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基于Android平台的均衡器算法应用研究

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基于Android平台的均衡器算法应用研究

作者：庄伟达福建工程学院

学位级别：硕士

近年来,国民经济不断发展,人民生活水平逐步提升,在此背景下,为了满足人们对美好生活的追求,智能手机制造技术飞速发展,不断丰富人们日常娱乐活动。目前,在众多娱乐活动中,音乐是其中一项深受众人喜爱的活动,而智能手机对于音乐功能的... 详细信息

近年来,国民经济不断发展,人民生活水平逐步提升,在此背景下,为了满足人们对美好生活的追求,智能手机制造技术飞速发展,不断丰富人们日常娱乐活动。目前,在众多娱乐活动中,音乐是其中一项深受众人喜爱的活动,而智能手机对于音乐功能的支持中,音频均衡器应用较为广泛,它为用户提供改善音色的手段,使音乐更符合用户自身的听感习惯。本文通过深入分析目前智能手机广泛采用的Android系统关于音频均衡器部分的源码,发现其原生Audio Effect框架存在仅能支持16 bit音频数据处理,而对于当前更为流行的32 bit音频缺乏支持。因此,完善该框架对于更高精度音频的支持,可改善用户体验,满足人们对于音乐品质的追求,具有一定的研究价值。本文基于Android系统关于音频均衡器部分原生Audio Effect框架存在的问题,分析了当前音频均衡器的发展以及社会对音频均衡器的需求,提出增加位数转换模块以及采用FFmpeg开源音视频框架进行自定义新的Audio Effect框架的两种解决方案,并分别对两种方案进行分析及开发测试。首先,通过深入分析Android原生Audio Effect框架的处理流程,找到进行位数转换操作的位置,根据数字音频为二进制编码的特点,提出先将输入的32 bit音频数据进行移位操作,保留其更为重要的高位数据,再进行强制位数转换,将输入音频数据转换为16 bit音频数据方法,有资料显示,此种转换方式可将数据转换中造成的失真控制在0.00076%左右,通过试验测试,此开发方案可成功使Android系统音频均衡器支持32 bit音源的处理。其次,由于自定义新的Audio Effect框架需要移植音频均衡器算法,本文采用目前较为优秀的FFmpeg开源音视频框架中的音频均衡算法,通过深入分析FFmpeg中的音频均衡器算法,最终选用其高阶音频参数多波段均衡器算法的巴特沃斯部分,并对该算法进行详细分析,验证其正确性,确保开发工作的有效。最后,针对FFmpeg在Android平台的应用方案,确定应用层以及底层移植两种方案。其中,应用层根据JNI开发技术,采用FFmpeg命令行的实现方式,极大地缩短了开发难度及周期,而对于底层移植方案,通过深入分析Android原生Audio Effect框架中包含的音频均衡器算法源码特点,根据其特点移植高阶音频参数多波段均衡器算法,为后期自定义新的Audio Effect框架奠定基础。

关键词： Audio Effect框架 FFmpeg 音频均衡器应用层开发底层开发

差异超速离心法对不同种属间充质干细胞外泌体分离的可靠性研究

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中国临床解剖学杂志 2022年第3期40卷 292-296页

作者：赵仁礼赖国华吴家昌吴铭杰庄伟达欧阳钧桑宏勋南方医科大学深圳医院骨科深圳518100 南方医科大学第三临床医学院广州510630 南方医科大学基础医学院人体解剖学教研室广东省医学生物力学重点实验室广州510515

目的分离培养大鼠及小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),通过差异超速离心法分离纯化外泌体并鉴定其形态及生物学性质,分析此方法对外泌体分离的可靠性。方法将培养3-5代的骨髓间充质干细胞进行成骨、成脂、成软骨诱导分化并进行染色,同时鉴... 详细信息

目的分离培养大鼠及小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),通过差异超速离心法分离纯化外泌体并鉴定其形态及生物学性质,分析此方法对外泌体分离的可靠性。方法将培养3-5代的骨髓间充质干细胞进行成骨、成脂、成软骨诱导分化并进行染色,同时鉴定细胞表面标志物;通过透射电镜、纳米颗粒示踪分析及Western Blot鉴定分离纯化的外泌体。结果通过对成骨、成脂、成软骨分化后染色,大鼠及小鼠BMSCs具备干细胞特有的多向分化潜能。流式检测结果显示大鼠和小鼠BMSCs表达干细胞标志性表面抗原;透射电镜下,小鼠及大鼠BMSCs外泌体呈典型双层膜的杯托结构;平均粒径大小为107 nm和152 nm;Western Blot结果显示其表达外泌体标志性蛋白。结论我们能成功分离培养大鼠及小鼠的骨髓间充质干细胞;同时,差异超速离心法能够可靠地分离纯化出大鼠及小鼠骨髓间充质干细胞来源的外泌体。

关键词：骨髓间充质干细胞外泌体差异超速离心法

颈椎前路Hybrid手术治疗双或多节段颈椎病的临床疗效观察

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中国临床新医学 2023年第3期16卷 207-212页

作者：吴家昌方国芳赖国华庄伟达李修往王洪桑宏勋南方医科大学深圳医院骨科中心深圳518000 南方医科大学深圳临床医学院深圳518000

目的观察颈椎前路Hybrid手术治疗双或多节段颈椎病的中短期临床疗效。方法回顾性分析该院自2017年1月至2021年12月收治的采用Hybrid手术方式治疗的13例颈椎病患者的临床资料。采用疼痛视觉模拟量表(VAS)评分、日本整形外科协会(JOA)评... 详细信息

目的观察颈椎前路Hybrid手术治疗双或多节段颈椎病的中短期临床疗效。方法回顾性分析该院自2017年1月至2021年12月收治的采用Hybrid手术方式治疗的13例颈椎病患者的临床资料。采用疼痛视觉模拟量表(VAS)评分、日本整形外科协会(JOA)评分评价临床疗效;采用颈椎X线片及CT扫描三维重建等资料评估置换手术节段活动度、颈椎整体活动度、颈椎间盘假体位置、内固定融合率、异位骨化等影像学指标。结果13例患者均获随访,随访时间8~45个月,平均14.6个月。术后置换节段活动度(9.12±1.86)°与术前(9.21±1.76)°比较差异无统计学意义(P>0.05),颈椎整体活动度(39.67±5.57)°较术前(52.12±6.43)°显著减小(P<0.05)。术后1个月随访,VAS评分[(1.37±0.78)分]较术前[(4.85±1.25)分]显著改善(P<0.05)。术后3个月随访,JOA评分[(15.32±1.92)分]较术前[(11.36±2.11)分]显著改善(P<0.05)。术后6个月,所有患者固定节段全部融合,随访期间未见内置物松动和下沉,人工椎间盘位置良好,无异位骨化发生。术后发生近端邻椎病1例。结论颈椎前路Hybrid手术治疗双或多节段颈椎病能明显改善患者临床症状,减少融合节段,保留颈椎活动度。该术式具有较好的临床疗效和一定的技术优势。

关键词：颈椎前路手术颈椎人工间盘置换术 Hybrid手术颈椎病

直接前入路和后外侧保留梨状肌入路全髋关节置换术的疗效对比

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北京大学学报（医学版） 2017年第2期49卷 214-220页

作者：徐杰庄伟达李新炜俞国雨林院罗奋棋肖毓华福建省立医院骨科福州350001 威海卫人民医院骨科山东威海264200

目的:前瞻性比较直接前入路(direct anterior approach,DAA)和后外侧保留梨状肌入路(posterolateral piriformis-sparing approach,Mis-PLA)全髋关节置换的临床疗效。方法:选自福建省立医院骨科2015年3月至2016年2月收入院需行全髋关节置换术的患者,随机分为DAA和Mis-PLA两组。DAA组(43例45髋):男27例27髋,女16例18髋,平均年龄(57.4±7.3)岁,术前Harris评分(41.4±8.7)分,体重指数(body mass index,BMI)为(24.3±2.2)kg/m2;Mis-PLA组(39例42髋):男25例26髋,女14例16髋,平均年龄(59.2±7.3)岁,术前Harris评分(39.6±8.4)分,BMI(24.7±2.5)kg/m2。分别对两组的切口长度、手术时间、术中出血量、术后Harris评分、关节功能恢复进行对比评估。结果:(1)两组患者手术切口均Ⅰ/甲级愈合。手术切口长度:DAA组(9.2±0.7)cm,Mis-PLA组(9.5±0.6)cm,两者间差异无统计学意义(P=0.053);手术时间:DAA组(74.3±10.1)min,Mis-PLA组(37.5±4.3)min,两者间差异有统计学意义(P<0.01);出血量:DAA组(229.6±79.2)m L,Mis-PLA组(215.7±56.0)m L,两者之间差异无统计学意义(P=0.366)。(2)随访时间6~12个月,术后6周Harris评分:DAA组(85.5±4.1)分,Mis-PLA组(79.0±4.4)分,两组间差异有统计学意义(P<0.01)。术后6个月Harris评分,DAA组(94.3±2.7)分,Mis-PLA组(95.2±1.9)分,两组间差异无统计学意义(P=0.125)。术后6周髋关节功能评估,DAA组和Mis-PLA组在直线步行速度上差异没有统计学意义(P=0.298),Mis-PLA组上、下楼梯速度优于DAA组(P=0.047);在转弯速度、坐下、穿袜时,DAA组优于Mis-PLA组(P<0.01,P=0.016,P<0.01)。结论:直接前入路和后外侧保留梨状肌入路的微创全髋关节置换术都能获得满意的临床疗效,后外侧入路的优势在于手术时间短、学习曲线短,直接前入路的主要优势在于术后早期没有体位限制的要求及髋关节功能恢复的更快。

关键词：关节成形术,置换,髋直接前入路微创外科手术后外侧保留梨状肌入路

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基于安卓系统的均衡器算法的仿真及应用

福建工程学院学报 2020年第6期18卷 583-586页

作者：林金阳庄伟达福建工程学院微电子技术研究中心福建福州350118

针对安卓系统原生Audio Effect框架不支持32 bit音频的问题,提出了采用FFmpeg开源音视频框架自定义新的Audio Effect框架。选用高阶音频参数多波段均衡器算法的巴特沃斯部分作为滤波,对该算法进行分析、验证和应用测试。仿真和测试结果... 详细信息

针对安卓系统原生Audio Effect框架不支持32 bit音频的问题,提出了采用FFmpeg开源音视频框架自定义新的Audio Effect框架。选用高阶音频参数多波段均衡器算法的巴特沃斯部分作为滤波,对该算法进行分析、验证和应用测试。仿真和测试结果显示,该方法可以提高均衡准确性,达到设计要求。

关键词：安卓 Audio Effect框架 FFmpeg音频均衡器应用层开发

3D打印人工椎体在脊柱肿瘤手术中的设计及初步应用

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中华创伤骨科杂志 2020年第10期22卷 855-861页

作者：吴家昌李修往方国芳庄伟达周震全崔文岗林云志裴国献桑宏勋南方医科大学深圳医院骨科中心 518110 南方科技大学医院深圳518055

目的探讨数字化骨科技术在脊柱肿瘤手术设计中的指导意义以及3D打印人工椎体临床初步应用效果。方法回顾性分析2018年6月至2019年6月南方医科大学深圳医院骨科中心将3D打印人工椎体植入2例脊柱肿瘤患者的临床资料。男,32岁,颈椎神经鞘瘤... 详细信息

目的探讨数字化骨科技术在脊柱肿瘤手术设计中的指导意义以及3D打印人工椎体临床初步应用效果。方法回顾性分析2018年6月至2019年6月南方医科大学深圳医院骨科中心将3D打印人工椎体植入2例脊柱肿瘤患者的临床资料。男,32岁,颈椎神经鞘瘤;女,27岁,腰椎骨巨细胞瘤。通过Mimics软件三维重建肿瘤及周围解剖关系,规划手术设计,模拟截骨范围,3D打印疾病模型及手术导板,并个体化设计相匹配的金属人工椎体,包括钛合金椎体直径、孔隙率及重建固定方式。按照术前计划完成病灶切除和假体植入脊柱完成重建。术后定期观察患者颈或腰椎活动功能、肿瘤复发情况及脊柱重建稳定性。结果2例患者均顺利按计划完成手术,分别获得21、13个月随访,术后影像学资料显示3D打印人工椎体与周围椎体匹配良好,重建稳定未见松动及周围骨溶解,肿瘤切除完整未复发,颈、腰椎活动良好。结论数字化骨科技术在脊柱肿瘤治疗中可给予精准化指导,3D打印金属人工椎体设计需结合局部生理解剖个性化设计,其临床应用为脊柱肿瘤切除和脊柱重建提供了一种新方案。

关键词：脊柱肿瘤假体设计 3D打印技术人工椎体

计算机导航系统辅助置入空心螺钉内固定术治疗股骨颈骨折

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中国临床解剖学杂志 2021年第4期39卷 454-459页

作者：吴铭杰庄伟达郑杰李修往陈敏樊晓海吴家昌桑宏勋南方医院大学深圳医院骨科中心广东深圳518101

目的探讨计算机导航系统辅助置入空心螺钉内固定术治疗股骨颈骨折的安全性及疗效。方法选取本院2017年1月至2020年7月采用空心螺钉内固定术治疗股骨颈骨折患者59例,根据是否用计算机手术导航系统分为导航组29例,非导航组30例,比较两组... 详细信息

目的探讨计算机导航系统辅助置入空心螺钉内固定术治疗股骨颈骨折的安全性及疗效。方法选取本院2017年1月至2020年7月采用空心螺钉内固定术治疗股骨颈骨折患者59例,根据是否用计算机手术导航系统分为导航组29例,非导航组30例,比较两组术中出血量、透视次数、钻孔次数、总手术时间、术中人员流动情况及术后患者正侧位X线片任意2枚螺钉的夹角、2枚最远距离的螺钉在股骨颈的离散程度等指标。结果导航组术中出血量、透视次数、导针钻孔次数、总手术时间及手术相关人员出入人次均少于非导航组,差异均有统计学意义(P<0.05),患者术后正侧位X线片任意2枚螺钉的夹角及2枚最远距离螺钉在股骨颈的离散程度优于非导航组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论计算机导航系统辅助置入空心螺钉内固定术治疗股骨颈骨折安全精准,值得推广实践。

关键词：股骨颈骨折计算机辅助骨折内固定导航系统

Android原生Audio Effect框架分析与改进

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福建工程学院学报 2019年第4期17卷 371-376页

作者：庄伟达何兴理林金阳福建工程学院信息科学与工程学院福建福州350118 福建工程学院微电子技术研究中心福建福州350118

基于Android系统底层源码,深入分析Android系统原生Audio Effect框架,针对该框架仅可支持16 bit音频数据进行处理的问题,采用先将系统输入的32 bit音频数据移位,然后再进行强制位数转换的方法,在增加原生Audio Effect框架对于32 bit音... 详细信息

基于Android系统底层源码,深入分析Android系统原生Audio Effect框架,针对该框架仅可支持16 bit音频数据进行处理的问题,采用先将系统输入的32 bit音频数据移位,然后再进行强制位数转换的方法,在增加原生Audio Effect框架对于32 bit音频数据处理支持的同时将由于量化位深转换带来的失真控制在0.000 76%左右。实验结果表明,系统可根据用户要求对32 bit的音频数据进行相应的处理,丰富了原生框架对于不同品质音频数据处理的支持。

关键词： Android平台多媒体功能 Audio Effect框架移位位数转换

骨组织模型3D打印建模中CT图像序列选择的策略分析

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集成技术 2021年第3期10卷 93-99页

作者：李修往吴家昌叶灼峰吴铭杰庄伟达赵仁礼桑宏勋王琼南方医科大学深圳医院骨科中心深圳518000 中国科学院深圳先进技术研究院深圳518055

骨组织模型的精确3D打印对骨科手术前进行手术方案规划、术中定位和术后评估手术效果均有不可替代的作用。然而,打印等比例的、与患者完全匹配的、精确的骨组织模型涉及术前CT影像扫描、3D建模、3D打印及打印后处理一系列流程。其中,对... 详细信息

骨组织模型的精确3D打印对骨科手术前进行手术方案规划、术中定位和术后评估手术效果均有不可替代的作用。然而,打印等比例的、与患者完全匹配的、精确的骨组织模型涉及术前CT影像扫描、3D建模、3D打印及打印后处理一系列流程。其中,对于3D打印前的重建,CT扫描图像序列的选择直接影响打印模型的质量。通过比较骨窗序列和标准序列CT图像的建模及打印结果可知,后者的模型质量优于前者,表明骨组织模型并非一定要采用骨窗序列。该研究为骨组织模型的精确3D打印和建模在CT图像序列选择阶段的决策提供了科学依据。

关键词：骨组织模型 3D打印三维重建 CT图像序列标准序列骨窗序列