一种用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法.pdf

本发明提供一种用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法，应用于医疗诊断技术领域，该方法包括：在生物组织弹性测量过程中，针对每一个横向检测位置，获取该横向检测位置对应的“时间-深度-形变”矩阵；对“时间-深度-形变”矩阵进行拉东变换，求取元素之和最大的路径，得到初次估计路径；利用初次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间；根据各横向检测位置之间的距离，以及剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间，计算剪切波传播速度。本发明通过拉东变换直接判断剪切波波峰的传播情况和到达各横向检测位置的时间，提高了剪切波速度测量的准确度及稳定性，减少了计算量，提高了计算效率。

权利要求书
1.  一种用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法，其特征在于，包括：
在生物组织弹性测量过程中，针对每一个横向检测位置，获取该横向检测位置对应的“时间-深度-形变”矩阵；对所述“时间-深度-形变”矩阵进行拉东变换，求取元素之和最大的路径，得到初次估计路径；利用所述初次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间；其中，所述“时间-深度-形变”矩阵中，行坐标轴和列坐标轴分别对应在该横向检测位置执行检测的时间和深度，元素表示检测得到的形变信号；
根据各横向检测位置之间的距离，以及剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间，计算剪切波传播速度。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用所述初次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间，包括：
确定所述初次估计路径的起始时间和终止时间；
将所述初次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻确定为剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用所述初次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间，包括：
确定所述初次估计路径的起始时间和终止时间；
将所述初次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻确定为初次估计时刻；
在所述“时间-深度-形变”矩阵中，确定该初次估计时刻对应的列；
将该初次估计时刻对应的列及其两侧设定数目的列，确定为二次未插值估计矩阵；
通过插值运算在所述二次未插值估计矩阵中的各列之间插入新的行或列，得到二次估计矩阵；
对所述二次估计矩阵进行拉东变换，求取元素之和最大的路径，得到二次估计路径；
利用所述二次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间。

4.  根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的利用所述二次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间，包括：
确定所述二次估计路径的起始时间和终止时间；
将所述二次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻确定为剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间。

5.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用所述初次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间，包括：
确定所述初次估计路径的起始时间和终止时间；
将所述初次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻确定为初次估计时刻；
在所述“时间-深度-形变”矩阵中，确定该初次估计时刻对应的列；
将该初次估计时刻对应的列及其两侧设定数目的列，确定为二次未插值估计矩阵；
通过插值运算在所述二次未插值估计矩阵中的各列之间插入新的行或列，得到二次估计矩阵；
将所述二次估计矩阵中对应于同一时间的各列元素沿列方向累加求和，得到一个行向量；
确定所述行向量中各元素的最大值；
计算所述最大值与设定百分比的乘积，得到一阈值；
将所述行向量中大于所述阈值的元素，确定为三次估计元素集合；
确定所述三次估计元素集合所对应的时间段范围，将其中的最早时间和最晚时间的中间时刻确定为剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间。

说明书一种用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法
技术领域
本发明涉及医疗诊断技术领域，具体地，涉及一种用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法。
背景技术
声辐射力脉冲弹性成像技术可实现生物组织的实时、定量检测，应用于肝纤维化分期、乳腺癌检测、聚焦超声等方面，为临床综合判断组织病变提供依据。它的基本原理是：利用超声探头向生物组织发射超声脉冲，在剪切应力的作用下，特定区域组织发生微小变形产生沿横向传播的剪切波，然后利用高帧频超声扫描波束去跟踪微小形变，计算出剪切波横向传播的速度，利用生物组织弹性和剪切波速度之间的理论关系，由剪切波速度定量估算生物组织的弹性，以此判定该生物组织是否病变。
因此，剪切波速度估计方法在基于剪切波速度的生物组织弹性测量中具有重要作用。剪切波在生物组织传播的复杂性直接影响到剪切波速度测量的准确性，常规的剪切波速度估计方法对于低信噪比信号的效果并不理想。
剪切波在组织的传播过程中，引起组织发生形变，这一形变可以利用超声回波信号观察并测量得到。通常在生物组织弹性测量中，为检测生物组织在有剪切波传播时所发生的形变会设置多个横向检测位置，也就是在这些横向检测位置检测生物组织的形变信号，并将剪切波通过多个横向检测位置的平均速度作为这一区域剪切波的传播速度。以下假设有N个横向检测位置，在每个横向检测位置都可以得到一个形变信号组成的矩阵，其横坐标表示不同时间，纵坐标表示不同深度，每一个元素表示检测到的形变信号，即“时间-深度-形变”矩阵。因此，在剪切波速度估计算法开始前，有N个这样的形变信号矩阵。
现有的剪切波速度估计方法主要有(1)基于Time-To-Peak(TTP)算法的Time-of-Flight(TOF)方法；(2)基于“时间-位置-形变”矩阵和拉东变换的方法。
(1)基于Time-To-Peak(TTP)算法的Time-of-Flight(TOF)方法：从N个形变信号矩阵中，抽取代表某一个深度的形变信号向量。按照横向检测位置距离剪切波波源从近到远的距离，从上到下排列为一个新的形变矩阵，其横坐标表示不同时间，纵坐标表示不同 横向检测位置，即“时间-位置-形变”矩阵。在矩阵的每一的行向量中，搜索该行形变的最大值，再记录该最大值所对应的时间，即为剪切波波峰到达该横向检测位置的时间。根据在N个横向检测位置所得到的N个波峰到达时间，利用线性拟合算法画出“时间-距离”斜线，该斜线的斜率的倒数就是所求的剪切波的速度。
(2)基于“时间-位置-形变”矩阵和拉东变换的方法：
拉东变换是对上述的“时间-位置-形变”矩阵中的形变信号沿着某一直线路径求和的变换方法。拉东变换通过遍历从起点位置(xstart,tstart)到终点位置(xend,tend)所确定的解空间中的所有直线路径，对沿直线路径上的所有x＝xn,t＝tn处位置的形变(其中xstart≤xn≤xend,tstart≤tn≤tend)进行求和。当某一直线路径上求和结果最大时，意味着该直线路径穿过的矩阵元素最接近对应于N个横向检测位置、不同时间时的剪切波波峰，因此，拉东变换所得到的最大值所对应的直线路径就是剪切波传播的最优估计路径。
Rs(tstart,tend)=Σxstartxendd(xn,tn)]]>
其中每条路径上的x,t分别由下式表示：
x＝(t-tstart)c+xstart
其中剪切波传播速度c与特定的直线路径有关。
c=xend-xstarttend-tstart]]>
基于Time-To-Peak(TTP)算法的Time-of-Flight(TOF)方法的测量结果容易受到生理运动、低信噪比的信号及生物组织内空间不均匀性等因素的影响，需要生物组织形变信号具有较高的信噪比，才能得到稳定准确的剪切波速度估计结果。
基于“时间-位置-形变”矩阵和拉东变换的方法，剪切波速度估计的鲁棒性相对较高。
上述两种方法，首先都要在“时间-深度-形变”矩阵中选择一个深度，然后才能构造出“时间-位置-形变”矩阵，但是对如何选择特定的深度来进行计算才能保证剪切波速度估计的稳定性和准确性，目前还没有行之有效的具体方法。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法，以提高在低信噪比条件下对剪切波速度估计的准确性和稳定性。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法，包括：
在生物组织弹性测量过程中，针对每一个横向检测位置，获取该横向检测位置对应的“时间-深度-形变”矩阵；对所述“时间-深度-形变”矩阵进行拉东变换，求取元素之和最大的路径，得到初次估计路径；利用所述初次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间；其中，所述“时间-深度-形变”矩阵中，行坐标轴和列坐标轴分别对应在该横向检测位置执行检测的时间和深度，元素表示检测得到的形变信号；
根据各横向检测位置之间的距离，以及剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间，计算剪切波传播速度。
借助于上述技术方案，本发明不需要选择某一特定深度来构造“时间-位置-形变”矩阵，而是直接在各横向检测位置的“时间-深度-形变”矩阵上确定剪切波波峰的传播情况，进而进行剪切波速度计算。相比于现有的剪切波速度估计方法，本发明通过拉东变换直接判断剪切波波峰的传播情况和到达各横向检测位置的时间，提高了剪切波速度测量的准确度及稳定性，减少了计算量，提高了计算效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法的流程示意图；
图2是利用一次拉东变换确定剪切波波峰抵达横向检测位置的时间的流程示意图；
图3是利用两次拉东变换和插值运算确定剪切波波峰抵达横向检测位置的时间的流程示意图；
图4是利用二次估计路径确定剪切波波峰抵达横向检测位置的时间的流程示意图；
图5是利用一次拉东变换、插值运算及阈值法确定剪切波波峰抵达横向检测位置的时间的流程示意图；
图6是利用本发明提供的剪切波速度估计方法与利用其他剪切波速度估计方法在离体猪肉组织上的测量结果的比较图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法，如图1所示，该方法包括：
步骤S1，在生物组织弹性测量过程中，确定各个横向检测位置，并对其中一个横向检测位置执行如下步骤S11～S13。
其中，生物组织弹性测量过程中，横向检测位置是为检测生物组织中有剪切波传播时所发生的形变而设置的检测位置。
步骤S11，获取该横向检测位置对应的“时间-深度-形变”矩阵。
具体的，该步骤根据在该横向检测位置执行检测的时间、深度以及得到的形变信号，得到“时间-深度-形变”矩阵；“时间-深度-形变”矩阵中，行坐标轴和列坐标轴分别对应在该横向检测位置执行检测的时间和深度，每一元素表示在相应时间和深度检测得到的形变信号。
步骤S12，对“时间-深度-形变”矩阵进行拉东变换，求取元素之和最大的路径，得到初次估计路径。
具体的，该步骤对“时间-深度-形变”矩阵进行拉东变换，即对矩阵中的形变信号沿着某一直线路径求和，通过遍历从起点位置(dstart,tstart)到终点位置(dend,tend)所确定的解空间中的所有直线路径，对沿直线路径上的所有深度d＝dn和所有时间t＝tn处的形变(其中dstart≤dn≤dend,tstart≤tn≤tend)进行求和。
当某一直线路径上求和结果最大时，意味着该直线路径对应于整个深度范围内剪切波波峰穿过该横向检测位置的时间连线，该直线路径即为本步骤中的初次估计路径。
步骤S13，利用初次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间。
具体的，由于在生物组织弹性测量中，所产生的剪切波一般都会在几乎同一时间穿过某个横向检测位置的不同深度，因此初次估计路径一般是近似垂直于时间轴的直线，其与时间轴的交点，即对应于剪切波波峰穿过该横向检测位置的时刻。
步骤S2，更换横向检测位置，并继续执行步骤S11～S13，直到对所有的横向检测位置都执行步骤S11～S13之后，继续步骤S3。
步骤S3，根据各横向检测位置之间的距离，以及剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间，计算剪切波传播速度。
具体的，利用剪切波波峰穿过各个横向检测位置的时间差，以及各个横向检测位置的之间的距离，即可计算出剪切波的传播速度。该步骤可先采用线性拟合算法画出“时间- 距离”斜线，再计算该“时间-距离”斜线的斜率的倒数作为剪切波的传播速度；或者，先计算剪切波波峰抵达任意两个横向检测位置的时间差，再计算这两个横向检测位置之间的距离除以该时间差得到剪切波的传播速度。
需要说明的是，在实施本发明时，可以根据实际情况去选择合适的计算方法以达到根据各横向检测位置之间的距离，以及剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间，计算剪切波传播速度的目的，本发明对该过程所采用的计算方法不作具体限定，即以上说明仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，选择其它任何计算方法均应包含在本发明的保护范围之内。
图1所示的剪切波速度估计方法，不需要选择某一特定深度来构造“时间-位置-形变”矩阵，而是直接在各横向检测位置的“时间-深度-形变”矩阵上确定剪切波波峰的传播情况，进而进行剪切波速度计算，相比于现有的剪切波速度估计方法，该方法提高了剪切波速度测量的准确度及稳定性，减少了计算量，提高了计算效率。
由于剪切波一般会在几乎同一时间穿过某个横向检测位置的不同深度，因此大部分情况下计算得到的初次估计路径是近似垂直于时间轴的直线，其与时间轴的交点，即对应于剪切波波峰穿过该横向检测位置的时刻。考虑到有些情况下计算得到的初次估计路径可能并非垂直于时间轴的直线，这种情况下，步骤S13可具体按照如图2所示的步骤进行：
步骤S21，确定初次估计路径的起始时间和终止时间。
具体的，该步骤依据“时间-深度-形变”矩阵中元素所在的列，确定初次估计路径上各个元素对应的时间，其中的最早时间即为初次估计路径的起始时间，其中的最晚时间即为初次估计路径的终止时间。
步骤S22，将初次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻确定为剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间。
具体的，由于初次估计路径是对应于整个深度范围内剪切波波峰穿过横向检测位置的时间连线，因此，本发明取该初次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻作为剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间，具有一定的精确性。
利用图2所示方法确定的剪切波波峰抵达横向检测位置的时间具有一定的精确性，但在此基础上，本发明还可以按照如图3所示的步骤进一步提高其精确程度：
步骤S31，确定初次估计路径的起始时间和终止时间。
步骤S32，将初次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻确定为初次估计时刻。
步骤S31～S32是将图2所示方法确定的时间作为初次估计时刻，后续步骤在此基础上继 续提高精度。
步骤S33，在“时间-深度-形变”矩阵中，确定该初次估计时刻对应的列。
步骤S34，将该初次估计时刻对应的列及其两侧设定数目的列，确定为二次未插值估计矩阵。
具体的，该步骤从“时间-深度-形变”矩阵中，将初次估计时刻及其前后一定时间范围的元素(初次估计时刻对应的列及其两侧设定数目的列)划分出来，作为二次未插值估计矩阵。
步骤S35，通过插值运算在二次未插值估计矩阵中的各列之间插入新的列，得到二次估计矩阵。
具体的，该步骤是对从“时间-深度-形变”矩阵中划分出来的元素进行插值运算，使得二次未插值估计矩阵转变为信息更加丰富的二次估计矩阵。由于二次未插值估计矩阵是从“时间-深度-形变”矩阵中划分出来的，因此二次未插值估计矩阵的相邻各列之间的时间差与“时间-深度-形变”矩阵一致，假设为10ms，经过插值运算得到的二次估计矩阵中相邻行之间或列之间的时间差将会缩短，例如为1ms或0.1ms。
在实施本发明时，本步骤可以采用线性插值或三次样条插值等插值方法，需要说明的是，本发明对所采用的插值方法不作具体限定，即以上说明仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，选择其它任何插值方法均应包含在本发明的保护范围之内。
步骤S36，对二次估计矩阵进行拉东变换，求取元素之和最大的路径，得到二次估计路径。
具体的，该步骤是在二次估计矩阵的基础上，再次进行拉东变换，具体过程与步骤S12类似，此处不再赘述。
步骤S37，利用二次估计路径，确定剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间。
具体的，由于在生物组织弹性测量中，所产生的剪切波一般都会在几乎同一时间穿过某个横向检测位置的不同深度，因此该步骤得到的二次估计路径与初次估计路径类似，一般是近似垂直于时间轴的直线，其与时间轴的交点，即对应于剪切波波峰穿过该横向检测位置的时刻。考虑到有些情况下(如信号中噪声成分较大的情况)计算得到的二次估计路径可能并非垂直于时间轴的直线，这种情况下，步骤S37可具体按照如图4所示的步骤进行：
步骤S41，确定二次估计路径的起始时间和终止时间；
步骤S42，将二次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻确定为剪切波波峰抵达 该横向检测位置的时间。
在利用二次估计路径计算剪切波波峰抵达横向检测位置的时间时，除了采用如图4所示的步骤之外，还可以继续对二次估计矩阵进行插值计算，以提高计算结果的精确度，但考虑到插值计算的计算量大小和所需时间，直接按照如图4所示的步骤是比较优选的实施方式。
考虑到个别异常噪声数据会造成拉东变换所得到的直线路径偏离真实的波峰，在利用图2所示方法确定剪切波波峰抵达横向检测位置的时间的基础上，本发明还可以按照如图5所示的步骤进一步提高其精确程度：
步骤S50，确定初次估计路径的起始时间和终止时间。
步骤S51，将初次估计路径的起始时间和终止时间的中间时刻确定为初次估计时刻。
步骤S50～S51是将图2所示方法确定的时间作为初次估计时刻，后续步骤在此基础上继续提高精度。
步骤S52，在“时间-深度-形变”矩阵中，确定该初次估计时刻对应的列。
步骤S53，将该初次估计时刻对应的列及其两侧设定数目的列，确定为二次未插值估计矩阵。
具体的，该步骤从“时间-深度-形变”矩阵中，将初次估计时刻及其前后一定时间范围的元素(初次估计时刻对应的列及其两侧设定数目的列)划分出来，作为二次未插值估计矩阵。
步骤S54，通过插值运算在二次未插值估计矩阵中的各列之间插入新的列，得到二次估计矩阵。
具体的，该步骤是对从“时间-深度-形变”矩阵中划分出来的元素进行插值运算，使得二次未插值估计矩阵转变为信息更加丰富的二次估计矩阵。由于二次未插值估计矩阵是从“时间-深度-形变”矩阵中划分出来的，因此二次未插值估计矩阵的相邻行之间或列之间的时间差与“时间-深度-形变”矩阵一致，假设为10ms，经过插值运算得到的二次估计矩阵中相邻行之间或列之间的时间差将会缩短，例如为1ms或0.1ms。
在实施本发明时，本步骤可以采用线性插值或三次样条插值等插值方法，需要说明的是，本发明对所采用的插值方法不作具体限定，即以上说明仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，选择其它任何插值方法均应包含在本发明的保护范围之内。
步骤S55，将二次估计矩阵中对应于同一时间的各列元素沿列方向累加求和，得到一 个行向量。
具体的，该步骤是将二次估计矩阵中对应于同一时间的各列元素沿深度方向累加求和，最终得到的行向量中的各个元素分别对应各自的时间，并且由于剪切波一般都会在几乎同一时间穿过某个横向检测位置的不同深度，因此该步骤得到的行向量中的各元素值应是随时间先递增后递减的变化趋势。
步骤S56，确定行向量中各元素的最大值。
具体的，由于步骤S55得到的行向量中的各元素值是随时间先递增后递减的变化趋势，因此其中的最大值应是位于该行向量或列向量中间某个位置的元素；并且，由于剪切波一般都会在几乎同一时间穿过某个横向检测位置的不同深度，因此，该最大值对应的时间会非常接近剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间，为了使得最终得到的剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间更加不易受噪声干扰，本发明继续进行下面的步骤。
步骤S57，计算最大值与设定百分比的乘积，得到一阈值。
具体的，该设定百分比可根据实际需要进行设置，例如可以是75％。
步骤S58，将行向量中大于阈值的元素，确定为三次估计元素集合。
具体的，由于步骤S55得到的行向量中的最大值是位于该行向量某个中间位置的元素，且该行向量中的所有元素值具有随时间先递增后递减的变化趋势，因此其中大于该阈值的元素应是位于该中间位置的最大值及其两侧的若干元素。
步骤S59，确定各三次估计元素集合对应的时间段范围，将其中的最早时间和最晚时间的中间时刻确定为剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间。
具体的，在前面已经确定该最大值对应的时间非常接近剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间的基础上，以该阈值圈出的三次估计元素集合所对应的时间段范围，也是非常接近剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间，在此基础上，确定所有三次估计元素对应的时间中的最早时间和最晚时间，并取该最早时间和最晚时间的中间时刻作为剪切波波峰抵达该横向检测位置的时间，所推得的结果具有更高的稳定性和可靠性，不易受噪声干扰。
图6是利用本发明提供的剪切波速度估计方法与利用其他剪切波速度估计方法在离体猪肉组织上的测量结果的比较图。图6中类型I曲线表示基于“时间-位置-形变”矩阵和拉东变换的方法，随机选择单一深度计算剪切波速度得到的结果，类型II曲线表示利用本方法得到的结果，从图6可以看出，在较深的检测深度上，形变信号的信噪比下降，而利用本方法得到的结果的变异系数最小，也就是说利用本方法得到的结果的稳定性和可靠性最好。
综上，本发明提供的用于生物组织弹性测量的剪切波速度估计方法具有以下有益效果：
(1)不需要选择某一特定深度来构造“时间-位置-形变”矩阵，而是直接在各横向检测位置的“时间-深度-形变”矩阵上确定剪切波波峰的传播情况，进而进行剪切波速度计算，相比于现有的剪切波速度估计方法，本发明减少了计算量，提高了计算效率；
(2)在应用第一次拉东变换找到粗略的剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间之后，还可以在该时间位置前后取一定范围的形变信号进行插值，然后进行第二次拉东变换以获得更加精确的剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间；
(3)在应用第一次拉东变换找到粗略的剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间之后，还可以在该时间位置前后取一定范围的形变信号进行插值，然后又引入“阈值法”来减少异常噪声数据对剪切波波峰定位的影响，对上述插值后的数据，不再进行第二次拉东变换，而是将所有数据在深度方向上累加求和，进而求取更加精确的剪切波波峰抵达各横向检测位置的时间。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元，或装置都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类 似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。