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關鍵詞：數字語言教學系統；終端；顯示平臺
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）09-0121-04
數字語言教學系統是取代傳統模擬語言教學系統的新時代產品。它的功能更加靈活和具體，實現了實時通信、自由點播、多通道資源分享、環境模擬等數字化特性，提高并多元化了高校語言教學的視聽層次和教學手段，也轉變了我國在語言教學方面的傳統觀念。當然，如此多維度的語言教學模式也為數字語言教學系統中的終端顯示平臺提出了更多新的要求。
1 高校語言教學模式
1.1 發展
教學模式是基于教學理論而設立的教學活動制度框架。以英語為例，我國多年來在英語教學方面都存在行為主義理論的思想，這種思想對教學方式和硬件條件的制約相當之大。例如傳統教學中最為經典的教師單人對多人的講課記錄模式，學生的聽講和記錄都是被動的，它并不利于調動學生學習的積極性，嚴格說這是違背了語言學習規律的，對學生語言實際應用能力的培養也毫無益處；而相對而言，函授教育雖然從科學角度講是略為先進的遠程教育模式，但它的缺點依然是學習者主動性的無從發揮。這兩種扼殺了學生創造力和個性的封閉教育模式，已經逐漸不能適應現代教育發展的需求，到了必須更新換代的時候。
進入21世紀，“教學模式應該更注重多維度的個性化學習方式，不應該受到時間和地點的約束而要變得更加主動”，這樣的理念已經昭示了課堂教學與網絡多媒體相結合的發展方向，網絡技術成為語言教學的主導核心已經逐漸成為現實。
1.2 語言教學系統
目前的語言教學系統都是基于校園網絡平臺而建立的，它充分的利用了校園內部的網絡資源，取代了傳統模擬語音教學系統，成為了高校語言教學的主流模式。在1993年的美國計算機學會多媒體技術國際會議上，程序委員會主席Rangan就指出：“數字視頻與音頻技術的進步是計算機與網絡界的一場革命，它們為計算機系統的應用和發展開拓了新的設計空間?！边@句話充分表明了數字技術與多媒體技術已經走入我國教育領域，已經有了逐漸成為主流的趨勢。
總體而言，一套完整的數字語言教學系統應該具備數字音頻的壓縮編碼技術、解碼技術，還應該具有網絡存儲、通訊以及液晶顯示等高科技功能，它應該是一套集成多媒體教學的完整體系。教師僅僅利用一臺PC和一個控制臺，學生方面利用終端設備，就可以讓教師通過數字通信功能實現課件運行及設計等操作，還能夠直接對學生一方的終端通訊系統進行控制。所有學習資料都可以通過網絡渠道進行交換和共享，而經過A/D轉換，所需要的音頻及視頻數據就會通過協議傳送給用戶終端顯示平臺。這樣的高效智能組合目前已經逐步被運用到了各個高校的數字化語言教學系統之中。
在中國，高校數字語言教學系統主要分為兩類：簡易的數字語言實驗室和網絡數字語音室。簡易數字語言實驗室就是指將模擬語音信號轉換為數字信號，它的轉化其實是文字與圖像信號的數字化轉化傳輸。而網絡數字語音室則可以達到文字、視頻、音頻的全數字信號傳輸。所以說前者也叫做模擬語言實驗室，后者叫做數字語言實驗室。另外，網絡數字語言實驗室的最大特色是網絡，目前比較主流的兩種網絡模式是常見的以太網模式，還有就是ATM網絡模式。這兩種網絡模式都采用了雙向的數據交換，所自帶的資源庫擁有網絡共享功能，可以幫助學生實現數碼錄音、口語考試、模擬聽力等等功能，更加利于他們的自主學習。
1.3 數字語言教學系統的結構
大體來說，數字語言教學系統的結構就是一臺教師機（包括PC機、控制臺、顯示設備）以及眾多學生終端機。這些機器通過電纜和網線相連，再通過交換機形成最終的局域網絡，這樣就能夠實現教師對多個學生的語言教學功能。如圖1。
圖1 數字語言教學系統主要結構示意圖
如圖1所示，學生終端部分主要由視頻顯示屏幕、語音和輸入接口三部分組成，它是師生之間相互交流的主要載體。教師所有的教學內容、資料和命令指示都可以通過此傳輸給學生終端設備，當然學生也可以將自己的資料和要求通過終端傳達給教師，還可以進行語音交流，形成互動。
整個系統的模擬電路采用了可編程邏輯器件來完成模擬信號與數字信號之間的轉換傳輸，而語音數據單獨通過語音芯片來編程邏輯電路及時序電路。液晶和鍵盤部分則由液晶板、鍵盤以及單片機構成，它們能夠實現對鍵盤的操作、與交換機的通訊、數據的讀寫存儲以及液晶板的顯示控制。交換機分為主交換機與次交換機。它為師生之間的學習交流提供信息通道。這些信息數據主要是通過上位機而發出并行進入接口板卡的，最終以差分狀態轉化為串行數據并傳輸。數據傳輸到交換機以后，會進行串行數據到64路數據的轉化，分別傳送給64個終端（終端設備數量因地而異）。反之，從終端傳輸出去的數據也會通過交換機進行逆處理傳輸給教師控制設備。
通常來說，數字語言實驗室通過網絡的A/D或D/A轉換和網絡標準協議，在服務器與用戶終端之間進行語音資料與視頻等數據文件的交換。這樣的轉換可以幫助教學實現多方面需求，充分的發揮教學效果。而軟件系統會結合實際硬件將整個數字語言教學劃分為幾大模塊，比如自主學習模塊、資料管理模塊、教案制作模塊、課堂教學模塊、電子考場模塊和系統管理模塊。
2 數字語言教學系統中終端顯示平臺的設計
2.1 系統的組成
本文所闡述的數字語言教學系統是基于FPGA（Field-Programmble Gate Array）技術的終端顯示平臺。FPGA是一種現場可編程的門陣列技術，它起步于PAL、CPLD、GAL等編程器件，是專用集成電路領域中的一種半定制電路。這套終端顯示平臺體系完全適用于多媒體數字語言教學系統。系統的主要組成部分是教師控制設備、以太網及ATM兩種交換機、學生顯示終端機。以太網可以進行視頻、文字、圖像等數據的傳輸并提供普通的網絡服務。ATM交換機則可以傳輸一些要求具備實時性的數據，比如語音、文本和CAD繪圖等等。學生的終端顯示平臺主要分為處理器和Windows操作系統兩部分，它們負責接收來自以太網交換機的視頻圖像數據。另外還有CPLD模塊，它是負責接收并處理來自ATM交換機的語音及文本數據。如圖2。
圖2 數字語言教學系統整體框架構成示意圖
2.2 關于終端顯示平臺的設計
在數字語言教學系統的終端顯示平臺中，LVDS發送器、VGA控制器以及SDRAM控制器都能夠提高圖像幀刷新率。另外FPGA負責大流量數據的異步實時通信，STM32單片則控制顯示各種高分辨率圖像。如圖3。
圖3 終端顯示平臺結構圖
如圖3所示，通過STM32單片機就可以模擬8080總線接口的讀寫時序，從而能自定義數據傳輸協議。本文設計中的模塊采用了16位的8080總線接口，其中接口信號有地址數據控制信號A0、讀控制信號RE、寫控制信號WE、片選信號CE以及16位數據接口。A0數值為0時就表示已經對地址寄存器開始了相應操作，此時每個子寄存器的取值范圍在0～8，如果當A0為1，那么就代表寄存器的數據已經寫入。
另一方面，由顯示控制命令來控制顯示器的開關，教師機可以通過一臺機器的操作就開關所有分支終端設備。具體細節為寫入00H數據時顯示器關閉，即模塊不再向顯示器輸出信號，此時顯示器會顯示無信號。而反之寫入數據01H時為打開顯示設備。在寫命令時，由寄存器向模塊發出讀寫操作命令，即向屏幕連續寫入像素點數據。但首先要設置好水平起始位置、垂直起始位置、x方向長度和y方向長度4個寄存器參數，才可以發命令將數據寫入屏幕。讀命令時，同樣通過模塊發出讀的操作指令，但是讀取時有像素的限制，每次只能讀取一個像素，只有不斷反復操作才能讀取多個命令。
2.3 SDRAM控制器
首先要對SDRAM進行初始化才能開始讀寫。通常它的初始化有4個步驟：輸入穩定期200us、L-Bank預充電、模式寄存器設置和八次刷新周期操作。SDRAM要每隔一段時間進行刷新，以確保數據不會丟失。它的工作操作是通過模式寄存器的設定來進行的，其中突發長度、突發類型和CAS延時都是能夠影響SDRAM操作的因素。當模式寄存器初始化完畢后，就可以數據訪問SDRAM地址展開讀寫操作。不過，在讀寫操作前也要保證行地址選通信號RAS、片選信號CS和塊地址選擇控制信號L-Bank在時鐘上升沿到來時的有效性。當行地址確定之后，才可以確定具體的列地址。當行激活有效命令后會將命令發到列地址，這期間的等待時間叫做行地址選通周期，此周期內SDRAM應該處于發空操作命令期間，不需對SDRAM有任何操作。一般來說，行有效命令的發出會有大約22.5ns的延時，但不影響命令的有效性。
總之，在設計SDRAM控制器時，一定要注重狀態機控制模塊、命令控制模塊以及數據控制模塊這三個模塊的具體應用。它們不但承擔了數據編寫、讀寫處理等任務，還起到了緩存銜接、控制數據流向和命令賦值等作用，對整個終端顯示平臺的正常運轉具有積極意義。
2.4 LVDS轉換芯片
LVDS（Low-Voltage Differential Signaling）接口技術是終端顯示平臺的主要技術，它們實現了CMOS轉LVDS接口芯片功能和FPGA編程技術。
首先LVDS發送芯片所采用的是18bit可編程四通道技術，即CMOS數據可以通過4通道的LVDS信號實現數據的傳輸，而每個傳輸周期內都能完成21位RGB數據的采集和發送。其次是LVDS IP內核部分，本設計中采用了CycloneIII代的FPGA，此FPGA內部含有LVDS接口，可以采用LVDS IP內核，主要任務就是把FPGA內部的邏輯信號以低壓差分信號的形式輸出，達到終端顯示平臺液晶顯示器的電路差分接受。CycloneIII代的FPGA要求將I/O管腳按照LVDS的標準進行接口電平配置，這樣軟件就會自動生成差分正負極，這就解決了LVDS發送器的設計。但要注意的是，LVDS接口的液晶顯示器因不同廠家的生產而不同，主要區別在接口的數據排列方式上。所以在設計LVDS發送器時要注意實際液晶顯示器的LVDS接收器格式，避免接口不匹配的情況出現。
2.5 FPGA的設計步驟
FPGA一般按照邏輯設計和性能系統應用兩方面來設計以滿足用戶的不同需求。本文中的LVDS內嵌IP內核，還有包括FIFO的IP內核，所以需要大量的M9K資源。另外考慮到FPGA編程的靈活性，則選用了含有40000個LE邏輯單元的CycloneIII代處理器和QuartusII第四代可編程邏輯開發軟件平臺，它們的組合提高了集成度和設計環境，使FPGA邏輯設計的設計輸入、編譯、仿真和定時分析等等功能的實際發揮更加自如。
利用Quartus II數字系統開發FPGA的具體流程如下：
1）首先繪制原理圖，考慮波形的變化和HDL的輸入方式。
2）其次根據實際的設計要求來編譯FPGA的編程策略和參數，然后根據這些參數與策略進行邏輯設計，最終能生成所需要的報告文件。
3）在仿真的設計中，要注意時序仿真和功能仿真兩種模式。時序仿真的延時信息能夠反映芯片在設計中的實際工作情況。功能仿真則是為了驗證電路的設計是否達標而存在的。
4）程序在編譯完成并驗證成功后，就可以進行器件配置和管腳參數的設置了。如圖4。
圖4 基于Quartus而設計的FPGA設計開發流程示意圖
由上文的介紹可得知本次設計的具體方案，即利用CycloneIII處理器的FPGA和SDRAM芯片共同組成操作，用來存儲視頻、圖像、文字等數據。并且利用鑲嵌在FPGA內部的LVDS發送器，通過8080接口協議以及ATM網絡進行數據轉換并再次發送給FPGA，達到對整個系統的數據通信控制，最后實現系統終端顯示平臺的穩定運行。
3 終端顯示平臺的最終測試
在數字語言教學系統的終端顯示平臺上主要包括STM32單片機和FPGA控制臺兩大模塊結構，其中的設計也主要分為硬件和軟件兩部分。所以尤其考慮到它們運行的穩定性，就要進行測試。比如說SDRAM讀寫、以太網以及ATM網的切換等功能，通過這些測試最終確定設計方案是否可行。
3.1 SDRAM的讀寫
SDRAM是整個系統的外部存儲器，它要經手所有數據的存儲，并在讀寫之后才可以顯示，所以對SDRAM讀寫功能的測試是最為重要的環節，它的讀寫穩定關系到了以太網和ATM網的數據調試。
SDRAM讀寫測試時第一步要用Verilog來編寫測試程序，這樣做的目的就是為了把程序載入到FPGA芯片當中，隨后就可以通過系統內部的邏輯分析器進行SDRAM數據的動態觀察，看其是否與外部寫入的數據相一致。本文中的測試要連續寫入數據才能進行SDRAM讀寫數據的波形對比。此時要保證數據的輸出是連續的，例如從數字0到65536的連續數據輸出，只有這樣才能驗證SDRAM控制器的性能是否已經達到要求。
3.2 以太網和ATM的測試
要對兩種網絡類型進行測試，就要首先測試8080接口協議，8080接口數據采集的顯示結果能反映出兩種網絡類型的性能。通過STM32單片機和C語言來編寫測試程序并向SDRAM寫入數據。對于CRT顯示器來說，最好選擇VGA接口連接，因為它比LVDS接口的顯示終端信號更加穩定。所以在整體電路設計時應該再為終端設備增添相應的電阻網絡通道，將VGA信號轉換為LVDS，這樣CRT顯示器就可以同步顯示教師機的內容了，同時也能驗證STM32單片機中數據運行的正確性。
3.3 顯示平臺測試
在數字語言教學系統的終端顯示平臺上運行Windows系統，如果系統界面在屏幕上顯示正常，且在具體操作中不會出現界面的晃動和延遲，這就表示系統工作處于穩定狀態，基本滿足了整個系統設計的要求。
4 結語
本文中所設計的數字語言教學系統終端顯示平臺結合了LVDS發送技術、FPGA編程技術、終端平臺同步顯示技術、STM32單片機控制技術和SDRAM外部存儲技術。在這些技術功能的輔助下，高校的語言教學變得更加豐富、個性化、多元化。同時，這種開放性的教學環境也符合當今我國對培養學生綜合素質能力、提高學生學習自主能動性的教學要求，可以說，數字語言教學系統是科技與人文思想理念共同進步的標志。
參考文獻：
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數字語言范文3
關鍵詞：數字語言實驗室；使用效率；轉變思想
隨著信息時代的到來,以計算機和網絡為核心的信息技術廣泛應用于社會的各個領域之中。近年來，數字語言實驗室在大學外語教學中得到更加廣泛的應用，沈陽航空航天大學自2005年以來，淘汰了原有的模擬語音系統，全部更換為數字語言學習系統，傳統的語音室升級為了數字語言實驗室。語音設備的不斷完善，使得學生的外語聽說能力有了更大的提高，但從我多年的工作經驗卻發現，數字語言實驗室的使用仍存在著一些問題，尤其體現在使用效率不高上。本文從個人經驗出發，對目前存在的問題進行剖析，并提出一些解決策略，供廣大同行參考。
近幾年，數字語言實驗室的發展很快，種類功能多樣，諸如此類已有多篇文章對此進行過較詳細的介紹，本文不再贅述。利用計算機網絡等多媒體技術進行外語教學有著諸多的優勢，它可以圖文聲像并茂，多角度調動學生的情緒，能夠更直觀、更具有針對性的進行個性化教學，龐大的信息量和多種教學資源是普通書本無法比擬的，并且可以大大提高學生自主學習的能力，所以利用數字語言實驗室進行更多的外語教學活動是發展的必然趨勢。但發展的過程中必然會出現各種問題，如何更好地解決問題，決定了其發展的速度乃至方向。目前普遍存在的現象是，語言實驗室內的課程安排的非常滿，有更多的外語教師喜歡利用多媒體等手段來進行授課，從表面來看，實驗室的利用率非常高，但實際上，絕大多數老師上課，只是用到了其最基本的功能，就是單純的播放一些音視頻資料，學生在下面筆答或是回答老師的問題，這些只是用到了以前模擬語音室的功能，目前的數字語言學習系統已經較早年有了很大改進，其功能已經逐步完善，如此使用將不能使語言學習系統發揮應有的功效｡造成這一現象的一方面原因是老師思想上沒有對新功能有更深刻的認識，對新功能并不是十分了解，缺乏對新功能的探索精神，還有很多外語教師對計算機的操作不夠熟練，略顯復雜的功能和操作就很少使用，對自己的計算機操作沒有信心，可見加強對外語教師計算機操作水平的培訓非常重要。
應對以上在實際教學中出現的問題，首先要讓外語教師在思想上先有所轉變。“為了有效地實現教學目標，教師要能針對具體的教學要求選擇恰當的教學模式。教師要熟悉和掌握多種教學模式，并有充分的心理準備，隨著教學條件的變化靈活的調整教學模式”［1］。在實驗室軟硬件功能不斷完善的大好形勢下，外語教師應充分發揚探索精神，努力專研。實驗室管理人員要先于授課老師熟練掌握教學系統的各種功能，并有計劃的對外語教師進行實驗室相關操作的培訓，使之在心理上接受并認可新功能，這樣才能在教學中更高效地發揮作用。其次要在教學的方法和內容上有所創新，充分做到因材施教，針對不同專業不同水平的學生要采取不同的教學方法，采用一切手段激發學生的興趣，使學生能夠更多的參與到課堂教學中來。授課教師最好能夠根據自己學生的特點選取最適合本班學生的語音材料，不要拘泥于傳統的教學模式，可以利用互聯網資源，大膽選取適合的音視頻材料，對學生進行個性化的教學。更鼓勵有能力的教師，在熟練掌握實驗室的使用和操作之余，掌握一些教學軟件的開發，將自身的成功經驗以及良好的教學資源整合，開發屬于自己的課堂教學內容，并可以此作為課題進行研究。此外，強化數字語言實驗室管理隊伍的建設也非常重要，提高相關人員的業務技能和水平，加強對他們計算機和網絡知識的學習與培訓，加強實驗室的維護與管理，加大對實驗室的投入，這樣才能更好地保障語言實驗室教學的順利進行。
更多的利用數字語言實驗室進行外語教學是發展的趨勢，它在外語教學中的地位與作用會隨時間的推移愈發重要起來，實踐證明綜合利用多媒體、網絡等功能，可以有效提高學生的聽說能力和實際語言運用能力。因此，充分合理的利用數字語言實驗室，可以有效提高外語教學的效率。
數字語言范文4
關鍵詞：數字攝影；藝術；語言；特征
一、引言
任何一種藝術都有其獨特的表現形式與手段而構成藝術語言，都有其特定的藝術手法來傳達藝術語言，從而表現出自身所特有的藝術特征與審美內涵，這種藝術所獨有的表現形式就是藝術語言。毫無疑問，攝影是人類現代視覺藝術語言的重要組成內容。攝影藝術可以把時空中的一些精彩瞬間定格起來，讓其以畫面的形式再現，是有紀實性的藝術門類。攝影藝術語言就是攝影創作者借助攝影的形式來表達思想和觀念的形式，攝影照片或者畫面中的所有視覺元素以及構成形式，如創作者的思想情感等，均可以看作是攝影藝術語言的具體表現。數字技術的發展與完善，以及圖像處理軟件的升級，使攝影藝術語言的表現更為突出。數字攝影圖像像素的本質屬性及其虛擬特性，使攝影藝術達到了新的高度，數字攝影的可操作性和可編輯性使得攝影在數字技術以及新的環境下表現出新的藝術語言特征。
二、攝影藝術語言的構成
語言作為溝通與交流的符號，有著一套約定俗成的符號標準、符號意義以及表達方式。攝影藝術也是如此，攝影藝術語言通過特定的符號顯示出意義，攝影視覺藝術語言其實就是藝術視覺符號。脫離了符號的語言，其實沒有任何的內涵與意義。攝影藝術語言表達觀念、傳達意義以及抒感，其實都是通過符號學的體系來實現的。攝影藝術語言的表現，主要是借助攝影的方式來傳遞思想、表達觀念，攝影圖像中的所有視覺元素以及構成規則，包括攝影創作者內心的感受與主觀情感等共同構成了攝影藝術的語言。光線是攝影藝術最為重要的基本語言構成，攝影本身依賴于光線而存在，沒有光線，攝影本身便也失去了意義。攝影藝術的呈現需要借助光線，不同的光線下所拍攝的畫面在視覺效果上也存在很大的差別。通常攝影藝術語言下的光線可以分為自然光線與人造光線，攝影創作者可以根據自己的需要對光線進行選擇，光線作為一種充滿靈性的攝影藝術語言，塑造了不同的攝影藝術效果，承載著不同攝影畫面與圖像的意義。不同的鏡頭形式也會塑造不同的攝影藝術語言，如仰拍、俯拍以及平拍等不同的拍攝方式，攝影畫面所呈現出的效果則不盡相同。攝影畫面的基本構成要素主要有點、線、面三種類型，攝影畫面其實就是點、線、面三種要素不同形式的組合。
三、數字攝影藝術語言的特征
（一）數字攝影藝術語言的視覺藝術特征
數字攝影是在數字技術與科學技術的基礎之上產生的，新的環境賦予了數字攝影藝術語言以新的特征。傳統攝影藝術語言與新的數字攝影藝術語言的碰撞產生了新的攝影藝術語言體系。新的數字攝影藝術語言表現為表象的科學語言與深層的藝術語言，其主要具有如下特點：首先，數字攝影藝術語言元素具有不可分割性，即數字攝影藝術語言不能像其他文字語言一樣單獨存在，而是與攝影藝術整體想象緊密結合，共同呈現出視覺效果。其次，攝影藝術語言具有主客體的依附性。攝影藝術語言是由線條與色彩構成的，但不僅僅是簡單的線條與色彩，它不能脫離現實客觀事物而存在，是對客觀事物的藝術呈現，是紀實的、系統的、個別的、依附于客觀事物而存在的。再次，攝影藝術語言具有傳播共同性，不受時空的限制，不同的地域和種族均可以享受攝影藝術語言帶來的視覺盛宴。
（二）數字攝影藝術語言的審美特征
數字攝影藝術語言與觀念、思想情感的表達息息相關，觀念與思想情感的表達需要借助攝影藝術語言。而任何藝術對于美的追求，都是通過對觀念與思想情感的追求而實現的，所以攝影藝術語言具有較強的審美特征。首先，數字攝影體現了數字化的技術之美。數字攝影藝術作品所呈現出來的視覺藝術語言均是數字化的，數字化攝影技術為圖像的精致呈現、宏觀效果、微觀效果處理提供了技術支撐，圖像變形組接的隨意性、色彩處理的豐富性等，無不體現了數字攝影藝術語言的審美特征。其次，數字攝影圖像創意化。數字技術使圖像的構造與創意構思變得靈活多變，數字攝影藝術語言與圖像的組合均是攝影藝術語言創意的表現。再次，數字攝影藝術語言與平面設計的結合，塑造了完美的視覺傳達。最后，數字攝影圖像后期制作手段豐富，充分地利用了數字攝影藝術語言，體現了畫面與圖像的美學魅力與審美內涵。此外，數字攝影藝術語言的特征還表現在其表現形式的多元化方面。在攝影作品拍攝前、拍攝過程中以及拍攝圖像的后期處理等方面，攝影創作者均可以根據自己的意愿進行創作，并且拍攝前的預想與后期處理相互照應，尤其是數字化技術為圖像的后期處理提供了豐富的手段與方法，圖像的后期處理已經成為攝影藝術語言表現的重要形式。另外，數字攝影藝術語言還可以與繪畫藝術、裝置造景等藝術完美融合，能夠極大地豐富攝影數字藝術語言的表現形式，呈現出完美的視覺藝術效果。
四、結語
數字攝影藝術是傳統攝影藝術在數字化技術發展背景下的升華，新的時代賦予了數字攝影藝術以新的藝術語言特征。在視覺呈現、審美特征以及攝影藝術語言的表現形式等方面都實現了對傳統藝術語言的革新與升華，豐富了攝影藝術的情感，充實了攝影藝術的內容，升華了攝影藝術的審美內涵，在數字技術不斷發展的浪潮下，數字攝影藝術也必將不斷走向新的巔峰。
參考文獻：
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數字語言范文5
關鍵詞：語言符號；任意性，數字；文化差異
自從索緒爾的《普通語言學教程》在中國出版以后，國內掀起了研究索緒爾語言理論的熱潮，特別是他的語言符號任意性理論更是激起了語言學界內部激烈的討論。各種論文和著作紛紛發表或者出版來論述語言符號的任意性理論的真正含義，褒貶不一，但都有各家之言。本文試將普通語言的任意性和個別語言的約定性及傳統性統一起來，結合索緒爾在他的論述中多次談到約定俗成、集體習慣和傳統，從一般意義上對中西方關于數字的文化差異來進一步論證語言符號之間的任意性。
一、任意性是“能指和所指”在特定語言系統中的聯結
索緒爾認為：“能指和所指的聯系是任意的，或者，因為我們所說的符號是能指和所指聯結所產生的整體。我們可以更簡單地說：語言符號是任意的?！彼€指出，“語言間的差別和不同語言的存在就是證明：比如‘?！@個所指的能指在國界的一邊是b-ǒ-f,另一邊卻是o-k-s?！比欢皬男睦矸矫婵?，思想離開了詞的表達，只是一團沒有定型的、模糊不清的渾然之物。哲學家和語言學家一致承認，沒有符號的幫助，我們就沒法清楚地、堅實地區分兩個概念。思想本身就像一團星云，其中沒有必然的界限。預先確定的觀念是沒有的，在語言出現之前，一切都是模糊不清的?！Z言對于思想所起的作用不是為了表達觀念而創造一種物質的聲音手段，而是作為思想和聲音的媒介，是他們的結合必然導致各單位之間彼此劃清界限?！睆倪@里我們可以看出，索緒爾所謂“先于語言的思想”，即使是存在的，也是模糊不清的渾然之物，因此只有當它在具體的語言中以“所指”的身份與“能指”相結合的時候，才從渾然之物變成界限相對清晰的概念。而在不同的語言里“能指”與“所指”結合的時候，都會體現出不同的特點。所以確切的說，語言符號的任意性并非一般的指“能指”和“所指”的任意結合，而是不同的民族語言運用不同的能指劃分出不同的所指。換言之，索緒爾提出的語言符號的任意性實質上是要突出自然語言不同于邏輯思維的地方，要突出語義的民族性。
二、數字文化中所體現的語言符號的任意性
數字是人類最早認識和使用的詞類之一，而數字也是一種語言，他與人們的生產和生活也有密切的關系。在語言中，不同的數字也有不同的文化意義內涵，而有的事物也可以用特定的數字加以指代說明。從這些數字詞語的特征和文化差異的背后，我們可以發現其中所折射的各種文化的歷史特點、不同地區的風俗習慣、不同民族的心理特點等。在英漢兩種語言中，數字詞語使用的范圍、方式與含義各有其獨到之處。例如在中國文化中，數字尤其具有神秘色彩。我們通過對兩種語言的數字詞語進行對比，不僅可以發現他們背后的民族文化差異，我們還可以上升到理論的高度，把這些差異歸結為語言符號最初的任意性特點上。也就是說，數字在文化的意義上從一開始是沒有什么理據性的，它代表什么樣的文化含義是在不同民族的的發展當中由當地的人們根據自己的文化特點逐漸賦予的特有的含義。從這一點上講，數字的文化含義和其他的語言符號一樣是具有任意性的。
數字本無好壞、褒貶吉兇意義之分。但在不同的語言和文化當中，人們卻寄予了不同的內涵和色彩。在中西方都有關于數字的禁忌，在漢民族的文化中，人們講究對稱，注重成雙，喜好吉祥，總是小心刻意避諱因語言似同或構字相關而引起的不詳意義的聯想。比如數字“4”因其諧音“死”而成為人們敬而遠之的數字。人們在選擇電話號碼或者車牌號時，都不愿意有“4”。然而西方有的民族卻對“four”極為崇拜，認為“four”是公平、正義、力量的象征。早期的基督教象征主義者則認為“four”代表福音傳教士，象征著統一、堅韌和穩定。英語中“the four corners”就是“十字路口”的意思，“the four corners of the death”是“天涯海角”的意思。
再比如數字“13”，對西方人來講象征著“倒霉，災難”。據說在人類的蒙昧時期，他們用十指加上兩只腳也只能數到12，凡是超過12的數目就感覺神秘莫測。后來他們發現12可以均勻的被分成兩份、三份或四份，而13卻無法均勻分開。因此他們就認為13是很不吉利的數字。另外在圣經中，亞當讓夏娃吃禁果是在13日星期五，耶穌和弟子共進最后的晚餐時猶大坐在第13個位置上，耶穌被釘在十字架也是13日，古代通往斷頭臺的臺階也是13級，給儈子手的賞錢也是13個銀幣，所以數字“13”就成了禁忌數字。西方人避諱這一數字的場合很多，如他們就餐時一桌從不坐13個人，不上13道菜；門牌、樓層、火車、飛機等均無編號13；醫院也不設13病房和病床；13號也是很多西方人所憎惡的日子，就好似中國的“黑煞日，諸事不宜”一樣。而“13”對中國人來說卻沒有如此多的忌諱，相反可以引發人們好的聯想，如兩千年來主宰中國思想文化的儒家經典俗稱“十三經”；明代帝陵稱為“十三陵”；清代有京腔“十三絕”。數字的禁忌雖然帶有某種迷信的色彩，但因其根深蒂固的隱含于不同的民族文化當中，也是應當值得引起我們的注意的。
漢英數字文化源遠流長，從古代到現代，人們對數字的認識和使用無不反映著民族文化內部所隱藏的文化心理和風俗習慣，漢民族在思維方式上講究“天人合一”、“道法自然”，溶于自然中去認識自然。對自然的認識顯得豐富而親切，并且因感受方式、認知方式的直觀，在語言中體現出只求“意合”而不重“形式”的特點，大大擺脫了語言的束縛，使語言表達具有很深的內涵思想。因而漢語數字的表現方法顯得琳瑯滿目，異彩紛呈。西方人講究個體獨立，認為人要生存必須征服自然，所以他們重形式、重分析、重理性抽象，而數字符號則成為他們進行抽象思維的工具，他們在運用數字時力求精確嚴謹，將注意力更多放在“形合”上。這在某種程度上會限制對數字詞語聯想意義的發揮。由此可見，正是由于中西方文化的性質，雙方的思維方式和文化心理的不同，所以才導致了漢英數字代表的思想內涵、感彩和修辭效果等的不同。
三、小結
“事實上，一個社會所接受的任何表達手段，原則上都是以集體習慣，或者同樣可以說，是以約定俗成為基礎的。”數字的文化含義也是同樣如此。“一個是使選擇得以自由的任意的約定俗成;另一個是使選擇成為固定的時間。因為符號是任意的,所以它除了傳統的規律之外不知道有別的規律;因為它是建立在傳統的基礎上的,所以它可能是任意的?！比祟愐呀涍M入“數字化”時代，對數字語言文化的研究，也許更具有深遠的意義和價值，我們也能從中發現隱藏在數字背后的更多的內涵和文化寓意，從而更好地認識語言符號的任意性特點。（作者單位：山東外事翻譯職業學院）
參考文獻：
數字語言范文6
媒體的核心價值體現在內容及其傳播上?！洞蟊娙請蟆纷鳛槲覈B續出版時間最長的黨報，自1939年1月1日創刊以來，已經連續出版了70多年。在1996年實現電子報之前，有近60年的歷史紙質報刊沒有數字化，而且早期的珍貴版本也因為紙張老化嚴重，只能封存在檔案室，無法公開檢索，也妨礙了山東省相關歷史專題資料的深入挖掘工作。而歷史報刊數字化技術則可以在充分保護歷史資料的前提下，將歷史報刊原始風貌、文章和圖片通過計算機和網絡展現在屏幕上，為想了解新聞歷史的讀者帶來便利；另外，通過數據挖掘，還可以整理出更有價值的新聞專題資料。
2011年，大眾報業集團確立了“《大眾日報》歷史報數字化項目”，并成立了專門的項目組具體負責實施，圍繞集團歷史報刊數字化的相關問題進行了一系列調研。本文對歷史報刊數字化的最新技術進行了研究和探討，主要內容包括紙質報刊及膠片掃描、OCR識別和校對、元數據抽取與標引、PDF構建技術等方面。
歷史報刊數字化流程概述
歷史報刊數字化技術與最近十多年普通的報刊數字化技術不盡相同。自從報業實現數字化工作流程以來，報紙的采編發排都采用計算機技術，其信息已經實現了數字化，而歷史報刊由于早期使用鉛字印刷或者石印、油印等，沒有對應的數字信息，因此需要通過相應的技術手段將紙質信息數字化提取到計算機當中。
歷史報刊特別是早期報紙是歷史文檔的重要資料，雖然人們對報紙的格式十分熟悉和認可，但從數字化處理的角度來看，報紙的格式是相當復雜的：文章長短不一，早期報紙有豎排版面、繁體字等，字體也不是當代的標準化字庫里的字體，有照片圖表，長篇的文字分布在不同的版面或頁面中。另外，早期報紙的印刷質量和紙張質量不是很好，隨著時間推移，有的字體可能會模糊，紙質會變得非常脆、易碎，難于處理，還有一些報紙只能在縮微膠片上找到。所有這些因素都使歷史報刊的數字化面臨很多困難，需要進行一些特殊處理。
目前，歷史報刊數字化有比較標準的制作流程和技術工藝，不同的廠商可能會有自己的特點，不過制作流程一般會包括以下幾個步驟：
1.報刊的清點。按照日期、版面清點數量，確認其完整性、可識別性、可掃描性。由于報刊一般都有一定的發行量，不止一個復本，應盡可能尋找最佳的一份，如果現實中找不到可用的報刊實體，可以用縮微膠片替代。
2.掃描和修圖。利用大幅面掃描儀掃描紙質報刊，用膠片掃描儀掃描縮微膠片。對掃描得到的TIF圖片進行修正，去除污漬、裂紋等。
3.OCR文字識別與校對。OCR（光學字符識別）是一種通過計算機自動識別圖片上文字的技術，標準印刷漢字的OCR識別正確率可達到99%以上。由于早期報刊印刷技術簡單和保存環境的原因，識別率可能稍低一些，需要進行多次校對以保證最終的質量。校對包括人工校對和智能化自動校對。
4.版面分析和劃分。將修正后的版面掃描圖片按照主題文章進行區域劃分和標識。
5.制作版式文件。根據步驟2、3、4得到的信息制作可檢索的數字版式文件，比如PDF等。
6.數字數據驗收。對上述步驟得到的文字、圖片、版式文件等數字數據進行再檢驗，以確保完整性和正確性。
7.數據入庫。文字入全文數據庫，圖片入圖片數據庫，版式文件入版面數據庫，三種數據庫是相關聯的，可以聯合檢索。
8.建立雙平臺檢索系統。一般采用B/S架構，用戶通過瀏覽器即可檢索上述三種數據庫。
經過上述步驟的處理加工后，最終的產品是一個完整的系統，其中包括：包含全部報刊文字和元數據的全文數據庫、包含報紙照片和版面掃描圖片的圖片、可檢索的PDF版式文件、基于B/S架構的雙平臺檢索系統等。此外，為了支持高質量的再印刷，也包括修正后的版面掃描TIF圖片。
歷史報刊數字化關鍵技術研究
歷史報刊數字化的關鍵技術包括：
1.圖像獲?。褐饕ㄟ^掃描，包括紙質掃描和膠片掃描等。
2.OCR文字識別與校對、版面分析和劃分等：將修正后的版面掃描圖片按照主題文章進行區域劃分，目前有自動識別主題文章區域的技術。
3.元數據抽取和分類標引：文章的元數據抽取包括對文章主題、副題、引題、作者、來源、關鍵詞、摘要、引文、外部特征等信息的自動識別和自動抽??；分標引類是按照國家新聞標準分類法對文章進行分類標識。
4.全文數據庫和圖片數據庫：全文數據庫是實現全文檢索的數據庫系統，為按關鍵字檢索整篇文章帶來很大便利；圖片數據庫一般按照文件存儲、按照標引檢索。
5.數字版式文件的制作、檢索技術：制作數字化版式文件是為了能夠展現歷史報刊的原始風貌，使讀者能直觀地感受到是在閱讀一份早期的報刊，更具有視覺震撼力。目前報刊的數字版式文件一般采用Adobe的PDF格式，根據掃描圖像制作成可檢索PDF一般采用雙層和重構技術。
下面進行更詳細的闡述。
1.掃描技術
掃描是歷史報刊數字化制作流程中的關鍵，因為后續工作完全基于掃描后得到的TIF圖片，其掃描質量、分辨率的選擇、所使用的設備和參數設定都對后期制作有重要影響。特別是分辨率的選擇，需要考慮到當代印刷術和近代的印刷術，當代彩色報刊的印刷一般要求彩色圖片在200～300dpi即可，既不宜過低也不宜過高，而近代的印刷主要是以鉛印、油印等為主，歷史報刊的掃描精度一般采用300～600dpi，其目的是為了保存更多的細節，更具參考和研究價值。掃描精度越高，所得到掃描圖片的容量也越大，因此，在選擇掃描精度的時候也需要考慮硬件方面的存儲容量。
由于報刊在印刷時是靠細小點陣來顯示圖像，并不是連續的色彩，高精度掃描會掃描出網狀條紋，這種情況可能會降低OCR軟件的處理速度。現在許多掃描儀有去除網紋的功能，可以解決此類問題。對于沒有去除網紋功能的掃描儀，如對圖像要求不高的話，可用降低掃描分辨率的辦法。因此，如果考慮到下一步的文字識別率， 5號以上字體使用300dpi掃描，6號、7號字體使用400～600dpi掃描。綜合考慮上述因素，可以統一使用400dpi左右的掃描精度。
紙質報紙和縮微膠片掃描所使用的設備和參數設定也有所差別，紙質報紙一般使用大幅面的快速掃描設備，而縮微膠片掃描儀在掃描前需要進行預先光學處理，目的是為了達到和紙質掃描相同的分辨率。
OCR技術原理是對光學儀器產生的影像（比如掃描圖片）進行處理，消除一些影響識別的可忽略因素（自動或者手工），將影像進行區域分割，使之成為可以獨立識別的單元，然后從這些影響單元中提取形態特征，再與標準特征庫中的數據進行對比，根據對比的結果決定該單元的識別結果。由于不確定因素較多，比如掃描設備的質量、掃描資料的質量、掃描精度、識別軟件、學習和測試樣本等都會影響到識別的準確率。
文字識別之前的影像預處理是該過程中需要處理問題最多的階段，其中包括影像的正規化、除噪聲、圖像矯正、圖文分析、文字行與字分離等步驟。舉例說明，對于歷史報刊而言，如果其掃描圖片出現傾斜，超出計算機自動識別的誤差范圍，就需要就行圖像旋轉矯正；如果原始報刊本身由于存放時間過長，出現污點裂痕較多，影響到正常文字的識別，那么就需要將掃描圖片上的這些污點裂痕去除、背景化；此外，早期報紙有豎排版，在行、字分離上需要進行特殊處理。
從識別技術的難度角度來看，印刷體識別相對要容易、正確率更高一些，因此對于歷史報刊而言，只要預處理做得比較完善，其自動識別不會產生過多的錯誤。為了保證更高的文字正確率（比如差錯率在萬分之一以下），需要進行校對。校對包括軟件自動校對和人工校對，自動校對是根據自然語言處理技術對識別出的文字語句的正確性進行判斷和標注，然后進行糾錯；人工校對是完全依賴校對員的判斷。OCR的校對一般都是結合自動和人工兩種方式進行反復多遍的排查糾錯。
3.元數據抽取和標引技術
在建立全文數據庫、圖片數據庫和版式文件數據庫之前，需要對文章進行元數據抽取和標引，其目的是從多角度對文章、圖片和版面文件進行標注說明，以完善檢索系統。文章的元數據主要包括題名信息、作者信息、來源信息、關鍵詞信息、摘要信息、引文信息、外部特征信息等。對于報刊而言，題名信息、作者信息、來源信息一般都在版面上明確標出，在OCR識別的版面區域劃分過程中獲得相應的信息；而對于其他元數據，比如關鍵詞信息、摘要信息、引文信息等，因為沒有明確標出，需要從報刊正文中提取，由于歷史報刊數字化需要在短時間內處理海量的報刊文章，依靠人工無法完成，所以必須要進行元數據的自動抽取，需要結合自然語言處理、機器學習等技術。
在文本中抽取元數據標引，可分為全關鍵詞標引和主關鍵詞標引。自動標引過程與人工標引過程相似，其特點是標引速度快，標引的前后一致性好，在隨機存儲介質容量允許、軟件檢索功能具備的情況下，可以實現文摘、甚至全文的無人工標引自動檢索。目前自動標引系統抽出的表述文獻主題的主關鍵詞準確性較差，還不能完全代替人工標引。
4.版式文件制作技術
版式文件是一種具有版權保護、加密、防止非法復制、防止屏幕拷貝、能夠全面展示版面多媒體內容和樣式、并且能夠精確輸出到打印設備的文件格式，目前比較流行的版式文件是Adobe公司的PDF，國內北大方正采用了CEB，另外還有epub等。報刊的版式文件一般采用PDF格式。
制作版式文件是歷史報刊數字化的一項重要工作，其意義有以下幾個方面：（1）首先通過版式文件能夠直觀地展示歷史報刊的外觀，包括版面布局、文字樣式和圖片等。（2）支持版面檢索，在雙平臺檢索平臺通過關鍵字檢索就能找到包含關鍵字的版面。（3）支持再印刷，矢量字體的版式文件能夠進行更大幅面的印刷輸出，不會有字體的變形。（4）標準化的文件格式便于存儲和交換。
目前歷史報刊數字化的PDF版式文件制作有兩種技術：雙層和重構。對于前期歷史報刊而言，因為沒有對應的電子版面文件，所以需要制作雙層或者重構PDF。制作雙層PDF的重點在于掃描圖片處理成合適清晰度的壓縮圖片用于雙層PDF的上層圖片層，并將文本按照原始版面結構重排并與圖片層對應，形成隱藏的下層文字層；重構PDF則是利用圖片和文本數據按照原始版面結構進行整版的圖文混合重排，是單層結構。這兩種PDF的主要區別有以下幾方面：
（1）在PDF文件結構方面：雙層PDF，顧名思義，該PDF邏輯上具有兩層（一層純圖片層、一層純文本層），上層是用于瀏覽的可視圖片層（為了避免文件體積過大，該圖片層一般使用高清掃描圖片的壓縮格式），能夠瀏覽版面掃描原貌；下層是用于文字檢索的隱藏文本層（瀏覽時不可見），文本層中的文字就是版式圖片經OCR識別校正后的文本，它與上層圖片層版式圖片中的文字是一一對應的，一個是圖片化文字、一個是文本化的文字。這樣形成的雙層PDF既可以100%保留原始版面效果，又可以通過下層的文字信息支持選擇、復制、文字檢索等功能。重構PDF，是當代流行的單層圖文混排結構。
（2）在PDF版式重排方面：對于歷史報刊而言，雙層和重構PDF都要進行相應的版面重排，但是雙層PDF僅對其文字層的文字按照原始版面位置進行重排和對應；而重構PDF則要按照當今的圖文混排方式重現原始版面的樣貌，所以制作方面工作量要大一些。對于組版出版數字化之后的近期歷史報刊而言，由于已經存在可印刷的數字PS版面文件和對應的數字矢量字庫，而且這些PS版面文件可以精確地批量生成當今流行的圖文混排的PDF版，不必再進行版面重排，就沒有制作雙層或者重構PDF之說了。
（3）在視覺瀏覽方面：雙層PDF是100%保留掃描版面視覺效果，但受圖片層的精度所限，其中的文字縮至較小時會產生字體變形，而放大到一定程度字體會產生馬賽克模糊；重構PDF中的文字是矢量字體，可對字體進行任意縮放，保持字體邊緣依然光滑，字體色素不會丟失，因此不會變形和模糊。但是，重構PDF中的文字字體可能與原始字體有所差別。特別是早期鉛字或者油印的報刊，由于沒有對應的數字矢量字庫，所以無法100%保留原始效果。但數字化以后的歷史版面，就不存在這個問題。
（4）在用于印刷方面：同視覺瀏覽方面相類似，雙層PDF是100%保留掃描版面視覺效果（原汁原味），但受圖片層的精度所限，不能進行大幅的放大印刷，字體會產生馬賽克模糊。對此可以直接使用修正后的高清TIF掃描圖片進行大幅面的印刷。重構PDF支持任意放大的印刷，字體邊緣光滑清晰，不會產生變形和模糊，印刷質量好于雙層PDF。
（5）在版式文字檢索和定位方面：雙層和重構PDF都支持版面文字檢索和定位，在檢索速度上，雙層的速度慢于重構，因為雙層PDF的文件較大。
（6）在存儲容量方面：重構PDF文件的存儲容量比雙層PDF文件小得多，一般是其1/4至1/6左右。因此重構PDF文件的打開和網絡傳輸都要比雙層PDF快，更適合于網絡瀏覽。
（7）在文字差錯率方面：理論上，歷史報刊數字化的文字差錯率和PDF采用雙層和重構并無關系，差錯率只和OCR識別準確率和人工校正等有關。在這方面，雙層和重構的差別在于：對于雙層PDF來說，即使文字層有錯字，由于其本身是隱藏的（上層是可視圖片），也不會被看見，但會在文本檢索和復制過程中體現出來；對于重構PDF來說，文字如果有錯誤，則直接能看到。出錯率的產生，很大程度上取決于原始掃描圖的修正、文字識別準確率、校改人員的責任心、新聞常識、歷史經驗和承接公司的項目管理經驗等。
（8）在渠道方面：雙層PDF適合在本地電腦和局域網上瀏覽，重構PDF除本地電腦和局域網上之外，也適合在互聯網上、手機、平板電腦、戶外大屏上瀏覽。
（9）在專輯出品方面：這兩種技術都能夠滿足個性化專輯出品的需求。
（10）費用方面：由于重構PDF的制作工作量相對大一些，所以制作重構PDF的費用比雙層PDF高15%～20%左右。
總的來說，實施歷史報刊數字化項目，如果僅從保護、存檔的角度考慮，那么掃描歷史報版面建立圖片數據庫，進而進行文字識別、校正、標引、入庫、建立全文數據庫和檢索網站即可；如果進一步從滿足版式檢索和PDF瀏覽功能考慮，可采用雙層PDF技術；如果考慮未來媒體終端的應用（例如蘋果的iPhone手機、iPad平板電腦）、開發更多的衍生產品，那么可采用重構PDF的技術方案。
總 結
國內從事這一領域的廠商采用不同的解決方案。在選擇解決方案的時候，首先要以保證質量為最基礎的條件，然后再考慮技術方案、價格、知識產權保護、再開發再利用等因素。歷史報刊數字化是一項尊重歷史、保護歷史資料、挖掘資料價值的工程，讓塵封的珍貴報刊通過現代信息技術以一種嶄新的面貌呈現在讀者面前，體現了社會責任和文化創新精神，保護與開發并存，讓歷史報刊重新面對公眾，為了解和研究中國近現代新聞發展歷史提供豐富的信息源泉。
參考文獻：
