压缩三维逆时偏移中的地震波场
阅读：320发布：2020-05-12
专利汇可以提供压缩三维逆时偏移中的地震波场专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且将三维(3D) 地震 数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中。对于每个阵列元素，将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；对较小的数据单元的数据边界进行随机移位；对较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止较小的数据单元重叠；使折叠的较小数据单元平滑以生成平滑数据；对平滑数据执行量化运算以产生量化数据；以及对量化数据进行压缩编码以生成压缩数据。对与每个阵列元素相关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。，下面是压缩三维逆时偏移中的地震波场专利的具体信息内容。
1.一种计算机实现的方法，包括：
将三维3D地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中；
对于每个阵列元素：
将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；
对所述较小的数据单元的数据边界进行随机移位；
对所述较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止所述较小的数据单元重叠；
使折叠的较小的数据单元平滑以生成平滑数据；
对所述平滑数据执行量化运算以产生量化数据；并且
对所述量化数据进行压缩编码以生成压缩数据；以及
对与每个阵列元素相关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，使用时间、地理位置和深度中的一个来对所述阵列进行索引。
3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述较小的数据单元是M*M*M块，其中M是以像素计的块的尺寸大小。
4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，通过使用前向离散余弦变换DCT来执行所述解压缩：
其中k＝0,1,…,M-1，y为阵列，Z表示前向DCT系数，并且b为：
并且
其中j＝0，1，...，M-1，且M是以像素计的块的尺寸大小。
5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，使用临时移位变量Spad在z坐标方向上对每个块的数据边界进行移位：
Spad(iz+ir,ix,iy)＝S(iz,ix,iy)，
其中ir是在包含0和M-1的0与M-1之间的随机生成的整数。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，使用执行前向离散余弦变换DCT来执行所述平滑。
7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，使用霍夫曼编码来执行所述压缩编码。
8.一种非暂时性计算机可读介质，存储一个或多个指令，所述一个或多个指令能够由计算机系统执行以执行以下操作，包括：
将三维3D地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中；
对于每个阵列元素：
将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；
对所述较小的数据单元的数据边界进行随机移位；
对所述较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止所述较小的数据单元重叠；
使折叠的较小的数据单元平滑以生成平滑数据；
对所述平滑数据执行量化运算以产生量化数据；并且
对所述量化数据进行压缩编码以生成压缩数据；以及
对与每个阵列元素相关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。
9.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，使用时间、地理位置和深度中的一个来对所述阵列进行索引。
10.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述较小的数据单元是M*M*M块，其中M是以像素计的块的尺寸大小。
11.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，通过使用前向离散余弦变换DCT来执行所述解压缩：
其中k＝0,1,…,M-1，y为阵列，Z表示前向DCT系数，并且b为：
并且
其中j＝0，1，...，M-1，且M是以像素计的块的尺寸大小。
12.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，使用临时移位变量Spad在z坐标方向上对每个块的数据边界进行移位：
Spad(iz+ir,ix,iy)＝S(iz,ix,iy)，
其中ir是在包含0和M-1的0与M-1之间的随机生成的整数。
13.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，使用执行前向离散余弦变换DCT来执行所述平滑。
14.根据权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，使用霍夫曼编码来执行所述压缩编码。
15.一种计算机实现的系统，包括：
计算机存储器；以及
硬件处理器，以互操作的方式与所述计算机存储器耦接且被配置为执行以下操作，包括：
将三维3D地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中；
对于每个阵列元素：
将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；
对所述较小的数据单元的数据边界进行随机移位；
对所述较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止所述较小的数据单元重叠；
使折叠的较小的数据单元平滑以生成平滑数据；
对所述平滑数据执行量化运算以产生量化数据；并且
对所述量化数据进行压缩编码以生成压缩数据；以及
对与每个阵列元素相关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。
16.根据权利要求15所述的计算机实现的系统，其中，使用时间、地理位置和深度中的一个来对所述阵列进行索引。
17.根据权利要求15所述的计算机实现的系统，其中，所述较小的数据单元是M*M*M块，其中M是以像素计的块的尺寸大小。
18.根据权利要求15所述的计算机实现的系统，其中，通过使用前向离散余弦变换DCT来执行所述解压缩：
其中k＝0,1,…,M-1，y为阵列，Z表示前向DCT系数，并且b为：
并且
其中j＝0，1，...，M-1，且M是以像素计的块的尺寸大小。
19.根据权利要求15所述的计算机实现的系统，其中，使用临时移位变量Spad在z坐标方向上对每个块的数据边界进行移位：
Spad(iz+ir,ix,iy)＝S(iz,ix,iy)，
其中ir是在包含0和M-1的0与M-1之间的随机生成的整数。
20.根据权利要求15所述的计算机实现的系统，其中，使用执行前向离散余弦变换DCT来执行所述平滑，并且使用霍夫曼编码来执行所述压缩编码。
压缩三维逆时偏移中的地震波场
背景技术
[0003] 地震成像是一种从地下结构(例如岩石和其他沉积层或洞穴)反射声波以揭示可能的含油地层的工具。逆时偏移(RTM)是一种地震成像方法，可以在结构复杂和速度复杂的区域中和下方提供准确的成像。在RTM中，地震图像是由源波场和接收器波场的零延迟互相关生成的。源波场通过前向传播来计算，而接收器波场通过后向传播来计算。由于相对于源波场和接收器波场的传播方向相反，RTM首先计算整个源波场的数据并将该数据存储在数据存储位置(例如磁盘驱动器)中。然后，当对应的接收器波场可用时，检索源波场数据以进行处理。由于需要读取/写入超大数据集到存储位置，因此这种方法会消耗大量计算资源(例如，处理器周期、数据总线带宽、计算存储器(例如，随机存取存储器(RAM))、网络带宽和数据存储空间)。发明内容
[0004] 本公开描述了压缩地震数据。
[0005] 在一个实现方式中，将三维(3D)地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中。对于每个阵列元素，将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；对较小的数据单元的数据边界进行随机移位；对较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止所述较小的数据单元重叠；使折叠的较小的数据单元平滑以生成平滑数据；对平滑数据执行量化运算以生成量化数据；以及对量化数据进行压缩编码以生成压缩数据。对与每个阵列元素相关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。
[0006] 可以使用计算机实现的方法来实现包括先前描述的实现方式在内的所描述的主题的实现方式；存储用于执行计算机实现的方法的计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质；以及一种计算机实现的系统，包括：一个或多个计算机存储器设备，与一个或多个计算机可互操作地耦合，并具有存储指令的有形的非暂时性机器可读介质，当该指令由一个或多个计算机执行时，执行存储在非暂时性计算机可读介质上的计算机实现的方法/计算机可读指令。
[0007] 在本说明书中描述的主题可以在特别的实现方式中实现，以便实现一个或多个以下优点。首先，避免了如常规方法中用于压缩地震波场数据的源波场的反向传播(例如，保存边界处的地震波场)。其次，与不使用压缩的存储要求相比，用于保存整个源波场数据的存储要求已显著降低(例如，从1Tb降低到约20-30GB)。第三，所描述的方法通过减少解压缩数据量中的失真(artifacts)来改善成像结果，这对于恰当地解释图像结果至关重要(例如，包含失真的图像可能使解释器(例如，地球科学家或分析软件进程)困惑)，并导致有关预期钻井和勘探计划的不恰当决策。
[0008] 在具体实现方式、权利要求书和附图中阐述本说明书的主题的一个或多个实现方式的细节。通过具体实现方式、权利要求书和附图，本主题的其他特征、方面和优点对于本领域的普通技术人员而言将变得显而易见。
附图说明
[0009] 图1是根据本公开的实现方式的在不进行数据压缩的情况下计算的示例三维(3D)逆时偏移(RTM)地震输出图像。
[0010] 图2是根据本公开的实现方式的使用常规JPEG压缩方法计算的示例3D RTM地震输出图像。
[0011] 图3是根据本公开的实现方式的使用本公开提出的3D RTM图像压缩方法计算的示例3D RTM地震输出图像。
[0013] 图5是示出根据本公开的实现方式的用于常规压缩方法的示例图像域的框图。
[0014] 图6是示出根据本公开的实现方式的具有随机移位的8*8块数据边界的示例图像域的框图。
[0015] 图7是示出根据本公开的实现方式的用于压缩地震数据的示例方法的流程图。
[0017] 各种附图中相似的附图标记和名称指示相似的元素。
具体实施方式
[0018] 以下详细描述对压缩地震数据进行了描述，并且被呈现为使得本领域技术人员能够在一个或多个具体实现方式的上下文中做出和使用所公开的主题。可以对公开的实现方式做出各种修订、更改和置换并且对本领域普通技术人员而言将显而易见，在不背离本公开的范围的情况下，所定义的一般原理可以适用于其他实现方式和应用。在一些情况下，可以省略对于获得对所描述的主题的理解不必要且在本领域普通技术人员的理解范围内的一个或多个技术细节，以便不模糊一个或多个所描述的实现方式。本公开并非旨在限于所描述的或示出的实现方式，而应赋予与所描述的原理和特征一致的最宽范围。
[0019] 地震成像是一种从地下结构(例如岩石和其他沉积层或洞穴)反射声波以揭示可能的含油地层的工具。逆时偏移(RTM)是一种地震成像方法，用于在结构复杂和速度复杂的区域中和下方提供准确的成像。在RTM中，地震图像是由源波场和接收器波场的零延迟互相关生成的。源波场通过前向传播来计算，而接收器波场通过后向传播来计算。由于相对于源波场和接收器波场的传播方向相反，RTM首先计算整个源波场的数据并将该数据存储在数据存储位置(例如磁盘驱动器)中。然后，当对应的接收器波场可用时，将检索源波场数据以进行处理。由于需要读取/写入超大数据集到存储位置，因此这种方法消耗大量计算资源(例如，处理器周期、数据总线带宽、计算存储器(例如，随机存取存储器(RAM))、网络带宽和数据存储空间)。
[0020] 本公开描述了一种用于压缩地震数据以增加RTM的效率的新方法。在一些实现方式中，在RTM算法中应用的所描述的压缩方法导致源波场地震数据从原始数据集大小的十分之一压缩到百分之一。压缩地震数据的大小减小允许将源波场数据的大数据集存储在计算存储器中，其可以在数据处理期间快速获得和利用。虽然在某种程度上类似于现有的JPEG数据压缩技术，但所描述的方法采用了新颖的折叠离散余弦(folded discrete cosine)变换和霍夫曼(Huffman)编码，以避免现有JPEG压缩算法中存在的分块失真(块效应blocking artifact)问题，避免这种失真问题对于有效地压缩地震数据至关重要。使用所描述的RTM压缩方法还加速了地震数据的处理，减少了计算机数据的存储消耗，并允许实际使用地震数据的RTM处理。注意，虽然在所描述的方法中可以压缩源波场地震数据和接收器波场地震数据两者，但是只需要压缩源波场地震数据集或接收器波场地震数据集即可。本公开集中于源波场地震数据集的压缩，但是压缩接收器波场地震数据集或两者的波场地震数据集(在对所描述的方法进行了适当调整的情况下)也被认为在本公开的范围内。
[0021] 从高层面上讲，所描述的数据压缩方法是对常规JPEG压缩方法的修改，通常用于压缩照片和其他图像。对于JPEG方法，通常将三维(3D)图像划分为8*8*8像素块，对每个块进行压缩和保存。然而，使用通过标准JPEG图像压缩方法压缩的数据的重建图像导致图像在压缩像素块边界处比在像素块的内部区域具有更大的差异(与原始图像相比)。在单个3D图像的情况下，通常可以忽略这些边界失真(boundary artifacts)(或噪声)。然而，由于RTM中存在大量3D图像，因此边界失真会累积，并使所得的数据对于地震研究无效。所描述的数据压缩方法解决了常规JPEG压缩算法的边界失真的不足，以保持压缩的3D地震数据的有用性。
[0022] 虽然常规的JPEG压缩方法被设计为压缩3D像素块的单个多维阵列，但是所描述的3D RTM图像压缩方法可以用于压缩数百万个3D像素块的阵列。仅以RTM的图像压缩形式使用折叠离散余弦变换(DCT)方法(与常规的JPEG压缩方法一样)，会在RTM图像输出中导致明显的边界失真。为了减轻这些生成的边界失真，所述3D RTM图像压缩方法描述了使用具有随机分块边界的修改的常规JPEG压缩方法。为每个地震爆破(shot)和时间步长随机选择随机分块边界来压缩源波场。如将在说明书中所看到的，当将使用解压缩数据集的数百万个所得的地震图像求和为输出地震图像(例如，输出地震图像300)时，像素块边界处的失真彼此消去。所得的输出地震图像可以用于减轻在特定位置钻探石油井的风险。
[0023] 所提出的3D RTM图像压缩方法提高了现有RTM分析技术用于复杂地下结构成像和其他用途的效率。所描述的方法还提高了在计算机数据存储上存储数据、对图像数据进行微处理器处理以及在网络上传输图像数据的速度和效率(例如，速度和带宽使用方面的改进)。所提出的3D RTM图像压缩方法还提供了一种在压缩数据时使失真/噪声衰减的方法，以使数据对分析和其他目的更有用。
[0024] 参考图1，图1是根据本公开的实现方式的在没有进行数据压缩的情况下计算的示例3D RTM地震输出图像100。地震输出图像100用三个轴示出，这里是深度(千米(km))102、线104和公共深度点(CDP)106。
[0025] 线104表示地震检波器线，其用于记录传输到地球的地震能量的反射。在一些应用中，可能存在许多地震检波器线。所传输的地震能量通常由例如炸药、空气加农炮或振动装置(例如，压缩或剪切)产生。大多数地震勘探都是利用压缩波(包括炸药和空气加农炮)来执行的。所传输的地震能量传播到地球中，并从地下的各个地下层反射回来，并反射回地球表面，然后由一个或多个地震检波器线对其进行检测和记录。
[0026] CDP 106表示单个地下地震能量反射器(例如，岩石层)上的唯一点，根据地震能量反射器将地震反射信息以不同的偏移量记录在轨迹中。包含一个CDP信息的轨迹的集合称为“CDP收集(CDP gather)”。
[0027] 在所示的地震输出图像中，标签108、110和112指示关于失真的感兴趣区域(在规则间隔的边界处，特别是图像的较浅部分)。通过关注图像的标记区域(108、110和112)可以看出，使用不进行数据压缩的常规(并且计算成本高昂)的3D RTM算法进行地震数据处理导致地震输出图像具有未辨识(或只不过是不显著)的图像失真。
[0028] 现在参考图2，图2是根据本公开的实现方式的使用常规JPEG压缩方法计算的示例3D RTM地震输出图像200。从地震输出图像200中可以看出，根据常规JPEG压缩方法得到的压缩失真(显示为规则水平带)出现在了标记区域202、204和206(其分别对应于区域108、
110和112)处。
110和112)处。
[0029] 现在参考图3，图3是根据本公开的实现方式的使用本公开提出的3D RTM图像压缩方法计算的示例3D RTM地震输出图像300。在地震输出图像300中可以看到，不存在图2中存在的压缩失真(在标记区域202、204和206处显示为规则水平带)。标记区域302、304和306(其分别对应于图1的区域108、110和112以及图2的202、204和206)与图1的标记区域108、110和112非常相似，并且示出了在用所述的3D RTM图像压缩方法进行处理之后，与图1相比，地震输出图像300没有失真(或展示出不可检测的/不显著的差异)。此外，使用更高效的
3D RTM图像压缩方法生成了地震输出图像300(例如，减小了源波场地震数据的存储/传输大小)。所描述的方法可以产生与处理未压缩数据的RTM方法一样准确的结果，但是附加的有益效果是数据存储更高效并且计算资源需求几乎相同或减少。
3D RTM图像压缩方法生成了地震输出图像300(例如，减小了源波场地震数据的存储/传输大小)。所描述的方法可以产生与处理未压缩数据的RTM方法一样准确的结果，但是附加的有益效果是数据存储更高效并且计算资源需求几乎相同或减少。
[0030] 所提出的3D RTM图像压缩方法包括三个主要组成部分：1)DCT；2)量化和编码；以及3)折叠DCT的随机分块边界。注意1)和2)是常规JPEG图像压缩方法的现有组成部分。
[0031] 1)DCT。
[0032] DCT与离散傅里叶变换类似，因为它将图像的空间域转换为频域。空间域包含反映给定像素处每个通道强度的数目，而频域包含从一个像素到下一个像素的强度改变。
[0033] 整个3D地震数据集可以包括例如100,000个带时间戳的地震3D源波场。整个3D地震波场数据集可以是例如500*600*800个像素。每个3D源波场可以作为3D源波场子集存储在阵列中以供处理。所描述的过程遍历100,000个带时间戳的3D源波场子集中的每一个，将每个特定子集划分为较小的数据单元(例如，使用DCT划分为8*8*8像素的3D块)，并在压缩之前将特定子集的数据随机移位。在一些实现方式中，可以对阵列进行时间索引，其中每个接收到的数据元素表示3D地震波场数据集的时间片/步长(time slice/step)。
[0034] 例如，参考图4，图4是示出根据本公开的实现方式的使用DCT分解成较小数据单元(即，块)的3D源波场地震数据子集的示例部分(例如，阵列的一个元素)的框图400。这里出于可视化和理解的目的，块402可以被认为是8*8*8像素的3D块。在典型的实现方式中，可以通过A[iy][ix][iz]对整个3D地震数据集进行索引，其中iz＝1:NZ，ix＝1:NX，iy＝1:NY。将3D地震数据集划分为MZ*MX*NY的子立方体，其中MZ＝NZ/8，MX＝NX/8，MY＝NZ/8，假设NZ、NX、NY可以被8整除(如果不能整除，可以使用简单的填充(padding))。
[0035] 使用等式(1a)将前向DCT应用于每个阵列元素(3D源波场地震数据子集)：
[0036]
[0037] 其中k＝0,1,…,M-1，y是接收到的3D地震波场数据子集的输入阵列，b如在等式(1c)中定义，Z表示前向DCT系数。
[0038] 如等式(1b)所定义，可以通过执行反向DCT变换来恢复每个块中的原始数据：
[0039]
[0040] 其中j＝0,1,…,M-1，M是块的大小(例如，8个像素)，b(j)在等式(1c)中表示：
[0041]
[0042] 注意，前向和反向DCT变换可以通过矩阵乘法来表示：
[0043] z＝Cy和y＝C-1z。
[0044] 可以通过将等式(1a)-(1c)中的一维(1D)DCT变换沿3D空间的每个维度进行级联来实现多维DCT。例如，块的级联DCT变换可以表示为：
[0045] z＝Cy＝C3C2C1y，
[0046] 并且反向DCT变换可以写成：
[0047]
[0048] 其中Ci表示沿第i方向的前向变换， 表示反向变换。
[0049] 如前所述，当在每个单个块上应用DCT时，会出现分块失真(块效应)。一种可能的解决方案是使块的边缘逐渐变细(taper)并使变细的边缘重叠。然而，当使用重叠的块时，计算效率降低并且噪声增加。结果是，逐渐变细对于所述方法不是最优的。
[0050] 另一种可能的解决方案是使用折叠运算，该折叠运算将8*8*8像素块保持为不重叠的，但应用16样本运算符(即，16*16*16像素子块，而仅保留中心的8*8*8像素，以避免边界效应)使数据平滑。折叠运算以块边界为中心，表示为：
[0051] yl(j)＝y(lM+j)，
[0052] 其中l是块索引，并且j是块内样本索引。
[0053] 在典型的实现方式中，折叠运算通过等式(2a)实现：
[0054] yl(j)＝f(j)xl(j)+f(-j)xl(-j)
[0055] yl(-j)＝f(j)xl(-j)-f(-j)xl(j) (2a)，
[0056] 其中l＝1,2,…,N/M-1和j＝1,2,…,M/2-1，x是输入阵列，y是折叠后的输入阵列，并且f如在等式(2c)所定义。
[0057] 在典型的实现方式中，展开运算通过等式(2b)实现：
[0058] xl(j)＝f(j)yl(j)-f(-j)yl(-j)
[0059] xl(-j)＝f(j)yl(-j)+f(-j)yl(j) (2b)，
[0060] 其中l＝1,2,…,N/M-1，j＝1,2,…,M/2-1，并且折叠函数f(j)被定义为:
[0061]
[0062] 与DCT相似，所描述的折叠运算和展开运算可以以矩阵形式表示为：
[0063] y＝Fx和x＝F-1y。
[0064] 2)量化和编码。
[0065] 折叠是对所有8*8*8的块使用的全局方法，以避免或减少使用DCT时的边界效应。由于两者均不执行压缩并且是无损变换，因此DCT和折叠可以反转(即，通过使用展开和反向DCT进行反转)以保留原始数据集。
[0066] 如前所述，对于压缩，将数据折叠，然后对8*8*8的像素块应用DCT变换。对于解压缩，执行反向操作(反向DCT，然后将展开应用于数据块)。
[0067] 在所描述的方法中，在应用了折叠和DCT之后，执行“有损”的量化过程(压缩以减少表示特定图像所需的数据量)，然后执行进一步的压缩编码。
[0068] 为了将浮点z量化为具有B+1位(包括符号位)的整数i，使用等式(3a)-(3d)。整数i如在等式(3a)所定义：
[0069]
[0070] 其中z是输入浮点值，i是所得的量化整数，[.]表示截断并仅保留整数部分。量化比例因子s如在等式(3b)所定义：
[0071]
[0072] 其中Q(i,j,k)是量化矩阵。Q(i,j,k)被定义为：
[0073] Q(i,j,k)＝1+(i+j+k)*Quality (3c)，
[0074] 其中i,j,k＝0…M-1，参数Quality用于控制低频分量和高频分量之间的量化水平的差异。Quality的较高值将导致在执行量化后，许多系数的值为零。
[0075] 在典型的实现方式中，解压缩中使用的去量化可以如在等式(3d)所定义：
[0076] z＝i/s (3d)，
[0077] 其中，i是整数输入值，z是去量化后的浮点值，s与等式3b中的定义相同。
[0078] 在量化之后，系数的值将在有限的整数集合内，并且可以使用熵编码算法(例如，霍夫曼编码或算术编码)来执行数据压缩编码。在典型的实现方式中，选择霍夫曼编码进行压缩编码，因为其计算速度快且易于实现，并且在所述方法中使用时可以显著节省文件大小。
[0079] 3)折叠DCT的随机分块边界。
[0080] RTM的典型成像条件表示为等式(4a)：
[0081] I(z,x,y)＝∑s∑tS(z,x,y,t)*R(z,x,y,t) (4a)，
[0082] 其中I是最后的图像，S和R分别是3D源和接收器波场快照(snapshot)，求和∑s和∑t分别表示地震爆破和时间步长。尽管没有明确注释，S和R两者取决于源位置。换句话说，3D源或接收器波场快照的数量等于地震爆破的数量与时间步长的数量的乘积。通常，此结果数量约为一百万的值。考虑到源波场的数据压缩和解压缩，与地震波场数据一起使用的RTM成像条件变为如等式(4b)所示：
[0083] I(z,x,y)＝∑s∑tC-1[C[S(z,x,y,t)]]*R(z,x,y,t) (4b)，
[0084] 其中C和C-1分别表示压缩和解压缩。
[0085] 在等式(4a)和(4b)中，通过源波场S和接收器波场R的互相关来构造地下图像。对于每个实验和每个时间步长，S和R将是3D块。对于典型的实验，3D块S和R的存储器大小可以约为1GB。给定1000个时间步长，S和R就无法即时有效地计算，需要将其中一个保存到数据存储位置。在所述方法的典型实现方式中，选择3D块S进行压缩和存储。所描述方法的关键是等式(5a)和等式(5b)(见下面)，这些等式用于在压缩之前将输入数据沿z方向移位到3D块中(等式(5a))，然后沿z方向移位返回以进行解压缩(等式(5b))。由于对于每个时间步长来说移位都是随机的，因此3D块的边界处的所有所得噪声都是随机分布的。由于等式(4a)和(4b)为时间和实验提供了汇总功能，因此进一步减少了失真。
[0086] 与常规的类似JPEG的3D数据压缩方法相比，等式(4a)和(4b)示出了所提出的3D RTM图像压缩方法的区别。区别在于需要压缩大量的3D源波场(例如，约为100,000)。如果每个源快照的相同块都使用类似JPEG的3D数据压缩方法，则压缩错误不断累积，并且所得的图像I(z,x,y)将变得不可接受。
[0087] 参考图5，图5是示出根据本公开的实现方式的用于常规压缩方法的示例图像域的框图500。在框图500中，图像压缩域指示符502(此处界定32*32的像素图像域以进行压缩)包围(如前所述的)已分解为16个8*8像素块506。注意，与图4不同，为了易于理解，图5示出为二维(2D)。本领域普通技术人员将理解，所描述的原理可以转换为附加维度的数据块(例如，如图4中的3D块402)。如果将常规图像压缩方法(例如，先前描述的常规JPEG压缩方法)应用于8*8块506中的每个块，则失真将表现在边界508处(与8*8块506的实际边界510一致)。对失真求和将加重重构图像中的失真。
[0088] 所提出的解决方案是在压缩之前通过使用随机移位的临时变量Spad来随机化分块位置，其中使用等式(5a)来确定随机移位：
[0089] Spad(iz+ir,ix,iy)＝S(iz,ix,iy) (5a)，
[0090] 并在解压缩之后使用等式(5b)：
[0091] S(iz,ix,iy)＝Spad(iz+ir,ix,iy) (5b)，
[0092] 其中ir是针对每个地震爆破和时间片在0和7之间随机生成的整数。
[0093] 如前所述，在压缩之前，将输入数据沿z方向随机移位。例如，对于每个解压缩的3D像素块，然后块边界处的任何失真将随机分布，并且等式(4b)的成像条件将对解压缩的数据求和，这将进一步减少边界处的失真。
[0094] 继续图5的示例并参考图6，图6是示出根据本公开的实现方式的具有随机移位的8*8块506数据边界508的示例图像域的框图600。在框图600中，图像压缩域指示符502(此处，界定相同的32*32的像素图像域以进行图5的压缩)包围如前所述已分解为16个8*8像素块506。与图5类似，为了易于理解，图6再次以2D示出。图6示出了在应用压缩算法之前，将每个8*8块506的数据垂直移位(随机移位值602)。尽管相同类型的失真仍然出现在边界508(现在已移位)处，但是由于边界508的垂直移位，该失真出现在与原始8*8块506边界510不同的位置(如图5所示)。如果选择了不同的随机移位值(以使随机移位602变化)，并且在对图像504进行重构时对所得的失真进行求和，则这些失真的总和将相互消去以产生更清晰的最终图像。
[0095] 根据等式(5a)和(5b)可以清楚的是，在随机值ir的情况下，对于每个3D像素块来说，块边界都会改变，并且失真不会累积。最终的3D RTM地震输出图像I(z,x,y)(例如，如图3所示)对于地震研究使用来说是可接受的。
[0096] 图7是示出根据本公开的实现方式的用于压缩地震数据的示例方法700的流程图。为了说明的清楚，下面的描述在总体上描述了在本说明书中的其他附图的上下文中的方法
700。然而，应理解，在适当的情况下，方法700可以例如由任何合适的系统、环境、软件和硬件、或系统、环境、软件和硬件的组合来执行。在一些实现方式中，方法700的各个步骤可以并行、组合、循环或以任何顺序运行。
700。然而，应理解，在适当的情况下，方法700可以例如由任何合适的系统、环境、软件和硬件、或系统、环境、软件和硬件的组合来执行。在一些实现方式中，方法700的各个步骤可以并行、组合、循环或以任何顺序运行。
[0097] 在702处，接收用于处理的源地震波场图像数据集阵列。方法700自702进行到704。
[0098] 在704处，将接收到的数据集阵列的每个元素迭代地分解为3D像素块集。方法700自704进行到706。
[0099] 在706处，执行对3D像素块的边界的随机移位。在典型的实现方式中，等式(5a)用于该目的。方法700自706进行到到708。
[0100] 在708处，将折叠运算应用于3D像素块以防止3D像素块重叠，并且将样本运算符应用于使所得数据平滑。在典型的实现方式中，等式(2a)用于该目的。方法700自708进行到710。
[0101] 在710处，对折叠数据执行DCT。在典型的实现方式中，等式(1a)用于该目的。方法700自710进行到712。
[0102] 在712处，对根据DCT运算的所得数据执行量化运算。在典型的实现方式中，等式(3a)用于该目的。方法700自712进行到714。
[0103] 在714处，执行对量化数据的压缩编码。在典型的实现方式中，霍夫曼编码可用于该目的。在对接收到的源地震波场图像数据集阵列的所有元素进行压缩编码之后，可以将最终的压缩源地震波场图像进行存储(例如，在计算存储器中或在计算机数据存储位置中)以进行有效处理。方法700自714进行到716。
[0104] 在716处，确定在阵列中是否存在源地震波场图像数据集的另外的基于时间的元素。如果确定存在另外的元素，则方法700返回到704以处理阵列中的下一个元素。如果确定不存在另外的元素，则方法700进行到718。注意，在由704-714表示的702之后的循环之后，源地震波场图像的压缩阶段完成。可以通过将702-716的操作反向来执行对压缩源地震波场图像的解压缩。
[0105] 在718处，当通过使用等式(4b)的成像条件来计算接收到的接收器地震波场时(如前所述)，对压缩源地震波场图像数据集进行解压缩，以生成最终的3D RTM地震输出图像(例如，如图3)。在718之后，方法700停止。
[0106] 图8是示出根据本公开的实现方式的用于提供与所描述的算法、方法、功能、进程、流程和过程相关联的计算功能的计算机实现的系统800的示例的框图。在所示的实现方式中，系统800包括计算机802和网络830。
[0107] 所示出的计算机802旨在包括任何计算设备，例如服务器、台式计算机、膝上型/笔记本计算机、无线数据端口、智能电话、个人数据助理(PDA)、平板计算机、这些设备内的一个或多个处理器、另一计算设备或计算设备的组合(包括计算设备的物理和/或虚拟实例，或计算设备的物理和/或虚拟实例的组合)。另外，计算机802可以包括可以接受用户信息的输入设备(例如键区、键盘、触摸屏、另一输入设备或输入设备的组合)以及输出设备，该输出设备在图形型用户界面(UI)(或GUI)或其他UI上传送与计算机802的操作相关联的信息，包括数字数据、视觉、音频、其他类型的信息或这些类型的信息的组合。例如，在一些实现方式中，所示的输出图像(例如，图1-图3)或与所示的输出图像(或与本公开一致的其他功能)相关联的其他GUI(未示出)本质上可以是交互式的并且允许用户执行的动作(例如，触发消息或数据请求以改变、修改或增强输出图像或基于显示的数据执行操作)。
[0108] 计算机802可以用作分布式计算系统中的客户端、网络组件、服务器、数据库或用于执行本公开中描述的主题的其他持久性存储器、其他组件或其组合。所示出的计算机802与网络830可通信地耦接。在一些实现方式中，计算机802的一个或多个组件可以被配置为在包括基于云计算、本地、全局或其他环境在内的环境或者环境的组合中操作。
[0109] 从高层面上讲，计算机802是可操作为接收、发送、处理、存储或管理与所描述的主题相关联的数据和信息的电子计算设备。根据一些实现方式，计算机802还可以包括或与服务器可通信地耦接，包括应用服务器、电子邮件服务器、web服务器、缓存服务器、流传输数据服务器或其他服务器或服务器的组合。
[0110] 计算机802可以通过网络830(例如，从在另一台计算机802上执行的客户端软件应用)接收请求，并且通过使用软件应用或软件应用的组合处理接收到的请求来响应接收到的请求。另外，还可以从内部用户(例如，从命令控制台或通过其他内部访问方法)、外部或第三方，或其它实体、个人、系统或计算机向计算机802发送请求。
[0111] 计算机802的每个组件可以使用系统总线803进行通信。在一些实现方式中，计算机802的任意或所有组件(包括硬件、软件或硬件和软件的组合)可以使用应用编程接口(API)812、服务层813或API 812和服务层813的组合，通过系统总线803进行对接。API 812可以包括针对例程、数据结构和对象类的规范。API 812可以独立于或依赖于计算机语言，指代完整的接口、单个功能亦或是API的集合。服务层813向计算机802或可通信地耦接到计算机802的其他组件(无论是否被示出)提供软件服务。计算机802的功能可以对于使用该服务层813的所有服务消费者是可访问的。软件服务(例如由服务层813提供的软件服务)通过定义的接口提供可重用的、定义的业务功能。例如，接口可以是以JAVA、C++、另一计算语言编写的软件，或者可以是以可扩展标记语言(XML)格式、另一格式或格式组合提供数据的计算语言的组合编写的软件。虽然被示为计算机802的集成组件，但是备选的实现方式可以将API 812和/或服务层813示出为作为与计算机802的其他组件或可通信地耦接到计算机802的其他组件(无论是否被示出)有关的独立的组件。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，API 812和/或服务层813的任何或所有部分可以被实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的子模块或副模块。
[0112] 计算机802包括接口804。虽然被示为单个接口804，但是可以根据计算机802的特定需求、期望或特定实现方式而使用两个或更多个接口804。计算机802使用接口804与分布式环境中通信地链接到网络830的另一计算系统(无论是否示出)通信。通常，接口804可操作为与网络830通信并且包括以软件、硬件或软件和硬件的组合编码的逻辑。更具体地，接口804可以包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件，使得网络830或接口804的硬件可操作为在所示出的计算机802内和外部传送物理信号。
[0113] 计算机802包括处理器805。尽管被示出为单个处理器805，但是可以根据计算机802的特定需求、期望或特定实现方式而使用两个或更多个处理器805。通常，处理器805执行指令并操纵数据以执行计算机802的操作以及如本公开中所描述的任何算法、方法、功能、进程、流程和过程。
[0114] 计算机802还包括数据库806(该数据库806可以保存计算机802的数据)、通信地链接到网络830的另一个组件(无论是否示出)，或者计算机802和另一个组件的组合。例如，数据库806可以是存储与本公开一致的数据的内部存储器、常规或其他类型的数据库。在一些实现方式中，根据计算机802的特定需求、期望或特定实现方式和所描述的功能，数据库806可以是两个或更多个不同数据库类型(例如，混合的内部存储器和常规数据库)的组合。尽管被示出为单个数据库806，但根据计算机802的特定需求、期望或特定实现方式和所描述的功能，可以使用相似或不同类型的两个或更多个数据库。虽然数据库806被示出为计算机802的集成组件，但是在备选实现方式中，数据库806可以在计算机802的外部。如图所示，数据库806保持如前所述的压缩的源地震波场图像816和3D RTM地震输出图像818。
[0115] 计算机802还包括存储器807(该存储器807可以保持计算机802的数据)、通信地链接到网络830的另一个组件或多个组件(无论是否示出)，或者计算机802和另一个组件的组合。存储器807可以存储与本公开一致的任何数据。在一些实现方式中，根据计算机802的特定需求、期望或特定实现方式和所描述的功能，存储器807可以是两个或更多个不同类型的存储器的组合(例如，半导体和磁存储器的组合)。尽管被示出为单个存储器807，但根据计算机802的特定需求、期望或特定实现方式和所描述的功能，可以使用相似或不同类型的两个或更多个存储器807。虽然存储器807被示出为计算机802的集成组件，但是在备选实现方式中，存储器807可以在计算机802的外部。
[0116] 应用808是根据计算机802的特定需求、期望或特定实现方式提供功能(尤其是针对本公开中描述的功能)的算法软件引擎。例如，应用808可以用作一个或多个组件、模块或应用。此外，尽管被示出为单个应用808，但是应用808可以被实现为计算机802上的多个应用808。另外，尽管被示出为与计算机802集成，但是在备选实现方式中，应用808可以在计算机802的外部。
[0117] 计算机802还可以包括电源814。电源814可以包括可以被配置为用户或非用户可更换的可再充电或不可再充电电池。在一些实现方式中，电源814可以包括电力转换或管理电路(包括再充电、备用或其他电力管理功能)。在一些实现方式中，电源814可以包括电源插头，以允许计算机802插入到墙上插座中或另一电源以例如为计算机802供电或为可再充电电池充电。
[0118] 可以存在与包含计算机802的计算机系统相关联或在其外部的任意数量的计算机802，每个计算机802通过网络830进行通信。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，在适当的情况下，术语“客户端”、“用户”和其他适当的术语可以互换使用。此外，本公开考虑到许多用户可以使用一个计算机802，或者一个用户可以使用多个计算机802。
[0119] 在一些实现方式中，所描述的方法可以被配置为向计算机实现的控制器、数据库或其他计算机实现的系统发送消息、指令或其他通信，以动态地启动对另一计算机实现的系统的控制，控制或使得另一计算机实现的系统执行计算机实现的功能/操作或其他功能/操作。例如，可以传输基于数据的操作、操作、输出或与GUI的交互，以使与计算机、数据库、网络或其他基于计算机的系统相关联的操作，以执行存储效率、数据检索或与本公开一致的其他操作。在另一示例中，与任何所示的GUI进行交互可以自动地导致从GUI传输的一个或多个指令触发对数据、数据的存储、数据的分析的请求或与本公开一致的其他操作。
[0120] 在一些情况下，传输的指令可以导致关于有形的真实世界的计算设备或其他设备的控制、操作、修改、增强或其他操作。例如，所描述的GUI可以发送请求以减慢或加速计算机数据库磁/光盘驱动器，启用/停用计算系统，禁用网络接口设备、节制或增加通过网络连接允许的数据带宽，或发出可听见/可视警报(例如，机械警报/发光设备)，作为关于与所描述的方法相关联的计算系统的结果、行为、确定或分析的通知，或者与所描述的方法相关联的计算系统交互。
[0121] 在一些实现方式中，所描述的方法的输出可以用于动态地影响、引导、控制、影响或管理与油气生产、分析和回收有关的有形的真实设备，或者用于与本公开一致的其他目的。例如，与压缩地震数据有关的数据可以用于增强产生的2D/3D地震/结构图像的质量，或用于其他分析/预测过程。作为另一示例，与地震数据压缩有关的数据可以用于修改井眼轨迹，增加/降低油气钻孔的速度或停止/启动油气钻孔；启用/停用警报(例如视觉警报、听觉警报或语音警报)，或影响炼油厂或泵送操作(例如，停止、重新启动、加速或降低)。其他示例可以包括在检测到地下障碍物时(例如，用视觉、听觉或语音警报)，向地质导向和定向钻井人员发出警报。在一些实现方式中，可以将所描述的方法集成为动态计算机实现的控制系统的一部分，以控制、影响或与本公开一致的任何与烃有关的或其他有形的真实世界设备一起使用。
[0122] 所描述的主题的实现方式可以单独或组合地包括一个或多个特征。
[0123] 例如，在第一实现方式中，一种计算机实现的方法包括：将三维(3D)地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中；对于每个阵列元素：将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；对较小的数据单元的数据边界进行随机移位；对较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止较小的数据单元重叠；使折叠的较小数据单元平滑以生成平滑数据；对平滑数据执行量化运算以产生量化数据；以及对量化数据进行压缩编码以生成压缩数据；以及对与每个阵列元素相关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。
[0124] 前述和其他所述实现方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个：
[0125] 第一特征，可与任何以下特征组合，其中使用时间、地理位置和深度中的一个来对阵列进行索引。
[0126] 第二特征，可与任何先前或以下特征组合，其中较小的数据单元是M*M*M块，其中M是以像素计的块的尺寸大小。
[0127] 第三特征，可与任何先前或以下特征组合，其中通过使用前向离散余弦变换(DCT)来执行解压缩：
[0128]
[0129] 其中k＝0,1,…,M-1，y为阵列，Z表示前向DCT系数，并且b为：
[0130] 并且
[0131] 其中j＝0，1，...，M-1，且M是以像素计的块的尺寸大小。
[0132] 第四特征，可与任何先前或以下特征组合，其中使用临时移位变量Spad在z坐标方向上对每个块的数据边界进行移位：
[0133] Spad(iz+ir,ix,iy)＝S(iz,ix,iy)，
[0134] 其中ir是0与M-1(包含0和M-1)之间的随机生成的整数。
[0135] 第五特征，可与任何先前或以下特征组合，其中通过使用执行前向离散余弦变换(DCT)来执行平滑。
[0136] 第六特征，可与任何先前或以下特征组合，其中使用霍夫曼编码来执行压缩编码。
[0137] 在第二实现方式中，一种非暂时性计算机可读介质，存储一个或多个指令，该一个或多个指令可由计算机系统执行以执行以下操作，包括：将三维(3D)地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中；对于每个阵列元素：将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；对较小的数据单元的数据边界进行随机移位；对较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止较小的数据单元重叠；使折叠的较小数据单元平滑以生成平滑数据；对平滑数据执行量化运算以产生量化数据；并对量化数据进行压缩编码以生成压缩数据；以及对与每个阵列元素关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。
[0138] 前述和其他所述实现方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个：
[0139] 第一特征，可与任何以下特征组合，其中使用时间、地理位置和深度中的一个来对阵列进行索引。
[0140] 第二特征，可与任何先前或以下特征组合，其中较小的数据单元是M*M*M块，其中M是以像素计的块的尺寸大小。
[0141] 第三特征，可与任何先前或以下特征组合，其中通过使用前向离散余弦变换(DCT)来执行解压缩：
[0142]
[0143] 其中k＝0,1,…,M-1，y为阵列，Z表示前向DCT系数，并且b为：
[0144] 并且
[0145] 其中j＝0，1，...，M-1，且M是以像素计的块的尺寸大小。
[0146] 第四特征，可与任何先前或以下特征组合，其中使用临时移位变量Spad在z坐标方向上对每个块的数据边界进行移位：
[0147] Spad(iz+ir,ix,iy)＝S(iz,ix,iy)，
[0148] 其中ir是0与M-1(包含0和M-1)之间的随机生成的整数。
[0149] 第五特征，可与任何先前或以下特征组合，其中通过使用执行前向离散余弦变换(DCT)来执行平滑。
[0150] 第六特征，可与任何先前或以下特征组合，其中使用霍夫曼编码来执行压缩编码。
[0151] 在第三实现方式中，一种计算机实现的系统，包括：计算机存储器；以及硬件处理器，以可互操作的方式与计算机存储器耦接且被配置为执行操作，所述操作包括：将三维(3D)地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中；对于每个阵列元素：将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；对较小的数据单元的数据边界进行随机移位；对较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止较小的数据单元重叠；使折叠的较小数据单元平滑以生成平滑数据；对平滑数据执行量化运算以产生量化数据；以及对量化数据执行压缩编码以生成压缩数据；以及对与每个阵列元素关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。
[0152] 前述和其他所述实现方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个：
[0153] 第一特征，可与任何以下特征组合，其中使用时间、地理位置和深度中的一个来对阵列进行索引。
[0154] 第二特征，可与任何先前或以下特征组合，其中较小的数据单元是M*M*M块，其中M是以像素计的块的尺寸大小。
[0155] 第三特征，可与任何先前或以下特征组合，其中通过使用前向离散余弦变换(DCT)来执行解压缩：
[0156]
[0157] 其中k＝0,1,…,M-1，y为阵列，Z表示前向DCT系数，并且b为：
[0158] 并且
[0159] 其中j＝0，1，...，M-1，且M是以像素计的块的尺寸大小。
[0160] 第四特征，可与任何先前或以下特征组合，其中使用临时移位变量Spad在z坐标方向上对每个块的数据边界进行移位：
[0161] Spad(iz+ir,ix,iy)＝S(iz,ix,iy)，
[0162] 其中ir是0与M-1(包含0和M-1)之间的随机生成的整数。
[0163] 第五特征，可与任何先前或以下特征组合，其中通过使用执行前向离散余弦变换(DCT)来执行平滑。
[0164] 第六特征，可与任何先前或以下特征组合，其中使用霍夫曼编码来执行压缩编码。
[0165] 在本说明书中描述的主题和功能操作的实施可以实现在下述形式中：数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、计算机硬件，包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物、或它们中的一个或多个的组合。描述的主题的软件实施可以被实现为在有形非暂时计算机可读介质上编码的一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，所述程序用于由计算机或计算机实现的系统执行或者控制计算机或计算机实现的系统的操作。备选地或另外地，程序指令可以在人工生成的传播信号(例如，机器生成的电、光或电磁信号)上编码，所述信号被生成以对信息进行编码以传输到接收器装置，以供计算机或计算机实现的系统执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或计算机存储介质的组合。配置一个或多个计算机意味着一个或多个计算机安装了硬件、固件或软件(或硬件、固件和软件的组合)，以便当软件由一个或多个计算机执行时，执行特定的计算操作。
[0166] 术语“实时”、“实时(快速)(RFT)”、“接近实时(NRT)”、“准实时”或类似术语(如本领域的普通技术人员所理解的)意味着动作和响应在时间上接近，使得个人感知动作和响应基本上同时发生。例如，在个人做出了访问数据的动作之后对数据显示的响应的时间差(或用于启动显示)可以小于1毫秒(ms)、小于1秒(s)或小于5秒。尽管所请求的数据不需要被即时显示(或启动以显示)，但是考虑到所描述的计算系统的处理限制和例如收集、精确测量、分析、处理、存储或传输所需的时间，在没有任何有意的延迟的情况下显示(或启动以显示)该数据。
[0167] 术语“数据处理装置”、“计算机”或“电子计算机设备”(或本领域普通技术人员所理解的等效物)是指数据处理硬件，并且包括用于处理数据的各种装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机、或多个处理器或计算机。计算机还可以是或还可以包括专用逻辑电路，例如，中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。在一些实现方式中，计算机或计算机实现的系统或专用逻辑电路(或计算机或计算机实现的系统或专用逻辑电路的组合)可以基于硬件或基于软件(或基于硬件和软件的组合)。可选地，装置可以包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者执行环境的组合的代码。本公开考虑使用具有某种类型的操作系统(例如LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS、ANDROID、IOS、另一操作系统或操作系统的组合)的计算机或计算机实现的系统。
[0168] 可以以任何形式的编程语言来编写计算机程序(也可以称作或描述为程序、软件、软件应用、单元、模块、软件模块、脚本代码或另一组件)，所述编程语言包括：编译或解释语言、或者声明或程序语言，并且可以以任何形式来部署计算机程序，包括部署为例如单独的程序或者用于计算环境的模块、组件或子例程。计算机程序可以(但不是必须)与文件系统中的文件相对应。程序可以存储在保持其它程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、存储在专用于所讨论的程序的单个文件中、或者存储在多个协同文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的一部分的文件)。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或者在位于一个站点或分布在多个站点并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
[0169] 尽管各图中所示的程序的部分被示为使用各种对象、方法或其他处理实现所描述的特征和功能的单独组件(例如单元或模块)，但是视情况，程序可以替代地包括多个子单元、子模块、第三方服务、组件、库和其他组件。相反，各种组件的特征和功能可以视情况组合成单个组件。可以统计地、动态地或者统计地且动态地确定用于进行计算确定的阈值。
[0170] 所描述的方法、过程或逻辑流程表示与本公开一致的功能的一个或多个示例，并且不旨在将本公开限制为所描述或示出的实现方式，而是被赋予与所描述的原理和特征一致的最宽范围。所描述的方法、处理或逻辑流可以由一个或多个可编程计算机来执行，所述一个或多个可编程计算机执行一个或多个计算机程序以通过操作输入数据并且生成输出数据来执行功能。方法、处理或逻辑流也可以由专用逻辑电路(例如CPU、FPGA或ASIC)来执行，并且计算机也可以实现为专用逻辑电路(例如CPU、FPGA或ASIC)。
[0171] 用于执行计算机程序的计算机可以基于通用或专用微处理器、这两者或其它类型的CPU。通常，CPU将从存储器接收指令和数据并写入存储器。计算机的必不可少的元件是用于执行指令的CPU和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个和或更多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或可操作耦接以便从所述一个或更多个大容量存储设备接收或向其发送数据。然而，计算机不需要具有这些设备。此外，可以将计算机嵌入到另一个设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储器存储设备。
[0172] 用于存储计算机程序指令和数据的非暂时性计算机可读介质可以包括所有形式的永久性/非永久性或易失性/非易失性存储器、介质和存储器设备，例如包括半导体存储器设备，例如随机(RAM)、只读存储器(ROM)、相变存储器(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存设备；磁设备，例如磁带、盒式磁带、磁带盒、内部/可移动盘；磁光盘；以及光学存储器设备，例如数字通用/视频光盘(DVD)、紧凑盘(CD)-ROM、DVD+/-R、DVD-RAM、DVD-ROM、高分辨率/密度(HD)-DVD和蓝光/蓝光盘(BD)以及其他光学存储器技术。存储器可以存储各种对象或数据，包括：高速缓存器、类(class)、框架、应用、模块、备份数据、工作、网页、网页模板、数据结构、数据库表格、存储动态信息的知识库、或者包括任意参数、变量、算法、指令、规则、约束、引用在内的任意其它适当的信息。此外，存储器还可以包含其他适当的数据，例如日志、策略、安全或访问数据或报告文件。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或者并入到专用逻辑电路中。
[0173] 为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题可以实现在计算机上，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或等离子监视器)和用户可以向计算机提供输入的键盘和指点设备(例如，鼠标、轨迹球或轨迹板)。还可以使用触摸屏(诸如具有压敏性的平板计算机表面，使用电容或电感测的多点触摸屏或其他类型的触摸屏)向计算机提供输入。可以使用其他类型的设备与用户交互。例如，向用户提供的反馈可以是任意形式的感官反馈(例如，视觉、听觉、触觉或反馈类型的组合)。可以以任意形式(包括声音、语音或触觉输入)来接收来自用户的输入。此外，计算机可以通过向用户使用的客户端计算设备发送文档或者从该设备接收文档来与用户交互(例如，通过响应于从用户的移动计算设备上的web浏览器接收到的请求而向所述web浏览器发送网页，来与用户交互)。
[0174] 术语“图形用户界面”或GUI可以以单数或复数形式使用，以描述一个或更多个图形用户界面以及特定图形用户界面的每一次显示。因此，GUI可以表示任意图形用户界面，包括但不限于web浏览器、触摸屏或处理信息并且有效地向用户呈现信息结果的命令行界面(CLI)。通常，GUI可以包括多个UI元素，其中一些或全部与web浏览器相关联，诸如交互式字段、下拉列表和按钮。这些和其他UI元素可以与web浏览器的功能相关或表示web浏览器的功能。
[0175] 本说明书中描述的主题的实施可以实现在计算系统中，该计算系统包括后端组件(例如，数据服务器)、或包括中间件组件(例如，应用服务器)、或者包括前端组件(例如，具有用户通过其可以与本说明书中描述的主题的实现进行交互的图形用户界面或者web浏览器的客户端计算机)、或者一个或更多个此类后端组件、中间件组件或前端组件的任意组合。系统的组件可以通过有线或无线数字数据通信(或数据通信的组合)的介质或任意形式(例如通信网络)互相连接。通信网络的示例包括局域网(LAN)、无线电接入网络(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、使用例如802.11a/b/g/n或802.20(或802.11x和802.20的组合或与本公开一致的其它协议)的无线局域网(WLAN)、互联网的全部或一部分、另一通信网络或通信网络的组合。通信网络可以在网络节点之间传递例如网际协议(IP)分组、帧中继帧、异步传输模式(ATM)单元、语音、视频、数据或其它信息。
[0176] 计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般相互远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系通过在相应计算机上运行并且相互具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
[0177] 尽管本说明书包含许多具体实施细节，然而这些细节不应被解释为对要求保护的范围或任何发明构思的范围构成限制，而是用于说明特定于具体发明构思的具体实施例的特征。在单个实现方式中，还可以组合实现本说明书中在独立实现方式的上下文中描述的特定特征。相反的，单个实现方式的上下文描述的不同特征也可在多个实现方式中各自实现，或以任意子组合来实现。此外，虽然前述特征可以被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
[0178] 已经描述了本主题的特定实现方式。对于本领域技术人员显而易见的是，所描述的实现方式的其它实现、改变和置换在所附权利要求的范围内。尽管在附图和权利要求中以特定顺序描述了操作，这不应被理解为：为了实现期望的结果，要求按所示的特定次序或按顺序次序来执行这些操作，或者要求执行所有图示的操作(一些操作可以看作是可选的)。在某些情况下，多任务或并行处理(或者多任务和并行处理的组合)可以是优选地并且视情况来执行。
[0179] 此外，在前述的实现中的各种系统模块和组件的分离或集成不应被理解为在所有实现方式中要求这样的分离或集成，并且应该理解的是，所描述的程序组件和系统一般可以一起集成在单个软件产品中或封装为多个软件产品。
[0180] 因此，前述示例实现方式不限定或限制本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，还可以存在其他改变、替换和变化。
[0181] 此外，任何要求保护的实现方式被认为适用于至少一种计算机实施的方法；存储用于执行计算机实施的方法的计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质；以及计算机系统，该系统包括与硬件处理器可互操作地耦接的计算机存储器，所述硬件处理器被配置为执行计算机实现的方法或存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。
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