轉檔，轉成什麼檔比較好，這其中的原理為何，請看以下介紹。

以數位訊號紀錄類比聲音的方法

為了令人更容易瞭解其中的意義，筆者使用樂譜替代一般物理課本常用的正弦波，首先，我們應該很容易瞭解，我們所聽到的聲音或是音樂在物理上的具體表現即是聲波，簡單的說，用數位訊號記載類比聲音訊號的方法就是用數位訊號的方式表示類比聲波的過程。這個過程，就叫做數位取樣。

為了解釋數位取樣，就要使用以下幾個觀念分別說明，就能了解數位取樣的是怎麼達成的。
觀點一：取樣頻率(sample rate)---

所謂取樣頻率，就是指要將一秒鐘的聲波分割成幾個點來加以數位化，也就是一秒鐘要取樣幾次：如CD音質的取樣頻率是44.1kHz，而現今錄音工業，甚至DVD的標準則是96 kHz。換句話說，取樣頻率指音效卡在一秒之中對聲音(波形)做記錄的次數。
聲音播出時的品質常常只能達到取樣頻率的一半,因此須採取雙倍樣率才能將原音準確重現.也就是只要取樣頻率大於原始訊號頻率的兩倍以上，即可減低錯誤，達到和原始聲音極真實的音訊。
而人類的聽力的極限約為20KHz,也就是說，將一秒鐘的音樂分割為20000等分以上時，人類就聽不出其品質上的差異，所以高品質的取樣應為其兩倍以上,當聲音來源為音樂時,因其所橫跨的頻率變化極為寬廣,所以用44.1KHz的頻率作為CD音樂取樣率的標準，也就是每秒鐘紀錄441000次;若以語音的記錄為主,譬如演講，人說話的語音大約為10KHz,因此加倍採樣,只取22KHz，也就是每秒鐘紀錄22000次就已具備足夠的音質。
取樣率越高, 所記錄下來的音質就越清晰;當然,越高的取樣所記錄下來的檔案就會越大。

觀點二：取樣解析度(sample resolution)

而音質分辨率則是對於聲波的「振幅」進行切割，形成類似階梯的度量單位，如果說取樣頻率是對聲波水平進行的X軸切割，那麼音質分辨率則是對Y軸的切割，切割的數量是以最大振幅切成2的n次方計算，n就是bit數， 8位元代表我們對音波的振幅做2的八次方256種強度的區別。CD音質是16位元就是2的8次方為65536種強度區別，而DVD的標準則是24位元。取樣頻率與解析度越大，則數位聲訊的品質就越細膩。位元數越高越能區分細緻的強弱音變化。常用區分音頻如下表。
　

	取樣頻率	位元數	單音/立體聲	傳送位元率
DVD	96000 Hz	24bit	立體聲	562.5KB/sec
CD品質	44100 Hz	16 bits	立體聲	172KB/sec
收音機品質	22050 Hz	8 bits	單音	22KB/sec
電話品質	11025 Hz	8 bits	單音	11KB/sec

那麼，為了記載CD品質的音樂，或是DVD品質的聲音，需要多少資料量呢？我們來算一下：
計算過程為
CD品質一秒鐘
44100________________ (每秒取樣次數)
*16__________________(乘以每次取樣的資料量16bit)
/8____________________(1Byte=8bit將位元資料單位轉換為位元組所以除以八)
/1024_________________(1KB=1024Byte---1K等於1024個BYTE)
*2___________________(雙聲立體也就是兩個聲道所以乘以二)
=172.26KB/sec_________(每一秒鐘需要使用172.26KB的資料)
我們也可以順便算一下DVD品質一秒鐘資料量
96000(次)x24(bit)/8(1Byte=8bit)/1024(1KB=1024Byte)x2(雙聲立體)=562.5KB/sec

換句話說，紀錄一分鐘的CD音質的聲音就要用到172.26(KB)X60(秒)=10335.6(KB)的資料量，也就是10.09MB的檔案，紀錄一首三分鐘的歌，就需要30.28MB的檔案，天哪，這麼大的檔案，不光是存在硬碟裡，還是要在網路上傳遞，或者用我們的隨身碟帶身上，都非常不方便呀！假如256MB的隨身碟只能記載八、九首歌，那不是太不方便了呢，所以，像這樣大的檔案，不想辦法將它變小一點，是不行的。

在介紹壓縮聲音檔的方式之前，我們先來看看各種儲存聲音的檔案格式：

在個人電腦上最常用的數位音效(digital audio file)格式 .WAV檔，就是記錄聲波依照時間演變時振幅的大小。在錄製的時候可以選擇不同的取樣頻率(44kHz, 22kHz, 11kHz)與位元數(8bits,16bits)及單音/立體聲。在個人電腦上最常用.WAV檔，可以當成物件使用在各種文件中，Word, Excel, Power Point中都可以插入聲音檔物件。

雖然處理聲音的原理相同，由不同公司研發出的檔案格式不同，因此從各處取得的聲音檔有時需要加以轉換，列舉幾種常見的聲波檔格式：

聲音檔格式	代表廠商
.WAV	Microsoft
.au或 .snd	Sun與NeXT
.voc	Ad Lib/Creative Labs聲霸卡
.aiff	Apple/Silicon Graphics(SGI)
.afc	Apple
.iff	Amiga
.mat	Matlab

聲音檔壓縮格式

聲音壓縮之後，聲音的品質，除了由壓縮的方式決定之外，往往以位元傳輸率來表達其所展現出的品質，位元傳輸率是指資料流中每秒的資訊量。您可能曾經看過將音效檔描述為「128 Kbps MP3」或「64 Kbps WMA」。Kbps 是「kilobytes per second」(每秒千位元組) 的縮寫，所以數字愈大表示資料愈多。128 Kbps MP3 音效檔所包含的資料量是 64 Kbps WMA 檔案的兩倍，因此會佔用兩倍的空間。

雖然這兩個檔案的資料量不同，但是聽起來卻大致相同。為什麼？這是因為有些檔案格式使用資料的壓縮效率高於其他檔案格式，因此 64 Kbps WMA 音效檔的音效品質和 128 Kbps MP3 音效檔的音效品質是差不多的。一般來說，位元傳輸率愈高，資訊量就愈多，因此資訊解碼也愈費力，檔案需要的空間也愈多。

以下介紹的是常見的音樂壓縮格式，有些高效率的壓縮方式在國外已經很普遍，如ogg、MUSEPACK，APE等，相信在台灣也會慢慢普及開來的。

MPEG Layer 3
一般的聲音、歌曲所包含的頻率除了人類聽得見的，其實還有人類聽不見的。而Mpeg壓縮技術就是認為既然這些頻率人類聽不到，留著它幹嘛，於是便將人類耳朵聽不見的聲音頻率給消滅掉以達到壓縮的目的。因此原始聲音的某些部份被丟掉了，聲音檔案大小也因此被縮減，這就是Mpeg壓縮技術的原理。以下兩種就是從Mpeg壓縮技術所發展出來，依照不同的需求，有不同的格式選擇。MPEG所使用的演算法乃1987年由德國的一家整合研究發展機構 Fraunhofer IIS與埃欄肯大學(University of Erlangen)合作計劃下的產品。

　　MPEG聲音壓縮標準可分3階層，每一層的壓縮法不同。層階數越高，壓縮複雜度就越高。MPEG第一階層(Mpeg1 audio layer1)標準壓縮效率為1：4，第二階段(Mpeg1 audio layer2)為1：6~1：8，第三階層(Mpeg1 audio layer3)的壓縮效率則高達1：10~1：12，MP3就是屬於第三階層。

MP3使用了強大的失真性壓縮，此演算法簡單的來說，就是過濾掉超高音波
等，我們還是不容易察覺出來的！因為它的壓縮之後讓人聽起來像是沒有經過壓縮一樣(其實還是有點失真)不過那種失真度是人耳所分辨不來的。

　　MP3是現今最普遍的壓縮格式，他可以將CD音樂壓縮成原來容量的1/10大小，並且音質上與原來的CD相差沒有多少。如果將MP3燒錄成光碟，則一片光碟可以放入100多首的MP3歌曲。
MPEG-2 進階音訊解碼 (MPEG-2 Advanced Audio Coding，AAC)
MPEG音訊壓縮規格在數位音訊的發展上佔有很重要的地位，而MP3正是應用此規格所發展出來的一種技術。MPEG最早之標準稱為MPEG-1，由國際標準化組織 (ISO) 在1992年完成，並制定成ISO/IEC 11172標準。從MPEG-1 的規格上來看，設計的最大位元率 (bit rate) 達到1.5Mbps，規格中分別規範了影像壓縮與聲音壓縮，由此我們不難看出，MPEG-1其實就是VCD使用的規格。MPEG-1本身分成三個部份，包括了系統、影像與聲音資料。

繼MPEG-1之後，ISO又推出了MPEG-2，同樣制定了一套影音壓縮的標準，不同的是MPEG-2影像資料的解析度要比MPEG-1高很多，同時聲音資料也由MPEG-1的兩聲道立體聲，提升到5.1聲道以上。目前DVD及美國數位電視標準 (ATSC) 都採用MPEG-2的影像壓縮標準。有了MPEG-1、MPEG-2之後，還制定出MPEG-4及MPEG-7，但這兩者目前尚未被廣泛應用。

MPEG Audio的發展目前已向前推進到MPEG-4，不過在這個新規格上，Audio並沒有更大的進展，反倒是MPEG-2又制訂了PART 7為新的Audio規格，稱為AAC。AAC不相容於MPEG-1，是一個獨立的編碼格式，提供了48個聲道及16個低頻輔助聲道，有16個資料串，壓縮效率要比MPEG-1 Layer-3高30%。另外，AAC使用了分辨率更高的濾波器組〈filter bank〉，時域噪音重整〈TNS，temporal noise shaping〉、後向調適線性預測〈backward adaptive predictor〉、聯合立體聲技術和量化哈夫曼編碼〈Huffman coding〉等最新技術，使音質更上一層樓；它還支持多種採樣頻率和位元率〈bit rate〉。

AAC壓縮率比MP3高；在32MB記憶容量中，最長可放下約一小時的音樂，將近十五首歌曲，若同樣的資料以MP3格式壓縮，32MB可存放半小時的音樂，約十首歌曲[AAC的發展已日漸成熟，眼明手快的多媒體業者早已注意到它蘊藏的潛力，並積極籌劃新產品中，新一代的MP3 Player都標榜著支援AAC格式的音樂，並隨機提供CD轉AAC或是MP3轉AAC的軟體，而個人電腦所使用的音樂播放程式也陸續推出支援AAC格式的新版本。由此可見，AAC躍升為音樂界新寵之時，已指日可待。
MPEG-2 AAC參考網址：http://roger.ee.ncu.edu.tw/chinese/pcchang/course2000b/comsp/aac/summary.htm

WMA Windows Media Audio

由Microsoft 研發，Windows Media Audio (WMA)是一種比MP3更小的音樂檔。WMA 在編碼率只有64kbps下的音質可近CD的質素，而MP3檔則需128kbps，也就是說，使用WMA可省下一半的檔案空間。WMA碼中可加入版權保護，讓持有人可保護自己的心血。
WMA壓縮格式可以在僅僅 20Kbps的位元傳輸率提供可聽的音質，因此WMA常常當作用於線上收聽和廣播的首選，微軟早就在Windows Media Player中支援這種格式。當WMA的位元傳輸率上升到128Kbps時，幾乎在同級別的所有的失真編碼格式中笑傲江湖了，MP3在 128Kbitrate時，會出現明顯的高頻失真，而WMA不會。

微軟推出WMA編碼時主要有2個主要目標，一個是瞄準了網路上的RM和RAM格式，另一個是使用者硬碟裡的MP3。但在高音質要求下，WMA仍無法構成對MP3的威脅，如果你想要獲得12：1左右或更高的壓縮比，就不妨選擇WMA格式，在這個流量下， WMA優秀太多了。

　　然而，似乎128Kbps是WMA的一個門檻，當位元傳輸率再往上提升時，就不會有太多的音質上的變化；MP3卻不一樣，在192Kbps時，音質就可以比WMA好了。WMA和MP3的優劣一直是大家爭論的焦點,其實這是一個無法回答的問題。這要看你的實際需要，是追求高音質(mp3)還是高壓縮率(wma)。

The Ogg Vorbis CODEC project

談到數位音樂，一般人腦海第一個浮現的字眼或許是 MP3。MP3 在消費者眼中已成為數位音樂的代名詞。開放源碼社群正試圖改變數位音樂領域的當前生態。一個名為 Xiph.Org 的非營利基金會，已經發展一套開放源碼的音訊編碼、解碼器，Ogg Vorbis。盡管要使市場主流接納 Ogg Vorbis 仍有一段不小的距離，為了和 MP3、WMA 等數位音樂格式競爭，Ogg Vorbis 仍須跨越許多障礙，但 Vorbis 目前已經一步步攻城掠地，試圖成為 MP3 之外的選擇。
Ogg Vorbis 是一個完全開放、免權利金，多用途的音訊壓縮格式，可處理中至高品質的音樂（8kHz-48.0 kHz、16 位元、多聲道），其 bitrates 範圍每頻道可自 16 到 128 kbps。因此 Vorbis 是屬於 MPEG-4（AAC）的同級競爭音樂格式，擁有高於 MPEG-1/2 audio layer 3、MPEG-4 audio（TwinVQ）、WMA 和 PAC 的效能表現。
Vorbis 是非營利組織 Xiph.Org 旗下 Ogg 多媒體編碼格式家族中的首項技術。Xiph.Org 以 BSD 授權釋出 Vorbis，已經吸引不少開發人員以及不願支付 MP3 授權金的製造廠商。
Xiph.Org 是一個確保網路多媒體基礎免受私人利益危害的非營利組織，其目標為支援並發展自由、開放的協定與軟體，提供公眾、開發人員與商業市場所需。 Xiph.Org 旗下囊括一系列的開放源碼多媒體發展專案。這些專案包括與 On2 Technologies 聯手發展的 Ogg Theora 影像編碼技術、Free Lossless Audio Codec（FLAC）和作為語音壓縮之用的低 bitrate codec，Speex。
包括 Ogg bitstream 格式規格和 Vorbis RTP 封包規格在內的 Xiph 技術，已經進入 Internet Engineering Task Force 的標準審查作業。更為重要的是，遊戲公司、硬體製造廠商、Web 出版商、串流音訊開發人員和關注數位音樂的其他個人，正在試圖將 Vorbis 整合到他們的產品之中。盡管對於 MP3 仍為構成威脅，然而 Vorbis 的確在數位音樂領域中掀起新的波瀾。
參考網址：http://www.xiph.org/ogg/vorbis/ http://www.openfoundry.org/archives/000198.html

MusePack

這是目前公認音質最好的有損聲音壓縮格式，由網路上的高手開發而成。經過許多人耳測試調整的結果，目前在 128Kbps 等級的資料率就能夠達成一般人/一般設備無法聽出與原本 CD 差異的境界。
跟 AAC 比較起來，有著演算法複雜度低，撥放與壓縮時 CPU 使用量不高的優點，同時也因為程式編寫上容易微調音質，在目前的情況下據稱效果比 AAC 更好。

以下列出其內建音質組態，與它們的輸出平均 Bitrate:
--telephone 最差32-48Kbps
--thumb 稍低 (網路廣播) 58-86Kbps
--radio 普通 (MP3 品質) 112-152Kbps
--standard 高品質 (預設) 142-184Kbps
--xtreme 極高品質 168-212Kbps
--insane 極高品質 232-268Kbps
--braindead 極高品質 232-278Kbps
http://www.musepack.net/
http://forums.dearhoney.idv.tw/viewtopic.php?t=23839

ATRAC3/ATRAC3plus

ATRAC3 是 Sony 獨創的音樂壓縮技術，其全名為 Adaptive Transform Acoustic Coding3 ，是一種低失真率之聲音壓縮技術，它可以透過減少噪音與一般音樂傳輸之干擾音源，嘹亮清脆的高音與溫暖之中低音被重新修飾與強化。而 ATRAC3plus 是 Sony 繼 ATRAC3 後所研發出的壓縮技術，可帶來更佳的音樂品質，更大的音樂儲存空間，以及更長的電池播放效能。 ATRAC3 和 ATRAC3plus 的壓縮方式分別可以使一般 CD 音源檔案的大小壓縮到原來的10分之一和20分之一左右，這樣當享受相同音質的同時，卻可以獲得更多的音樂儲存空間。如使用 68kbps 的取樣壓縮模式，聲音僅佔原音源的50%之檔案大小，但卻相等於MP3檔案在128kbps 模式下所提供的音源品質。由一個獨立的歐州實驗室針對此點作了"試聽報告"，詳請請見 sound test report 。而04年新增的256kbps格式，更可以壓縮出媲美CD音質的好音樂。
ATRAC3 聲音壓縮格式有三種 : 132kbps / 105kbps / 66kbps
ATRAC3plus 聲音壓縮格式有三種 : 64 kbps / 48kbps / 256kbps
http://www.sony.net/Products/ATRAC3/

APE

和上面介紹的幾種壓縮方式不同的是，這個壓縮方式提供了最好的音質保證，也就是無失真壓縮(壓縮比約為2:1)！而且還提供了 Winamp的支援，可以直接用Winamp來播放。所謂無失真壓縮就是指壓縮後的格式和源文件在音質上並無差異，而Mp3、WMA等的編碼方案是基於有失真的，在損失部分音質的前提下節約存貯空間，所以說音質再好的Mp3、WMA也只能是無限接近源文件的音質。APE非常適合來編碼講究細節的獨奏曲目和大動態的交響曲。各位喜歡古典樂的同學們可不要錯過了喔！。

http://www.monkeysaudio.com/

下一次將介紹如何把CD唱片中的歌曲壓縮轉換為聲音檔，敬請期待。

source: http://www.lccnet.com.tw/commercial/e-paper/teacher-lecture-first.html

數位基本認識: Nyquist Freq

2010-03-05T21:28:00.000-08:00

數位基本認識
何謂數位化？簡單解說，數位化 ( Digital ) 就是以數字來描述事物。就聲音電器特性上，在當下的時間內，給予電壓來區別記錄，有電壓提供的區塊我們付予 1 無電壓提供的區塊我們付予 0，然後再將編碼後的數據組合起來還原真像，如此的記錄過程，就是一種數位化。而跟數位常常一起被提到的字眼是類比 ( Analog / Analogue )。類比的意思是一種隨時間而改變的線性記錄原則，它無法在現有的資料及設備內，獨立創造一樣的資料，它可用相似的東西去表達，例如再運用另一組設備轉錄過來，相對的它必須遵循原有的時間過程，如此就是一種類比的紀錄方式。類比訊號電平如何數位化？將類比訊號數位化，根據早些年貝爾研究室 Nyquist，理論上我們只要用 40 kHz 以上的取樣率就可以完整紀錄 20 kHz 以下的訊號。我們再重提一下舊文章，就人們大概能聽取有聲音頻大概是 20 Hz ~ 20 KHz，這是何意？就音頻學，在物理上，1 Khz 的倍頻是 2 Khz，我們將其轉移到樂理上，這個倍頻就包含一個音程，也就是那 7 個音階，亦稱為 7 均分律，若再加上 5 個半音，就是 12 均分律，為不使轉換過程損失掉基本的頻域，我們必須高於 20 KHz，又它的倍頻就是 40 KHz， 20 Khz 的倍頻是 40 Khz，問題是為何現有的 CD 格式是 44 . 1 Khz 呢？在 CD 發明前硬碟 ( Hard Disk ) 還很貴不是民生用品，研發很貴，只有尋找在當時最近的資源，拜謝那時的電影圈1 / 24 秒 / 格的連續影像啟發，所以主要數位音訊儲存媒體的替代者是當下既有的資源 ( 錄影帶 )，用黑白來記錄 0 與 1 的編碼訊號。 ( 早期的影像是黑白的 )。而格式就是每秒 30 張格，而一張圖又可以分為 490 條掃瞄線，每一條線又可以儲存三個取樣訊號，因此每秒有 30 ╳ 490 ╳ 3 = 44100 個取樣點。這個成功研發的概念是由當年在貝爾研究室的 Harry Nyquist 研發出來的，為此，數位化的取樣頻率我們就稱為 Nyquist frequency。簡單的說明如果我們欲將一類比訊號編碼記錄時，如果每秒一格，那將會是低取樣比率，無法將過程還原，如果每秒 24 格或更多，那這個取樣比率將會優於一格秒的記錄。圖 1 裡的表達在說明高取樣的比率，事後才有能力供解碼還原成之前的訊號。低取樣的比率將無法記錄下過程，有的只是 pi pai 的數位雜音罷了。 _
	圖 1，取樣的比值說明。
藉由上述的說明，數位的取樣比率格式，通常有:32、44 . 056、44 . 1、48、以及 96 KHz。在國際上，聲音轉播放送 ( on air ) 的頻寬也不過 15 Khz，因此 32 Khz 的取樣比率是如此的。 44 . 056 and 44 . 1 Khz 是供雷射 CD、音樂錄製、數位錄音使用，現在取樣比率的細調功能也都普遍了，你可以方便的在 44 . 1 Khz 的位置，以百分比來增加或是減少比率值。例如 Yamaha AW-4416 取樣頁面內，就有一個調整鈕來幫忙匹配這細微的取樣差。至於 48、 96 Khz 即是提供給 DVD 或是一些資料記錄方面，尚有一些高品質的單位如 Super Audio Compact Disc ( SACD )，目前都已發展到 192 Khz 的取樣技術了，唯獨其價前還是高高在上。量子化 ( Quantization ) 這個過程的解釋就是將一訊號波形，藉由電壓的變化，將其轉換刻錄在碟盤上。這個電壓值我們把它量化成為兩個要素，即二進位 ( binary digits )，或位元 bit 成為有意義的記錄。利用此數學的方法將類比訊號的電壓轉變成為數字編碼，當輸出電壓是 off 的，我們定義為 ”0 ”，反之我們將其定義為 “ 1 “。 Quantization 的動作就像是二進制的數學，1 0 就是兩位元，101即三位元，11010是五位元等，所以 n 位元就等於 2n 位元字義。所以量子化後的資料會依當下的訊號轉換類似 ----111、110、101、100、011……… 之類的資料，在 0 與 1 的架構下，我們可以整理出： 1 個 bit 等於兩個 discrete level 及 0、1。 2個 bit等於四個discrete level 及00、01、11、10。 3個 bit等於八個discrete level 及000、001、010、011、100、101、110、111。註，discrete level ( 分立的電平值 )。如上所釋，又想要得到好的轉換聲音訊號，量子化的位元愈長愈好，就這樣 8 bit 的量子解析是 256， 16 bit 是 65536，20 bit 是 1048576，24 = 16777216。會算了嗎？想再深入學習的人，可以到書電買本邏輯電路概念開始。如下方圖 2 所示，不同的位元取樣，所得到的解析度是不一樣的，第四個圖示為16 bit 的取樣分析，你可以看出有一個弦波的形狀了。另外要說明的是這構成的圖像，若是在 44 . 1 Khz 時，它應該是有 44100 格的電壓解析區塊。 _
		圖 2，取樣位元比值說明。
類比訊號在 Quanitzation 這些訊號電壓時，雖然取樣位元愈高，記錄就愈忠實，僅管如此，Quanitzation 後的訊號振幅結果，多少會與真正原始的波形振幅表示，有一些誤差存在。這種情況，我們稱之為 Quanitzation noise 。此一係值的多寡是隨著量子化的位元數增加而減少。一樣的它也會關係到所謂的 signal – to – noise，一個類比轉換成數位的轉換元件，每增一個 bit 時，所記錄的資料忠實度就會增加兩倍，即與與實際波形間的誤差會變成 1 / 2，如果以分貝表示 ( dB )，取樣忠實度的增加 2 倍，就會減少 6 dB 的噪音系數，則代表聲音強弱的動態範圍 ( Dynamic Range ) 簡稱 D ，因此 16 bit 就會擁有 6 dB ╳ 16 bit = 96 dB 的動態範圍。這相當於類比系統的 – 75 dB 左右的噪音底層，不過就數位的領域裡，這 96 dB 噪音底層不過是一般的條件，因此以 20 bit 為架構就可得到 120 dB 的噪音比，24 bit 會更好，達到 144 dB 之高！註，Quanitzation noise l ( 量化噪音值 )，signal – to – noise ( 噪音底層 )。圖 3 可以更清楚取樣位元多寡在 Quanitzation 過程的粗糙與細膩。 _
圖 3，取樣位元比值說明 2。
以上簡單的文章說明了數位的奧妙處，就它們普及化在市面上後，各種的數位格式就出現在生活裡，在聲音領域裡，常被各位應用到的聲頻數位界面格式.，請各位參照我另一篇文章：認識聲頻數位格式，在此我就不再寫出。電腦硬碟格式錄音轉換功能成熟後，聰明的商人組合它們成為生活必須品，從早期的帶子 DAT TAPE 錄音，到今日的硬碟 HARD DISK 錄音，線性及非線性不同的地方，凡是接觸過的人，皆有點滴… 在錄音的領域裡，數位非線性 Digital 漸而取代類比線性 Analog 的工作方式，Hard Disk Recorder 將會取代 Tape Recorder ，就 Audio 方面的故事，早期的硬碟錄放音模式，Hard Disk Recorder 以 Apple Macintosh Computer 做主平台。由 Digidesign 開發的兩軌聲音工具系統 Two Track Sound Tools System，除了多次的播放，原音不變，剪接編輯，後製，再生種種多項的優點，改善了當初線性工作領域的瓶頸，也奠定了電腦數位錄音的市場及成長。當時的電腦 CPU 處理器速度比較慢，同時能處理的工作不多，兩軌的錄放音掛在平台上，其他的資源就別想再動用到，後來跟隨著科技的進步，CPU 速度加快，再加上 DSP Cards 發展成功， Recording 和 Playback 在這時候已有多軌的模式在線上運作了。有了金錢，有了名，Sound Tools 即改名為 Pro Tools，由於當時並不是很大眾化的產品，所以它的價格都很高，因此有一段時間是流行原有的類比設備參與電腦的部份功能交替作業，並不是完全交付電腦來完成所有的事情。當 PC 開始接觸聲音多媒體這一塊領域時，它是被嘲笑的，剛開始的我就是如此，幾乎無法勝任工作的，然而它夾帶著全世界使用的普及化，廉價，各項支援多，問題的發生，很快就有人完成修正，又各項的軟體、輔助插件、儀錶等相關的，每個人想要的。各方面的資訊就很快能夠提供。在目前的年代，PC 在錄音混音的市場上已是一大龍頭了，尤其是德國 Steinberg 公司所開發出來的 VST 架構，以及其相關的產品，如 Nuendo 、cubase、Wavlab，另外已讓售給 SONY 的 Sonic Foundry，這些公司所製作出來的產品，在聲音圖形化的編輯剪接，專業領域上已經是必修的課目了，現今 Computer Audio 的市場已不再是 MAC 的天下了，反倒是 PC 漸漸的佔領這塊市場。 Hard Disk Multi Track Recorder ( 硬碟多軌記錄器 )，TASCAM MX-2424 就是業界的一個代表作品。 DAT 在記錄再生的過程裡，由於磁頭與磁帶間的接觸面有凹凸不均勻現象，或是帶子、或是磁頭清潔度問題等，都有可能產生記錄訊號欠缺的問題，此現象我們稱為遺訊 ( Drop out )當 DAT ( Digital Audio Tape ) 的領域過後，隨之而來的是人手一台的電腦時代，包括非線性的後製處理作業全都仰賴電腦。而且直接將訊號轉換到硬碟上就沒有此種問題的產生。Quanitzation 完後的數據是龐大的位元數據，這是電腦看不懂的格式，因為電腦是以字元來辨別容量的，所以我們必須將位元 bit 轉成字元 byte，如此才能順利的將數位化之後的資料存入硬碟裡。一般各位在製作數位錄音時，記錄這些轉換資料往往不清楚它們的架構，整場要配置多少空間的硬碟也不清楚，甚至是自己攜帶的手提電腦想要側錄個兩軌訊號，都不知道可以錄多久，數不清的 mail 裡面，問的也是這個問題，現在這個式子寫給大家，以後就不用擔心了。 1個 bit 等於 8 byte，所以如果有一類比訊號欲存錄到硬碟裡，那麼應該如何計算才能知道所須的硬碟空間？假設我們以 44 . 1 Khz 取樣頻率， 16 bit 的格式來錄音，我們就會有下面的數學出現： 44 ╳ 1024 ╳ 16 ÷ 8 = 90112 byte / sec 90112 ╳ 60 = 5406720 byte / sec = 5 . 4 Mbyte / m 5 . 4 ╳ 60 = 324 Mbyte / h 這裡說明如果以 44 . 1 Khz / 16 bit 來做硬碟錄音時，那麼在每小時內，你會得到 324 MB 的資料，從這裡不難看出，若是立體的兩軌音樂資料，它會是 648 MB，這就是為何一張標準的 CD 音樂片子，它們的格式會是 650 MB / 74 分鐘。當然啦，時至今日，一些 CD 的播放器材也已脫離這樣的格式來迎應一些超時，如 700 MB / 80 分鐘的 CD 格式。唯無論你事先是採用多高的取樣，多高的位元來記錄資料，在完成作品後，一定是全要回歸到 44 . 1 Khz / 16 bit 的格式來。 ok，這篇就寫到此，整理一下，我們從數位的開頭一直到簡單介紹應用，又知道一些事情了，各位，加油加油。音匠吳榮宗

source: http://www.sounderpro.com.tw/Reviw/review.html

SNR信噪比

2010-03-02T20:02:00.000-08:00

信噪比,即SNR（Signal to Noise Ratio）又稱為訊噪比，即放大器的輸出信號的電壓與同時輸出的噪聲電壓的比，常常用分貝數表示。設備的信噪比越高表明它產生的雜音越少。一般來說，信噪比越大，說明混在信號裡的噪聲越小，聲音回放的音質量越高，否則相反。信噪比一般不應該低於70dB，高保真音箱的信噪比應達到110dB以上。

通俗的說

信噪比是音箱回放的正常聲音信號與無信號時噪聲信號(功率)的比值。用dB表示。例如，某音箱的信噪比為80dB，即輸出信號功率比噪音功率大80dB。信噪比數值越高，噪音越小。

“噪聲”的簡單定義就是：“在處理過程中設備自行產生的信號”，這些信號與輸入信號無關。對於MP3播放器來說，信噪比都是一個比較重要的參數，它指音源產生最大不失真聲音信號強度與同時發出噪音強度之間的比率稱為信號噪聲比，簡稱信噪比（Signal/ Noise），通常以S/N表示，單位為分貝（dB）。對於播放器來說，該值當然越大越好。

目前MP3播放器的信噪比有60dB、65dB、85dB、90dB、95dB等等，我們在選擇MP3的時候，一般都選擇60dB以上的，但即使這一參數達到了要求，也不一定表示機子好，畢竟它只是MP3性能參數中要考慮的參數之一。

指在規定輸入電壓下的輸出信號電壓與輸入電壓切斷時，輸出所殘留之雜音電壓之比，也可看成是最大不失真聲音信號強度與同時發出的噪音強度之間的比率，通常以S /N表示。一般用分貝（dB）為單位，信噪比越高表示音頻產品越好，常見產品都選擇60dB以上。

國際電工委員會對信噪比的最低要求是前置放大器大於等於63dB，後級放大器大於等於86dB，合併式放大器大於等於63dB。合併式放大器信噪比的最佳值應大於90dB，CD機的信噪比可達90dB以上，高檔的更可達110dB以上。信噪比低時，小信號輸入時噪音嚴重，整個音域的聲音明顯感覺是混濁不清，所以信噪比低於80dB的音箱不建議購買，而低音炮70dB的低音炮同樣原因不建議購買。

信噪比的用途

另外，信噪比可以是車載功放；光端機；影碟機；數字語音室；家庭影院套裝；網絡攝像機；音箱……等等，這裡所說明的是MP3播放器的信噪比。

以dB計算的信號最大保真輸出與不可避免的電子噪音的比率。該值越大越好。低於75dB這個指標，噪音在寂靜時有可能被發現。 AWE64 Gold聲卡的信噪比是80dB，較為合理。 SBLIVE更是宣稱超過120dB的頂級信噪比。總的說來，由於電腦裡的高頻干擾太大，所以聲卡的信噪比往往不令人滿意。

圖像信噪比

圖像的信噪比應該等於信號與噪聲的功率譜之比，但通常功率譜難以計算，有一種方法可以近似估計圖像信噪比，即信號與噪聲的方差之比。首先計算圖像所有像素的局部方差，將局部方差的最大值認為是信號方差，最小值是噪聲方差，求出它們的比值，再轉成dB數，最後用經驗公式修正，具體參數請參看“反捲積與信號復原（鄒謀炎）”。

　　頻信噪比

音頻信噪比是指音響設備播放時，正常聲音信號強度與噪聲信號強度的比值。當信噪比低，小信號輸入時噪音嚴重，在整個音域的聲音明顯變得渾濁不清，不知發的是什麼音，嚴重影響音質。信噪比的大小是用有用信號功率（或電壓）和噪聲功率（或電壓）比值的對數來表示的。這樣計算出來的單位稱為“貝爾”。實用中因為貝爾這個單位太大，所以用它的十分之一做計算單位，稱為“分貝”。對於便攜式DVD來說，信噪比至少應該在70dB（分貝）以上，才可以考慮。

信噪比與噪聲

信噪比是音響界公認的衡量音響器材質量水準的一個重要指標，幾乎所有的電聲器材都會標註這個指標，沒有這個指標的器材，要么是一些特製的專用器材設備，要么就是不正規的產品。信噪比、失真率、頻率響應這三個指標是音響器材的“基礎指標”或“基本特性”，我們在評價一件音響器材或者一個系統水準之前，必須先要考核這三項指標，這三項指標中的任何一項不合格，都說明該器材或者係統存在著比較重大的缺陷。信噪比作為設備、系統的基礎指標之一，必須得到應有的高度重視。

信噪比，英文名稱叫做SNR或S/N（SIGNAL-NOICE RATE)，是指一個電子設備或者電子系統中信號與噪聲的比例。這裡面的信號指的是來自設備外部需要通過這台設備進行處理的電子信號，噪聲是指經過該設備後產生的原信號中並不存在的無規則的額外信號（或信息），並且該種信號並不隨原信號的變化而變化。同樣是“原信號不存在”還有一種東西叫“失真”，失真和噪聲實際上有一定關係，二者的不同是失真是有規律的，而噪聲則是無規律的，這個以後再講。

信噪比的計量單位是dB，其計算方法是10LOG(PS/PN)，其中Ps和Pn分別代表信號和噪聲的有效功率，也可以換算成電壓幅值的比率關係：20LOG(VS/VN) ，Vs和Vn分別代表信號和噪聲電壓的“有效值”。在音頻放大器中，我們希望的是該放大器除了放大信號外，不應該添加任何其它額外的東西。因此，信噪比應該越高越好。

信噪比的測量及計算

通過計算公式我們發現，信噪比不是一個固定的數值，它應該隨著輸入信號的變化而變化，如果噪聲固定的話，顯然輸入信號的幅度越高信噪比就越高。顯然，這種變化著的參數是不能用來作為一個衡量標準的，要想讓它成為一種衡量標準，就必須使它成為一個定值。於是，作為器材設備的一個參數，信噪比被定義為了“在設備最大不失真輸出功率下信號與噪聲的比率”，這樣，所有設備的信噪比指標的測量方式就被統一起來，大家可以在同一種測量條件下進行比較了。信噪比通常不是直接進行測量的，而是通過測量噪聲信號的幅度換算出來的，通常的方法是：給放大器一個標准信號，通常是0.775Vrms或2Vp- p@1kHz,調整放大器的放大倍數使其達到最大不失真輸出功率或幅度（失真的範圍由廠家決定,通常是10％，也有1％），記下此時放大器的輸出幅Vs，然後撤除輸入信號，測量此時出現在輸出端的噪聲電壓，記為Vn，再根據10LOG(Vn/Vs)就可以計算出信噪比了。

這樣的測量方式完全可以體現設備的性能了。但是，實踐中發現，這種測量方式很多時候會出現誤差，某些信噪比測量指標高的放大器，實際聽起來噪聲比指標低的放大器還要大。經過研究發現，這不是測量方法本身的錯誤，而是這種測量方法沒有考慮到人的耳朵對於不同頻率的聲音敏感性是不同的，同樣多的噪聲，如果都是集中在幾百到幾千Hz，和集中在20KHz以上是完全不同的效果，後者我們可能根本就察覺不到。

因此就引入了一個“權”的概念。這是一個統計學上的概念，它的核心思想是，在進行統計的時候，應該將有效的、有用的數據進行保留，而無效和無用的數據應該盡量排除，使得統計結果接近最準確，每個統計數據都由一個“權”，“權”越高越有用，“權”越低就越無用，毫無用處的數據的“權”為0。於是，經過一系列測試和研究，科學家們找到了一條“通用等響度曲線”，這個曲線代表的是人耳對於不同頻率的聲音的靈敏度的差異，將這個曲線引入信噪比計算方法後，先兆比指標就和人耳感受的結果更為接近了。

噪聲中對人耳影響最大的頻段“權”最高，而人耳根本聽不到的頻段的“權”為0。這種計算方式被稱為“A計權”，已經稱為音響行業中普遍採用的計算方式。

source:http://www.dzwebs.net/2487.html

Jitter Correction

2010-02-19T02:18:00.001-08:00

CD-ROM 因為在設計上是定線速，所以在讀內圈資料和讀外圈資料時的
碟片轉速會不同，讀內圈時會比外圈快得多，而為了要簡化設計，許多 CD-ROM
都只是用一個 FIFO(First In, First out)的緩衝區來控制轉速，當緩衝區快要
滿的時候就將轉速降低，反之則加快，故在讀取資料時的間距就會忽大忽小，
這就是 jitter。這在讀取資料軌時沒有什麼問題，因為每個資料區塊有起始碼
及第三層 ECC（error correcting code），但音樂軌時就有問題了，因為在
音樂軌的資料中沒有起始碼，無法準確的決定每一個 frame 的起始位置，所以
會有一種現象就是，一片音樂 CD 中的某一首歌，在兩台 CD-Player 中播放
出來的時間會有一點點差距。為了要解決這種音樂播放時的問題，各家廠商都在
CD device 裡加上一些線路來設法解決問題，這就是 de-jitter。

當我們要在電腦上利用可以抓音軌的 CD-ROM 來抓音軌時，一樣會發生這種
問題，但因為近來 CD device 的技術越來越進步，再加上（我猜測的）有些公司
的 CD-ROM 有用到額外通道中的一些資訊來確定每個 frame 的起始位置，因此
已經可以做到 100% 完整重現音樂軌的資料，因為無論如何，de-jitter 後所得到
的音樂軌資料，很有可能會和原始資料不同，既使在大部份的情形下可能聽不
出來，但是仔細聽還是有些變化比較快的地方是可以聽得出來的。

用軟體來做 de-jitter 的一種常用的方法是，將同一個 frame 讀出兩次加以
比較，如果完全相同就沒有問題，如果還是不同就要讀第三次，然後找出最相近的
兩次，然後再用一些方法來算出可以接受的資料，如果三次的差距都很大，那麼
de-jitter 就會失敗，這在使用 cdda 時是偶爾會出現的。有人問說為何 cdda
會比 cdgrabp 慢得多，而 cdda 抓出來的品質卻比 cdgrabp 好，這是因為 cdda
deafult 會有 de-jitter，而 cdgrabp 沒有罷了。當這種情形發生時，就表示
你抓到的資料已經是經過修飾的了，已經和原始資料不同了，既使你不太能夠聽
得出差異。

我為何敢如此斷定上面這件事呢？很簡單，請將一個音樂軌重覆抓兩次，
存成 ta.wav 及 tb.wav，然後用 DOS 的 FC 加以比較：fc/b ta.wav tb.wav，
你就會發現原來它們的差距是如此的大！附帶要提的一件事就是，在有 smartdrv
的情形下，很容易發生 jitter 的情形，既使那台 CD-ROM 本來應該是很好的，
此時可以試著將 smartdrv 關掉，同一軌再抓兩次比較看看，你或許就會驚訝的
發現，"no differences encountered"！

好啦，請各位有心抓音軌的人，將你的 PC 啟動到 DOS 模式下，將 smartdrv
關掉，然後將你最喜歡的那首歌抓下兩次比較看看，如果完全一模一樣，那個恭禧
你，如果有所不同，那就表示你以前抓下來的"沒有音爆"的音樂軌，其實是經過
修飾的，當然，如果你不介意，那還有誰能介意呢？

source: http://www.dearhoney.idv.tw/MP3/CDDAextract/jitter_correction.htm

算术编码

2010-02-10T02:16:00.000-08:00

现在通用的大多数数据压缩方法都属于两大阵营之一：基于字典的方案和统计方法。在小系统世界中，基于字典的数据压缩技术此时似乎更加流行。不过，通过将算术编码与强大的模型技术结合在一起，数据压缩的统计方法可以真正达到更好的性能。这篇分成两部分的文章讨论了如何用几个不同的模型方法与算术编码组合以达到一些重大的压缩率。本文的第一部分详细说明算术编码是如何工作的。第二部分说明如何开发一些可以使用算术编码的有效模型以生成高性能压缩程序。

钟爱的术语

　　数据压缩通常通过从输入“文本”获取“符号”、处理它们，并将“代码”写入到压缩后的文件来进行运作。对于本文来说，符号通常是字节，但是他们很可能只是像素、80位的浮点数或者EBCDIC字符。数据压缩方案需要能够将已压缩的文件转换回到与输入文本的一样的拷贝才是有效的。如果已压缩的文件比输入文本更小，那么不必说，它也是有用的。

　　基于字典的压缩系统通过用固定长度码来代替输入文本中的一组符号来进行运作。字典技术的一个众所周知的例子是LZW数据压缩。（请参见DDJ的 89年第10期中的“LZW 数据压缩”一文）。LZW通过通常从9到16位大小范围的码来取代本来无限长的字符串来进行运作。

　　数据压缩的统计方法采取一种完全不同的方法。它们通过一次编码多个符号来运作。将符号编码到可变长的输出码中。输出码的长度根据符号的概率或者频率进行变化。低概率的符用较多的位进行编码，并且高概率符用较少的位进行编码。

　　实践中，统计和字典方法之间的分界线并不总是那么清晰。一些方案并不能明显地归为某一个阵营或者另一个，并且总是有一些使用来自两种技术特性的混合方案。不过，在本文中讨论的方法使用算术编码来实现纯粹的统计压缩方案。

霍夫曼（Huffman）编码：退役的冠军

　　在数据流中只是能够精确地计算字符的概率还不够，我们也需要能有效地利用这个知识的编码方法。基于概率统计的最著名的编码方法可能是霍夫曼编码。D.A.霍夫曼在1952年发表了一篇论文说明为已给定其概率的一组符号创建码表的方法。当使用固定长度的编码时，霍夫曼编码表保证产生最低可能的输出位来统计输入流中可能的符号。霍夫曼称这些“最小冗余编码”，但是这个方案现在统称为霍夫曼编码。其它固定长度编码系统，如香农-范诺（Shannon-Fano）编码，通过霍夫曼证明不是最理想的。

　　霍夫曼编码为每个符号指定一个输出码，输出码可以1位这么短，也可以比输入符号长得多，严格取决于它们的概率。用于每个符号的优化位数是以2为底（1/p）的对数，这里p是指定字符的概率。因此，例如，如果可以在随机字节流中找到的字符概率是1/256，每个字符的最佳位数是以2为底的256的对数，或者8。如果概率上升到1/2，编码字符所需要的最佳位数将降为1。

　　这个方案放到现实中时的问题是霍夫曼编码的位长度必须是整数。例如，如果字符的概率是1/3，编码这个字符的最佳位数是大约1.6。霍夫曼编码方案必须要么指定1位，要么指定2位给编码，并且任何一种选择都导致可能比理论更长的压缩消息。

　　当字符的概率变得很高时，这个非最佳编码也变成值得注意的问题。如果能开发一种可以为给定的字符指定90%的概率的统计方法的话，最佳编码码大小将是0.15个比特位。霍夫曼编码系统只可能给符号指定一个1位的码，这要比必需的码位长6倍。

自适应方案

　　当尝试进行自适应数据压缩时产生的霍夫曼编码的第二个问题。当进行非自适应数据压缩时，压缩程序单程扫描一遍数据来收集统计信息。然后使用在整个编码过程中都不能改变的统计信息来编码数据。

　　解码程序为了解码已压缩的数据流，它首先需要一个统计信息的副本。编码程序一般情况下将预先考虑的统计表放入已压缩的消息中，以使解码程序可以在开始之前读入统计表。这显然给消息增加了一定量的负担。

　　当使用很简单的统计模型压缩数据时，编码表趋于更小。例如，每个字符的频率计数能以相当高的精确性存储在差不多256个字节大小的空间中。它并不会给除真正最小的消息之外的其它任何消息增加明显的长度。不过，为了获得更好的压缩率，统计模型在大小上有必要的增加。如果消息的统计变得太大，在压缩率中的任何改进被将需要预先放入已编码消息中的统计而增加的长度抵消了。

　　为了回避这个问题，提出了自适应数据压缩。在自适应数据压缩中，编码程序和解码程序都以其处于相同状态的统计模型开始。两者中的每一个一次处理单个字符，并在字符读入后更新统计模型。这非常类似于大多数像LZW编码这样基于字典方案的工作。以非最佳模型开始的消息会有少量的效率损失，但是它经常通过不必随消息传送任何统计信息而得到更好的弥补。

　　将自适应模型与霍夫曼编码结合起来的问题是重建霍夫曼树是一个非常昂贵的过程。为了让自适应方案高效，有必要在每一个字符出现之后调整霍夫曼编码。直到霍夫曼编码第一次开发的20年之后，执行自适应霍夫曼编码的算法都没有发布。即使在现在，最好的自适应霍夫曼编码算法仍然相当耗时间和金钱。

算术编码（Arithmetic Coding）：它如何工作

　　一个替代霍夫曼编码的可观候选方案已在仅近十年得到证实：算术编码（Arithmetic Coding）。算术编码完全放弃了用指定的编码取代输入符号的主张。取而代之的是，它接受输入符号流并用单个浮点输出数来代替它。消息越长（并且越复杂），在输出数中就需要越多的位。直到最近仍然没有发现在计算机上用固定大小的寄存器来实现这一思想的实践方法。

　　算术编码过程产生的输出是单个小于1并大于等于0的数。这个单个的数可以唯一地解码以创建参与其构造的精确字符流。为了构造输出数，符号的编码必须有一组指定给它们的概率。例如，如果我要编码随机消息“BILL GATES”，我会得到看起来如下的概率分布：

　字符　　　　概率
---------------------------
　SPACE　　　1/10
　　A　　　　1/10
　　B　　　　1/10
　　E　　　　1/10
　　G　　　　1/10
　　I　　　　1/10
　　L　　　　2/10
　　S　　　　1/10
　　T　　　　1/10

　　一旦知道了字符的概率，需要按“概率线”为单个符号指定一个范围，这个“概率线”名义上是从0到1为哪个字符指定哪一段范围并不麻烦，只要编码程序和解码程序都采用相同的方式来指定范围。我们在这里使用的这一组九个字符符号将看起来如下：

　字符　　　　概率　　　　范围
--------------------------------------------
　SPACE　　　1/10　　　0.00 - 0.10
　　A　　　　1/10　　　0.10 - 0.20
　　B　　　　1/10　　　0.20 - 0.30
　　E　　　　1/10　　　0.30 - 0.40
　　G　　　　1/10　　　0.40 - 0.50
　　I　　　　1/10　　　0.50 - 0.60
　　L　　　　2/10　　　0.60 - 0.80
　　S　　　　1/10　　　0.80 - 0.90
　　T　　　　1/10　　　0.90 - 1.00

　　在0～1范围内为每一个字符指定一个与其出现的概率对应的的片断。当编码消息“BILL GATES”时，第一个符号是“B”。要正确编码第一个字符，最终编码后的消息必须是大于或者等于0.20并小于0.30的一个数。要编码这个数，我们所要做的是明了这个数会落入的范围。因此，在编码完第一个字符后，这个范围的最底端是0.20，并且范围的最顶端是0.30。

　　在编码完第一个字符之后，我们知道对于我们的输出数来说我们的范围现在就以这个底数和这个顶数为边界。在剩余的编码过程期间发生的事情是每一个要编码的新符号将更进一步地限制输出数的可能范围。下一个要编码的字符，“I”，拥有范围0.50到0.60。如果它是我们消息中的第一个数，我们可以直接将我们的底和顶的范围设为这两个值。但是“I”是第二个数。因此我们不能直接设定，而是应该说“I”在0.2～0.3的子范围中拥有与 0.50～0.60对应的范围。这意味着新编码的数将必然落入当前已建立范围的第50至第60个百分点之间的位置。按照这个逻辑将我们的数进一步限制到 0.25至0.26之间的范围。

　　对任意长度的消息按照这种思路完成编码的算法说明如下：

Set low to 0.0
Set high to 1.0
While there are still input symbols do
get an input symbol
code_range = high - low.
high = low + range*high_range(symbol)
low = low + range*low_range(symbol)
End of While
output low

　　按照这个流程可以得出对我们所选择的消息的自然而简单的总结，看起来如下：

　输入字符　　Low 值　　　　　High 值
-----------------------------------------------------
　　　　　　　 0.0　　　　　　　1.0
　　B　　　　　0.2　　　　　　　0.3
　　I　　　　　0.25　　　　　　 0.26
　　L　　　　　0.256　　　　　　0.258
　　L　　　　　0.2572　　　　　 0.2576
　SPACE　　　　0.25720　　　　　0.25724
　　G　　　　　0.257216　　　　 0.257220
　　A　　　　　0.2572164　　　　0.2572168
　　T　　　　　0.25721676　　　 0.2572168
　　E　　　　　0.257216772　　　0.257216776
　　S　　　　　0.2572167752　　 0.2572167756

　　因此最终的底值，0.2572167752将使用我们介绍的编码方案唯一编码消息“BILL GATES”。

　　有了这个编码方案，明白解码过程如何运作相对比较容易。我们通过看哪一个符号拥有我们已编码消息所落在的码空间来查找到第一个符号。因为数 0.2572167752落在0.2和0.3之间，我们知道第一个字符必然是“B”。然后我们需要将“B”从已编码的数中移除。因为我们知道“B”的底和顶范围，我们可以用与将它们放入过程相反的过程来消除它们的影响。首先，我们从数中减去“B”的底值，得到0.0572167752，然后我们除以“B” 的范围，即0.1。所得的值为0.572167752。然后我们可以计算出在哪里停止，这个停止的位置正是在下一个字母“I”的范围之内。

　　解码输入数的算法看上去如下：

get encoded number
Do
find symbol whose range straddles the encoded number
output the symbol
range = symbol low value - symbol high value
subtract symbol low value from encoded number
divide encoded number by range
until no more symbols

　　注意我为了方便起见忽略了判断什么时候才没有更多的符号需要解码的问题。可以通过将一个特殊EOF符号编码进消息，也可以随已编码的消息一同传送流的长度来解决这个问题。

　　“BILL GATES”消息的解码算法的处理过程如下：

　编码数值　　　　输出字符　　 Low　　High　　Range
-----------------------------------------------------------
　0.2572167752　　　　B　　　　　0.2　　0.3　　0.1
　0.5721677752　　　　I　　　　　0.5　　0.6　　0.1
　0.72167752　　　　　L　　　　　0.6　　0.8　　0.2
　0.6083876　　　　　 L　　　　　0.6　　0.8　　0.2
　0.041938　　　　　SPACE　　　　0.0　　0.1　　0.1
　0.41938　　　　　　 G　　　　　0.4　　0.5　　0.1
　0.1938　　　　　　　A　　　　　0.2　　0.3　　0.1
　0.938　　　　　　　 T　　　　　0.9　　1.0　　0.1
　0.38　　　　　　　　E　　　　　0.3　　0.4　　0.1
　0.8　　　　　　　　 S　　　　　0.8　　0.9　　0.1
　0.0

　　概括来说，编码过程就是一个简单地使用每一个新的符号来收缩数的可能范围这样一个过程。新的范围与附加给这个符号的预先定义的概率成比例。解码是逆向过程，其中展开的范围与抽取出的每一个字符的概率成比例。

实践中的问题

　　使用算术编码编／解码符号流不是太复杂。但是初看上去，它似乎完全无法实现。大多数计算机最多支持的80位或差不多的浮点数。这是不是就意味着你必须在每次完成10到15个符号以后重新开始？你需要浮点处理器？不同浮点格式的机器可以使用算术编码来通信吗？

　　如它所展现的，算术编码最好使用标准16位和32位整数来完成。不必非要要求浮点数，也不必要求其帮助才能使用算术编码。代替浮点的方法是增量转换方案，在方案中，声明为定点整数的变量接收在底端的新位，并将这些位转移到顶端，最终形成一个大的单数，这个数的位只取决于计算机的存储媒介，媒介能存储多长，这个数就有多大。

　　在前面的部分，我通过明了括起可能输出数的范围的顶端数和底端数，来说明算法如何工作。当算法第一次启动时，底端数设为0.0，并且顶端数设为1.0。使用整数首先进行的简化是以二进制的形式改变1.0至0.999......，或者.111......。

　　为了在整数寄存器中存储这些数，我们首先调整它们，以让上面这个隐含的小数点是在词的左边。然后我们载入与适合我们要处理的单词所需要大小差不多一样的初始顶值和底值。我的实现使用16位无符号数，因此初始的顶值是0xFFFF，并且底值是0。我们知道顶值从FF开始无限增长，并且底值从零开始无限增长，因此我们可以在需要这些剩余位（也就是最后两位“在0x00与0xFF之间”）时我们无需再附加顶值和底值，而是直接将它们转移出来。

　　如果你想像我们的“BILL GATES”例子在一个具有5个数的寄存器中，我们设置与上述相当的这个数看起来应当如下：

　　顶值：99999
　　底值：00000

　　为了找到我们新的范围数，我们需要应用前面部分说明的编码算法。我们首先需要计算底值和顶值之间的范围。两个寄存器之间的差值将是 100000，而不是 99999。这是因为我们假设有无穷多个的9（实际上只受限于我们要处理的单词数量）被加到了存储顶值的寄存器上，因此我们需要增加计算出来的差值。那么我们使用来自前面部分的方程来计算新的顶值：

　　high = low + high_range(symbol)

　　在这种情况下顶值范围是.30，这个范围给出了一个新的顶值30000。存储新的顶值之前，我们需要先将它减1，再次强调，因为有那个隐藏的数字加到了整数值上。因此，新的顶值是29999。

　　底端数的计算遵循相同的方法，结果得到新值为20000。因此，现在顶值和底值看起来如下：

　　顶端值： 29999 (999...)
　　底端值： 20000 (000...)

　　从这一点来说，顶端和底端的最高位的数字应该匹配。因为我们的算法本质，顶端和底端可以继续增长接近至另一个完全没有匹配过的数。这意味着一旦它们在最高位的数字上匹配时，这个数字就不再改变。因此，我们现在可以输出这个数字作为我们编码数的第一个数字。这可以通过将顶端和底端向左移动一个数字来完成，并且在顶端的最低位数字后移入一个9进来。在这个算法的C实现中是以二进制的形式执行相当的操作。

　　随着这个过程的进行，顶端和底端继续向着接近碰头的方向增长，然后将转移出的数字编码进单词中。我们的“BILL GATES”消息的过程看起来如下：

　　　　　　　　　　　　　　 High　　Low　　　Range　　累积输出
----------------------------------------------------------------------------------
　Initial state　　　　　　 99999　　00000　　100000
　Encode B (0.2 - 0.3)　　　29999　　20000
　Shift out 2　　　　　　　 99999　　00000　　100000　　.2
　Encode I (0.5 - 0.6)　　　59999　　50000　　　　　　　.2
　Shift out 5　　　　　　　 99999　　00000　　100000　　.25
　Encode L (0.6 - 0.8)　　　79999　　60000　　20000　　 .25
　Encode L (0.6 - 0.8)　　　75999　　72000　　　　　　　.25
　Shift out 7　　　　　　　 59999　　20000　　40000　　.257
　Encode SPACE (0.0 - 0.1)　23999　　20000　　　　　　　.257
　Shift out 2　　　　　　　 39999　　00000　　40000　　 .2572
　Encode G (0.4 - 0.5)　　　19999　　16000　　　　　　　.2572
　Shift out 1　　　　　　　 99999　　60000　　40000　　 .25721
　Encode A (0.1 - 0.2)　　　67999　　64000　　　　　　　.25721
　Shift out 6　　　　　　　 79999　　40000　　40000　　 .257216
　Encode T (0.9 - 1.0)　　　79999　　76000　　　　　　　.257216
　Shift out 7　　　　　　　 99999　　60000　　40000　　 .2572167
　Encode E (0.3 - 0.4)　　　75999　　72000　　　　　　　.2572167
　Shift out 7　　　　　　　 59999　　20000　　40000　　 .25721677
　Encode S (0.8 - 0.9)　　　55999　　52000　　　　　　　.25721677
　Shift out 5　　　　　　　 59999　　20000　　　　　　　.257216775
　Shift out 2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.2572167752
　Shift out 0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.25721677520

　　注意，在所有的字母都解决完后，两个额外的数字需要转移出顶端值或者底端值来结束输出单词。

复杂性

　　这个方案对于增量编码一条消息来说非常适合。在使用双精度整数计算以确保消息可以精确地编码的期间，精确度是有保证的。不过，在某些情形下，精确度会有一定潜在的损失。

　　如果已编码的词其中有0个或9个字符串，顶端值和底端值将慢慢地会聚到一个值，但是可能不是立即看它们的最高位数字的匹配。例如，顶值和底值可能看起来如下：

　　High: 700004
　　Low: 699995

　　此时，计算的范围的长度将只是一个单个数字，这意味我们会没有足够的精度来精确地编码这个输出词。甚至更糟，在几次更多的迭代后，顶端数和底端数可能会看起来如下：

　　High: 70000
　　Low: 69999

　　此时，这两个值永远也粘不到一块了。顶端值和底端值变得如此小，以至于任何计算总是返回相同的值。但是，因为两个词的最高位的数字并不相等，算法并不能输出数字并进行转移。它似乎更像是一个僵局。

　　战胜这个下溢问题的办法是防止事情变得这么糟。最初的算法说过一些像“如果顶值和底值的最高位的数字匹配的话，将它转移出来”这样的事情。如果两个数字不匹配，而它们现在是很邻近的数，就需要应用第二次测试。如果顶端数和底端数还是分开的（也就是还没有碰上），那么我们测试看顶端中第二高位的数字是否是 0，以及底端第二高位的数字是否是 9。如果是，它意味着我们正在接近下溢，并且需要采取行动。

　　当下溢出现，我们采用一个些微转移操作来阻止它。不是将最高位的数字转移出这个词，而是从顶端值和底端值中删除第二高位的数字，并将剩余的数字左移以填充空白。最高位的数字仍留在原位。然后我们需要调置一个下溢计数器来记住我们扔掉了一个数字，并且我们不能完全确信它是否就会是以0或者9结束。操作看起来如下：

　　　　　　　　Before　　After
------------------------------------------------
High:　　　　 40344　　　43449
Low:　　　　　39810　　　38100
Underflow:　　0　　　　　1

　　在每一次重新计算操作之后，如果最高位的数字并不能匹配上，我们可以再次检查下溢数字。如果下溢仍然出现，我们将它们转移出来并增加计数器。

　　当最高位的数字最终会聚到一个单数值时，我们首先输出这个值。然后，我们输出所有在前面丢弃的“下溢”数字。下溢数字将全部是 9 或者全部是 0，取决于顶端数和底端数是否会聚到一个较高的值还是一个较低的值。在这个算法的C实现中，下溢计数明了输出了多少个9或者0。

解码

　　在“理想的”解码过程中，我们使用整个输入数进行工作。因此算法要求我们做一些像“通过符号概率划分已编码的数”。在实践中，我们不能在一个可能有十亿个字节那么长的数上执行操作。正如编码过程，解确程序通过将16和32位整数用于计算来运作。

　　取代维护两个数，顶端数和底端数，解码程序必须维护3个整数。前两个是顶端数，严格对应到由编码程序维护的顶端数和底端数。第三个数，编码，包含正在从输入位流中读入的当前的位。编码值将总是处于顶端值和底端值之间。像它们越来越接近一样，将发生新的转移操作，并且顶端数和底端数将从编码退出。

　　在解码程序中，顶端值和底端值严格对应于编码程序所使用的顶端值和底端值。这两个值正如它们在编码程序中一样，在每一个符号之后都将被更新，并且应该有精确的相同值。通过在顶端数和底端数的第一个的数字上执行相同的比较测试，解码程序知道何时是将一个新的数字转移到输入编码中的时间。也与编码程序步调一致，执行相同的下溢测试。

　　在理想的算法中，通过查找其概率接近编码的当前值的符号来判断当前已编码的符号是什么是可行的。在整数算法中，事情些微更复杂一些。在这种情况下，概率缩放因子由顶端数和底端数之间的差来决定。因此将使用两个 16 位的正整数之间来计算范围，来代替 0.1 和 1.0 之间的范围计算。当前的概率由落入这个范围的当前编码所决定。如果你用（high-low+1）除（value-low），你会得到当前符号的实际概率。

哪儿有牛肉？

　　到目前为止，这个编码过程可能看起来很有意思，但是为什么说它在霍夫曼编码的基础上有所改进，看起来并不显然。当我们测试一个概率有一点不同的案例时，答案就变得很清晰了。让我们测试一个我们必须编码流“AAAAAAA”的案例，并且“A”的概率已知是0.90。这意味着任何输入字符有90%的机会是字母“A”。我们建立起我们的概率表，以使字母“A”占有范围0.0到0.9，并且消息符号的结束占有0.9到1.0的范围。那么编码过程看起来如下：

　输入字符　　Low 值　　　　High 值
----------------------------------------------
　　　　　　 0.0　　　　　　1.0
　　A　　　　0.0　　　　　　0.9
　　A　　　　0.0　　　　　　0.81
　　A　　　　0.0　　　　　　0.729
　　A　　　　0.0　　　　　　0.6561
　　A　　　　0.0　　　　　　0.59049
　　A　　　　0.0　　　　　　0.531441
　　A　　　　0.0　　　　　　0.4782969
　　END　　　0.43046721　　 0.4782969

　　现在我们知道底端值和顶端值是什么，剩下的所有事情就是拿一个数来编码这个消息。数“0.45”将可以使这条消息唯一解码成 “AAAAAAA”。这两个数字用了比7位还些微少点空间来定义，这意味着我们用少于8位的空间编码了8个符号。最佳的霍夫曼使用这个方案来编码上面的消息最少也要9位。

　　进一步延伸这个观点，我设置一个只定义了两个符号的测试。字节值“0”有16382/16383的概率，并且EOF符号有1/16383的出现概率。然后我创建一个测试文件其中填上一百万（100,000）个“0”。使用这个模型压缩之后，输出文件只有3个字节长！使用霍夫曼编码的最小的长度也有12,501个字节。这显然是一个人为的例子，但是它论证了当符号的概率正确的时候，算术编码能够以比每个字节只占1位还好的比率压缩数据。

编码

　　一个用C编写的编码过程放在列表1和2中。它包含两个部分，一个初始化过程，和编码程序本身。用于编码程序以及解码程序的编码第一次由 IanH.Witten、Radford Neal和John Cleary发表在《Communication of the ACM》的1987年2月期的一篇名为《Arithmetic Coding for Data Compression》的论文中，并且经过作者的允许在此公开。我稍微修改了这个编码以使程序的建模部分和编码部分进一步地隔离开。

　　先前说明的两个算法之间有两个主要的差异以及代码入在列表1-2。第一个不同是在转换概率的方法中。在上面说明的算法中，概率保持为一对范围为 0.0至1.0的浮点数。每一个符号有其自己的范围部分。在我们在这里说明的程序中，符号有稍微不同的定义。符号的范围定义为两个经过缩放因子计算得出的整数而不是两个浮点数。这个缩放因子也作为符号定义的一部分包括其中。因此，对于“BILL GATES”的例子，字母“L”在前面定义为一对值为0.60和0.80的顶／底端数。在此处使用的编码中，用值为10的确良符号缩放因子，计算出底和顶端数分别为6和8来定义“B”。采用这种方法来完成定义的原因是因为它在建模这种类型的数据时，能很好地与我们保持统计的办法相适应。这两种方法是相当的，只是保持用整数进行运算减少了许多需要完成的工作。注意字符实际上一直拥有范围，但不包括顶端值。

　　在这个算法中的第二个不同之处是所有比较和转移操作都是以二进制的形式完成的，而不是十进制。前面给出的说明是基于十进制数字进行的，以使算法更好理解一点。算法在十进制下可以正常工作，但是在大多数计算机上进行十进制数的屏蔽数字和移位很困难。因此我们现在比较最开始的两个位，而不是比较最开始的两个数字。

　　我们丢失了为了使用编码和解码算法所需要的两件事情。第一件是一组面向位的输入和输出程序。这放在了列表3和4中，并且在代码中没有注释。建模代码负责跟踪每一个字符的概率，并执行两个不同的转换。在编码过程期间，建模代码取将要被编码的字符并将其转换成概率范围。概率范围定义为一个底数、一个顶数和一个总范围。在解码过程期间，建模代码必须取一个来自输入位流的计数并将其转换成一个字符进行输出。

测试代码

　　一个短的测试程序放在列表3中。它实现一个使用前面讨论的“BILL GATES”模型的压缩／展开程序。在几个需要判断的地方加入了打印语句以让你准确地跟踪在这个程序中进行的处理。

　　BILL.C有其自己非常简单的模型单元，这个模型对每一个消息中可能的字母都有一组因定的概率。我加入了一个新字符，即空字符串结束符，以知道何时停止解码这条消息。

　　BILL.C编码一个随便定义的输入字符串，并将其写出到一个叫作TEST.CMP的文件中。然后它解码这条消息将其打印在屏幕上进行验证。在 BILL.C中有几个仍然没有讨论过的建模函数。在编码过程期间，调用了一个称为convert_int_to_symbol程序。这个程序获取一个给定的输入字符，并将其转换成一个底值、顶值和用在此模型中的缩放因子。因为我们用于BILL.C的模型是一组固定的概率，这就意味着在这个表中查询概率。这些一旦定义完毕，就可以调用编码程序。

　　在解码过程期间，有两个与建模有关的函数。为了决定输入流中什么字符正在等待被解码，模型需要询问模型来判断当前的缩放因子是多少。在我们的例子中，缩放因子（或者是计算范围）是固定在11，因为在我们的模型中总是有11次计算。这个数被传送给解码程序，并且它为使用这个缩放因子的给定符号返回一个计数。然后，调用一个称为convert_symbol_to_int的建模函数调用。它获取给定的这个计数，并判断什么字符与这个计数相匹配。最终，再次调用解码程序来解出输入流中的那个字符。

下一次

　　一旦你成功地理解了如何使用算术编码来编码／解码符号，那么你可以开始尝试创建将具有超级压缩性能的模型。下一个月的总结文章讨论一些你可以尝试的自适应压缩方法。一个相当简单的统计模型程序能够提供超过备受尊敬的程序，如PKZIP或者COMPRESS的压缩。

参考资源

　　如我在前面提到，在1987年7月的《Communication of the ACM》（ACM 通信）提供权威的算术编码的概论。这篇文章的大部分在由Timothy C.Bell、John G. Cleary和Ian H.Witten所著的《Text Compression》（文本压缩）一书中重印。这本书为基于统计和基于字典的压缩两种技术提供了出色的概论。另一本好书是由 James Storer所著的《Data Compression》（数据压缩）。

Bell, Timothy C., Cleary, John G., Witten, Ian H,(1990) "Text Compression",Prentice Hall, Englewood NJ

Nelson, Mark(1989) "LZW Data Compression", Doctor Dobb's Journal, October, pp 29-37

Storer, J.A.,(1988) "Data Compression", Computer Science Press, Rockville, MD

Witten, Ian H., Neal, Radford M., and Cleary, John G.(1987)"Arithmetic Coding for Data Compression", Communications of the ACM, June, pp 520-540.

列表 1	coder.h	使用算术编码程序所需要的变量、声明以及原型。这些声明用于需要与coder.c中的算术编码程序接口所需要的程序。
列表 2	coder.c	这个文件包含了完成符号的算术编码所需要的代码。在这个模块中的所有程序为了完成编码需要知道的是符号计算的概率和缩放因子是什么。这个信息通常入在SYMBOL结构中。
列表 3	bitio.h	这个文件包含了使用位流输入/输出程序所需要的函数原型。
列表 4	bitio.c	这个程序包含了一组用于算术数据压缩的面向位的输入输出程序。
列表 5	bill.c	这个小小的验证程序将使用算术数据压缩来编码然后解码只使用了一个由包含在句子“BILL GATES”中的字母组成的字符串。它使用固定、硬编码的概率表。

數據壓縮編碼技術

2010-02-05T00:03:00.000-08:00

統計編碼:
http://210.28.216.200/cai/dmtjishu/start.htm

Arithmetic coding
http://210.28.216.200/cai/dmtjishu/course4/course4-3.htm#nowhere
http://www.cs.duke.edu/~jsv/Papers/HoV94.arithmetic_coding.pdf

算術編碼與譯碼原理: http://hi.baidu.com/angelacat/blog/item/ad3b3afa00a4048c9e5146cf.html
http://www.mdshnx.com/server/mmx/mmx_jpeg.htm

Java Coding: http://www.javaeye.com/topic/365823

PCM(Pulse Code Modulation) vs PAM(Pulse Amplitude Modulation)

2010-02-03T00:03:00.000-08:00

類比訊號要在電腦網路上傳輸，必須先轉換成數位訊號。一般把類比訊號轉換成數位訊號的過程稱為 A/D 轉換（Analog/Digital Conversion），而把數位訊號轉換為類比訊號的過程稱為 D/A 轉換（Digital/Analog Conversion）。目前最廣泛採用的類比數位轉換技術為「博碼調變」（Pulse Code Modulation，簡稱 PCM），這是 1939 年由美國貝爾實驗室所研發出來的技術。PCM 的主要步驟有三：取樣（Sampling）、量化（Quantization）和編碼（Encoding），茲分述如下。取樣取樣的基本原理可以用一個「定時開關」來說明，如下圖所示。其中，x(t) 表示未取樣前的原始訊號，而 SW 為一定時開關，每隔T秒會自動開關一次。於是，原始訊號 x(t) 只有在 1T、2T、3T … 等時間間隔時，因開關 SW 為 ON 狀態，才會被導通輸出，其餘時間皆因開關 SW 呈 OFF 狀態而無法輸出。依此過程，最後便可得到取樣後的輸出訊號 y(t)。由於取樣後的訊號為脈衝訊號，其振幅與原始訊號在該取樣點時的振幅相同，所以取樣過程又稱為脈衝振幅調變（Pulse Amplitude Modulation，簡稱 PAM）。圖 2-6 取樣的基本原理取樣的時間間隔稱為「取樣週期」（Sampling Cycle），單位為「秒」，可記做T；將取樣週期取倒數可得每秒的取樣次數，稱為「取樣頻率」（Sampling Frequency），單位為 Hz（次/秒），可記做 fs。例如：如果每隔 1/100 秒取樣一次，則取樣週期為 1/100 秒，也就是一秒會取樣 100 次，亦即取樣頻率為 100Hz。取樣過程所造成的訊號失真現象稱為取樣誤差（Sampling Error），取樣誤差與取樣頻率息息相關。取樣頻率不可太低，否則原始訊號取樣後將嚴重失真，難以重建。那麼取樣頻率究竟應該多快才夠呢？可由 Nyquist所提出的取樣定理來說明。取樣定理（Sampling Theory）假設原始訊號 x(t) 的最高頻率為fc，則取樣頻率 fs 應大於或等於 fc 的兩倍，亦即 fs≧2fc，將來才能由取樣後的訊號 y(t) 重建原始訊號 x(t)。以電話網路的語音傳輸為例，取樣頻率為 8 KHz，這是為什麼呢？因為，一般電話線的頻率響應約為 300Hz~3.4 KHz，亦即最高頻率為 3.4 KHz，因此，根據取樣定理，電話語音的取樣頻率必須大於或等於 6.8 KHz 才不至於失真，所以電話語音的取樣頻率才會定為 8 KHz。量化經過取樣後的脈衝訊號，其振幅為原始訊號在該時間點的振幅，其大小值有無限種可能，無法直接編碼為二進位碼，因此需將其量化成階梯式的位階訊號，所以，量化過程實際上是一個將取樣訊號取「近似值」的過程，每個近似值稱為量化等級或量化位階（Quantization Level），而量化等級間的級距間隔則視後續的編碼長度而定。由於量化過程是將振幅取近似量，所以會產生所謂的「量化誤差」（Quantization Error），量化誤差的大小也是取決於編碼長度。編碼量化後的訊號已經變成階梯式的離散訊號，每個位階可以直接對應一個二進位碼，這便是編碼的過程。二進位碼的位元數稱為編碼長度（Encoding Length），編碼長度決定了量化等級的多寡及精密度。n 位元的編碼長度可以產生2的n次方個（2n）量化等級，例如，8 位元的編碼長度共有 28 = 256 個量化等級，16 位元的編碼長度則有 216 = 65536 個量化等級。換言之，編碼長度決定了訊號振幅的解析度，因此編碼長度與量化誤差的關係可歸納如下：

編碼長度 n 愈大，則量化等級愈多，量化級距愈小（細），所以量化誤差也愈小。
編碼長度 n 愈小，則量化等級愈少，量化級距愈大（大），所以量化誤差也愈大。

Fourier Transform

2010-01-22T19:43:00.000-08:00

Fourier Transform notes

1. The Fourier Transform and its Applications :

http://academicearth.org/courses/the-fourier-transform-and-its-applications

Notes on Fourier Transform :

http://see.stanford.edu/see/materials/lsoftaee261/handouts.aspx

2. Calculus :
http://academicearth.org/subjects/mathematics

http://www.youtube.com/watch?v=jbIQW0gkgxo

3. MIT Open Course:

http://ocw.mit.edu/OcwWeb/web/courses/courses/index.htm

Digital audio ebooks

http://ccrma.stanford.edu/courses/320/intro320/Textbooks.html

source: http://araya-shiki.blogspot.com

谷歌「被撤出」的陰謀論

2010-01-18T01:03:00.000-08:00

2010-01-17

【明報專訊】Google宣告有可能撤出中國業務，在中國內地網民社會反響極大。

有網絡評論人感言﹕「我們被禁止參與Web 2.0。

也許中國人將成為互聯網世界的二等公民。」

不過在激昂的Google擁護者以外，

卻同時看到用來自市場角度或政治對立面的冷言嘲笑，

兩者說法極端。

哀悼者認為此舉是中國返回資訊的石器時代。

商業決定論，或再帶少少不屑者則認為，

「生意就是生意，毋須把生意失敗的退出描繪成一種壯士斷臂的壯舉」，

是Google在向中國及全球撒嬌。

擺好犬儒甫士的評論人說Google不可能真正放棄中國市場，

意下是其做show成分為多。

而身受其害的網民，則身體力行獻花致意。

無論是站在哪邊，那只是顯示一種立場之爭，可能還未看到核心問題。

要留意的是Google事件只是更大的一幅畫面之其中一幕。這可能是關乎全中國的政策轉移，不僅是意識形態的問題。甚至有陰謀論出台，認為包括最近資訊通訊業有關的幾件事串聯起來，浮上面的問題就不是市場也非資訊自由，而是一種國家發展策略，那就是﹕崛起中的中國正試圖建立一個自足的市場及內聯網（或人稱國家網），謝絕外國的干預，亦不需要外國的資本，把資訊市場收歸國有，一方面好控制，另方面利益分割更容易。陰謀論者把下列這些事件串起，你是否看到幕後可能的關連﹕Google宣稱退出中國市場；其他免費下載視頻網站被封；上海有集團宣布發展下載視頻及電影的新綜合平台；百度股價急升；CCTV推出自己的搜索引擎及新聞視頻；電視、互聯網、電訊網三網合一。「民退國進」在這裏找到一種網絡世界的應用。

內聯網

Google的可能撤出聲明，其實存在不少空間可供調整。起碼它留有繼續跟中國政府談判的空間。實際上，它的影響也沒有真如網民激烈反應般嚴重。因為搞清楚﹕撤出的是中國谷歌，而不是Google，其實網民仍可繼續用不同方式接觸Google，關閉的是google.cn，而一眾應還可通過google.com中文版來搜尋（在獲取資訊方面），大影響的反而落在一直使用Google.cn各種附加服務、把網絡空間變成「辦公方案」的中國人，與及google.cn的gmail用家。根據Google中國內部人士透露，高層對他們的說法是﹕一、Google中國將要裁員，人數不定。總部會給予所有員工合理的補償。二、Google在中國會保留一個辦事處，負責和中國行政機構繼續協調。三、目前由Google中國開發和維護的項目，將由總部選擇一部分接手。四、Google產品的中文化工作將由總部繼續下去。

民退國進

但由於事件有太多的象徵意義，連日來多份外國重量級報紙也有大篇幅討論，大都把Google對抗暴政的戲劇效果看重。對此不以為然的人，則完全把它視為虛張聲勢的撤退下台階或是美式文化侵略的抗爭（有一論者認為﹕「不管谷歌是撒嬌還是示威，谷歌關閉對本大爺沒什麽影響！基本上還是用百度，方便。其實即使NBA、麥當勞退出中國也沒什麽，美國文化的東西多退出一些反而更好」）。甚至嘲笑Google那Don't be evil的格言。就算是出名大嘴巴的洪晃也對Google的心意存有懷疑，在她有幾十萬粉絲的微博中寫﹕「如果谷歌真的能為了自己的原則放棄中國市場，我倒希望谷歌這麽做，我希望看到美國人能put their money where their mouth is.我個人需要看到他們能做到。」

雙方忽略的一件事是﹕這其實涉及兩種不同的生意手法，也是中美這新世紀的博奕的具體表現。中國將盡一切方法排除外部干預，人民幣堅持不大升，標準不大改，重整穩固國內市場，盡可能減少對外國的依賴。這中國方式放在市場上是近期說得熱鬧的「民退國進」，如果大市場要有兩種不同方式運行，那可能性就是﹕一、通過市場自由分配；或二、通過行政手段分割，把資源集中，重新分派。而互聯網作為一個新興而前途無限的市場，顯然中國政府中國企業不會拱手相讓。由此，Google表面上是自動退出，但其實更多是玩不起或不願玩這遊戲。中國在扶持自己的網絡企業，每一種美國網站都差不多有一個中國非官方版本（網上有創作指出﹕世界用Google，我們用百度；世界用YouTube，我們用優酷；世界用牛奶，我們用三鹿；世界用遊戲機，我們用勁舞；世界用facebook，我們用開心；世界用MSN，我們用QQ；世界用WCDMA，我們用TD；世界用FTTH，我們用ADSL；世界用Internet，我們用LAN），中國雅虎率先失敗被阿里巴巴收購，Google進來三年多來不斷被干擾，今次事件不過是最後的一根稻草。

控制

與其說中國是不願資訊自由，不如說不願看到美國力量在中國坐大。種種迹象顯示，近一年來的網絡收緊，是一場更大的收歸國有行動。因為在每個被封的國外或國內受歡迎的獨立網絡背後，都差不多有一種類似的由大集團領導的服務興起，分別只是，這些服務提供者再不是民間或外國背景，而是本身已有大資源的企業大龍頭。「飯否」沒了，新浪微博興起。免費電影下載沒了，有新平台在建立。Google沒了，百度更流行或CCTV搜尋器興起。至於三網合一，涉及的不止是單一的領域利益，而是更龐大的整合利益。以往，電視電訊電腦網絡還有分開，現在開始講合併，一間供應商提供一條龍服務，最終是因合併而價廉益用家？還是讓控制更容易。那意味着，從你手機信息，上網收發什麼到看什麽電視，都更容易被控制。而獲分配經營的供應商，自然也會獲更多暴利。

內地著名博客「和菜頭」寫道﹕「這不是谷歌放棄中國的問題，而是中國背棄世界的問題。」而網上亦很快就流傳着這小段﹕「90後說﹕今天我翻牆，看到一個國外網站叫Google的，媽的全是抄襲百度的。00後﹕翻牆是什麽？10後﹕網站是什麼？20後﹕國外是什麼？」

谷歌真的會退出嗎？愛爾蘭一家網上博彩公司率先為「谷歌退出中國」開盤口，賠率是3:1。這事彷彿已變成一場大戲，每人演着一角色，有人捍衛自由，有人保家衛國。沒有谷歌，當然會帶來不便，但谷歌與Google是兩回事，追求資訊自由的中國網民還是會透過一切可行方法，翻牆明志。這個不用擔心。

文: 李照興

編輯: 陳立衡

吸塵機不是越貴越好

2010-01-16T07:56:00.000-08:00

2010-01-16
消委會測試市面 12款吸塵機，發現表現最佳的未必最貴。　李家皓攝

【本報訊】消費者委員會與機電工程署聯合測試市面 12款吸塵機，結果顯示西門子 VS01E1800、日立 CV950BK，及 JHE VC1400不能通過灼熱線測試等項目，遇不正常高溫易被燃點或變形，但一般仍可安全使用。研究也發現表現最佳的產品未必最貴。
12個吸塵機樣本中， 9個通過全部實驗室安全測試，包括溫度升幅、非正常操作、結構和耐熱/阻燃能力，但當中有兩個樣本欠缺中文說明書，影響標示說明的得分。

塵袋式最方便衞生
不過，西門子 VS01E1800、日立 CV950BK的電源線卷軸及保險絲外殼，不能通過灼熱線測試，若膠料遇上非正常情況下產生的高溫，被燃點起來的機會較高。 JHE VC1400的電源線卷軸則不能通過球壓測試，即是膠料遇上非正常下產生的高溫，較容易變形。西門子 VS01E1800不適當以焊錫形式固定電源線頭，焊錫點若變形，便影響電線連接的可靠及穩定性。

樣本售價由 300元至 1,700元，但表現最佳的未必最貴，

其中 950元以下產品中，最佳包括 Kenwood VC5200、美的 QW-130B、樂聲牌 MC-CG465，售 490元至 798元；

售 950元以上產品中，最佳有 Miele S291、飛利浦 FC-8734、好運達 RU1111、三星 SC-6571，售 998元至 1,598元。

消委會表示，塵袋式吸塵機將塵埃吸入袋中，最方便衞生，但塵袋須定期更換，且未必在每間電器店有售。無塵袋式較環保，亦減省開支，但清理時可能會揚起塵埃。水濾式聲稱可作空氣淨化等用途，但每次使用後要清理混濁的水，或令部份人感不舒暢。

電視機理想的觀賞距離探討

2010-01-07T23:48:00.000-08:00

液晶電視的最佳觀賞距離
32吋~1366*768 最佳觀賞距離 = 54.5 / 768 * 3400 ≒ 241公分=2.4米
37吋~1366*768 最佳觀賞距離 = 61.3 / 768 * 3400 ≒ 271公分=2.7米
42吋~1366*768 最佳觀賞距離 = 67.3 / 768 * 3400 ≒ 298公分=3.0米
42吋~1920*1080 最佳觀賞距離 = 64.6/ 1080 * 3400 ≒ 203公分=2.0米
46吋~1920*1080 最佳觀賞距離 = 71.0/ 1080 * 3400 ≒ 224公分=2.2米
52吋~1920*1080 最佳觀賞距離 = 79.2/ 1080 * 3400 ≒ 249公分=2.5米

一.觀賞距離與螢幕尺寸

CRT電視尺寸	觀賞距離	參考坪數	LCD電視尺寸	觀賞距離
20”	1.2 - 2.0m	0.7 - 1.5	20”-27”	~1.5m
26”	1.7 - 2.6m	1.5 - 2.5	27”-30”	1.5m
32”	2.0 - 3.3m	2 – 3.5	32”-37”	2m
37”	2.3 - 3.8m	3 – 4.5	42”-47”	2.5m
46”	2.9 - 4.7m	5 - 7	52”	>2.5m

以下有三種估算法：
1.黑色的數據評估部分，是過去CRT時代，由於有輻射、解析度不高等問題，所以建議觀賞距離在螢幕的6-8倍左右
2.而藍色的數據評估，是根據解析度的來計算的最佳觀賞距離，亦即該尺寸所能呈現的最佳畫面
LCD最佳觀賞距離（CM）＝LCD高度/解析度*3400
3.觀賞距離（CM)＝電視對角線(吋) x 3 x 2.54；例如42吋電視就是42 x 3 x 2.54=320.04公分，亦即電視距觀賞位置約320公分遠

source: http://lisans.wordpress.com/2008/07/01/20080701/

計算機中的顏色 - 顏色概述

2009-12-13T19:32:00.000-08:00

　　无论是设计网页还是编写程序，一个美观的界面是必不可少的。仔细分析界面的构成，无外乎两个因素：一是颜色、一个是形状。这个又被称为UI设计。美术功底好的人，是能设计出让人赏心悦目的界面来，欠缺美术功底的人，有时费尽心思也没辙。

　　这个系列的文章，专注于计算机的颜色表示。通过了解计算机的颜色表示，能有助于提高那些欠缺美术功底的人设计界面的能力。

　　计算机中的颜色是采用RGB颜色系统，也就是每种颜色采用红、绿、蓝三种分量。每个颜色分量的取值从0到255，一共有256种可能。则计算机中所能表示的颜色为256×256×256=16777216种，这也是16M色的来由。

　　计算机中的颜色表示法有下面这几种

　　　　1、直接用分量表示，例如：（255，0，0）就表示红色，三个数字分别表示红、绿、蓝的三个颜色分量

　　　　2、用颜色的对应英文表示，例如：Red表示红色。这些英文必须是系统中承认的颜色，自己定义的不予认可。大约有200种不到。再比如Wheat表示小麦色。它的颜色表示为（245，222，179）

　　　　3、三个分量用16进制表示用00表示0，用FF表示255，这样，就可以用六位16进制的数表示一种颜色。例如：#FF0000表示红色

　　　　4、还有一些表示方法大同小异。基本上是上面的变种。

　　在有些图像处理软件，还采用了其它的颜色模型，但基本上是应用于印刷行业，在显示器上显示的还是RGB颜色系统。

以下的内容来源于网络。

与电脑显示器打交道,经常碰上标准色,下面就是一些常用的标准色.

Source: http://www.cnblogs.com/grenet

Firefox 佔有率超過 IE6

2009-11-05T23:05:00.000-08:00

2009/11/06

from October 2009 browser stats: Firefox finally passes IE6

Web developers have waited for what seems like ages for this month to come along. Internet Explorer remains ahead of the rest of the competition, but since month after month it continues to lose ground to all other browsers, Firefox has now finally surpassed IE6, which is easily the most hated version of Microsoft's browser. Firefox's steady gain continues, Safari remains in a nonthreatening third place, Chrome is happily carving out a small niche for itself, and poor Opera can't seem to budge from fifth place. In October, all browsers except for IE and Opera showed positive growth.

Between October and September, Internet Explorer dropped a significant 1.07 percentage points (from 65.71 percent to 64.64 percent) and Firefox moved up a sizeable 0.32 percentage points (from 23.75 percent to 24.07 percent). Safari increased 0.18 percentage points (from 4.24 percent to 4.42 percent) while Chrome once again moved further away from Opera: it gained a worthy 0.41 percentage points (from 3.17 percent to 3.58 percent). Opera slid 0.02 percentage points (from 2.19 percent to 2.17 percent). Although IE's decline seems to be unceasing, the real shame is that the old versions have more share than the newer ones (we can only hope that as Windows 7 gains popularity, this trend will reverse). Still, given that IE6 had 23.30 percent of the market in October, this means that Firefox has now surpassed it:

You can see the market share pie for October 2009, according to Net Applications, at the top of this post. The graph just above shows how things at Ars are very different: Firefox continues to dominate, but the default browsers for Windows and Mac OS X still show their strength, and Chrome's lead over Opera is much more significant at Ars. Compared to last month, IE gained share (possibly due to our review of Windows 7), but so did Firefox. Safari dropped quite a bit, while Chrome and Opera gained.

NTFS Mounter | 簡單的NTFS格式硬碟讀取/寫入工具

2009-09-29T23:39:00.000-07:00

可以簡單使用 Mac OSX 10.6 SnowLeopard 官方未正式支援的 NTFS 格式磁碟讀取/寫入功能的GUI工具。

NTFS Mounter 的使用方法類似 AirPort，軟體會自動尋找 NTFS 磁區供用戶選擇。要注意的是有時候 OSX 會自動掛載 NTFS 磁區，此時需先手動退出磁區再由 NTFS Mounter 掛載才能正常動作。

source: http://whiteappleer.blogspot.com

EFI/UEFI BIOS 入門 : All For Beginners

2009-09-27T23:46:00.000-07:00

我們已經使用BIOS超過了二十年．可是直到今天還友許多朋友不知道BIOS到底是什麼，以及它主要做些什麼事情，它在整個個人計算機之中所處的地位如何．事實上，BIOS是整個計算機系統中最重要的底層系統軟體.

BIOS Definitions

BIOS -- Basic Input and Output System，is used for initializing，testing and putting the PC into the ready state so that an OS may be started．Part of the BIOS remains in the system main memory after POST，or Power On Self Test．BIOS provides a consistent software interface to varying types of the hardware devices．It also provides the basic system level services to OS．The BIOS is also used for helping IHV to fix their hardware design bugs by using the SMM mode of the IA architecture.

上面這句話是我在初學BIOS的時候，我的老師，一位受到整個業界尊敬的杰出BIOS Engineer對我說的，這段話雖然短，但是卻清楚的道出了BIOS的基本功能，那就是：

1. 檢測硬體，又叫POST．

2. 初始化硬體，設置其基本狀態，使得整個計算機達到所謂的＂可用狀態＂（Ready State）．

3. 啟動OS Loader加載操作系統．

4. 在操作系統啟動起來以後，一部分繼續駐留內存(記憶體)，向操作系統以及其他軟體提供基本的系統級的服務．如磁碟讀寫等．

5. 修復硬體缺陷．

下面我們一個一個的來看這些功能．

(第一個)檢測硬體可能比較好理解一點，就是看看你的硬體是否還正常的工作，但是從軟體的角度看．其中最重要的就是對內存的檢測的．大家都還對剛開機的時候內存的大小一直在跳的螢幕有記憶吧，那就是在做Memory Test，或者說Memory Sizing．

(第二個)功能是初始化硬體，可能有不少朋友問：為什麼我的硬體還需要初始化？問的好，硬體的設計廠家往往為了通用市場的考慮，不願意將硬體設計成定制的狀態，可能一個網卡，可以安裝在PC，同樣也可以安裝在嵌入式系統上．所以為了使得硬體能夠按照PC的架構工作，BIOS必須要按照由 IHV（Independent Hardware Vendor）提供的手冊將硬體設置好，比如寫几個必須的寄存器之類的，做一些enable的工作．這點非常重要，如果一個硬體沒有enable，那麼在 OS下將不可見．

(第三個)功能是啟動操作系統，這也是BIOS必須要做的事情之一．啟動的方式是由BIOS規定，操作系統必須按照 BIOS的要求來設計．這也是為什麼操作系統從DOS一直到Vista，都只能把自己的loader放在MBR，因為BIOS只讀MBR．強大的微軟都必須要按照這個不成標准的標准來：）當然，在EFI時代，這一點有所改變，EFI支持的Boot From File不在需要MBR．

(第四個)功能可能之前作過DOS開發的朋友比較熟悉吧，還記得INT 10基本螢幕服務，INT 13磁槃服務嗎？多少病毒正是靠INT 13來傳播．又有朋友曾經試圖繞過INT 10來直接寫螢幕？Windows時代，這些東西事實上仍然存在，並且繼續發揮着基本的核心作用，只是他們被Windows包裝起來了，一般的程序無法接觸到，但這並不能說明他們就沒有用處了．MS的開發人員不久前還表示，事實上甚至就是開發中的Longhorn的安裝程序，目前仍然有許多code是基於 INT 10來寫螢幕的．

(第五個)功能估計一般的朋友可能就不知道了，就是之前稍微接觸過BIOS的朋友們可能也是第一次聽說吧！Intel在它的CPU裏專門留了個模式叫System Management Mode，擁有最高的權限．SMM中斷的時候，就連號稱無所不能的Windows的也不知道，這樣就可以給CPU補bug了，舉個例子，比如某天 Intel的一個CPU對ADD指令給出錯誤操作結果，那麼就可以利用SMM在每次執行這個指令的時候，中斷一下，由BIOS軟體給出正確的執行結果．這就達到了給硬體修復缺陷的目的．這樣Intel也不用招回它的CPU了，呵呵．此外，每次BIOS開機的時候，事實上都會更新CPU Microcode，同樣是用來給CPU補bug的．所以很多時候，刷BIOS刷出問題，事實上某個CPU的bug沒有補上導致出了問題出現．

BIOS在哪裏
上面囉嗦了一大堆的BIOS Basics，那麼BIOS到底在哪里呢？答案是在你的計算機裏：）　的確有些無聊，事實上BIOS有三種狀態，分別是：

1. Before Build

2. BIOS Image

3. BIOS Runtime

(第一種)呢，這個時候BIOS表現為BIOS開發者硬碟上的一堆源始程式．處於(第二種)的時候，BIOS則是沉睡在Flash里的一段image．BIOS真正發揮作用是在(第三種)模式下，哪個時候BIOS執行，控制系統，與操作系統交互．

EFI BIOS
EFI 是由Intel提出的，目的在於為下一代的BIOS開發樹立全新的框架。EFI是英文Extensible Firmware Interfaces的縮寫。正如它的名字一樣，EFI不是一個具體的軟體，而是在操作系統與平台固件（platform firmware）之間的一套完整的接口(interface)規範。EFI定義了許多重要的數據結構以及系統服務，如果完全實現了這些數據結構與系統服務，也就相當於實現了一個真正的BIOS核心。

EFI最早是在Spring 2000 IDF（Intel Developer’s Forum）上提出的，當時Intel認為，隨着IBM在80年代初推出了第一台個人計算機開始，直到今天為止，個人計算機硬體平台已經發生了翻天覆地的變化，相關的系統軟體如操作系統等也從最早的MS DOS1.0到今天的Windows XP，而作為整個系統的最底層也最為關鍵的系統軟體之一的BIOS卻基本上保持了架構二十年不變。這在整個軟體史上都是一件不可思議的事情。如今，BIOS已經變成了嚴重阻礙IT產業前進的絆腳石，必須通過對BIOS的革新來為下一代的操作系統（如Windows Server Longhorn）提供更加強大的支持。

上面是我很早之前寫的一段對EFI的介紹，現在看來，難免有些錯誤，不過大致意思非常明確，EFI就是用來替換傳統BIOS．作為更好的BIOS，EFI可以提供過去無法在BIOS中作到的許多事情．后面的文章我會逐步展現給大家．

EFI 並非近期才出現的設計，在蘋果電腦MAC OS X已經使用很長一段時間，然而一般PC依然還是使用傳統DOS時代的16-bit BIOS，功能顯得有些不足。先進的EFI是由C/C++寫成，運行在32-bit或64-bit模式下，第一眼帶給人的感覺是「支援滑鼠的圖形化 BIOS」，然而，EFI並不只有美化外觀這麼簡單，它提供預載模組化驅動程式的可能性，這才是EFI最大的優勢。

一些常見的關于BIOS/EFI的問題以及我的簡短回答:
1) BIOS一般有多大?
傳統bios(以後說legacy bios)一般都是512KB,而早期的EFI bios也是512KB.現在EFI基本上是1MB了.
2) BIOS用什麼工具開發?
legacy bios一般用MASM 6.11開發,同時還會配上一些廠商自己寫的build tools. EFI則使用Visual Studio.NET 2003以及MASM 6.11開發(沒想到吧~)
3) EFI boot是怎麼一回事?
EFI 有自己獨特的boot方式,完全拋棄掉了傳統的0磁道0扇區的MBR概念.EFI的boot方式與文件系統息息相關.過去的legacy bios由於不帶文件系統,不得已選擇從硬碟上特定空間裝載程序的辦法,而EFI則附帶了完整的文件系統支持,所以不再對硬碟有特定的要求,EFI下的操作系統加載程序事實上存儲在boot\ia32\bootia32.efi文件里.(假定是IA32架搆).這是一個EFI應用程序.

File system 百百種, 光 windows 就 fat, fat12, fat16, fat32, NTFS vN, Unix/Linux 就更是數不完了, 再加上 raid... 現在 Linux 常用的 grub, lilo 這種放在 HD 上的 loader 都沒法吃下所有 file system 了, 容量小小的 BIOS 怎麼能做得到呢?

下面是一些深入學習bios的資源匯總:
1. BIOS Boot Specification
業內一般叫BBS,詳細描述bios啟動時必須要做的所有事情,如何區分啟動設備,如何選擇啟動設備等等.
http://www.phoenix.com/NR/rdonlyres/56E38DE2-3E6F-4743-835F-B4A53726ABED/0/specsbbs101.pdf

2. UEFI Specification
UEFI規範,詳細描述了UEFI bios必須支持的接口.以及UEFI bios的模型,提供的服務等等. 開發UEFI必備的.
http://www.uefi.org

3. Ralf Brown's Interrupt List
這個人似乎就一輩子都都在收集中斷的東西,對legacy bios學習很有用.
http://www.ctyme.com/rbrown.htm

4. El Torito CD-ROM Boot 描述了bios如何從光碟上boot的細節.
http://www.phoenix.com/NR/rdonlyres/98D3219C-9CC9-4DF5-B496-A286D893E36A/0/specscdrom.pdf

5. USB Specification USB設備規範
http://www.usb.org

6. Plug-and-Play Specifications MS的PnP規範
http://www.microsoft.com/hwdev/tech/pnp/default.ASP

7. BIOS Writer's Guide
bios開發的聖經,由cpu廠商給出.Intel的絕對看不到,Intel的是絕密級的文檔.AMD的倒是可以看到,不同的cpu有不同的BWG.這里給出一個amd比較新的cpu的BWG:
http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/31116.pdf

轉載自：
http://www.huarw.com/program/assembler/assembler01/200804/1561026.html

Convert PPT or doc file to PDF online Free

2009-09-23T19:31:00.000-07:00

Does it requires hundreds on tools to convert Power Point (PPT) to PDF? Of course not, there are cost effective ways to achieve the same results. PDF is by and large the standard in distributing electronic documents. In PDF it's quite easy to exchange files through various platforms, such as text or graphics files into a digital paper format so the outcome looks identical. This technology makes life much easier. Well, if have a PPT/doc file you wanna convert to PDF here's what you gotta do.

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Step 1: Go to the website

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Step 3: Enter your email address in the given box to receive the converted PDF file. Further you can attach files to email

Alternative

If the previous option doesn't seem viable use Cometdocs to convert PPT file to PDF. Let's see how

Step 1: Go to the website

Step 2: Click the Browse… option

Step 3: Upload the PPT file that you wanna convert

Step 4: Provide the email address where you want the converted PDF file

source: http://blog.taragana.com

忘記蘋果系統(Mac OS )密碼怎麼辦?

2009-09-23T00:55:00.000-07:00

Solution 1：
使用蘋果隨機光盤(mac os x install disc 1),重啟電腦,按住option鍵,選擇光盤,進入後,
先選擇語言,在屏幕的上方會出現一個工具欄,在上面找到實用工具,在實用工具裡面找到"更改密碼".進入.
就可以重新設置密碼。
如果這個方法沒有解決，那推薦你使用方案二，但前提你要有一點點的勇氣和小小的細心。

Solution 2：
開機，啟動時按cmd+S
進入Single User Mode，出現像DOS一樣的提示符#root>
在#root;下輸入(注意空格,大小寫)
fsck -y
mount -uaw /
rm /var/db/.AppleSetupDone
reboot

機器會重啟
開機後貌似重新裝機時的歡迎界面.別擔心，東西全沒丟。
就像第一次安裝一樣，重新建立一個新的管理員賬號。
在新的管理員下打開系統預製－賬戶
打開最下面的鎖，問密碼時，用新的管理員的帳號的密碼。
你會看到至少兩個賬號，新的管理員的帳號和你原來的帳號,
點中原來的賬號,選密碼－更改密碼。
(竅門在這裡)你不必有原先的密碼就直接可以設新密碼。
點下面的登陸選項(小房子)
選中自動以右邊的身份登陸，同時在下拉菜單中選你原先的賬號。
重啟，大功告成。
如果你不喜歡機器多出一個賬號，刪除它。
系統預製－賬戶
選新的管理員帳號，點一下鎖上面的減號。

DisplayPort V.S.HDMI

2009-08-23T23:48:00.000-07:00

一石激起千层浪接口之争风波再起

　　这个夏天似乎一直不缺接口的话题，先是HDMI接口取代DVI的呼声愈演愈烈，近期又冒出了DisplayPort在日后将会成为主流的论调。我们知道，进入到液晶时代后，特别是随着液晶分辨率的不断提高和高清信号、接入源不断增加，对于显示设备接口的要求也随着水涨船高。传输效率高、体积小、兼容性、厂商认可度的接口将会成为未来的主流。

HDMI PK DisplayPort，谁会在未来的争夺中胜出

　　在这篇文章里，我们主要对HDMI和DisplayPort两种适应高清时代的接口的主要特性、区别与联系进行分析，并展望两种接口的未来发展趋势，帮助消费者了解液晶显示器接口发展的趋势。

DisplayPort后起之秀技术规格究竟

　　近期消费者对于接口的眼光大多被HDMI所吸引，这主要是带HDMI产品已经逐步出现在卖场中，甚至有一些液晶已经摒弃了DVI，只配备了D-Sub和HDMI，使消费者对此类接口的认识进一步加深。相比之下，用户对于DisplayPort接口则不是太清楚。

　　2006年5月，VESA(视频电子标准组织)正式发布了DisplayPort 1.0标准，这是一种针对所有显示设备(包括内部和外部接口)的开放标准。到今年7月，已经加强修正到了2.0版本。DisplayPort如今受到了业界广泛的支持，Agilent，AMD，Apple，Broadcom，Dell，HP，Intel，NVIDIA，Philips，ViewSonic，三星甚至联想等主要厂商都跨入了支持的行列。

　　对于消费者而言，从文字或技术层面了解一种新生事物是比较困难的。DisplayPort接口到底长什么样，什么时候才能用上这样的设备，这些是消费者最为关注的。据报道，AMD基于下一代R700核心，采用DisplayPort输出接口的ATI FireGL专业显卡预计将在2008年推出。

AMD产品路线图，2008年DisplayPort接口显卡将会大幅出现

　　AMD计划在今年第三季度推出基于R600的ATI FireGL专业显卡，与Barcelona Opteron服务器处理器同步发布;明年，FireGL核心将升级到R700，并会率先提供DisplayPort端口，而与之对应的就是 Opteron也会发布基于Shanghai的45nm工艺核心。

　　R700 FireGL的规格和具体发布日期没有披露，不过很显然，消费级的R700显卡将在那之前推出，并且也有可能使用DisplayPort接口。

　　除了输出设备外，输入设备这边同样有进展。三星在7月宣布，他们已经成功开发出业界第一款采用DisplayPort接口的桌面LCD显示器，并将于明年第二季度投入量产。

三星首款支持DisplayPort显示器效果

该液晶显示器的主要规格如下：

－对角线尺寸：30寸
－最大分辨率：2560×1600(WQXGA)
－面板类型：S-PVA
－响应时间：6毫秒
－可视角度：180°/180°
－对比度：1000:1
－亮度：300nits
－彩色饱和度：100％
－最大色深：10-bit
－可显示色彩数量：10.7亿种
－总带宽：10.8Gb/s（四通道连接）

　　值得注意的是，在这款式显示器的DisplayPort接口是采用四通道连接的，每个通道能拥有2.7Gb/s的带宽，而四通道带来的高带宽也保证了显示器2560 x 1600的超高分辨率。另外，这款显示器能够显示10.7亿种颜色，拥有10bit的色深，这些高规格的参数都是普通显示器望尘莫及的。除了三星外，另一大显示器厂商戴尔同样表示，他们将会推出基于DisplayPort接口的产品。

　　有了输入、输出设备两方面的共同推进，DisplayPort接口美好的明天似乎已经在向用户招手。

DisplayPort全面解析技术规格一览

　　究竟DisplayPort有何种魅力值得如此多的国际一线品牌重点推介，这是我们这篇需要解决的问题。

　　2005年末，视频电子标准协会(VESA，Video Electronics Standards Association)宣布计划为平板电视、投影仪、PC以及DVD等图像信号源设备开发DisplayPort的新数字接口标准2006年5月，视频电子标准协会(VESA)正式发布了DisplayPort 1.0标准版。到今年7月，已经加强修正到了2.0版本。这就是DisplayPort接口的发展史。

　　高带宽

　　DisplayPort接口最大的优势就是带宽由于DisplayPort利用了目前执行速率为2.5Gbps的PCI Express电气协议层，从而获得4条通道，总和可以达到10.8Gb/s带宽。目前DVI的165MHZ(4.95Gb/s)，HDMI 1.2a的带宽为4.95Gb/s，即便最新发布的HDMI 1.3所提供的带宽10.2Gb/s(目前支持的设备极少)，都逊色于DisplayPort 1.0。

　　DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10 /12bit)的色深，充足的带宽保证了今后大尺寸显示设备对更高分辨率的需求。而在未来DisplayPort版本规划中，VESA还准备将带宽提升一倍。

　　高整合度

　　DisplayPort的界面主要由两部分构成:Main Link(主连线)和Auxiliary Channel(辅助通道)。Main Link负责视频内容的传输，属于高速的单向输出;Auxiliary Channel负责内容之外的辅助信息传送，比如状态信息、操控命令、音频等，属低速的双向通信，可以用来整合一些低速的周边设备。

　　和HDMI一样，DisplayPort也允许音频与视频信号共用一条线缆传输，支持多种高质量数字音频。但比HDMI更先进的是，DisplayPort在一条线缆上还可实现更多的功能。在四条主传输通道之外，DisplayPort还提供了一条功能强大的辅助通道。该辅助通道的传输带宽为1Mbps，最高延迟仅为500μs，可以直接作为语音、视频等低带宽数据的传输通道，另外也可用于无延迟的游戏控制。

　　精简电路设计降低成本

　　HDMI是在DVI的基础上发展而来的，它们都使用了TMDS(最小化传输差分信号)信号传输技术，图像传输前数字信号必须经过TMDS电路转换为TMDS信号。而采用DisplayPort，数字信号可直接输出，不需要TMDS转换电路。不仅如此，DisplayPort同样可简化LCD内部设计。因为DVI、HDMI不能直接驱动时序控制器，所以VGA或TMDS信号输入LCD后，必须转换成LVDS信号。

DisplayPort省掉了TMDS转换电路

　　相比之下，DisplayPort则实现了与面板的集成，可直接驱动面板进行显示，精简了LVDS转换电路。特别是对于笔记本等便携设备而言，如果继续使用LVDS，无疑在保证高分辨率下是非常困难的，使用LVDS不得不进行复杂的布线。然而使用了DisplayPort，就大大的简化了布线。

　　应用层面广

　　DisplayPort针对内部和外部显示连接，采用通用的界面。内部显示连接包括笔记本电脑内部的显示界面或者LCD显示屏内部的显示界面。外部显示连接包括原设备(桌面电脑、机顶盒、DVD播放机或者游戏机)和显示设备(平板显示器、投影显示器)之间的界面。

　　目前DisplayPort的外接型接头有两种：一种是标准型，类似USB、HDMI等接头;另一种是低矮型，主要针对连接面积有限的应用，比如超薄笔记型电脑。两种接头的最长外接距离都可以达到15米，虽然这个距离比HDMI要逊色一些，但已足够使用。

DisplayPort的外接型接头

DisplayPort的内接型接头

　　除实现设备与设备之间的连接外，DisplayPort还可用作设备内部的接口，甚至是芯片与芯片之间的数据接口。比如，DisplayPort就有取代LCD中液晶面板与驱动电路板之间主流接口——LVDS(低压差分信号)接口的趋势。DisplayPort的内接型接头仅有26.3mm宽、1.1mm高，比LVDS接口小30%，但传输率却是LVDS的3.8倍。

　　协议层上占优

　　无论是HDMI，还是UDI(去掉HDMI的音频传输功能)都继承了DVI的核心技术TMDS，从本质上来说仍然是DVI的扩展。DVI、HDMI、UDI的视频内容都以即时、专线方式进行传输。

　　DisplayPort采用的是MPA(微封包架构，Micro-Packet Architecture)。封包式传输经过多年的发展，已被证实在确保充足带宽的基础上，配以合适的流量管理措施，仍然可以满足即时性传输的需要。只要有适当的频宽、流量管理配套依然是可行，且能比交换式传输有更多、更广的价值发挥，这正是DisplayPort选择微封包架构的理由。

　　与交换式传输相比，微封包架构的一大特色就是弹性大。DisplayPort可以轻松实现分屏显示等功能，原因是DisplayPort可以在同一组Lane/Link(通道/连线)内传输多组视频，而这一切就是微封包架构赋予的力量。而使用交换式传输的DVI、HDMI等视频只能在一组 Link内传输一组视频。

HDMI先行一步技术规格一览

　　看完了DisplayPort一些特性，让我们来回顾一下HDMI的主要特性，这样才能更好的对两者的相同点与差别有所了解。

　　HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。2002年4月，日立、松下、飞利浦、索尼、汤姆逊、东芝和Silicon Image七家公司联合组成HDMI组织，发布了HDMI(High Definition Multimedia Interface)接口。HDMI与DVI一样，属于数字接口的一种。这种接口的技术特点如下：

HDMI接口

　　HDMI能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。HDMI不仅可以满足目前最高画质1080P的分辨率，还能支持DVD Audio等最先进的数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送，而且只用一条HDMI线连接，免除数字音频接线。传输一个 1080P视频信号和一个8声道的音频信号也只占用了4GB/s，带宽的余量还很大，HDMI标准所具备的额外空间可以应用在日后升级的音视频格式中。

　　HDMI是基于DVI(Digital Visual Interface)制定的，可以看作是DVI的强化与延伸。HDMI和DVI使用了相同的TMDS电器协议进行信号传输，针脚定义一定程度上和DVI近似，因此完全实现了HDMI和DVI接口之间的相互转接。与DVI相比，HDMI接口的体积更小，而且可同时传输音频及视频信号。DVI的线缆长度不能超过5米，否则将影响画面质量，而HDMI基本没有线缆的长度限制。只要一条HDMI缆线，就可以取代十多条模拟传输线，能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。HDMI可以看作是强化的DVI接口和多声道音频的完美结合。

　　总结起来说：HDMI是一种数字接口，其针脚与DVI相同，向下兼容DVI，其具备更高的带宽，更小巧的体积，可以同时传输音频及视频信号，稳定性更强。

相同和不同点 DisplayPort HDMI大比拼

　　这两种未来主流接口的相同与区别是什么呢?这章将主要解决这个问题。部分内容已在DisplayPort接口特性一章有所提及，这里只作总结性阐述。

　　相同点

　　接口小巧

接口对比

DisplayPort接口(左)与HDMI接口(右)都非常小巧

　　与DVI和D-Sub相比，HDMI与DisplayPort设计都非常小巧，与USB接口大小差不多，对于在各种设备上的应用来说，拥有极高的便利性，对于降低生产成本，提高适应性而言非常有益。

　　共线传输

　　和HDMI一样，DisplayPort也允许音频与视频信号共用一条线缆传输，支持多种高质量数字音频。但DisplayPort一条线缆上还可实现更多的功能。

　　不同点

　　带宽不同

DisplayPort DVI LVDS HDMI对比

　　DisplayPort目前提供10.8Gb/s的带宽，日后将会发展至21.6Gb/s;而HDMI 1.3所提供的带宽为10.2Gb/s。

　　传输方式不同

　　DVI、HDMI、UDI的视频内容都以即时、专线方式进行传输。DisplayPort采用的是MPA(微封包架构，Micro-Packet Architecture)进行。

　　驱动方式不同

　　DVI、HDMI不能直接驱动时序控制器，VGA或TMDS信号输入LCD后，必须转换成LVDS信号。DisplayPort则实现了与面板的集成，可直接驱动面板进行显示，精简了LVDS转换电路。

　　保密协议不同

　　DisplayPort并不像HDMI、UDI那样采用HDCP，而是使用Philips为DisplayPort制订的一套 DPCP(DisplayPort Content Protection)版权保护机制，该技术基于128位高速加密引擎，采用标准密钥交换方法，支持标准的RSA认证，提供高达2048位的密钥长度，保护技术比HDMI的HDCP更加可靠。由于DisplayPort的架构更富弹性，厂商也可根据需要选择其他内容保护协议。

　　是否收费不同

　　DisplayPort与HDMI相比，最吸引厂商的则是其技术完全开放授权，不用另外支付授权费用。而每个采用HDMI接口的产品需要征收 4～15美分的版税，如果与HDCP搭配授权，成本还要增加。而HDMI的物料成本也需花费20美元以上。使用两种接口对于产品成本的影响是非常大的。

现实实力对比 HDMI略微占优

　　虽然DisplayPort在2005年就已经提出，并且技术上的优势非常明显，但正式版本在提出1年后的才发布，直至近期才有相应产品出现的消息，反应还是比较迟缓的。好在从得到的消息来看，从上游的视频芯片、板卡，中游的接线、接头，到下游的PC、消费电子产品，DisplayPort的产业链已经形成，

　　相比之下，由于HDMI提出的时间比较早(2002年)，HDMI全球已有超过500家注册公司，产品种类也多达百余种，并且市场上配备 HDMI接口的设备已经达到1亿台左右，很多影音娱乐产品已经都在采用HDMI，如PS3，微软XBOX 360也已经加入HDMI接口。而目前市场中带HDMI的显示设备(液晶显示器、投影仪)、显卡、DVD更是层出不穷。

支持HDMI 1.3的输出设备——索尼次世代游戏主机PS3

　　先入为主的优势，让HDMI占领了大半江山。Displayport相应的产品最快也要到明年才能推出，而Displayport的支持者中已有不少已经推出了HDMI的产品，这使得在现实实力方面，HDMI已经明显占据了主动权，甚至可以说，就目前而言，Displayport与HDMI并没有站在同一起跑线上。

展望未来走势谁拥有未来主宰大权

　　DisplayPort以其强大的技术优势和开放式使用格局获得了业界的青睐，在技术刚刚成型，就获得了如此众多厂家的支持，包括核心厂商 Agilent，AMD，Apple，Broadcom，Dell，HP，Intel，NVIDIA，Philips，ViewSonic，Samsung 甚至联想等的支持。由于DisplayPort刚问世不久，市场开拓需要一段时间。

　　尽管HDMI在目前的市场格局中占据主动权，但并不代表就高枕无忧了。HDMI同样采取了相应行动延缓DisplayPort的入侵，保持在终端厂商中的优势地位。这一年来，HDMI加快了发展步伐，不但版本更新迅速，而且其授权专利费用也在逐渐下调。此外，考虑到HDMI在PC领域的不足，还推出了UDI(Unified Display Interface，统一视频接口，省略音频)，以期更低的成本夺取PC市场。

　　面对HDMI的围堵行动，VESA打算把DisplayPort打造成一个开放性标准体系，该标准对非VESA成员企业同样开放，并且不限制使用领域，“开源”式标准将赋予DisplayPort更强大的生命力。考虑到HDMI较高的授权费用和版税，免版税Displayport接口的出现，将在IT方面的应用与HDMI激烈竞争。

DisplayPort接口前景如何?

　　就厂商的态度来看，更多是把DisplayPort与HDMI的选择权交给了用户。AMD率先宣布了自己未来的R700系列GPU将原生支持 DisplayPort 1.1，同样的R700系列GPU也支持HDMI相互兼容;而如三星、戴尔等显示设备供应商而言，除了会推出DisplayPort接口的大屏产品外，同样也会供应配备HDMI接口的液晶，以便用户拥有更多的选择。

　　对于任何新生事物而言，其推广与普及的道路必然是曲折而漫长的，根据产品的上市与推广日程表推算，DisplayPort至少在近两年内都难以撼动HDMI对于高清设备的统治地位。正如前两年HDMI出道之时，DVI正如日中天，只能在高端显示设备和液晶电视中看到HDMI的身影，如今再看，不少19宽屏都搭载了HDMI，不得不赞叹世界的变化。DisplayPort所走的道路无不如此，有技术、成本与厂商支持几大特性，普及只是迟早的事。

Source: DisplayPort PK HDMI 一场接口的遭遇战 http://diy.yesky.com/monitor/480/7560980.shtml

2009-07-22T21:35:00.000-07:00

Centum Call Seconds (CCS):

In all modern communication systems, voice is first digitized and compressed before any transmission. This allows the system to allocate a fraction of the time for this transmision, in a channel which would otherwise be completely occupied by this voice transmission. Furthermore, particularly in VoIP, the channel capacity can occasionally be much larger than what is required for voice transmission, and compressed voice occupies the channel for a very short time compared to classical transmission. A new (and smaller) unit for traffic is introduced which suits this situation better:

Centum Call Seconds or CCS.

1 Erlang is 1 call occupying the channel for one hour.

1 CCS is 1 call occupying the channel for 100 seconds in one hour.

1 Erlang = 36 CCS

多存取協定 ( Multi-access Protocol )

2009-06-28T23:55:00.000-07:00

多存取協定 ( Multi-access Protocol )

ALOHA
　
　純 ALOHA ( Pure ALHA )
　ALHA系統基本想法很簡單：使用者只要有資料傳送，就讓資料傳送。當然這樣會發生碰撞，而碰撞的框架(資料框/frame)會損毀。由於廣播回饋的特性，藉由聽取頻道，傳送端一定可以發現傳送的框架是否損毀。
　　　
　如果使用ＬＡＮ，回饋會馬上傳回來，使用衛星，則約有 270 msec 的延遲，傳送端才能知道是否成功。框架如果損毀，傳送端須等待一隨機時間，然後再傳送。傳送時間必須是亂數，否則同樣這些框架會一再碰撞。多使用者共享一個頻道，會導致衝突的系統，稱為競爭 ( Contention ) 系統。
　　
　槽式ALOHA (Slotted ALOHA )
　為一種可將 ALOHA 容量加倍的方法 ( 1972 Roberts 提出 )。將時間切割為離散式區間，每個區間對應到一個frame。要達到同步的一個方法，就是讓其中一個工作站像時鐘一般，在每個區間發射一個訊號。
Pure ALOHA造成碰撞(collision)的機率極高，為改善網路效能，有人提出slotted ALOHA，將通訊頻道的使用分成一小段時間，約是將一個資料框送上介質的時間，所有的網路節點在時間上必須同步，只有在固定時段上才能傳送資料框，也表示只有在這些時段上才會發生碰撞。
　
　相對於 Pure ALOHA ，Slotted ALOHA 並不需要電腦送出回歸鍵 ( return )，才開始傳送，而是需要等到下一個時槽開始，才能傳送。
　
載子感測多存取 ( Carrier Sense Multiple Access )
　　
　機率為１之持續性載子感測多重存取( 1-persistent CSMA ，Carrier Sense Multiple Access )
　當工作站有資料要傳送時，首先監聽頻道上是否有他人在傳輸。如果頻道很忙，則工作站會先等待，直到頻到閒置下來為止。當工作站偵測頻道閒置，則開始傳送框架。如果有碰撞發生，工作站再等待一到隨機時間，然後重新傳送。
　
　此協定之所以稱為機率為１之持續性，是因為只要一發現頻道是閒置時，工作站傳輸的機率為１。
　
　非持續性載子感測多重存取 ( Nonpersistent CSMA )
　在傳送前，工作站首先感應頻道。如果沒有其他人在傳送，則此工作站開始傳送，如果頻道已在使
　用，此工作站並不會為了要抓住前一次傳輸的結束，而持續的感應。相對的，它會等待一個隨機時
　間，然後重覆此演算法。
　
　機率為ｐ之持續性載子感測多重存取( ｐ-persistent CSMA ，Carrier Sense Multiple Access )
　應用於時槽式頻道。當工作站開始準備要傳送時，它會開使感應頻道。如果頻道閒置，則有ｐ的傳送機率，而有ｑ = 1 - ｐ的機率會延到下一個時槽。如果下一個時槽也是閒置，則可傳輸或再往後延遲，機率仍為ｐ和ｑ。
　
具有碰撞偵測的載子感測多存取
( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ; CSMA/CD )
原理
在網路上任何一台工作站主機欲與網路上任何一台工作站或伺服器從事資料傳輸時，
該主機要先傾聽 (listen) 網路上是否有其它工作站也在發出要求上網路的信號，如果剛好兩台工作站主機一起同時發出信號，結果勢必產生信號碰撞，此時兩台工作站同時退出上網路爭奪戰，等一段任意時間 (random time) 後再重新發出上網路信號，如果很慶幸此時網路上沒有任何其他信號存在後，該工作站可以傳輸資料至其欲送達之目的地﹔

如果很不幸又發生碰撞或是網路還在從事資料傳輸工作，碰撞事件免不了要發生，因此該工作站仍須等一段任意時間候再嘗試下次機會。這種運作方式稱之為 CSMA/CD。亦即為多重存取/碰撞偵測 (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection, CSMA/CD) 基頻技術傳送封包 (packet)。
當碰撞發生被偵測出來以後，雙方的節點都要送出一個擁塞 (jam) 信號到整個網路，此時網路上所有節點都要停止傳輸動作，並進入等待狀態 (wait state)，等待下一個機會。
當兩工作站感應頻道閒置時，而同時開始傳送frame，兩者幾乎可以同時偵測出碰撞。與其讓它傳完整個frame(or packet)，卻處處受到干擾，倒不如一旦偵測到碰撞，馬上就停止傳送。很快終止損壞框架的傳輸，可以節省時間以及頻寬。

From WikiPedia
用載波偵聽多路訪問（CSMA）時，所有機器都在 bus 等偵聽通道連接（Multiple Access）。有時儘管偵聽通道已空閒（Carrier Sense：通道的監聽，例如以網卡確定無電壓起伏。），但由於通道傳播遲延的原因，前面已發送的數據尚未到達對方，因此發送的數據仍會發生衝突。 CSMA/CD是對CSMA方式的進一步改進。其原理是在偵聽通道閒置後，在發送數據時網路卡等設備會同時進行衝突檢測。（Collision Detection：當兩個波重疊時會造成電壓異常。）如果在發送數據過程中檢測到衝突，就立即停止發送數據，並在固定時間（一開始是 1 slot times）內等待隨機的時間，再重複發送。若依舊碰撞，則採用 en:truncated binary exponential backoff algorithm，十次之內停止前一次「固定時間」的兩倍時間內隨機再發送，十次後則停止前一次「固定時間」內隨機再發送。嘗試 16 次之後則放棄傳送。

CSMA/CD algorithm:

Adapter從network layer取得datagram(資料封包)，建立frame。
如果adapter sences(感測)channel(通道)是idle(閒置的)，便傳送frame。若是busy，則wait到channel為idle為止，再傳送。
沒有collision，如果該adapter在傳送frame時，沒有其他adapter在傳送(即也在使用channel)，則該adapter便完成該frame的傳送。
反之，有collision，有其他adapter在傳送，該adapter便會aborts停止傳送frame，而送出一48 bits的jam signal(擁擠訊號)。
送出jam signal後，該adapter便會進入exponential backoff。第n次collision，adapter便從0~2^n-1中隨機選一k值，並wait K*512個bit times，然後再去重新sences(感測)channel(通道)。例:第3次collision，從0,1,2,3,4,5,6,7中隨機選一值。

sources:
http://www.cs.nchu.edu.tw/~fileman/notepad/dc4_2.htm
http://www.scu.edu.tw/~distedu/chap4/section4-11.htm
http://zh.wikipedia.org/wiki/CSMA/CD
http://sls.weco.net/node/10698

網絡資源

2009-06-02T04:55:00.000-07:00

網絡資源
source: http://news.cnblogs.com/n/47230/

1. MIT計算機教程

http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Electrical-Engineering-and-Computer-Science/index.htm

大名鼎鼎的MIT免費教程,適合在校的學生.可惜我上學那會兒在追求APM(不是ACM).沒機會進MIT,但是你有機會和MIT的學生有相同的課程.如果你感興趣,還能發現其他專業的課程.我個人比較喜歡經濟學的一些課程.

2. http://www.euebook.com/

不多的基本免費的書,都是英文版的.

3. http://www.ibm.com/developerworks/

這個實在太有名了,有中文的,但是英文的資料很全.建議所有熱愛Open Source的人都去那裡逛逛.當然你足夠牛的話,還可以寫一些教程給他們,還能有稿費.

4. http://webcast.berkeley.edu/courses.php

這是大名鼎鼎的伯克利教程,而且是音頻版的.既可以學習專業知識,還可以鍛煉你的英語聽力,有空閒時間的朋友可以去淘淘.

5. http://onlinebooks.library.upenn.edu/

非常多的online books

6. http://books.google.com/

這就是著名的Google books計劃了.很多的書,尤其是喜歡看英文版書籍的,這裡頗豐富.

7. http://java.sun.com/docs/books/tutorial/index.html

學習java還是從這裡開始吧.

8. http://www.huihoo.com/

灰狐動力,我每隔一段時間都去看一下.無論做什麼項目,把這個網站當作FAQ用吧.

9. http://docs.huihoo.com/

灰狐動力的二級域名了,裡面的資料整理的不錯,會給你驚喜的!

1. Google Code university

http://code.google.com/edu/

這是一個學習的好地方，目的是為計算機學院的學生提供一些教程和示例代碼，涉及的範圍有AJAX編程、分佈式系統、網絡安全、算法、編程語言如python、java、C++，其中圖文並茂，並且有很多視頻，如果你英語足夠應付的話，這些視頻都是不可多得的資源。

2. tools, such as mysql,software configuration management

http://code.google.com/edu/tools101/index.html

這裡介紹了幾個工具，不知道Google為什麼把mysql放在tool的目錄裡。無所謂了，這裡介紹了一些mysql的基礎知識以及如何設計數據庫.軟件版本控制的介紹中主要介紹了SVN。最後還介紹了linux中常用的命令、權限控制，以及grep的處理文本的常用方法。 (grep是linux下非常有用的命令，使用恰當可以節省你大量的時間，關於grep是什麼，請看這裡)

3.計算機課程資源

http://code.google.com/edu/resources/index.html

這裡列出了非常多的有用資源，涉及有離散數學、編程介紹、數據結構和算法、操作系統和並發、分佈式系統、網絡安全、計算機圖形學、資源豐富，這就是網絡啊!

4.推薦看一下這個鏈接:http://www.freebyte.com/programming/

裡面列出了非常多free的資源.

5.這是Google wave:

http://code.google.com/apis/wave/

6.這是Google android

官網被和諧了,可以看有人做的鏡像.

http://androidappdocs.appspot.com/

LCD Panels 種類&分別: TN / VA / IPS

2009-03-02T19:47:00.000-08:00

買LCD mon 和比較 LCD mon, 該知道它們用的生產技術 (Technology) 是哪一種.
現今世上主流LCD 生產廠商有好幾家,但生產技術來來去去只有 3 大類 (當然還有一些非主流):

1) TN film (Twisted Nematic + Film)
現時最普遍使用. 一個字 - 平/抵!
絕大部分22" or 以下LCD都是此種Panel. (現剛開始有24"的 TN LCD, e.g. Dell's new 24" & Acer)

好處: Response time 高, 一般所謂的 2ms or 4ms 的 LCD 都是此種Panel
生產成本較低
合用: 打機, 睇movie, 因速度高,殘象少
壞處: color 還原能力較其余兩者差 (其實現在已改善了很多); 可視角度較低(尤其從下方仰望)

2) VA (Vertical Alignment)
又分 MVA (有數家生產商) and PVA (*Samsung 自家)
成本在 TN & IPS 兩者之間
常見於較高「貴」& 大尺寸的 brand or model.

好處: color 還原能力較高; 可視角度較高.
很多平价的LCD "TV" 都用此種Panel 因其較高的可視角度
合用: Graphics, movie, 打機 (勉強)
壞處: 慢 (對比 TN), 觀看角度改變 color 亦會有微量改變

(* Samsung 自家有生產 TN & PVA 兩種. Samsung LCD 也很多時用上平价的TN panel)

3) IPS (In-Plane Switch)
主要生產商是LG.Philips
(註:此是LG & Philips 的合營公司,有別於LG 或 Philips 自己. LG mon 也不一定就是LG.Philips 的 IPS panel)

成本最高, color 還原能力最高* (不下於CRT)
常見於最高「貴」& 大大尺寸的 brand or model. e.g. Apple (一說Apple 就不用多解釋了吧)

好處: color 還原能力最高 ; 可視角度最高(從四方八面觀看也不會察覺怎麼变色)
合用: Graphics or applications that require accurate color reproduction & high viewing angle

壞處: 慢 (最慢), 慢到睇movie 都可能有殘象(但這一兩代已大有改善, 只是有高速motion/action的場面仍有此情況)
貴, 真係好貴!
不合用: 打機, 睇多action 的 movies

(有興趣一睹IPS panel 風采的話,可到Apple store 看看他們的高級models)

"color 還原能力" 還有關乎Bit 數等問題.
而各廠商又有方法去應付,e.g. FRC.

TN panels usually only have 6 bits color depth.
VA & IPS usually have 8 bits
(There appeared some cheaper VA only having 6-bit)

Recently, many TN claim that they have 8 bits.
But beware of that it's not 'true" 8 bit.

個人感覺:IPS的屏比較適合平面設計; VA的屏比較適合影視.動畫等; TN的屏平常家用足夠了.

遺憾的是液晶面板的類型和規格是很難用肉眼分別的，
要想確切知道是什麼類型的面板,可以在工廠模式下可看到液晶使用時間，面板版本信息等.

每個廠商的出廠模式按鍵方法是不一樣的

舉例DELL 2007 FP(在關閉顯示器的情況下，同時按住“menu”和“+”，然後按“power”開機，然後放開按住的按鍵，在按“-”就可以了)

C.拆解法:拆開看,知道其面板的準確型號和批次信息.

下面還是簡單地說一下怎麼區分VA和TN的面版

VA(PVA和MVA):

1.用手輕按LCD面板,看到有梅花狀印記的就是VA面板

2.查看LCD的參數,只要是16.7M色彩+水平垂直都有170度以上可視角度的100%是VA面板

TN:1.用手輕按LCD面板,看到有水波紋的就是TN面板

2.只要是16.2M色的就是TN

3.水平垂直可視角度都達不到160度以上的就是TN

總的來說，韓國人在液晶顯示器技術上的確是世界頂尖水平。目前他們已經研製出了IPS不反色的LCD屏，國產有很多仿製的廉價屏，例如長虹47寸的數字電視，成本跟好屏比起來打對折還不止，不過效果的確遜色很多。所以在很久的一段時間我們還要依賴韓國人的顯示技術上網、打遊戲、看電視………

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