实时分布式计算机系统的容错技术研究

本文提出了一种具有容错功能的实时分布式计算机系统的体系结构，同时对实时分布式计算机系统中的容错技术进行了研究，特别对实时分布式计算机系统中的节点机容错技术及实时性的实现方面做了较深入的讨论，并提出了实现方案。     

Web Services容错管理框架-WSFMF

容错是提高Web Services可靠性和可用性的关键技术。本文提出了在Web Services中实现容错的三种方案：基于后台服务对象的容错、基于Web服务器的容错和基于Web服务的容错,并分析、比较了这三种方案的优缺点。在基于web服务的容错方案的基础上,提出了一个通用的Web Services容错管理框架-WSFMF,并分析了其实现关键,给出了相应的解决方案;最后在我们自主开发的Web Services平台-StarWS上进行了相应实现。     

集群技术在电力综合自动化系统中的应用研究

介绍了一种利用集群技术实现双机容错的开发方法.通过对集群技术运行机制的深入研究,提出了采用基于“层”模式的双机容错系统技术方案,在普通PC服务器上实现了双机容错系统,分析了该系统的可用性,针对电力综合自动系统的结构特点,对心跳侦测等功能进行了改进,并在一套小型变电站自动化系统上进行了实验验证,能够较好的满足中小型电力综合自动化系统的需求.     

双机容错实时嵌入式系统设计与分析

为满足对安全关键领域日益增长的可靠性需求,提出一种基于松耦合多处理器体系结构的双机容错实时嵌入式系统设计方案。该方案无缝整合了计算机硬件级、操作系统级、应用级的容错技术,以达到从整体上提高系统可靠性的目的。     

Sunsat卫星中的容错

本文简单叙述了Ｓｕｎｓａｔ卫星上使用的几种容错方案，由于空间和功耗的限制，采用系统重复大多是不可行的，本文选择了一种多功能系统的最小方案，该系统能大大改善其容错性能。     

基于双DSP的磁轴承数字控制器容错设计

分析并提出了应用于磁轴承的双DSP热备容错控制方案,本方案采用时钟同步技术,由总线表决模块实现系统的容错处理,由硬件判决模块实现硬件故障判断。再根据以上两个判决模块的结果由中心仲裁模块进行复杂的仲裁,并完成切换和完善的报警逻辑,从而实现容错功能,较大地提高了磁轴承控制系统的可靠性。以上所有逻辑均由VHDL语言在CPLD上实现。     

组合事务块及其在C语言和FOXPRO中的实现

高级程序设计语言（如Ｃ语言）和数据库系统的嵌套使用，作为一种有效的数据操纵和管理结构，目前在传统的离线或在线事务处理系统，以及智能控制系统中得到了广泛应用．这些应用的特点之一是要求系统具有很高的可靠性．文中提出了一种称为组合事务块的新颖容错原语，详细论述了它在Ｃ语言和ＦＯＸＰＲＯ中的实现方案．本质上，组合事务块是一种将数据容错、程序容错及算法容错结合起来的混合容错机制．文中还分析了组合事务块在冗余处理机上的执行时间，并用软件实验验证了它的容错特性．     

软件容错技术在视频监控系统中的应用

现代视频监控系统是高度集成系统,对各种数据进行准确及时的传送和处理是视频监控系统的一个突出的要求。通过软件容错技术,实现了视频监控系统的解决方案。研究了软件容错技术的基本原理及特点,软件容错的基本方法是恢复块RB、多版本编程NVP技术及异常处理技术,以及实现软件容错所需的相关技术支持。在视频监控系统应用软件容错技术可以有效地保证系统的可靠性。文中的方案可以推广到相关控制系统。     

一种面向多核的可重构容错方法

随着二代导航、载人航天、深空探测等空间应用对星载电子产品的低功耗和抗辐射容错能力提出更高的需求,传统多机冗余设计星载计算机面临着亟需进行设计升级换代。将可重构技术应用到多核片上系统的设计中,提出了一种基于动态可重构的容错体系结构,在硬件层提高系统的容错能力和扩展性对未来空间工程应用具有重要意义。首先介绍了多核片上系统和可重构技术的基本概念,简要分析了国际宇航可重构系统的研究案例。随后提出了一种基于动态可重构的容错体系结构,即通过基于系统降级的重构策略来实现系统级容错。在方案验证环节,采用LEON3作为处理单元,对容错模块功能进行了仿真验证。仿真结果表明,容错控制满足预期的设计需求。最后对后续工作做了简要规划,并对可重构容错方法设计进行了总结。     

分层Mobile IP中的FA容错方案

介绍了Mobile IP和分层Mobilc IP的原理，分析了分层Mobile IP中的FA容错问题。在介绍已有的几种容错方案的基础上，提出了一种有效的FA容错方案，它利用同一级的FA相互作备份，能够迅速将发生故障的FA旁路掉，减少数据包的丢失。     

快速覆盖式分形压缩算法

提出了一种覆盖式分形压缩方法,并给出了相应快速搜索算法.该方法采用四连通扩充的方式,在给定误 差范围内,尽可能地合并规则Range分区,从而减少所需迭代变换的数目.为减少存储Range分区信息所需的字 节,在存储压缩映射时,根据Range分区多边形的边数调整存储顺序,对于那些复杂的Range分区,只记录其外接 矩形框信息.在解码时,采用一种覆盖式绘制方法,可以完全恢复原Range分区情形.通过对Lenna,图象的实验表 明,在恢复图象的信噪比为29.63dB时,可以达到41倍的压缩倍数.     

Fault tolerance design in JPEG 2000 image compression system

The JPEG 2000 image compression standard is designed for a broad range of data compression applications. The new standard is based on wavelet technology and layered coding in order to provide a rich feature compressed image stream. The implementations of the JPEG 2000 codec are susceptible to computer-induced soft errors. One situation requiring fault tolerance is remote-sensing satellites, where high energy particles and radiation produce single event upsets corrupting the highly susceptible data compression operations. This paper develops fault tolerance error-detecting capabilities for the major subsystems that constitute a JPEG 2000 standard. The nature of the subsystem dictates the realistic fault model where some parts have numerical error impacts whereas others are properly modeled using bit-level variables. The critical operations of subunits such as discrete wavelet transform (DWT) and quantization are protected against numerical errors. Concurrent error detection techniques are applied to accommodate the data type and numerical operations in each processing unit. On the other hand, the embedded block coding with optimal truncation (EBCOT) system and the bitstream formation unit are protected against soft-error effects using binary decision variables and cyclic redundancy check (CRC) parity values, respectively. The techniques achieve excellent error-detecting capability at only a slight increase in complexity. The design strategies have been tested using Matlab programs and simulation results are presented.     

基于DCT的错误隐藏算法的两种分块策略

基于DCT的错误隐藏算法可用于多媒体系统在客户端近似重建出错图像,该文提出了为配合这一重构算法而采用的两种图像分块处理模式———像素分块法和DCT块分块法。前者重建图像视觉效果较好,但压缩前分块减少了相邻像素间相关性,影响压缩效率,适用质量要求较高的场所。后者重建图像虽然有块状效应,但在压缩后处理不影响压缩效率,可以灵活改变分块数值,能获得更好的图像重建效果。     

一种基于CCD原始数据的网络视频压缩方案

研究分析了网络视频系统的基本原理和视频压缩方法,着重介绍了CCD成像原理和色彩还原的基本技术和方法,论述了JPEG压缩算法对彩色和灰度图像压缩不同,最后,提出了一种新型的基于CCD原始数据的网络视频压缩方案。并通过仿真将之与通常压缩方法进行比较,在传送同样质量的图像时,带宽减小1/3。     

静态图像编码研究进展

多媒体及Internet的迅速发展导致了对图像编码技术更高的要求。首先以波形编码、第二代编码技术和分形编码技术为线索对静态图像编码技术的发展及编码技术中所存在的一些问题进行了讨论,并从图像编解码的观点讨论了图像在有噪信道上传输的误码率情况和适应于传输的一些图像编码技术;同时对即将成为新的静态图像编码标准的JPEG－2000的目标、编码机制、POI编码的Maxshift方法以及对码流的直接操作等情况进行了讨论。尽管压缩效果一直是任何编码方案所追求的目标,但其它特性,像基于内容的编码、可分级性编码以及鲁棒性编码等也是选择一个好的编码方案时应该考虑的,据此最后对图像编码技术的发展方向进行了展望。     

基于FPGA的道路环境图像采集压缩系统

基于视频的道路综合信息检测系统,由于图像数据量大的特点,图像压缩效率低一直是系统设计的瓶颈。利用现场可编程门阵列（FPGA）的并行处理特点,提出了一种以FPGA芯片为核心处理器件的图像采集压缩系统设计方案,将FPGA技术、图像压缩等技术应用于设计过程中,提高了图像压缩效率,并有效防止图像信息的丢失。     

一种有效的无损图象编码方法

由于一些正当的原因,无误差编码在某些应用中是唯一可接受的压缩方法。文章首先采用一种整数到整数小波变换对图象进行分解,然后通过优化改进著名的SPIHT压缩算法2,实现了一种有效的无损编码方法。压缩结果表明：该方法性能优于经典的一些无损编码方法,同时也优于直接采用SPIHT的无损压缩方法,因此可推广应用到卫星遥感图象、医学图象的传输和归档中去。     

一种改进的零树小波图像压缩算法

基于小波变换的图像压缩算法在较低码率时出现的Gibbs效应多年来一直未能得到很好的解决,其主要原因是,纯粹基于像素值的MSE(mean square error)准则对于图像边缘对应的小波系数分配了较少的比特数.文章在详细分析了Shapiro和Said & Pearlman等人提出的零树小波压缩算法的基础上,从抑制高频噪声和图像边缘对应系数的自适应量化等方面对原来的算法进行了改进,给出了相应的对比实验结果.文章的主要意义在于,提出了识别与压缩相结合的思想,由于小波变换的空间局部化特性,因此可以进行非常灵活     

低熵图像序列无损压缩

大规模的云渲染技术带来了大量的三维图形渲染数据。为了减小集群渲染产生的图像序列数据的传输以及存储代价,针对渲染图像序列低熵的特点,基于字典编码技术提出了降低数据局部复杂性的无损数据压缩方案。该方案通过数据重排技术来大大提高数据的局部冗余度,从而提高数据无损压缩效率。为了进一步解决大规模图像序列的压缩耗时问题,提出了一种云计算平台上的分布式图像压缩处理方案,充分利用现有云计算中Map/Reduce计算模型实现了分布式编码方案。实验结果证明,对于渲染产生的大规模低熵图像序列,提出的方案能够有效提高编码率并减少编码时间。     

基于编码认证加密相结合的多媒体安全传输方案

为了检测多媒体中的敏感数据是否被恶意篡改或传输错误,将多媒体编码过程与认证过程相结合,信道编码过程与加密过程相结合,构建了一种可靠的多媒体安全传输方案,敏感数据采用数字签名并将签名嵌入敏感区域,纠错编码与混沌流密码相结合,实现信道的纠错和加密。理论实践表明,该方案计算复杂度低,既保证了安全性,又具有实时性,适用于图像、数据等多媒体的安全传输。