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数字喷泉码及其应用的研究进展与展望 被引量:42
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作者 慕建君 焦晓鹏 曹训志 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1571-1577,共7页
基于TCP协议的大部分网络通信都将接收到的数据包当作一个有序序列进行处理.TCP协议的这种有序序列模式限制了其在大量数据传输或将数据分布到大量用户的应用.基于数字喷泉码的数据传输模式不需要有序的数据序列,从而简化了网络中数据... 基于TCP协议的大部分网络通信都将接收到的数据包当作一个有序序列进行处理.TCP协议的这种有序序列模式限制了其在大量数据传输或将数据分布到大量用户的应用.基于数字喷泉码的数据传输模式不需要有序的数据序列,从而简化了网络中数据的传输方式,使得数字喷泉码成为一类适用于可靠通信的有效编码技术,而具有广阔的应用前景.本文综述了几类典型数字喷泉码的原理及其优缺点;探讨了这几类数字喷泉码的具体应用;指出了数字喷泉码研究中需要解决的一些关键问题.最后,对数字喷泉码的发展前景及研究方向进行展望. 展开更多
关键词 数字喷泉 纠删 删除信道 lt RAPTOR
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一种改进的基于部分信息喷泉码度分布设计 被引量:13
2
作者 牛芳琳 李宝明 +2 位作者 陈付亮 王洪玉 祝开艳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期295-300,共6页
与传统的喷泉码相比,基于反馈信息的喷泉码可以有效降低译码开销,其编码所采用度分布则是喷泉码设计的关键,本文提出一种适用于反馈喷泉码的基于部分信息度分布构造方法.该方法首先提出具有较小译码开销的最佳单项式度分布函数,并将其... 与传统的喷泉码相比,基于反馈信息的喷泉码可以有效降低译码开销,其编码所采用度分布则是喷泉码设计的关键,本文提出一种适用于反馈喷泉码的基于部分信息度分布构造方法.该方法首先提出具有较小译码开销的最佳单项式度分布函数,并将其与传统的SRSD度分布相结合,然后通过参数调整可以获得修正后的ISRSD度分布函数.仿真结果表明在已知部分信息的喷泉码中,与传统的SRSD度分布函数相比,采用ISRSD度分布函数进行编码使其性能得到明显的提高. 展开更多
关键词 喷泉 lt BP译 SRSD
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喷泉码及其在通信网络中的应用 被引量:8
3
作者 姜博 晏坚 蒋卫东 《数字通信世界》 2007年第10期64-67,共4页
喷泉码是一种新颖的信道编码技术,可有效应用于分组级前向纠删技术中。喷泉码可以由k个原始分组生成任意数量的编码分组,而只要收到其中任意k(1+ε)个编码分组,即可通过译码以高概率成功恢复全部原始分组。精心设计的喷泉码不仅具有很... 喷泉码是一种新颖的信道编码技术,可有效应用于分组级前向纠删技术中。喷泉码可以由k个原始分组生成任意数量的编码分组,而只要收到其中任意k(1+ε)个编码分组,即可通过译码以高概率成功恢复全部原始分组。精心设计的喷泉码不仅具有很小的译码开销ε,而且具有简单的编译码方法和很小的编译码复杂度。本文介绍了喷泉码的基本概念和LT码、Raptor码等实用喷泉码,并且从单点对单点、单点对多点、多点对单点通信等三个方面阐述了喷泉码在通信网络中的应用。 展开更多
关键词 喷泉 lt RAPTOR 分组级前向纠删
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开关度分布:一种改进的LT数字喷泉编码度分布 被引量:11
4
作者 雷维嘉 刘慧锋 谢显中 《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2012年第1期34-38,共5页
LT数字喷泉编码所采用的度分布是影响译码效率的关键因素。给出了一种改进的LT数字喷泉编码的度分布,即开关度分布,它结合鲁棒孤子分布和二进制指数分布的优点,可以产生足够多的度很小的编码数据包,减少了译码器启动译码过程所需要的编... LT数字喷泉编码所采用的度分布是影响译码效率的关键因素。给出了一种改进的LT数字喷泉编码的度分布,即开关度分布,它结合鲁棒孤子分布和二进制指数分布的优点,可以产生足够多的度很小的编码数据包,减少了译码器启动译码过程所需要的编码数据包的数量,而且减少了译码器成功译码时所需要的编码数据包的总数量。通过仿真给出了最佳的开关点参数。仿真显示,与鲁棒孤子度分布和二进制指数度分布相比,采用开关度分布,明显改善了译码效率。 展开更多
关键词 数字喷泉 lt 鲁棒孤子度分布 二进制指数度分布 开关度分布
原文传递
基于度分布合并和可译集优化的LT码度分布设计方案 被引量:11
5
作者 雷维嘉 张梦 谢显中 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期800-805,共6页
喷泉码的度分布对喷泉码的编译码性能有着十分重要的影响.目前常用的度分布在源数据码长较长时具有较好的性能,但在码长较短时,性能有明显下降.本文给出一种LT码度分布的构造方法.该方法先对二进制度分布进行调整,然后将其与鲁棒孤子度... 喷泉码的度分布对喷泉码的编译码性能有着十分重要的影响.目前常用的度分布在源数据码长较长时具有较好的性能,但在码长较短时,性能有明显下降.本文给出一种LT码度分布的构造方法.该方法先对二进制度分布进行调整,然后将其与鲁棒孤子度分布进行有机结合,再通过优化可译集合值来进一步优化度分布函数,得到一种当源数据为短码长时也有较好性能的度分布,即修正二进制-鲁棒孤子度分布.仿真结果证明,采用这种度分布对源数据进行LT编码时,相比较二进制度分布和鲁棒孤子度分布,其译码性能得到了明显提高,并且码长越短,性能提高越明显. 展开更多
关键词 数字喷泉 lt 度分布 可译集合
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基于抛物线映射的混沌LT编码算法 被引量:11
6
作者 黄诚 易本顺 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期2527-2531,共5页
该文提出一种基于抛物线映射和混沌置乱方法的LT编码算法。首先用混沌初始值作为密钥,采用抛物线映射产生混沌序列并转换为类均匀分布序列,再通过位置置乱算法生成LT码的度分布和度邻接数据序列,较传统的重要抽样方法具有更高的灵敏度,... 该文提出一种基于抛物线映射和混沌置乱方法的LT编码算法。首先用混沌初始值作为密钥,采用抛物线映射产生混沌序列并转换为类均匀分布序列,再通过位置置乱算法生成LT码的度分布和度邻接数据序列,较传统的重要抽样方法具有更高的灵敏度,保留了理论分布的结构。实验结果表明,该算法具有实现结构简单、分组头部开销小、保密性好及高于传统重要抽样方法的性能。 展开更多
关键词 混沌 抛物线映射 混沌置乱 lt
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喷泉码中LT码的次优度分布 被引量:7
7
作者 朱宏鹏 张更新 谢智东 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期6-11,共6页
度分布是影响LT码译码效率的关键因素。通过对译码过程中预处理集的分析,提出LT码的最优度分布,指出其在实际应用中存在的问题,并在此基础上提出实用的次优度分布。测试结果表明,采用次优度分布的LT码在平均译码效率、最优译码效率、译... 度分布是影响LT码译码效率的关键因素。通过对译码过程中预处理集的分析,提出LT码的最优度分布,指出其在实际应用中存在的问题,并在此基础上提出实用的次优度分布。测试结果表明,采用次优度分布的LT码在平均译码效率、最优译码效率、译码效率方差三方面性能都优于稳健孤立子度分布,研究结果对提高数据分发应用的分发效率具有实用价值。 展开更多
关键词 喷泉 lt 次优度分布 稳健孤立子度分布
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深空通信中Ka频段自适应纠删编码研究 被引量:8
8
作者 周洁 焦健 +2 位作者 杨志华 顾术实 张钦宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期92-98,共7页
未来深空通信将采用Ka频段进行深空探测任务,但余量有限的Ka频段链路受地面站区域天气的影响较大,容易产生中断。将Ka频段链路的噪声温度建模为两状态马尔科夫链的Gilbert-Elliot信道,结合异步CFDP传输模式,设计了低误差的天气状态预测... 未来深空通信将采用Ka频段进行深空探测任务,但余量有限的Ka频段链路受地面站区域天气的影响较大,容易产生中断。将Ka频段链路的噪声温度建模为两状态马尔科夫链的Gilbert-Elliot信道,结合异步CFDP传输模式,设计了低误差的天气状态预测模型,同时针对给定噪声阈值下天气状态转换对下行链路丢包率的影响,提出一种基于天气状态转换的RS码与弱鲁棒孤波分布LT码级联的分组纠删编码技术,通过预测模型实现自适应码率调整以保持Ka频段的数据链路连续性以及有效吞吐量。仿真表明算法可实现对数据分组的纠删保护,提高接收端的译码性能,增大系统吞吐量,提高文件传输效率。 展开更多
关键词 深空通信 KA频段 RS lt 弱鲁棒孤波分布
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喷泉码技术研究 被引量:4
9
作者 卢守信 《中国高新技术企业》 2007年第6期101-102,共2页
本文首先对喷泉码的历史和现状进行了介绍,然后介绍了喷泉码的基本概念和特点,并详细分析了两种喷泉码(LT码和系统Raptor码)的编译码过程和特点,指出了喷泉码今后研究的方向。
关键词 喷泉 lt 系统
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基于优化LT码的深空数据传输策略 被引量:8
10
作者 赵辉 方高峰 王琴 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第4期925-928,949,共5页
针对深空通信中时延长、误码率高、信道非对称及短码长LT码冗余度高、译码成功率低等问题,提出一种基于优化LT(OLT)码的深空数据传输策略。首先通过调整度分布函数、采用新颖的数据包选择策略以及联合译码算法,提出OLT码。然后,提出基于... 针对深空通信中时延长、误码率高、信道非对称及短码长LT码冗余度高、译码成功率低等问题,提出一种基于优化LT(OLT)码的深空数据传输策略。首先通过调整度分布函数、采用新颖的数据包选择策略以及联合译码算法,提出OLT码。然后,提出基于OLT码的深空数据传输策略:发送端对数据文件进行OLT码编码并发送;在接收端,使用联合译码算法对接收到的编码包进行译码得到原始数据。仿真结果表明,与LT码相比,OLT码能够提高译码成功率并降低冗余度;与CFDP相比,该策略可以有效降低时延,提高数据传输的有效性和可靠性;在高丢包率的情况下,该策略的优势更加明显。 展开更多
关键词 深空通信 lt 数据传输策略 时延
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LT码的BPML译码算法 被引量:7
11
作者 朱宏鹏 李广侠 冯少栋 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第10期77-81,共5页
采用置信度传播算法(BP)对LT码进行译码时,停止集是影响译码效率的重要因素。对LT码停止集的大小进行了理论分析和仿真,提出了置信度传播-最大似然联合译码算法(BPML)。该算法首先采用BP算法译码,当遇到停止集时再采用最大似然译码算法(... 采用置信度传播算法(BP)对LT码进行译码时,停止集是影响译码效率的重要因素。对LT码停止集的大小进行了理论分析和仿真,提出了置信度传播-最大似然联合译码算法(BPML)。该算法首先采用BP算法译码,当遇到停止集时再采用最大似然译码算法(ML)对停止集进行处理,能够有效消除停止集的影响,提高LT码的译码效率。仿真结果表明,BPML算法结合了BP算法复杂度低和ML算法译码效率高的优点。研究结果对提高计算机网络中数据分发应用的分发效率具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 数据分发 喷泉 lt BPML 停止集
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LT码的性能分析及仿真 被引量:7
12
作者 杨玲 宋时立 +2 位作者 刘国超 陈霄 文红 《通信技术》 2012年第5期1-3,共3页
LT码(Luby Transform Codes)属于喷泉码的其中一种,它是一类基于图的线性纠删码,其应用的信道环境是删除信道(BEC,Binary Erasure Channel)。这里主要介绍在二元删除信道模型下,LT码的4种度分布设计方法及,分析了短码长和长码长情况下... LT码(Luby Transform Codes)属于喷泉码的其中一种,它是一类基于图的线性纠删码,其应用的信道环境是删除信道(BEC,Binary Erasure Channel)。这里主要介绍在二元删除信道模型下,LT码的4种度分布设计方法及,分析了短码长和长码长情况下的LT码在不同信道删除概率情况下的性能及比较。研究结果表明:在删除概率非常大的情况下,只要译码端接收到足够多的包都能以高概率译出原始数据包,只是产生的冗余度大,这里的结果将为系统选择不同参数的LT码提供参考。 展开更多
关键词 喷泉 lt 度分布
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基于随机置换展开与停止集的LT码联合编译码算法 被引量:7
13
作者 焦健 杨志华 +2 位作者 顾术实 周洁 张钦宇 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期31-39,共9页
针对短码长LT码(码长在103以下)的随机编码方式,需要较高的编码冗余才能保证一定的译码性能的问题。设计了一种基于限制Tanner图连接边随机关系的随机置换展开编码算法,可以实现在较小编码冗余开销下提高短码长LT码的可译码概率。在此... 针对短码长LT码(码长在103以下)的随机编码方式,需要较高的编码冗余才能保证一定的译码性能的问题。设计了一种基于限制Tanner图连接边随机关系的随机置换展开编码算法,可以实现在较小编码冗余开销下提高短码长LT码的可译码概率。在此基础上,针对短码长LT码的传统BP译码算法效率不高的问题,充分利用BP算法译码失败的停止集剩余信息,设计了采用上述编码算法的短码长LT码的停止集高斯译码算法,可以获得接近最大似然译码的性能。仿真结果表明,所提出的编译码联合算法有效降低了短码长LT码满足10 4译码失败概率时所需的编码冗余开销。 展开更多
关键词 lt TANNER图 随机置换展开 BP译 停止集
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LT码在移动多媒体广播系统中的应用 被引量:6
14
作者 邓善征 杜兴民 +2 位作者 杨军 杨航 茹乐 《电视技术》 北大核心 2007年第3期37-39,共3页
介绍了CMMB标准的关键技术,分析了物理层的纠错编码方案,基于该编码方案提出了应用层的LT编码构造方法,阐述了编译码方法,仿真结果表明,该方法能有效增加信元恢复能力,从而提高系统抗删除性能,能适用于基于数据包传输的移动多媒体广播信... 介绍了CMMB标准的关键技术,分析了物理层的纠错编码方案,基于该编码方案提出了应用层的LT编码构造方法,阐述了编译码方法,仿真结果表明,该方法能有效增加信元恢复能力,从而提高系统抗删除性能,能适用于基于数据包传输的移动多媒体广播信道,特别是要求无误码的数据下载与传输业务。 展开更多
关键词 lt 中国移动多媒体广播 概率 删除信道
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短长度分布式喷泉码的性能分析 被引量:4
15
作者 刘国超 陈霄 +3 位作者 苏伟伟 文红 李建强 范杰 《通信技术》 2012年第8期5-8,共4页
LT码是喷泉码的一种,由于深空通信不能实现反馈,距离远,变时延的传输特性,LT码适合用于深空通信中,由于传统的单信源通信已经不能满足当前的通信需求,多信源多中继通信系统成为了研究的重点。介绍了短长度分布式二、四信源的通信模型,... LT码是喷泉码的一种,由于深空通信不能实现反馈,距离远,变时延的传输特性,LT码适合用于深空通信中,由于传统的单信源通信已经不能满足当前的通信需求,多信源多中继通信系统成为了研究的重点。介绍了短长度分布式二、四信源的通信模型,以及各自的度分布,并选取了码长较短、删除概率较小这几种情形通过仿真验证了各自的性能。仿真结果表明,二、四信源分布式LT码比LT码有更好的性能。 展开更多
关键词 喷泉 lt 多源分布式lt
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DNA存储场景下的大小喷泉码模型设计
16
作者 崔竞松 蒋昌跃 郭迟 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期72-82,共11页
在DNA存储等应用场景中,传统喷泉码算法需要占用额外信道资源将源文件分组数目K传递给解码端。在实际应用中,虽然可以将K嵌入在每一个编码数据分组中进行传递,但这种做法会严重浪费信道的带宽。针对上述问题,提出了一种大小喷泉码模型,... 在DNA存储等应用场景中,传统喷泉码算法需要占用额外信道资源将源文件分组数目K传递给解码端。在实际应用中,虽然可以将K嵌入在每一个编码数据分组中进行传递,但这种做法会严重浪费信道的带宽。针对上述问题,提出了一种大小喷泉码模型,通过增加小喷泉码这一带外信道来优化关键参数的传递。小喷泉码将每个编码分组中有关参数K所占用空间的粒度降至1 bit,有效减少了带宽资源的消耗。此外,小喷泉码还能适应由于DNA存储介质不均匀所导致的编码序列不定长的限制条件,一定条件下甚至可以完全不占用额外信道带宽。 展开更多
关键词 DNA存储 喷泉 lt 规避序列
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基于改进喷泉码的高可用性数据冗余方案 被引量:5
17
作者 徐公华 张申 刘鹏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第16期11-12,15,共3页
分析线性喷泉码、改进的LT码和Raptor码,研究预编码技术,阐述基于RS码的改进型Raptor码技术。该技术能克服LT码解码代价不固定的缺点,具有解码率高、抗删除能力强等优点,适合处理数据网络传输的安全问题和数据的高可用性问题。仿真结果... 分析线性喷泉码、改进的LT码和Raptor码,研究预编码技术,阐述基于RS码的改进型Raptor码技术。该技术能克服LT码解码代价不固定的缺点,具有解码率高、抗删除能力强等优点,适合处理数据网络传输的安全问题和数据的高可用性问题。仿真结果表明,改进型Raptor码较LT码在相同编码冗余度下提高了可译码概率,在一定可译码概率下降低了编码冗余度要求。 展开更多
关键词 喷泉 lt RAPTOR 冗余
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自由空间光通信中的CRC-LT编码性能研究 被引量:4
18
作者 曹阳 任发韬 +2 位作者 彭小峰 张勋 陈果 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期401-407,共7页
LT码是一种无码率的线性分组码,具有很强的信道适应性和低复杂度。文中提出一种CRC码与LT码级联的编码方案(CRC-LT码),CRC-LT码通过调整译码开销来保证FSO系统的可通率和使LT码在FSO系统中获得的编码增益。通过建立分析模型,推导出在给... LT码是一种无码率的线性分组码,具有很强的信道适应性和低复杂度。文中提出一种CRC码与LT码级联的编码方案(CRC-LT码),CRC-LT码通过调整译码开销来保证FSO系统的可通率和使LT码在FSO系统中获得的编码增益。通过建立分析模型,推导出在给定信道条件下的数据恢复率。最后,利用Gamma-Gamma信道模型进行CRC-LT码的编译码过程仿真,并给出数据恢复率与信道条件、信噪比和译码开销的关系,以及FSO系统的误码率。仿真结果表明,CRC-LT码在牺牲一定译码开销后能够获得更高的编码增益,有效保证FSO系统的可通率。 展开更多
关键词 lt CRC-lt FSO 可通率 数据恢复率
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无速率编码及其应用综述 被引量:4
19
作者 黄靖轩 费泽松 李欢 《无线电通信技术》 2020年第1期44-54,共11页
纠错编码技术通过引入冗余增加可靠性,是现代通信的关键技术之一。无速率编码是一类新兴纠错编码,其速率可以根据信道状态自适应改变,编译码算法较为简单,且性能优异,可以适用于不同的应用场景,因此受到了国内外学者和工业界的关注。介... 纠错编码技术通过引入冗余增加可靠性,是现代通信的关键技术之一。无速率编码是一类新兴纠错编码,其速率可以根据信道状态自适应改变,编译码算法较为简单,且性能优异,可以适用于不同的应用场景,因此受到了国内外学者和工业界的关注。介绍了4种经典或新兴的无速率编码方案,包括卢比变换(Luby Transform,LT)码、Raptor码、在线喷泉码(OFC)和BATS(Batched Sparse)码。介绍无速率编码的基本原理,通过其发展过程比较不同无速率编码的特点。阐述了这些无速率编码的编译码方法,并简要介绍其最新的研究进展。最后,介绍无速率编码在广播通信及不等差保护、无线传感器网络、车联网、存储以及分布式计算等新老场景中的应用。无速率编码是一种复杂度低、灵活度高的编码,随着新型无速率编码的发展,在未来的分布式系统等场景中将会有更广泛的应用。 展开更多
关键词 无速率编 lt RAPTOR 在线喷泉 BATS
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基于LT码的分布式矩阵计算研究
20
作者 刘怡 张磊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期328-335,共8页
在如今大数据和机器学习应用范围不断扩大的背景下,分布式计算系统成为处理庞大数据的必要工具。对于具有一定规模的计算集群,其性能会不可避免地受到系统噪声的影响,应考虑在分布式计算系统中借助编码技术来增强系统的鲁棒性。现有应... 在如今大数据和机器学习应用范围不断扩大的背景下,分布式计算系统成为处理庞大数据的必要工具。对于具有一定规模的计算集群,其性能会不可避免地受到系统噪声的影响,应考虑在分布式计算系统中借助编码技术来增强系统的鲁棒性。现有应用于分布式矩阵计算的编码方案多为固定速率编码,无法适应节点数量动态变化的实际情况。同时,由于部分任务有截止期限制,应在保证任务顺利完成的前提下尽可能地减少平均开销从而降低时延。针对上述问题,提出将LT码应用于雾计算场景下的分布式矩阵计算,设计Remo2算法。依托LT码的无速率特性自适应信道状态变化,通过合适的度分布函数设计以及双向切割、因子化度数的方法达到降低时延、增强分布式计算系统鲁棒性的预期效果。令k_(1)为A矩阵被切分后的子矩阵行值,k_(2)为B矩阵被切分后的子矩阵列值,实验结果表明,在k_(1)值固定的前置条件下,与FLT码及BDC-LT算法相比,Remo2算法的平均开销相对于前者稳定降低了33.3%,相对于后者减少了7.7%的冗余。此外,当k_(1)k_(2)大小的码长固定时,k_(1)、k_(2)的离散化程度越低,即limk_(1)-k_(2)→0,会带来更小的平均开销。 展开更多
关键词 lt 分布式矩阵计算 双向切割 因式化 平均开销
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