多媒體第二章

第二章多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

數(shù)字音頻編碼數(shù)字圖像編碼數(shù)字視頻編碼常用的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換2.1

數(shù)字音頻編碼音頻的基本特性

聲音是由振動的聲波所組成，在任一時刻t，聲波可分解為一系列正弦波線性疊加：f(t)=ΣAnsin(nωt+φn)其中,ω稱為基頻或基音，它決定聲音的高低；nω稱為ω的n次諧波分量或稱為泛音，與聲音的音色有關(guān);An是振幅,表示聲音的強(qiáng)弱；φn是n次諧波的初相位。音頻數(shù)字化

波形音頻是以數(shù)字方式表示音波。它是用聲卡(包含ADC和DAC)來錄制與執(zhí)行播出聲音的。計(jì)算機(jī)對聲音表示主要通過采樣產(chǎn)生一系列聲音數(shù)據(jù)。事實(shí)上,聲波按頻率可分為4類,其中多媒體系統(tǒng)僅處理人類的聽力所接受的頻率范圍的聲音，我們稱之為音頻,這個頻率范圍的音波稱之為聲音信號。

聲音的頻率分類聲音分類頻率范圍亞聲波0～20Hz人類的聽力所接受的頻率20Hz～20kHz超聲波20kHz～1GHz超高聲波1GHz～10THz通過規(guī)則時間間隔測出音波振動幅度從而產(chǎn)生一系列聲音數(shù)據(jù)。這種測出數(shù)據(jù)方法稱之為采樣,一秒內(nèi)采樣次數(shù)叫采樣率。采樣的離散音頻數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠表示的數(shù)據(jù)范圍,這個過程稱之為量化。量化后數(shù)字音頻存儲量計(jì)算公式

音頻數(shù)據(jù)存儲量(字節(jié))=采樣率(Hz)×量化位數(shù)(位)×聲道數(shù)×音頻長度(秒)/8例2.1激光數(shù)字唱盤CD-DA的標(biāo)準(zhǔn)采樣頻率為44.1Hz,量化位數(shù)為16位，立體聲，這即CD音質(zhì)?？紤]一下CD-DA播放一分鐘音樂所需要的存儲量是多少？MIDI

音頻

1980年制定一項(xiàng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),目的是讓音樂及合成音可以經(jīng)由一串消息在不同的設(shè)備上交流傳輸。MIDI提供了計(jì)算機(jī)外部的電子樂器與計(jì)算機(jī)內(nèi)部之間的連接器接口。這種連接接口定義物理連接與電子樂器溝通的協(xié)議。MIDI也定義音頻的形態(tài)與存儲的方法。MIDI音頻是以消息的方式而非波形的方式組成。MIDI有三種連接器(In、Out、Thru)。In為輸入,Out為輸出,而Thru是用來擴(kuò)充MIDI與其它設(shè)備連接用的。

音序器可以將音樂等聲音以一種序列來儲存。所謂序列便是一連串的音符加上系統(tǒng)事件的命令。

MIDI適配器是用來改變頻道、路徑與按鍵的。當(dāng)電子琴的鍵盤與一般的MIDI規(guī)格不一致時可以經(jīng)由適配器來修正使兩者一致。MIDI音頻文件

MIDI音頻文件是一串時序命令,它記錄音樂的行為。命令消息分為頻道消息(頻道聲音消息、頻道模式消息)和系統(tǒng)消息(系統(tǒng)實(shí)時消息、系統(tǒng)通用消息與系統(tǒng)專用消息)。它是以某種樂器的發(fā)聲為其數(shù)據(jù)記錄的基礎(chǔ)。它的文件占用很少存儲器空間,且可以做細(xì)部的修改，如修改節(jié)拍等。其聲音效果不會因改變節(jié)拍而變調(diào)。MIDI不適合編制口語旁白的音頻。波形音頻可從麥克風(fēng)、錄音帶、CD、電視及其它來源獲取。它把聲音轉(zhuǎn)換成儲存體中數(shù)字信息。波形音頻較為穩(wěn)定,容易保持一致性,音頻品質(zhì)也較易獲得保證。缺點(diǎn)是記錄非常詳盡,數(shù)據(jù)量極大,文件較MIDI音頻大出200倍以上。要修改數(shù)字音頻細(xì)節(jié)非常困難,大大地增加了CPU的負(fù)擔(dān)。它可以適合任何一種音響,包括人的口語在內(nèi),故大多數(shù)節(jié)目仍采用這種音頻。

3D音頻三維環(huán)繞立體聲能產(chǎn)生更加逼真的音頻效果，是用戶在用計(jì)算機(jī)時能感覺聲音來自不同的方向。人耳的基本聲音定位原理是兩側(cè)聲音強(qiáng)度差別和兩側(cè)聲音時間延遲差別。耳廓的作用是濾波器，根據(jù)聲音的不同角度，加強(qiáng)、減弱音波能量，過濾后傳給大腦，讓人準(zhǔn)確的定位聲源。3D音頻3D音效的兩個因素是定位和交互。定位即讓人們準(zhǔn)確的判斷出聲音的來源，可以通過事先錄制，在進(jìn)行特定的解碼來實(shí)現(xiàn)。交互就是實(shí)時的定位，可以根據(jù)用戶的控制來決定聲音的位置。即時交互的聲音對設(shè)備的要求比預(yù)先錄制音軌的放音設(shè)備更高一些。3D音頻3D音效可分為以下幾類：（1）擴(kuò)展式立體聲。（2）環(huán)繞立體聲。（3）交互式3D音效。3D音效的控制是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的，稱為應(yīng)用程序接口（API)。3D音頻支持3D音頻API種類:DirectXDirectSound3D;Aureal3D;

EAX;

Sensaura;Qsound;杜比AC-3;數(shù)字化影院系統(tǒng)DTS

2.2

數(shù)字圖像編碼2.2.1

色彩的基本概念色彩的基本概念：色調(diào)，飽和度，亮度。色調(diào)是指某種顏色的性質(zhì)和特點(diǎn)，是由物體表面反射的光線中什么波長占優(yōu)勢決定的。色調(diào)和光波的波長相關(guān)，而亮度和飽和度與光波的幅度相關(guān)。P18圖。主要采用數(shù)字化方式對聲音、文字等處理。2.2.1

色彩的基本概念例如：在彩色電視信號表示時，設(shè)代表光強(qiáng)、色彩和色飽和度的YIQ彩色空間中各分量的帶寬分別為4.2MHZ、1.5MHZ、0.5MHZ。再設(shè)各分量均被數(shù)字化為8b。從而一秒鐘電視信號的數(shù)據(jù)量：（4.2+1.5+0.5）*2*8=99.2Mb（CD容量是650MB)數(shù)字化處理面臨的主要問題是數(shù)據(jù)量巨大，尤其是對動態(tài)圖像和視頻圖像。2.2.2彩色空間及其轉(zhuǎn)換彩色空間即彩色的表示模型?？捎?位、9位、16位、24位、32位表示。常見模型：

RGB彩色空間

HSI彩色空間

YUV彩色空間

YIQ彩色空間RGB彩色空間R、G、B是彩色最基本表示模型,也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所使用的彩色模型。

RGB5:5:5方式用2個字節(jié)表示一個象素，具體位分配。RGB5:5:5方式RGB8:8:8方式R、G、B三個分量各占一個字節(jié)。T(1b)R(5b)G(5b)B(5b)HSI彩色空間這種模型中,用H(Hue,色調(diào))、S(Saturation,飽和度)、I(Intensity,光強(qiáng)度)3個分量來表示一種顏色,這種表示更適合人的視覺特性。YUV彩色空間Y為亮度信號,U、V是色差信號(B-Y,R-Y)。

PAL制式彩色空間即為YUV。優(yōu)點(diǎn)是亮度和色差信號分離,容易使彩色電視系統(tǒng)與黑白電視信號兼容。國際無線電咨詢委員會根據(jù)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為采用雙倍度采樣4:2:2方案效果較好,提出CCIR601標(biāo)準(zhǔn)。變換公式（YUV<--->RGB）Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B;U=-0.169*R-0.332*G+0.500*B;V=0.500*R+0.419*G-0.081*BYIQ彩色空間廣播電視系統(tǒng)另一種常用的亮度與色差分離的模型。NTSC制式彩色空間即為YIQ。這里Y是亮度,I和Q共同描述圖象的色調(diào)和飽和度。變換公式(YIQ<--->RGB)

Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B;I=0.211*R-0.523*G+0.312*B;Q=0.596*R-0.275*G-0.322*B2.2.2數(shù)字圖象文件格式

TIFPCXGIF、TGA、BMP、DVI、JPEG等

TIF文件格式由美國AldusDeveloper’sDesk和Microsoft制定結(jié)構(gòu)文件頭(8B)參數(shù)指針表參數(shù)數(shù)據(jù)表圖象數(shù)據(jù)

TIF文件格式文件頭含字節(jié)順序(2B,表示存貯格式:II-Intel格式;MM—Motorola格式);標(biāo)記號(2B,版本信息);指向第一個參數(shù)指針表的編碼(4B)。參數(shù)指針表由每個長為12B參數(shù)塊構(gòu)成,描述壓縮種類、長寬、彩色數(shù)、掃描密度等參數(shù)。較長參數(shù)(如調(diào)色板)只給出指針,參數(shù)放在參數(shù)數(shù)據(jù)表中。其結(jié)構(gòu)定義如下：

typedefstruct{inttag-type;intnumber-size;longlength;longoffset;}TIF-FIELD;

圖像參數(shù)表圖象數(shù)據(jù)按參數(shù)表中描述的形式按行排列PCX文件格式由ZSoft公司最初制定結(jié)構(gòu)文件頭(128字節(jié))數(shù)據(jù)部分(采用行程長度編碼)文件頭結(jié)構(gòu)定義

typedefstruct{charmanufacture;/*always0xa0*/charversion；charencoding;/*always1*/charbits-per-pixel;/*colorbits*/intXmin,Ymin;/*imageorigin*/intXmax,Ymax;/*imagedimension*/inthres;/*resolutionvalues*/intvres;charpalette[48];/*colorpalette*/charreserved;charcolor-planes;/*colorplanes*/intbytes-per-line;/*linebuffersize*/intpalette-type;/*greyorcolorpalette*/charfiller[58];}PCXHEAD;

其中Version若為5,文件內(nèi)有個256色調(diào)色板,數(shù)據(jù)768字節(jié),在文件最后。

文件體對象素?cái)?shù)據(jù)采用行程長度編碼,由包含Keybyte和Databyte的包組成。分2種情況:

(1)若Keybyte最高位為11,則低6位（index)為重復(fù)次數(shù)。但最多重復(fù)63次,若再長重建一個包.PCX數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)

(2)若Keybyte最高位不是11，那么該Databyte按原樣寫入圖象文件。對一個字符的表示用長度為1的包。11IndexDatabyte111Databyte2.3

數(shù)字視頻編碼2.3.1數(shù)字視頻的結(jié)構(gòu)

數(shù)字視頻是連續(xù)的數(shù)字圖像序列。它與模擬視頻相比：很高的存儲質(zhì)量和交互性，易于實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)加密等優(yōu)點(diǎn)。但是相鄰圖像之間有相關(guān)性?；締挝皇菐褪且环o態(tài)的圖像，是構(gòu)成視頻的最小的單位。若干同一場景的一系列幀構(gòu)成鏡頭。若干鏡頭構(gòu)成情節(jié)（場景）若干情節(jié)構(gòu)成故事節(jié)目（幕）2.3.2國際視頻標(biāo)準(zhǔn)

NTSC

美國研制,是目前廣泛使用的電視制式。它以525條橫掃描線來組成一個屏幕幀,每秒30幀,其圖象改變采用偶數(shù)線與奇數(shù)線相互交錯更新的方式,造成視覺動態(tài)圖象。PAL

中國、英國等國采用制式,W.Bruch1963年發(fā)明的,其基本原理類似于NTSC制式。以625條掃描線,每秒25幀,也是以奇偶數(shù)掃描線交錯方式造成動態(tài)圖象。SECAM

法國、俄羅斯等國采用制式。同樣采用625條線和25幀,但與NTSC和PAL相比,其基礎(chǔ)技術(shù)是采用頻率調(diào)制,傳播方式也不同于以上兩種。2.3.3數(shù)字視頻CCIR601編碼標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻CCIR601是國際無線電咨詢委員會制定的廣播級質(zhì)量的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。主要對采樣頻率、采樣結(jié)構(gòu)、色彩空間轉(zhuǎn)換等給出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。采樣頻率：為了保證信號同步，采樣頻率必須是電視信號行頻的倍數(shù)。CCIR為NTSC、PAL和SECAM制式制定的共同的電視圖像采樣標(biāo)準(zhǔn)為fs=13.5MHZ。分辨率2.4

常用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)2.4.1數(shù)據(jù)壓縮的基本原理傳統(tǒng)上用模擬方式表示聲音和圖象信息

易出故障，常產(chǎn)生噪音和信號丟失，且拷貝過程中噪音和誤差逐步積累；模擬信號不適合數(shù)字計(jì)算機(jī)加工處理。數(shù)字化處理：巨大的數(shù)據(jù)量采樣定理:

僅當(dāng)采樣頻率≥2倍的原始信號頻率時,才能保證采樣后信號可被保真地恢復(fù)為原始信號。采用8bit數(shù)字化,從而1秒鐘電視信號的數(shù)據(jù)量約為99.2Mbits。即約為100Mbps。650MB的CD-ROM僅能存約1分鐘的原始電視數(shù)據(jù)。若HDTV(1.2Gbps),一張CD-ROM還存不下6秒鐘的HDTV圖象。

人說話的音頻一般在20Hz到4KHz,即人類語音的帶寬為4KHz。依據(jù)采樣定理,設(shè)數(shù)字化精度為8b,則1秒鐘信號量為64Kbits。

因此,人講1分鐘話的數(shù)據(jù)量為480KB。數(shù)字化處理的關(guān)鍵問題－數(shù)據(jù)壓縮（去掉信號數(shù)據(jù)的冗余性）壓縮的基礎(chǔ)－數(shù)據(jù)冗余

空間冗余時間冗余信息熵冗余結(jié)構(gòu)冗余知識冗余視覺冗余其它冗余空間冗余這是圖象數(shù)據(jù)中經(jīng)常存在的一種冗余。在同一幅圖象中,規(guī)則物體和規(guī)則背景的表面物理特性具有相關(guān)性,這些相關(guān)性的光成象結(jié)構(gòu)在數(shù)字化圖象中就表現(xiàn)為數(shù)據(jù)冗余。

時間冗余這是序列圖象和語音數(shù)據(jù)中所經(jīng)常包含的冗余。圖象序列中的兩幅相鄰的圖象之間有較大的相關(guān)性,這反映為時間冗余。人在說話時發(fā)音音頻是一連續(xù)的漸變過程,而不是一個完全時間上獨(dú)立的過程,因而存在時間冗余。

信息熵冗余信息熵是指一組數(shù)據(jù)所攜帶的信息量,它定義為：H=-∑i=0N-1Pilog2Pi

N為數(shù)據(jù)類數(shù)或碼元個數(shù),Pi為碼元yi發(fā)生的概率.為使信息編碼單位數(shù)據(jù)量d接近于或等于H,應(yīng)設(shè)：d=∑i=0N-1Pib(yi)

其中b(yi)是分配給碼元yi的比特?cái)?shù),理論上應(yīng)取b(yi)=-log2Pi.實(shí)際一般取b(y0)=b(y1)=…=b(yK-1).例如,英文字母編碼碼元長為7bit,即b(y0)=b(y1)=…=b(yK-1)=7,這樣d必然大于H,由此帶來的冗余稱為信息熵冗余或編碼冗余。

結(jié)構(gòu)冗余有些圖象從大域上看存著非常強(qiáng)的紋理結(jié)構(gòu)，我們稱它們在結(jié)構(gòu)上存在有冗余.例如布紋圖象和草席圖象知識冗余有許多圖象的理解與某些基礎(chǔ)知識有相當(dāng)大的相關(guān)性。例如,人臉的圖象有固定的結(jié)構(gòu)。比如說嘴的上方有鼻子,鼻子的上方有眼睛,鼻子位于正臉圖象的中線上等等。這類規(guī)律性的結(jié)構(gòu)可由先驗(yàn)知識和背景知識得到,我們稱此類冗余為知識冗余。視覺冗余人類視覺系統(tǒng)對于圖象場的任何變化,并不是都能感知的。例如,對于圖象的編碼處理時,由于壓縮或量化截?cái)嘁肓嗽肼暥箞D象發(fā)生了一些變化,如果這些變化不能為視覺所感知,仍認(rèn)為圖象足夠好。事實(shí)上人類視覺系統(tǒng)一般分辨能力約為26灰度等級,而一般圖象量化采用28灰度等級,這類冗余我們稱為視覺冗余。

其他冗余例如由圖象的空間非定常特性所帶來的冗余。

2.4常用的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

根據(jù)解碼后數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)是否完全一致，數(shù)據(jù)壓縮方法劃分為兩類：

可逆編碼(無失真編碼)

解碼圖象與原始圖象嚴(yán)格相同，壓縮大約在2:1到5:1之間。如Huffman編碼、算術(shù)編碼、行程長度編碼等。不可逆編碼(有失真編碼)

還原圖象與原始圖象存在一定的誤差，但視覺效果一般可以接受，壓縮比可以從幾倍到上百倍來調(diào)節(jié)。常用的有變換編碼和預(yù)測編碼

根據(jù)壓縮的原理分類：

預(yù)測編碼

利用空間中相鄰數(shù)據(jù)的相關(guān)性來預(yù)測未來點(diǎn)的數(shù)據(jù)。差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM)和自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)。

變換編碼

將圖象時域信號變換到頻域空間處理。時域空間有強(qiáng)相關(guān)信號,反映在頻域上是某些特定區(qū)域內(nèi)能量集中,從而實(shí)現(xiàn)壓縮.正交變換如離散余弦變換,離散付立葉變換和Walsh-Hadamard變換.量化與向量量化編碼

為了使整體量化失真最小,就必須依照統(tǒng)計(jì)的概率分布設(shè)計(jì)最優(yōu)的量化器。已知最優(yōu)量化器是Max量化器。對象元點(diǎn)進(jìn)行量化時,也可以考慮一次量化多個點(diǎn)的向量量化。

信息熵編碼

根據(jù)信息熵原理,讓出現(xiàn)概率大的用短的碼字表達(dá),反之用長的碼字表示。最常見的方法如Huffman編碼、Shannon編碼以及算術(shù)編碼。

子帶編碼

將圖象數(shù)據(jù)變換到頻域后,按頻域分帶,然后用不同的量化器進(jìn)行量化,從而達(dá)到最優(yōu)的組合?；蛘叻植綕u近編碼,隨著解碼數(shù)據(jù)的增加,圖象逐漸清晰。

模型編碼

編碼時首先將圖象中邊界、輪廓、紋理等結(jié)構(gòu)特征找出來,保存這些參數(shù)信息。解碼時根據(jù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息進(jìn)行合成,恢復(fù)出原圖象。具體方法有輪廓編碼、域分割編碼、分析合成編碼、識別合成編碼、基于知識的編碼、分形編碼等。2.4.1

預(yù)測編碼線性預(yù)測-DPCM基本原理是基于圖象中相鄰象素之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性。每個象素可根據(jù)已知的前幾個象素來作預(yù)測。因此在預(yù)測編碼中，編碼和傳輸?shù)牟⒉皇窍笏夭蓸又当旧恚沁@個采樣值的預(yù)測值與其實(shí)際值之間的差值非線性預(yù)測（不討論）DPCM系統(tǒng)原理框圖預(yù)測器量化器編碼器解碼器預(yù)測器信道接收端輸出XN’＋＋＋XNe’NXNeNe’NXN’++輸入^XN^發(fā)送端+-XN為tN時刻的亮度采樣值;XN為根據(jù)tN時刻以前已知X1,X2,…,XN-1對XN所作的預(yù)測值;eN=XN-XN為差值信號;eN’為量化器輸出信號;XN’為接收端輸出,XN’

=XN+eN’

。因?yàn)椋篨N-XN’=XN-(XN+eN’)=(XN-XN)-eN’=eN-eN’所以,DPCM系統(tǒng)中的誤差來源是發(fā)送端的量化器,而與接收端無關(guān),若去掉量化器使eN=eN’,則XN=XN’,即實(shí)現(xiàn)信息保持編碼。事實(shí)上,這種量化誤差是不可避免的。^^^^^2.4.2

變換編碼輸入圖象G經(jīng)正交變換U變換到頻域空間,象素之間相關(guān)性下降,能量集中在變換域中少數(shù)變換系數(shù)上,已經(jīng)達(dá)到了數(shù)據(jù)壓縮的效果。對變換系數(shù)A中那些幅度大元素予以保留,其它數(shù)量多的幅度小的變換系數(shù),全部當(dāng)作零不予編碼,再輔以非線性量化,進(jìn)一步壓縮圖象數(shù)據(jù)。由于量化器存在,量化后變換系數(shù)A′和A間必然存在量化誤差,從而引起輸入圖象G和輸出圖象G′間存在誤差。圖中U′是U的逆變換。變換編碼原理框圖

變換量化編碼器解碼器逆變換信道輸入發(fā)送端接收端輸出GG’U’UA’A變換編碼數(shù)據(jù)壓縮主要是去除信源的相關(guān)性。設(shè)信源序列為X={X0,X1,…,XN-1},表征相關(guān)性的統(tǒng)計(jì)特性就是協(xié)方差矩陣:

ΦX=

其中σi,j=E{(Xi-EXi)(Xj-EXj)}.當(dāng)協(xié)方差矩陣Φx除對角線上元素之外各元素均為0時,就等效于相關(guān)性為0。為了有效壓縮,希望變換后的協(xié)方差矩陣為對角矩陣,并希望主對角線元素隨i,j增加盡快衰減。

σ0,02σ0,12σ0,N-12σ1,02σ1,12σN-1,02σ1,N-12σN-1,12σN-1,N-12…………………

已知X的條件下,根據(jù)它的協(xié)方差矩陣去尋找一種正交變換T,使變換后的協(xié)方差矩陣滿足或接近為一對角陣。Karhunen-Loeve變換即是這樣一種變換,又稱為最佳變換,它能使變換后協(xié)方差矩陣為對角陣,并且有最小均方誤差。它的計(jì)算比較復(fù)雜。實(shí)際應(yīng)用中采用了一些準(zhǔn)最佳變換如DCT,DFT和WHT等,使用這些變換后的協(xié)方差矩陣一般都接近一對角陣。2.4.3

信息熵編碼又稱為統(tǒng)計(jì)編碼,它是根據(jù)信源符號出現(xiàn)概率的分布特性而進(jìn)行的壓縮編碼。基本思想:在信源符號和碼字之間建立明確的一一對應(yīng)關(guān)系，以便在恢復(fù)時能準(zhǔn)確地再現(xiàn)原信號,同時要使平均碼長或碼率盡量小。如Huffman編碼、算術(shù)編碼。Huffman定理定理在變長編碼中,對出現(xiàn)概率大的信源符號賦于短碼字,而對于出現(xiàn)概率小的信源符號賦于長碼字。如果碼字長度嚴(yán)格按照所對應(yīng)符號出現(xiàn)概率大小逆序排列,則編碼結(jié)果平均碼字長度一定小于任何其它排列方式。Huffman定理是Huffman編碼的理論基礎(chǔ)例2.2設(shè)一組音源符號為{X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8}，這些符號出現(xiàn)的概率分別為{0.40，0.18，0.10，0.10，0.07，0.06，0.05，0.04}，求它們的Huffman編碼。實(shí)現(xiàn)步驟

(1)將信源符號按概率遞減順序排列；(2)把二個最小概率相加作為新符號的概率,并按(1)重排；(3)重復(fù)(1)、(2),直到概率為1；(4)在每次合并信源時,將合并的信源分別賦“0”和“1”(如概率大的賦“0”,概率小的賦“1”)；(5)尋找從每一信源符號到概率為1處的路徑,記錄下路徑上的“1”和“0”；(6)寫出每一符號的“1”、“0”序列(從樹根到信源符號節(jié)點(diǎn))。Huffman編碼

信源符號概率編碼過程碼字碼長(βi)x1x2x3x4x5x6x7x80.400.180.100.100.070.060.050.0410010110000010001010001000011133444550101010.090.130.190.230.370.601010011

上述編碼的平均碼字長度:

R=∑Piβi=0.40×1+0.18×3+0.10×3+0.10×4+0.07×4+0.06×4+0.05×5+0.04×5=2.61算術(shù)編碼六十年代初,Elias提出了算術(shù)編碼概念。1976年,Rissanen和Pasco首次介紹了它的實(shí)用技術(shù)。其基本原理是將編碼的信息表示成實(shí)數(shù)0和1之間的一個間隔(Interval),信息越長,編碼表示它的間隔就越小,表示這一間隔所需的二進(jìn)制位就越多。算術(shù)編碼舉例采用固定模式符號概率分配如下：

字符:aeiou

概率:0.20.30.10.20.2范圍:［0,0.2)［0.2,0.5)［0.5,0.6)［0.6,0.8)［0.8,1.0)編碼數(shù)據(jù)串為eai。令high間隔的高端,low為低端，range為間隔的長度,rangelow為編碼字符分配的間隔低端,rangehigh為編碼字符分配的間隔高端。

初始high=1,low=0,range=high-low,一個字符編碼后新的low和high按下式計(jì)算：

low=low+range×rangelow；high=low+range×rangehigh。(1)在第一個字符e被編碼時,e的rangelow=0.2,rangehigh=0.5,因此:

low=0+1×0.2=0.2high=0+1×0.5=0.5range=high-low=0.5-0.2=0.3

此時分配給e的范圍為［0.2,0.5)

(2)第二個字符a編碼時使用新生成范圍[0.2,0.5),a的rangelow=0,rangehigh=0.2,因此:

low=0.2+0.3×0=0.2high=0.2+0.3×0.2=0.26range=0.06

范圍變成[0.2,0.26)

(3)對下一個字符i編號,i的rangelow=0.5，rangehigh=0.6,range=0.06,則：

low=0.2+0.06×0.5=0.23high=0.2+0.06×0.6=0.236結(jié)果：用[0.23,0.236)表示數(shù)據(jù)串eai,如果解碼器知道最后范圍是[0.23,0.236),它馬上可解得一個字符為e,然后依次得到唯一解a、i,最終得到eai。

算術(shù)編碼過程表示1e0.5ea0.260.2360.80.60.50.20uoieauoieauoieauoiea0.20.20.23eai算術(shù)編碼的特點(diǎn)不必預(yù)先定義概率模型,自適應(yīng)模式具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn);信源符號概率接近時,建議使用算術(shù)編碼,這種情況下其效率高于Huffman編碼(約5%)。JPEG擴(kuò)展系統(tǒng)采用。2.5多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

不同媒體表示不同的信息表示方式。研究媒體之間轉(zhuǎn)換十分有意義。有些媒體之間的轉(zhuǎn)換是非常困難的事情,需要研究人類本身對各種媒體理解原理和解釋過程。有些媒體之間的轉(zhuǎn)換則相對容易,幾乎不用做什么工作。

部分媒體的轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換位圖圖像圖形語音音樂文本視頻數(shù)值位圖圖像－*映射？？*映射*凍結(jié)？圖形***輪廓或理解－*波形*樂譜**矢量化？*可視化語音？？－*波形**語音合成？*合成音樂？？***識別－*音樂合成？？文本***文字識別**識別**語音識別*轉(zhuǎn)換－？*符號化視頻**序列化**序列化？？？－？數(shù)值？**計(jì)算***識別？*轉(zhuǎn)換？－本章小結(jié)1.多媒體數(shù)據(jù)的表示方法。2.數(shù)字音頻編碼，數(shù)字圖像編碼和視頻數(shù)據(jù)編碼。3.多媒體數(shù)據(jù)常用的壓縮方法。4.多媒體數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計(jì)壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟(jì)對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點(diǎn)前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點(diǎn)過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點(diǎn)彈簧式安全閥的缺點(diǎn)=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng).能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運(yùn)行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點(diǎn)重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點(diǎn)不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(jì)(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計(jì)算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報(bào)價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實(shí)效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實(shí)效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達(dá)到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時，閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程，既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補(bǔ)償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復(fù)雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需，安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳：當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時，閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致閥體內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大：安全閥正常起跳后長時間無法回座，閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計(jì)不當(dāng)造成排氣不暢，由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累，這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素：4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計(jì)算不足，從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母（位于閥桿頂端）的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素：7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫，在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì)，造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊，由于管道震動下環(huán)向上運(yùn)動，上平面高于密封面，閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素：謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機(jī)理主要內(nèi)容疾?。?/p>

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能（包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝）的異常，歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異，而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答（表達(dá)）的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因：

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運(yùn)：微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有：“人類所有疾病均可視為基因病”之說注：如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話，外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問：兩個不相干的人，如果他們患得同一疾病，致病基因是否相同？再問：同卵雙生的孿生兄弟，他們患病的機(jī)會是否一樣，命運(yùn)是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念：英語句子中的一個字母的改變，可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替換、增添、缺失堿基對，可能會使性狀不變、變化不大或完全改變?；虻慕Y(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句：1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性（差異性）在人群中的發(fā)生概率>1%（SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時，可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同，單個堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異，包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群（腫瘤）。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因（誘發(fā)因素）紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺，堿基隨機(jī)添補(bǔ)發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似，多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理，5BU能插入DNA取代T與A配對；插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C，發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?；瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應(yīng)不同的外界環(huán)境，是生物進(jìn)化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)?；蛲蛔兊囊饬x概述：腫瘤細(xì)胞惡性增殖特性（一）腫瘤細(xì)胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細(xì)胞受損,一旦恢復(fù)原狀，細(xì)胞就會停止增殖，但是腫瘤細(xì)胞不受這一反饋機(jī)制抑制。（二）腫瘤細(xì)胞失去了細(xì)胞分裂的接觸抑制。正常細(xì)胞體外培養(yǎng)，相鄰細(xì)胞相接觸，長在一起，細(xì)胞就會停止增殖，而腫瘤細(xì)胞生長滿培養(yǎng)皿后，細(xì)胞可以重疊起生長。（三）腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞更低的營養(yǎng)要求。（四）腫瘤細(xì)胞生長有一種自分泌作用，自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進(jìn)自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因，其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號，促進(jìn)細(xì)胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達(dá)異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化（癌變）的重要原因。——凡是能編碼生長因子、生長因子受體、細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn)，雞肉瘤細(xì)胞裂解物在通過除菌濾器以后，注射到正常雞體內(nèi)，可以引起肉瘤，首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細(xì)菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細(xì)胞原癌基因的研究歷程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分離出一種病毒，注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤，因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域，主流科學(xué)家開始進(jìn)入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間，Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型，且引起細(xì)胞惡變程度不同，推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細(xì)胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實(shí)屈從于理論還是堅(jiān)持基于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果？VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡單而巧妙：將合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四種脫氧核苷酸，與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子，它不能被RNA酶破壞，但卻可以被DNA酶所分解，證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA，再重復(fù)上述的試驗(yàn)，則不能獲得這種大分子，說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年，一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實(shí)驗(yàn)室，這是一個非常擅長實(shí)驗(yàn)的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想，他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說，1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時，Bishop懊惱不已，因?yàn)樵缭?969年他就認(rèn)為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的，并且也進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)，但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到：逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV，三個諾貝爾獎?。。?989年，UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機(jī)制發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞癌基因，并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示：Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣，都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時，工作安排要以分秒計(jì)……可是工作狂是思考的大敵，而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣，都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧！癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法，一般有下面3種分類方法：一、按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分（6）類（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按細(xì)胞增殖調(diào)控蛋白特性分成（4）類（一）生長因子（二）受體類（三）細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器（四）細(xì)胞核因子二、按產(chǎn)物功能分（8）類（一）生長因子類（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相關(guān)G蛋白（四）受體，無蛋白激酶活性（五）胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶（六）胞質(zhì)調(diào)控因子（七）核反式調(diào)控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有：cAMP（環(huán)磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（環(huán)磷酸鳥苷）DG（二?；视停〤a2＋（鈣離子）CAM（鈣調(diào)素）主要機(jī)制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機(jī)制涉及到：（一）質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)（二）質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效應(yīng)酶（腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等）組成，有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。（三）受體操縱的離子通道系統(tǒng)（四）受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)

（一）獲得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機(jī)制

（二）染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強(qiáng)啟動子或增強(qiáng)子附近而被活化。與基因脆性位點(diǎn)相關(guān)。（三）基因擴(kuò)增（四）點(diǎn)突變?nèi)?、癌基因的產(chǎn)物與功能（一）癌基因產(chǎn)物作用的一般特點(diǎn)1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.（二）癌基因產(chǎn)物分類1.細(xì)胞外生長因子：TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子

（三）癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實(shí)驗(yàn)證明，用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細(xì)胞，可使細(xì)胞長期增殖，但不能轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞，在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細(xì)胞，則使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。說明：致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用，2種onc在2條通路上發(fā)揮作用，由于細(xì)胞增殖調(diào)控是多因子，多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達(dá)幾十種之多，所以大多數(shù)人認(rèn)為：癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是調(diào)節(jié)細(xì)胞正常生長和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達(dá)，或其產(chǎn)物失去活性時，細(xì)胞就會異常生長和增殖，最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變。反之，若導(dǎo)入或激活它則可抑制細(xì)胞的惡性表型?！┗蚺c抑癌基因相互制約，維持細(xì)胞增殖正負(fù)調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（Retinoblastoma）RB基因變異(13號染色體)

(1)脫磷酸化Rb蛋白（活性）與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合，抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）與E2F解離，釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細(xì)胞進(jìn)入增生階段(G1S)因此，Rb蛋白在控制細(xì)胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細(xì)胞進(jìn)入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如：花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因

一對不同的等位基因稱雜合等位基因

顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問：女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達(dá)？拓展知識：X染色體基因中，有65%完全處于“休眠”狀態(tài)，20%僅在部分女性身上“休眠”，15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞，還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體，一旦它遭到破壞，男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認(rèn)為，在女性的兩條X染色體中，有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事：20年前一次意外事故，三個工人遭受鈷60（Co60)放射性核素的照射結(jié)果：一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎？鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細(xì)胞比例為30%左右（正常為0.6-1.3%）(多發(fā)性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學(xué)因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease)：性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用，同時還受環(huán)境因素的影響，因此這類性狀也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾?。╟omplexdisease）也叫：“復(fù)雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遺傳要點(diǎn)數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個基因共同作用,可對表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如：結(jié)腸癌（Coloncancer)相關(guān)基因：NGX6，SOX7，ITGB1，HSPA9B，MAPK8，PAG，

RANGAP1，SRC和CDC2等。相關(guān)信號通路：ras/MEK/ERK，JNK，Rb/E2F，PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路，免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細(xì)胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細(xì)胞脫落并侵入基質(zhì)④進(jìn)入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴(kuò)散例如：糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中，大約10個位點(diǎn)現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中：1)11號染色體位點(diǎn)IDDM2上的基因

2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白，具有鈣泵特性能將高濃度細(xì)胞內(nèi)鈣泵出細(xì)胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達(dá)改變/誘導(dǎo)增強(qiáng)家族史家暴基因本質(zhì)：基因組變異驚嚇—？—基因突變——精神病多基因病的遺傳：易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中，遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個個體患某種遺傳病的可能性。possibility遺傳因素(hereditaryfactors)環(huán)境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遺傳因素決定的患病風(fēng)險，僅代表個體所含有的遺傳因素，易感性完全由基因決定。——在一定的環(huán)境條件下，易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease發(fā)病閾值(threshold)——當(dāng)一個個體易患性高到一定限度就可能發(fā)病——這種由易患性所導(dǎo)致的多基因病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值minimum例如：三核苷酸拷貝數(shù)變異CGG(精氨酸)重復(fù)：——重復(fù)5-54次，正?！貜?fù)6-230次，攜帶者（敏感體質(zhì)）——重復(fù)230-4000次，發(fā)病

如：脆性X染色體綜合征智力低下患者細(xì)胞在缺乏胸腺嘧啶或葉酸的環(huán)境中培養(yǎng)時往往出現(xiàn)X-染色體發(fā)生斷裂男性發(fā)病1/1200-2500，女性發(fā)病1/1650-5000FragileXsyndrome閾值效應(yīng)舉例：長臉，耳外凸智力低下語言障礙對外界反應(yīng)遲鈍Copynumbervariation問：為什么是三核苷酸重復(fù)而不是4、5個？提示：三核苷酸處于閱讀框架內(nèi)，不容易破壞原有基因的開放閱讀框架(ORF)4、5個核苷酸不在ORF內(nèi)，變化容易對原有基因造成很大的影響，一般不容易積累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白積聚，細(xì)胞周期變化P53等位基因丟失、點(diǎn)突變腫瘤形成腫瘤促進(jìn)因子細(xì)胞表型變化相關(guān)基因作用P53基因阻滯細(xì)胞周期：G1和G2/M期

促進(jìn)細(xì)胞調(diào)亡：bax/bcl2

維持基因組穩(wěn)定：核酸內(nèi)切酶活性

抑制腫瘤血管生成：Smad4P53基因可否用于治療癌癥？P53基因功能基因治療：是指以改變?nèi)祟愡z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)治療。通過將人的正常基因或有治療作用的DNA導(dǎo)入人體靶細(xì)胞，去糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。抑癌基因P53載體P53基因治療第三節(jié)分析文體特征和表現(xiàn)手法2大考點(diǎn)書法大家啟功自傳賞析中學(xué)生，副教授。博不精，專不透。名雖揚(yáng)，實(shí)不夠。高不成，低不就。癱偏‘左’，派曾‘右’。面微圓，皮欠厚。妻已亡，并無后。喪猶新，病照舊。六十六，非不壽。八寶山，漸相湊。計(jì)平生，謚曰陋。身與名，一起臭?！举p析】寓幽默于“三字經(jīng)”，名利淡薄，人生灑脫，真乃大師心態(tài)。1.實(shí)用類文本都有其鮮明的文體特征，傳記的文體特征體現(xiàn)為作品的真實(shí)性和生動性。傳記的表現(xiàn)手法主要有以下幾個方面：人物表現(xiàn)的手法、結(jié)構(gòu)技巧、語言藝術(shù)和修辭手法。2.在實(shí)際考查中，對傳記中段落作用、細(xì)節(jié)描寫、人物陪襯以及環(huán)境描寫設(shè)題較多，對于材料的選擇與組織也常有涉及。3.考生復(fù)習(xí)時要善于借鑒小說和散文的知識和經(jīng)驗(yàn)，同時抓住傳記的主旨、構(gòu)思以及語言特征來解答問題。傳記的文體特點(diǎn)是真實(shí)性和文學(xué)性。其中，真實(shí)性是傳記的第一特征，寫作時不允許任意虛構(gòu)。但傳記不同于一般的枯燥的歷史記錄，它具有文學(xué)性，它通過作者的選擇、剪輯、組接，傾注了愛憎的情感；它需要用藝術(shù)的手法加以表現(xiàn)，以達(dá)到傳神的目的?？键c(diǎn)一分析文體特征從哪些方面分析傳記的文體特征？一、選材方面1.人物的時代性和代表性。傳記里的人物都是某時代某領(lǐng)域較

突出的人物。2.選材的真實(shí)性和典型性。傳記的材料比較翔實(shí)，作者從傳主

的繁雜經(jīng)歷中選取典型的事例，來表現(xiàn)傳主的人格特點(diǎn)，有

較強(qiáng)的說服力。3.傳記的材料可以是重大事件，也可以是日常生活小事。[知能構(gòu)建]二、組材方面1.從時序角度思考。通過抓時間詞語，可以迅速理清文章脈絡(luò)，

把握人物的生活經(jīng)歷及思想演變過程。2.從詳略方面思考。組材是與主題密切相關(guān)的。對中心有用的，

與主題特別密切的材料，是主要內(nèi)容，則需濃墨重彩地渲染，

要詳細(xì)寫；與主題關(guān)系不很密切的材料，是次要內(nèi)容，則輕

描淡寫，甚至一筆帶過。三、句段作用和標(biāo)題效果類別作用或效果開頭段內(nèi)容：開篇點(diǎn)題，渲染氣氛，奠定基調(diào)，表明情感。結(jié)構(gòu)：總領(lǐng)下文，統(tǒng)攝全篇；與下文某處文字呼應(yīng)，為下文做鋪墊或埋下伏筆；與結(jié)尾呼應(yīng)。中間段內(nèi)容：如果比較短，它的作用一般是總結(jié)上文，照應(yīng)下文；如果比較長，它的作用一般是擴(kuò)展思路，豐富內(nèi)涵，具體展示，深化主題。結(jié)構(gòu)：過渡，承上啟下，為下文埋下伏筆、鋪墊蓄勢。結(jié)尾段內(nèi)容：點(diǎn)明中心，深化主題，畫龍點(diǎn)睛，升華感情、卒章顯志，啟發(fā)思考。結(jié)構(gòu)：照應(yīng)開頭；呼應(yīng)前文；使結(jié)構(gòu)首尾圓合。標(biāo)題①突出了敘述評議的對象。②設(shè)置懸念，激發(fā)讀者的閱讀興趣。③表現(xiàn)了傳主的精神或品質(zhì)。④點(diǎn)明了主旨，表達(dá)了作者的情感。⑤運(yùn)用修辭，使文章內(nèi)涵豐富，意蘊(yùn)深刻，增加了文章的厚度與深度。四、語言特色角度分析鑒賞傳記的類別自傳采用第一人稱，語言或幽默調(diào)侃或自然親切；他傳采用第三人稱，語言或樸實(shí)自然或文采斐然。語意和句式句子中的關(guān)鍵詞所包含的情感、態(tài)度等，整句與散句、推測與肯定、議論與抒情、祈使與反問等特殊句式，往往有著不同一般的表現(xiàn)力。這些都是分析語言的切入點(diǎn)。修辭的角度修辭一般是用來加強(qiáng)語言的表現(xiàn)力的。抓住修辭特點(diǎn)，就能從語言的表達(dá)效果上加以體味。語言風(fēng)格含蓄與明快、文雅與通俗、生動與樸實(shí)、富麗與素淡、簡潔與繁復(fù)等。1.(2015·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)閱讀下面的文字，完成后面的題目。[即學(xué)即練]朱東潤自傳1896年我出生在江蘇泰興一個失業(yè)店員的家庭，早年生活艱苦，所受的教育也存在著一定的波折。21歲我到梧州擔(dān)任廣西第二中學(xué)的外語教師，23歲調(diào)任南通師范學(xué)校教師。1929年4月間，我到武漢大學(xué)擔(dān)任外語講師，從此我就成為大學(xué)教師。那時武漢大學(xué)的文學(xué)院長是聞一多教授，他看到中文系的教師實(shí)在太復(fù)雜，總想來一些變動。用近年的說法，這叫作摻沙子。我的命運(yùn)是作為沙子而到中文系開課的。大約是1939年吧，一所內(nèi)遷的大學(xué)的中文系在學(xué)年開始，出現(xiàn)了傳記研究這一個課，其下注明本年開韓柳文。傳記文學(xué)也好，韓柳文學(xué)也不妨，但是怎么會在傳記研究這個總題下面開韓柳文呢？在當(dāng)時的大學(xué)里，出現(xiàn)的怪事不少，可是這一項(xiàng)多少和我的興趣有關(guān)，這就決定了我對于傳記文學(xué)獻(xiàn)身的意圖?！端膸烊珪偰俊酚袀饔涱?，指出《晏子春秋》為傳之祖，《孔子三朝記》為記之祖，這是三百年前的看法，現(xiàn)在用不上了。有人說《史記》《漢書》為傳記之祖，這個也用不上?！妒贰贰稘h》有互見法，對于一個人的評價，常常需要通讀全書多卷，才能得其大略?？墒窃趥饔浳膶W(xué)里，一個傳主只有一本書，必須在這本書里把對他的評價全部交代。是不是古人所作的傳、行狀、神道碑這一類的作品對于近代傳記文學(xué)的寫作有什么幫助呢？也不盡然。古代文人的這類作品，主要是對于死者的歌頌，對于近代傳記文學(xué)是沒有什么用處的。這些作品，畢竟不是傳記文學(xué)。除了史家和文人的作品以外，是不是還有值得提出的呢？有的，這便是所謂別傳。別傳的名稱，可能不是作者的自稱而是后人認(rèn)為有別于正史，因此稱為“別傳”。有些簡單一些，也可稱為傳敘。這類作品寫得都很生動，沒有那些阿諛奉承之辭，而且是信筆直書，對于傳主的錯誤和缺陷，都是全部奉陳。是不是可以從國外吸收傳記文學(xué)的寫作方法呢？當(dāng)然可以，而且有此必要。但是不能沒有一個抉擇。羅馬時代的勃路塔克是最好的了，但是他的時代和我們相去太遠(yuǎn)，而且他的那部大作，所著重的是相互比較而很少對于傳主的刻畫，因此我們只能看到一個大略而看不到入情入理的細(xì)致的分析。英國的《約翰遜博士傳》是傳記文學(xué)中的不朽名作，英國人把它推重到極高的地位。這部書的細(xì)致是到了一個登峰造極的地位，但是的確也難免有些瑣碎。而且由于約翰遜并不處于當(dāng)時的政治中心，其人也并不能代表英國的一般人物，所以這部作品不是我們必須模仿的范本。是不是我國已經(jīng)翻譯過來的《維多利亞女王傳》可以作為范本呢？應(yīng)當(dāng)說是可以，由于作者著墨無多，處處顯得“頰上三毫”的風(fēng)神?？墒侵袊娜讼鄠鞯淖龇ǎ亲叩囊粯拥牡缆?，所以無論近代人怎么推崇這部作品，總還不免令人有“穿新鞋走老路”的戒心。國內(nèi)外的作品讀過一些，也讀過法國評論家莫洛亞的傳記文學(xué)理論，是不是對于傳記文學(xué)就算有些認(rèn)識呢？不算，在自己沒有動手創(chuàng)作之前，就不能算是認(rèn)識。這時是1940年左右，中國正在艱苦抗戰(zhàn)，我只身獨(dú)處，住在四川樂山的郊區(qū)，每周得進(jìn)城到學(xué)校上課，生活也很艱苦。家鄉(xiāng)已經(jīng)陷落了，妻室兒女，一家八口，正在死亡線上掙扎。我決心把研讀的各種傳記作為范本，自己也寫出一本來。我寫誰呢？我考慮了好久，最后決定寫明代的張居正。第一，因?yàn)樗馨岩粋€充滿內(nèi)憂外患的國家拯救出來，為垂亡的明王朝延長了七十年的壽命。第二，因?yàn)樗活檪€人的安危和世人的唾罵，終于完成歷史賦予他的使命。他不是沒有缺點(diǎn)的，但是無論他有多大的缺點(diǎn)，他是唯一能夠拯救那個時代的人物。(有刪改)【相關(guān)鏈接】①自傳和傳人，本是性質(zhì)類似的著述，除了因?yàn)樽髡吡龅牟煌蚨斜匾膮^(qū)別以外，原來沒有很大的差異。但是在西洋文學(xué)里，常會發(fā)生分類的麻煩。我們則傳敘二字連用指明同類的文學(xué)。同時因?yàn)楣糯挠梅?，傳人曰傳，自敘曰敘，這種分別的觀念，是一種原有的觀念，所以傳敘文學(xué)，包括敘、傳在內(nèi)，絲毫不感覺牽強(qiáng)。(朱東潤《關(guān)于傳敘文學(xué)的幾個名詞》)②朱先生確是有儒家風(fēng)度的學(xué)者，一身正氣，因此他所選擇的傳主對象，差不多都是關(guān)心國計(jì)民生的有為之士。他強(qiáng)調(diào)關(guān)切現(xiàn)實(shí)，拯救危亡，尊崇氣節(jié)與品格。這都是可以理解的。(傅璇琮《理性的思索和情感的傾注——讀朱東潤先生史傳文學(xué)隨想》)★作為帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的自傳，本文有什么特點(diǎn)？請簡要回答。答：________________________________________________解析本題考查分析文本的文體基本特征和語言特色