基于UDP的新型数据传输协议

基于连接的TCP协议虽然能提供可靠的数据传输能力,但它无法应用在双端局域网场合。而由于过去IPv4的资源限制和诸多历史原因,使得中国的局域网比例大大超过国外。在国内网络拓扑结构无法在短期内改变的现状下,基于UDP的“类TCP传输协议”的研究显得非常必要。作者提出了基于UDP的大容量可靠数据传输协议——BUTP（Based UDP Transfer Protocol）。它利用UDP穿透NAT（Network Address Translation）的能力,结合TCP协议的传输算法,实现在双端局域网之间稳定高效地传输数据流。     

LINUX下一种改进的音频会议系统的实现方法

提出了一种计算缓存区大小的改进方案．根据RTCP包中反馈回的丢包率,动态地改变音频数据的发送策略,有区分地采取差错控制手段,提高了网络带宽的利用率．在此基础上,设计了一个以RTP协议为基础的音频会议系统的模型,并在Linux平台上用多线程的方法实现了各个模块．模拟实验表明,该系统能自适应地调整缓存区大小和数据包的发送策略,在实时性及带宽资源的利用上都达到了较理想的效果．     

气相色谱质谱联用仪与微机的数据传输和处理

报道了一种用于气相色谱质谱联用仪和微机之间实现数据传输和处理的方法。方法可更有效地利用质谱仪采集的数据，解决了工作站处理数据的局限性。经数据格式转换，原始数据可以在微机上实现色谱峰再现，从而为色谱条件的优化和定量数据处理创造了条件。     

MPI在蒙特卡罗程序GMT中的应用和发展

针对ADS颗粒靶概念的研究和设计,中国科学院近代物理研究所自主研发了蒙特卡罗模拟软件GMT。为了提高GMT程序的计算效率,研究了MPI在GMT中的应用和发展,实现了大规模随机数在进程中的随机分配,并采用快速读写文件的方式替代了MPI相关数据通信函数,极大地提高了计算效率。并研究了不同规模计算实例进程数、加速比、效率之间的关系,确定了最大加速进程数及并行效率最高时的进程数,为科研工作者在计算资源和计算效率之间选择最优计算方案提供了科学依据。MPI在GMT中的成功应用使计算资源得到了充分、高效的利用,极大地提高了计算效率,解决了蒙特卡罗方法中大规模事件模拟计算时间长、计算不稳定等问题,在散裂靶大规模扫描计算中发挥了重要的作用。For the research and design of the ADS granular-flow target concept, the Institute of Modern Physics, CAS has developed a Monte Carlo simulation software (GPU-accelerated Monte Carlo Transport program, GMT). In order to improve the computational efficiency of the GMT program, development and application of MPI in GMT were studied, to realize random distribution of the large-scale random number in the sub processes. Rapid reading and writing files were employed instead of the MPI data communication function, which greatly improves the computational efficiency. Different scale calculations were performed to study the relationship of process instance number, speedup to find the maximum acceleration process number and the number of processes when parallel efficiency is highest, which provides a scientific basis for researchers to optimize the computational program between computational resources and computation efficiency. The successful application of MPI in GMT, utilizes the computing resources fully and efficiently, improves the computational efficiency, solve the long time cost and unstable problem of Monte Carlo method in large-scale event simulations, plays an important role in the large-scale scanning calculation of the spallation target.     

面向数字驱动近眼显示的位平面运动估计算法

近眼显示器在高分辨率和高刷新率的前提下应尽量小型化,传统视频压缩方案难以满足需求。将人眼临界频率与偏心率的关系量化,提出视点恰可察失真模型用于位平面运动估计的匹配准则。将运动估计的搜索范围优化为时间维度和灰阶维度两部分。结合人类视觉系统和概率统计分析,新增补充匹配块替代残差数据。制定基于位平面运动估计的视频压缩方案以适配数字驱动近眼显示器,以现场可编程逻辑门阵列为核心设计控制器并搭建系统进行验证。实验结果表明,对低五个位平面压缩效果最均衡,压缩比为1.385,数据传输量恒定,有利于硬件设计。峰值信噪比为37.658 dB,结构相似度为0.975,还原后的图像与原图像无明显差异,符合人眼直观感受。     

一种新的细分小波及其应用

在图形图像数据传输与数据处理过程中,数据鼍过大是造成不便的主要原因,因此用少量的数据更好地表现图形图像特征是人们追求的目标．图形简化的任务是在保留图形特征的同时删除过多的采样点．简化的中心问题是简化模板的选择,王国谨等人介绍了基于球面多边形逼近的曲面简化技术等方法．用小波技术进行图形简化也是目前图形图像处理过程中的常用方法,如孙延奎等人研究了B样条曲线的多分辨率表示,LounsberyM．等人研究了任意拓扑结构的曲面多分辨分析问题等等．     

基于人眼视觉特性的硅基OLED微显示器系统

针对头戴式虚拟现实应用中数据带宽传输过高的问题,设计了一种基于人眼视觉特性的硅基OLED微显示器系统.研究人眼视觉系统,采用纹理金字塔的Foveation滤波算法模拟人眼的动态凝视效果,在输出图像上实现多层级纹理金字塔的多分辨图像融合;在FPGA平台上利用Verilog HDL语言完成了各模块的结构设计,实现了从视频信号解码到驱动1 600×1 600分辨率的全彩硅基OLED微显示器的整个过程.实验结果表明,基于人眼视觉特性的多分辨图像融合压缩算法,具有良好的数据压缩比,可有效减小硅基OLED微显示器的数据传输带宽,且符合人的视觉直观感受,渲染质量良好,能够满足虚拟现实嵌入式环境下对硅基OELD微显示器实时渲染数据传输需求.     

数据传输模式自适应切换的设计与实现

给出一种采集数据传输到服务器过程中,互联网和GSM两种模式之间自动切换的机制,以处理业务运营中的不同情况。若采集器无互联网环境,则启动GSM模式,即通过短信发送数据。若有互联网环境,则启动互联网模式。并在互联网模式下,根据业务需求,对采用的通信协议(TCP/UDP)进行自适应调整。为满足即时性要求,选择UDP作为通信协议,但当通信时延超过限定值时,则切换至TCP协议;为满足可靠性要求,选择TCP作为通信协议,但当接收的连接数将超过服务器最大承载量时,切换至UDP协议。另在互联网模式下,若长期得不到采集器响应,则切换至GSM模式。在JAVA开发环境下对该机制进行设计,并通过socketTool工具对其功能进行验证。结果显示,自适应融合模型能根据不同业务需求进行模式间切换,运行平稳。     

Orthogonal M-ary code shift keying spread spectrum underwater acoustic communication

M-ary and code shift keying（CSK）spread spectrum is generally applied to overcoming the spreading gain versus data rate limitation in underwater acoustic（UWA）communications.In addition,the concept of orthogonal M-ary CSK is introduced to UWA communication to gain higher rates.We propose a scheme employing dual-orthogonal-channel M-ary and CSK spread spectrum UWA communication based on Gold sequences owing large code set and good self and cross correlation.The modulation and demodulation scheme of the orthogonal M-ary CSK is derived algebraically and the factors critical to its performance are discussed.Furthermore,its bit error rate（BER）curve is evaluated via simulations and compared with the dual-channel M-ary CSK.Finally,the validity of the simulations is verified in tank experiments.1096.8 bps data rate of the proposed communication scheme is realized for 10 kbits data volume with no error.Overall through deduction,numerical simulation,and experiment,it is shown that the proposed method offers significantly improved performance.     

A penetrable interactive 3D display based on motion recognition (Invited Paper)

Based on light field reconstruction and motion recognition technique,a penetrable interactive floating 3D display system is proposed.The system consists of a high-frame-rate projector,a flat directional diffusing screen,a high-speed data transmission module,and a Kinect somatosensory device.The floating occlusioncorrect 3D image could rotate around some axis at different speeds according to user’s hand motion.Eight motion directions and speed are detected accurately,and the prototype system operates efficiently with a recognition accuracy of 90%on average.