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统计与预测论文

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统计与预测论文

统计与预测论文范文第1篇

论文摘要:汉语教学是传承中华文化的最佳途径,而今,它面临着众多问题。针对问题,在教学中应做到:激励学生自主探索;加强教师意识自觉;利用课堂潜移默化;对比环境共促共进;展示资料深层浸染,最终实现语言与文化在汉语教学中同步共进。

一、语言与文化

“所谓传统文化是指人类社会历史发展过程中所积淀起来并且渗透于民族整体意识和行为之中,世世代代传递、流动的最具生命活力的东西”。而中华文化,也就是指中华的传统文化,正是中华民族在几千年的历史长河中所积淀下来的特有的民族精神,它是中华民族生生不息的精神原旨、团结奋进的不竭动力。

语言是文化中十分重要的一环。一方面,文化承载着语言。正如美国语言学家布朗所说:“语言,作为传承同一文化民族的交际工具,是对文化本身、文化表现形式、人们风俗习惯以及生活方式最可见的和最有效的说明和呈现”。另一方面,语言依托于文化,也就是“语言有一个环境,它不能脱离文化而存在,不能脱离社会继承下来的传统和信念”。由此可知,语言与文化之间的关系十分密切。中华民族的文化主要是汉民族的文化,因此,传承中华文化的语言便基本由汉语完成。籍借汉语,中华文化得到继承和传扬。如中华文化中的“天人合一”、“刚健有为”、“贵和尚中”、“以人为本”等,是中华文化基本精神的主体内容,它们藉由口耳相授、典籍传播流传千古,使一代一代的中华儿女浸染着民族精神,领悟着生存底蕴,不断发展着中华民族的文化。

在我国的学校中,如何统筹语言与文化、传递中华文化的精神、不断发展其内涵,并与其它文化相连、与现今时代共生呢?其最主要的形式是通过语言教学,即汉语教学。

“教学乃是教师教学生学习文化知识的教育过程,是学生在教师的指导下,掌握文化知识和技能,进而发展能力、增强体质、形成思想品德的过程。”汉语教学也就是教师教学生学习汉语知识及文化的过程,学生在教师的指导下,通过自己的学习掌握汉语,实现基本的听、说、读、写能力,并感受及领悟汉语语言中所承载的深层次的文化内涵。汉语教学包括两类:即汉语作为母语的教学和汉语作为第二语言的教学。这里所讲的汉语作为母语的教学,即我们熟知并且遵从一向的习惯称之为“语文教学”,也就是针对我国学生包括“语”(语言)和“文”(文字、文学、文化)两个方面的教学。而汉语作为第二语言的教学即我们通常所说的对外汉语教学。也就是针对外国人的汉语教学,以及一部分我国的母语非汉语的少数民族的教学。

当今时代,经济的迅猛发展、文化的碰撞融合、国与国之间的交流和沟通越来越密切,经济一体化带来的全球化进程,也要求汉语教学有新的发展。汉语教学即要完成使我国下一代接班人和建设者理解中华文化的深层内涵的使命;更为重要的是,汉语教学还要走向世界,向全世界传播中华文化的精神实质,并使更多的外国人了解、学习中华文化,促成新时代中华文化的新繁荣。

二、汉语教学中的语言与文化不同步之因素分析

(一)教师文化修养的制约

教师的文化修养和对待文化的态度成为影响汉语教学中文化因素的重要原因。

1.文化素质低

教师本人的文化修养不高,这成为制约汉语教学中文化传承的最重要方面。在汉语教学中,很多教师自身的文言水平就很低,或者说,自身从未考证过文言原著典籍,造成了对文本的曲解。就像解释基本的“学而时习之”,由于代代相传,大多解释为“学习一定要注意时常复习”,而实际上,通过对文字本源的探究以及典籍的再阅读,孔子告诉我们的是“学习了之后,要在一定的时机内,自身去主动实践”。对于这种基本问题的不清。不仅使中华文化的传播走入歧途,也使得一些文化因素在教学的过程中被变相遗漏和改造。

2.文化自觉意识弱

教师是否有主动传承文化的自觉,是造成汉语教学文化缺失的原因之一。汉语教学里的问题是,教师并没有将自身作为文化传播主体的自觉,仅仅将汉语教学局限在语言本身的教学,缺乏进一步延伸其内涵底蕴的自觉。如教师在教授汉字时,仅仅是字形的讲授,使学生力图做到书写正确,如“好”字,教师只要求学生看到是由“女”“子”组成,并没有自觉意识将为什么由“女”“子”组成好,以及这里面“女”“子”究竟是指男女,还是指母子。

(二)学生学习意识的制约

学生的学习意识弱也是造成文化缺失的一个因素。

1.汉语作为母语的教学(语文教学)中的文化承接问题

(1)知识负担重。由于教学的知识性要求的长期存在,并且一直是我国语文教学的最主要要求,也就使得学生无心也无意去挖掘语文中的文化内涵;另一方面,在语文教学中依然强调的是以“死记硬背”为主的教学方法,学生往往只了解文本的字面意义,熟悉字与字的组合,并没有去理解文本中的文化因素。如:古代文人大多喜欢用典。而典故中虽是寥寥几字却拥有深刻的文化积淀。在学习古诗文时,很多学生就不明白什么是“柳岸、灞桥”。不理解这些词中所包含的离别之意,也就不能了解为什么送别的诗词中大量出现“柳”这个意象。

(2)轻视影响深。我国的语文教学自每个学生进入课堂起就开始进行,可以说每个学生只要上学就在接受语文教育,这样高的频度,反而使学生产生了轻视之心。上课中,很多学生缺乏学习语文的热情,也就谈不上欣赏和感受中华文化的博大精深。

(3)距离现实远。中华民族所倡导的精神大多都讲究“贫则独善其身,达则兼济天下”,这些精神与现实的功利要求相距甚远,大多数学生接受语文教育只是因为语文教育是考试必须,只是作为增加分数的一门必须去学习的课程,语文教学没有使学生感受到对中华民族优秀文化的自豪感与自信心,很多学生觉得古文言言辞晦涩、意义不明。例如屈原的《离骚》,学生读起来都觉得十分拗口。大量的生僻字连在一起,学生很多都不能理解字面意义。更不用说感受屈原的民族情怀与精神了。

2.汉语作为第二语言的教学(对外汉语教学)中的文化传播问题

(1)汉语知识少。第二语言学习者虽然在发展阶段处于成年或接近成年,但对于汉语的学习是远远比不上母语学习的学生。也就是说,尽管第二语言学习者的思维方式已接近成熟,但其汉语学习的基础弱。并且缺乏语言环境的练习。并没有像母语学习的学生,在学习之前已经有很好的口语基础。因此,向其传播中华文化的时候首先面临的问题时,基本语言的学习需求明显大于文化需求。如,在对外汉语汉字课中,很多学生是首次接受汉字,在学习“月”字时,教师希望能加入一些中国元素,因此讲了一个“嫦娥奔月”的故事,尽管教师运用汉语和英语两种语言进行讲解,但学生基本无法理解。而且由于语言知识的限制,在转化为英语之后,很多传说之中包含的精神内涵被抛弃了。

(2)文化差异大。第二语言学习者来自全世界,其文化背景与我国相差很大,这也就使得一些在中华文化中司空见惯、习以为常的意向,与第二语言学习者的理解不同,有些甚至有十分大的反差。举例来说,在中华文化中,与“红”有关的意向往往含有褒义,如:红火、红利、当红等。第二语言学习者就不能理解。他们会觉得有“红”有“火”,都燃烧干净破产了,怎么能算是生意做得好。

(3)学习周期短。由于第二语言的学习具有明显的时效性,也就是希望学习者在最短的时间里掌握汉语,能够识别一些汉字,可以用中文进行交流、沟通。因此,学习者学习的时间十分有限,一般来说,学习者系统学习时间为两年左右。在如此短的时间周期里要学会一种语言,就不免更侧重汉语使用而减少了一些文化的传播,如:在汉字课、看图说话等课程中,一般不涉及文化内容。教师在教授“扣”时。基本只要求学生能够认识、可以写对,有些学生甚至连偏旁、部首的类属概念也没有,也就不知道“扌”与手字有关,而“口”与“扣”的读音相连。

三、对策与建议

在汉语教学中存在着严重的文化缺失。这不仅不利于中华文化在我国的传承、创新与发展,更不利于中华文化走向世界。提升中华文化在全球范围的地位。因此,汉语教学的当务之急是如何提高教学的文化内涵,增强教学的文化底蕴。 1.激励学生自主探索 汉语教学要加强其中的文化因素。最重要的是激发学习者对中华文化的学习兴趣,在学习中,使学生感受到博大精深的中华文化,激发母语学习者的文化自豪感,以及第二语言学习者的文化好奇心,使学生有了解中华文化的愿望。

2.加强教师意识自觉

教师有意识地传播文化,也是中华文化通过汉语教学得到生发的重要途径。教师要有文化传播者的身份自觉,能够自觉地在教学过程中安排一些文化的因素。也就是说,教师在教学过程中,通过一些文化故事、文化意义的阐释,用一些有趣的信息吸引学生,使他们能主动积极地去了解中华文化。

3.利用课堂潜移默化

在汉语教学中,如在汉字课堂教学中,可以适当地讲解一些“六书”的知识,这些包含文化内容的讲解,不仅能使学生更快地掌握汉字,不会加重学生的负担;而且还能够渗透着文化内涵,使学生在不知不觉中理解一些中华民族的文化精神,如“中”、“和”的精神实质。

4.对比环境共促共进

从中华文化的不同之处出发,使学生感受到中华文化的特殊内涵,如中华文化中的农耕色彩非常重,十分重视“土”“水”的角色。通过一些关于水、土词语的联想介绍,向“土生土长”、“上善若水”、“乐山乐水”等,使学习者更加了解中华文化中的根源意识,更加了解中华文化的精神。

5.展示资料深层浸染

统计与预测论文范文第2篇

学生的基本情况,包括学号、姓名、性别、专业等,可从教务处获得学生的学习情况,包括基础知识掌握程度、上机时间等,可设计一张调查表对学生进行问卷调查获得学生的成绩情况,包括学号、姓名、性别、专业、课程名称、成绩等,可从教务处获得。

2数据预处理

此过程一般要经过数据集成、清理、转换、归约这四个步骤。为了建立决策树模型,本例中选择性别、基础知识掌握程度、上机时间这三个与成绩相关性较大的属性作为建立决策树模型的依据。本例中收集了2011级电子信息工程专业的320条学生成绩信息来建立决策树模型,其中三分之二数据作为训练集,三分之一数据作为测试集。其中,基础知识掌握程度分为:不好、一般、好;一周上机时间经过离散化处理后分为:少于2小时为<2,2到4小时位2—4,多于4小时为>4;分类属性为:成绩<60的为不及格,成绩60—80的为良好,成绩>80的为优秀。

3构建决策树的计算过程

以学生成绩的不及格、良好以及优秀为例说明构造决策树的计算过程:首先,计算成绩为不及格、良好、优秀的分类所需的信息熵的值为1.1101582067719973。然后以“基础知识掌握程度”决策属性为例,按照以上公式可计算它为“好、一般、不好”这三个类别时的信息熵分别为:0.11023523512325469、3342393443232003、0.26626684897980446。按照属性基础知识掌握程度划分S后样本子集的信息熵为0.7107414284262594。信息增益值Gain(基础知识掌握程度)的值为0.39941677834573786。分裂信息SplitE(基础知识掌握程度)的值为1.2686583529964333。则基础知识掌握程度属性列的信息增益率的值为0.31483399561620257。同理,可得出决策属性为上机时间信息增益率和性别的信息增益率分别为0.38135113259381354、0.016149189936541544。通过比较,我们可以发现信息增益率最大的是“上机时间”决策属性,所以我们应该把“上机时间”决策属性作为根节点,按照以上计算方法,依据比较信息增益率的大小,再对每个分支的节点属性进行确定。

4决策树规则提取

由以上计算过程,我们可以得到一个完整的决策树,但为了消除噪声数据和异常点,我们对决策树采取剪枝策略。剪枝后生成的决策树可以直接从中提取决策规则。

5总结

统计与预测论文范文第3篇

关键词:统计学教学模式EXCEL

进入21世纪,随着我国市场化步伐的加快,社会对新知识的需求日益增加,无论是国民经济管理,还是公司企业乃至个人的经营、投资决策,都越来越依赖于数量分析,依赖于统计方法,统计方法已成为管理、经贸、金融等许多学科领域科学研究的重要方法。

一、《统计学》课程教学面临的挑战

1.1内容日益丰富。长期以来,在我国存在两门相互独立的统计学——数理统计学和社会经济统计学,分别隶属于数学学科和经济学学科。统计学是一门通用方法论的科学,是一种定量认识问题的工具。统计方法只有与具体的实质性学科相结合,才能够发挥出其强大的数量分析功效。这些分支学科的存在主要不是为了发展统计方法,而是为了解决实质性学科研究中的有关定量分析问题,统计方法是在这一应用过程中得以完善和发展的。随着大统计学思想的建立和统计学在实质学科中的应用的需要,大多数学校和老师在财经类专业的本、专科专业《统计学》教学过程中,除了保留社会经济统计学原理中仍有现实意义的内容,如统计学的研究对象方法、统计的基本概念、统计数据的搜集整理、平均及变异指标、总量指标、相对指标、抽样调查、时间序列、统计指数等;同时也系统的充实了统计推断的内容,如:统计数据的分布特征、假设检验、方差分析、相关与回归分析、统计决策等。

1.2学生的学习难度加大。首先、结合《统计学》的课程特点——概念多而且概念之间的关系十分复杂、公式多且计算有一定难度等。如果学生不做必要的课外阅读、练习和实践活动,是很难理解和掌握的。对于财经类专业的本、专科专业的学生来说,由于其本专业的课程体系要求,使得学生的数学或者数理统计的基础不是特别好,对于专科学生来说更不用说,推断统计将是他们学习的困难。

1.3教师的教学难度加大。授课内容越来越丰富;课程难度太大可能导致学生兴趣下降;传统教学方法的主要目的是让学生了解、掌握知识,其一成不变的教学内容和模式,学生味同嚼蜡,学生只是被动地吸收知识,最后得到的效果就是使其不思进取缺乏新意。高等教育扩招后,大多数学校,授课班级学生人数越来越多,一个教师跨越不同专业授课。这要求授课教师必须深刻领会授课内容的核心和相互关系,学会控制和驾驭课堂教学,注重统计学在不同专业领域的具体应用等等。教师和学生之间不再只是简单的知识“单向”传递,而是师生之间思想、心得、智慧的“双向”交流,教师和学生都承担了更多的教与学的责任。

二、《统计学》教学的发展趋势分析

2.1统计学从数学技巧转向数据分析的训练。在计算机及计算机网络非常普及的今天,统计计算技术不再是统计学教学的重点了。统计思想、统计应用才应该是重点。现代统计方法的实际应用离不开现代信息处理技术。统计软件的使用,不仅使统计数据的计算和显示变得简单、准确,而且使统计教学由繁琐抽象变得简单轻松、由枯燥乏味变得趣味盎然。所以,在统计教学过程中,大量的内容只需要给学生讲清楚统计基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果,而对大量复杂具体的计算可以交给计算机去完成。注重引导学生运用所学知识来解决实际问题,给学生多做一些教学案例,教学案例与教科书上的例题不同,例题的作用是单一的、有限的,通过例题只是掌握和熟练所学的统计方法及计算公式,而案例的作用是多方面的,它让学生了解了分析问题的思路,要解决什么问题,如何解决,应用什么理论和方法,需要什么数据,怎样解读计算结果,并根据分析结果,提出针对性的对策和措施,训练学生综合运用所学知识去解决实际问题的能力,激发学生学习的兴趣和求知的欲望。

2.2通过统计实践学习统计。它要求统计教师不仅要融会贯通统计理论和方法,而且要对案例中问题的解决思路和方法有熟练的把握。在教学中学生是主角,教师起引导作用,针对不同的统计教学案例,教师只有事先亲自采用各种方法进行计算和分析,才能对学生使用哪些统计方法和统计分析软件进行计算和分析提出建议,并对学生采用不同的分析方法和得到的分析结果作出比较透明的比较和评价。通过课堂现场教学,引导学生利用课余时间完成项目,利用假期时间,通过参加学校组织的某些团队、小组或自己组织去开展一些与专业有关的活动,全方位地激发学生的学习兴趣、培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。

三、基于EXCEL的《统计学》教学设想

如何从烦琐的数理统计技巧转向数据处理的训练,教师的导向是第一位的,必须选择容易获得而且普及性比较强的统计分析软件,并在课堂教学和引导学生实践中广泛采用。

3.1微软公司开发的EXCEL软件无疑是我们最好的选择专业的统计分析软件SPSS、SAS、BMDP、SYSTAT其功能固然强大,统计分析的专业性、权威性不可否认,但是对于没有开设统计学专业的院校这些软件并不常用,微软公司开发的EXCEL软件作为一款优秀的表格软件,其提供的统计分析功能虽然比不上专业统计软件,但它比专业统计软件易学易用,便于掌握。对于《统计学》这门课程而言,利用EXCEL提供的统计函数和分析工具,结合电子表格技术,已能满足统计方面的要求。

3.2基于EXCEL的《统计学》教学设想

3.2.1在教学内容上,依据EXCEL的函数功能、电子表格功能、数据分析功能,结合统计学原理的基本理论和方法,对统计数据的搜集主要强调统计报表制度,在EXCEL环境应该更注重抽样推断,EXCEL提供的随机抽样工具使得抽样调查不再是十分复杂的技术,统计图也可以被广泛运用于对数据的描述。

3.2.2案例教学成为《统计学》课程的重要内容。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。结合学生所学专业精选案例教学,比如对于金融专业的学生可以设计用几何平均数计算投资的平均收益率、运用标志变异指标考察投资组合的风险大小等。对于经管专业的学生,精选抽样推断、假设检验、方差分析对于控制产品质量,经营决策等方面的案例,深入浅出地介绍这些方法的基本思想、并用EXCEL进行分析。

3.2.3改革考试方式和内容,合理评定学生成绩。对于《统计学原理》的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷。在过去的《统计学》教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算。这样导致了学生在学习《统计学》课程的过程中,为应付考试把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类专业培养新世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,需要对《统计学》考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出《统计学》的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不居一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用讨论、答辩和小论文的方式进行考核,采取灵活多样的考试组织形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中提交的读书报告、上机操作和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力的培养。

参考文献:

[1]谢安邦.高等教育学[M].北京:高等教育出版社.1999.

[2]贾俊平.统计学[M].北京:中国人民大学出版社.2000.

统计与预测论文范文第4篇

【关键词】 轴封 运行 问题 对策

贵州金赤化工有限责任公司C30-8.83/4.25型汽轮机为高压单缸、冲动、单抽汽凝汽式,具有一级可调节抽汽。调节系统采用低压数字电液调节,操作简捷,运行安全可靠。汽轮机转子通过刚性联轴器直接带动发电机转子旋转,发出电功率。本机组有四个调节阀,每一调节阀对应一组喷嘴。汽缸由前汽缸、中汽缸、后汽缸三部分组成,并用垂直法兰联接。

1 系统简介

30MW汽轮机轴封系统设计为正常运行中汽轮机轴端密封供汽为自密封系统,即高中压缸轴端泄出的压力蒸汽经过减温后供低压缸的轴端密封。汽轮机的前后轴封均为高低齿梳齿迷宫密封, 结构如图1所示。

2 轴封汽的暖管及投运

轴封汽尽可能用主汽门前蒸汽,投运轴封汽的原则为冷态先抽真空后送轴封汽,热态先送轴封汽后抽真空,对于本机要求当调节级处上汽缸温度达100℃以上时,应先送轴封汽后抽真空。

(1)稍开主蒸汽至轴封均压箱门,开启疏水门进行暖管,检查轴封汽减温系统已具备投运条件;

(2)均压箱暖管充分和蒸汽温度达要求后开始送轴封:开启轴封供汽门,维持均压箱压力0.03~0.05MPa,前轴封供汽温度冷态150~260℃,热态为250~350℃,后轴封汽压力0.02~0.03MPa,温度140~170℃,调整前后轴封进汽门,保证前后轴封不冒汽,正常后关闭轴封系统各疏水门,冲转过程中应及时调整均压箱压力。

(3)送轴封汽后加强对汽轮机本体各项参数的监视,热态启动时当相对膨胀超过-1mm时,应向前汽封送高温蒸汽。

3 运行中遇到的问题及对策

3.1 轴加风机启动后跳闸及轴加入口压力波动

(1)现象:1)轴封加热器入口压力波动较大,波动范围在-1.2kpa到-6.2kpa。2)轴加风机本体放水门常有水,轴加风机本体常滴水。3)轴加风机启动后跳闸,电气开关处为过流保护动作报警。

(2)原因分析:1)轴加风机出力不稳定造成轴封加热器入口压力不稳定。2)轴加风机内长期存在汽水混合物造成轴加风机本体本体常滴水。3)轴加风机内的积水造成轴加风机启动过流保护动作跳闸。

(3)对策:1)轴加风机出口母管放水门应保持全开状态。2)运行轴加风机本体放水门保持关闭,备用轴加风机本体放水门保持常开。

3.2 低压轴封温度波动较大

(1)现象。在机组正常运行中,低压轴封温度波动较大,波动范围为120~200℃。

(2)原因分析。1)由于凝结水供应低压轴封减温水,凝结水压力的波动同样会造成轴封温度的波动,从而出现轴封温度波动的情况。2)凝结水供轴封减温水滤网压差大,造成凝结水供低压轴封减温水压力不低,流量足够,而经过滤网后的凝结水流量降低,使得凝结水减温效果降低,低压轴封温度高。3)轴封减温水调门热工定位不准。由于轴封减温水调门显示开度与实际开度不符,造成轴封减温水调门开至100%情况下,实际该调门机械限位远小于100%,造成低压轴封温度波动。4)轴封减温水调门调节特性不好。由于轴封减温水调门PID参数设置的不合适,造成轴封温度变化时,该调门变化幅度较大,造成轴封减温水流量波动,从而出现低压轴封温度波动的情况。

(3)应对措施。1)保持凝结水系统安全运行,保证凝结水压力正常。2)当凝结水供轴封减温水滤网差压大时要及时清理滤网。3)及时通知检修人员检查轴封减温水调门远方与就地的对应情况,若不对应时要及时进行处理。4)检查轴封减温水调门PID参数,使得调门自动情况下摆动较小。

4 结语

总之,机组运行只要能保证汽轮机轴封回汽系统的正常运行,不但可以消除轴封漏汽、消除油中进水,而且使机组的真空严密性达到较好的水平。

参考文献

[1]黄保海,等.汽轮机原理与应用[M].北京:中国电力出版社,2002.

[2]蔡仁良,等.过程装备密封技术[M].北京:化学工业出版社,2002.

统计与预测论文范文第5篇

关键词:H.264/AVC,帧内预测,编码效率,率失真优化

 

1 引言

目前最新的视频编码标准H.264/AVC[1]是由国际电信联盟(ITU-T)的视频编码专家组(VCEG)和国际标准化组织(ISO/IEC)的运动图像专家组(MPEG)建立的联合视频工作组(JVT)联合制定的。在H.264/AVC标准中,为了获得高视频质量和高压缩比,采用率失真优化 RDO (rate distortion optimization) 模型[2,3]选择帧内预测模式,但帧内预测模式选择算法的高计算复杂度是制约H.264/AVC实际应用的主要因素之一。帧内预测模式选择的改进算法研究,成为近年来国内外研究的热点。毕业论文,H.264/AVC。现有的帧内预测模式选择优化算法,大体可分为2类:1) 简化 RDO代价函数[4];2)通过概率预测及阈值判断来减少候选模式[5-7]。其中第2类方法吸引了更多研究者的关注。然而这些方法在提高编码速度的同时,编码性能都有所下降。

本文对多种序列的帧内编码中各种预测模式所占比重进行统计,并基于统计结果提出了一种单向直接预测与多方向预测相结合的自适应算法。该算法对用于预测的参考像素进行相似度判断,在参考像素相似度高时,直接使用DC预测模式进行预测,除了能省略编码H.264/AVC中传统的9种预测模式所需要的比特,还节省了传统方法中需要进行的在9种模式之间进行择优的运算过程。从而,在提高编码性能的同时,减少了计算复杂度。

2 H.264/AVC帧内编码过程

H.264/AVC使用帧内预测编码技术以降低邻近宏块之间的空间相关性,它定义了9种4×4亮度块预测模式,4种16×16亮度块预测模式。编码端采用率失真优化模式判决方法选择最佳的帧内预测模式。本文主要针对H.264/AVC中4×4亮度块的帧内预测编码进行研究。4×4亮度的预模式除平均模式(模式2)以外,还有其它8种模式,它们具有不同的预测方向。图1显示了这8种模式的预测方向。

对于一个4×4块而言,它需要用1个或4个比特表示编码模式。在一个宏块中,共有16个4×4子块,共需要16到64个比特来表示编码模式。毕业论文,H.264/AVC。在低码率视频编码应用系统中,编码帧内预测模式所需的比特在总码流中占较大的比重。同时,遍历H.264/AVC所定义的全部预测模式,并用率失真优化函数在其中择优,需要较大的计算量。为了减少表示编码模式所需的码率,并提高编码速度,我们提出利用参考像素的相似度来决定是否直接进行平均模式的预测编码。

3 基于参考像素相似度检测的帧内预测编码

图2为4×4待预测子块及其参考像素,其中为待预测像素,为相邻块中的参考像素。从预测原理可知,当所有的参考像素都相同时,使用9种预测模式所得的预测值都相同。在这种情况下,使用这些模式进行预测所得到的残差也相同。当不完全相同但非常近似时,考虑到量化步骤会将比较相近的残差值量化为相同的值,我们也可以得出同样的结论。因此,在上述情况下,我们默认使用一种固定的预测模式进行预测,不但可以省略标识预测模式所需要的码流,还可以省略其余8种预测所进行的率失真决策计算量。

图1. 4×4亮度块的帧内预测模式图2.预测块及其参考像素

为了确定默认模式,我们选取多个CIF序列,对不同序列中各个预测模式的分布情况进行了统计分析,如表1所示。从表1可以得知,垂直、水平以及DC三种模式之和占所有预测模式的60%以上,其中DC模式占的比重最大。毕业论文,H.264/AVC。毕业论文,H.264/AVC。因此,为了适应参考像素比较相似的纹理特性,我们选择DC模式作为默认模式。

表1 帧内预测各模式所占比重