打敗天才“老毛子”

朝紅陽

當年當知青時，一點也沒想到我有朝一日會漂洋過海，到一個完全陌生的國度去“洋插隊”。我在1994年的暑假之前到了美國的斯坦福大學當訪問學者，又在1995年的春天應費舍爾博士的邀請來到CIS工作，陰差陽錯走上了一條“洋插隊”之路。在CIS的幾年里，我和公司里的“知青”同事們一道，為公司設計和開發(fā)了各種圖像(視頻)處理軟件，并和美國老板一道經(jīng)歷了種種創(chuàng)業(yè)的艱辛與磨難。

我們這個“洋插”安置點還有幾個來自五大洲、四大洋的“國際知青”，其中一個是從俄羅斯來的奧利格。奧利格看上去很年輕，不到30歲的樣子，但據(jù)說在蘇聯(lián)未解體之前就當過紅軍的上尉，在俄羅斯拿了物理學博士學位，又在美國獲得了計算機博士學位，天知道他是不是在娘胎里就開始讀書了。

奧利格是費舍爾教授的得意門生，他在博士論文中構(gòu)造了一種他稱之為“二階小波”的函數(shù)并將之用于圖像壓縮中，得到了不錯的結(jié)果。當時將小波技術(shù)用于圖像處理的還不多，他和他的算法一道就成了公司的技術(shù)支柱，算CIS的有功之臣吧。

奧利格對公司里的中國“知青”們有點不屑一顧。當時公司的辦公室有兩層，我們幾個中國人和奧利格在二樓工作，我的辦公桌正對著大門，大家進進出出都要從旁經(jīng)過，難免就要打打招呼。不過每次向奧利格道早安時都得不到回應。費舍爾教授的一個研究生花澤毅曾經(jīng)很謙虛地向他請教一些“小波”方面的問題，誰知道他不僅不誨人不倦，還說什么“跟你說你也不懂”之類的氣人話?；梢阋а狼旋X地對我說一定要打敗“老毛子”(中國“知青”私下對奧利格的稱呼)，于是打敗“老毛子”就成了我到CIS后的第一個奮斗目標。

圖像壓縮界有一個常用的標準圖像，是一個名為“麗娜”的年輕女子的半身像，大家都用它來衡量壓縮計算法的優(yōu)劣。“老毛子”一個40：1的壓縮結(jié)果貼在公司的大廳里，旁邊就是工業(yè)壓縮標準JPEG的結(jié)果，公司上上下下出出進進都能看到這個對比。雖然兩個結(jié)果都把漂亮的“麗娜”折騰得慘不忍睹，仍能看出“老毛子”還有兩下子。

其實我對圖像處理技術(shù)基本上是一竅不通，甚至連圖像如何在計算機里表示都不知道，只是有一些數(shù)學基礎(chǔ)，也在小波分析和構(gòu)造方面做過一些理論研究工作，想打敗公認的“科學天才”，自己都覺得有點不自量力，也就沒把它特別當回事。既然“老毛子”如此推崇他自己的論文，我們就從他的論文開始學起。

“老毛子”的論文我讀了好幾遍。他的論文寫得很詳細，從中能獲得不少圖像壓縮的基礎(chǔ)知識，而其中他最得意的地方就是他自己構(gòu)造的“二階小波”和相應的整數(shù)變換?？吹谝槐闀r對那些眼花繚亂的公式心中充滿了敬意，看第二遍時推導出“老毛子”的“二階小波”實際上是雙正交小波的一種，他的變換小波就是分段連續(xù)的線性函數(shù)，響應的對偶小波是用待定系數(shù)法構(gòu)造出來的，看第三遍時突然發(fā)現(xiàn)他的對偶小波不僅不連續(xù)，而且還不對稱。我心里就有些糊涂：理論上說，用于圖像壓縮的濾波器連續(xù)的比不連續(xù)的好，對稱的比不對稱的好，況且構(gòu)造出用于同樣目的、既連續(xù)又對稱對偶小波并不是一件難事呀!不知“天才”為什么要這么做，也不知其中有什么奧妙?琢磨了幾天，百思不得其解，想起咱老祖宗“不知不是過，不問才是過”的至理名言，就鼓足勇氣敲響了“老毛子”辦公室的門。

“奧利格，有個問題想請教你?！蓖崎_門后，我小心翼翼地對“老毛子”說。他抬頭看了我一眼，“嗯”了一聲。我把推導的結(jié)果拿到他面前，并告訴他：“看了你的論文才知道你的‘二階小波是一種特殊的雙正交小波，不過……”

“雙正交，”奧利格顯得有點吃驚，沒等我把話說完就追問了一句：“我的小波是雙正交的?你肯定嗎?”

“老毛子”居然不知道這一點，我也有點驚訝，忍不住補了一句：“我認為你早就知道了?！?/p>

說著，就把他帶到我的計算機上看演示結(jié)果?？赐杲Y(jié)果后我又接著問他：“不過，我不明白你為什么要用一個既不連續(xù)又不對稱的函數(shù)作對偶小波，理論上說連續(xù)和對稱的似乎更好一些。”

“老毛子”沒有正面回答我的問題，而是問我是否看過一個什么名人的文章，我既沒有聽清楚那個外國人名，也沒有弄明白文章的名字，就傻乎乎地搖了搖頭?！袄厦印彼菩Ψ切Φ馗嬖V我那個名人在那篇文章中有一段話，說的就是研究數(shù)學的人喜歡追求理論上的完美性，卻常常忽略實際問題與理論是有很大距離的，結(jié)果造成理論脫離實際。至于他的對偶小波不連續(xù)和不對稱問題，他最后強調(diào)了一句：“我根本不在乎?！?/p>

“老毛子”的一通教誨讓我慚愧不已。記得在當知青時，為搞科學試驗就被人笑話過“理論脫離實際”，沒想到在美國“洋插”又犯了同樣毛病。不過，“老毛子”的自信也激起了我的固執(zhí)和好奇：倒是要看看這理論和實際的距離究竟有多遠，也要看看大學里10年寒窗的書是不是又白讀了。決心一下，我就開始收集和構(gòu)造各種雙正交小波，然后和花澤毅一道利用剛學到的一點圖像壓縮知識編了一個簡單的算法，對這些小波進行壓縮效率測試。

一個多月后，測試結(jié)果出來了，老板費舍爾博士看了后半晌沒吭聲。沒想到“老毛子”構(gòu)造的小波在這里排名倒數(shù)第二，看來理論并沒有完全脫離實際!更令人興奮的是盡管我們用的是很簡單的量化和編碼算法，其中有的結(jié)果與“老毛子”掛在公司大廳內(nèi)的樣板相差并不太遠，這讓我和花澤毅大受鼓舞，又一次提起了打敗“老毛子”的話題。為了這一目標，我們又大著膽子用理論指導實踐，分別對改進壓縮算法中的量化和編碼部分作了嘗試。

又一個月過去了。

一天下午，看著屏幕上顯示出來的圖像，花澤毅和我都差點跳了起來。很顯然，我們面前的這幅壓縮比例為40：1的“麗娜”圖像，要比“老毛子”的樣板漂亮得多!花澤毅大大地松了一口氣：“總算把‘老毛子打敗了?！?/p>

我把圖像提交給打印機后，就到樓下去拿打印結(jié)果。老板費舍爾正好在打印機旁站著，看到這幅圖像就漫不經(jīng)心地問了一句：“這是干什么的?”

“這是麗娜40：1的壓縮結(jié)果?！蔽腋嬖V他。

“你是在開玩笑吧?”老板一臉的疑問。

“絕對不是!”

“噢，上帝!這是真的嗎?”老頭連忙把他兒子哈沃叫了過來，“快來看這個結(jié)果，簡直不可思議，你說我們該怎么辦?”

哈沃看了看圖像，毫不猶豫地說：“當然是趕快生產(chǎn)產(chǎn)品了。”說著，他就拿著那張紙跑去給公司的銷售代理發(fā)傳真。記得哈沃在那幅圖像的下面寫了一行字：“這是目前我們所知道的最好結(jié)果!”這句話讓我整整高興了一個晚上。

第二天一早是公司例會，哈沃點名，讓我把前一段測試各種小波的體會以及當前的進展簡單說了一遍。沒等我說完，哈沃一手舉著我前一天打印出的圖像，另一只手把墻上“老毛子”的樣板圖像扯了下來說：“奧利格的結(jié)果是臭襪子?！边@時，“老毛子”拿著那兩張圖開了口，他說我們打印出來的那張圖要比原圖的尺寸小，這樣某些由壓縮引起的畸變就會看不出，所以這個對比不公平。我一聽心里就有點生氣，顧不上想什么姿態(tài)了，轉(zhuǎn)身跑到樓上把壓縮圖像按原圖的大小又打印了一次。下樓后看到“老毛子”拿著剛剛打印出來的圖像正在看，看了好一會兒才遞給我，后來就一直沒再吭聲。

散會后，哈沃把我們的圖像和“老毛子”的一起貼在了他的辦公室里。哈沃對我說：“你不知道以前奧利格有多傲慢，問他問題時總是一副愛理不理的神態(tài)。最近他變得客氣多了，有時還會跑來主動征求我們的意見。這種人就是要給他點顏色看看，你們中國人打敗了他!”

中國人打敗了俄羅斯天才!這句話倒是讓我們的自尊心和虛榮心都很滿足，只是平心而論，“老毛子”的論文和算法中有許多地方值得學習和借鑒，如果沒有他的前期工作，我們的研究和探索也不可能這么快就有結(jié)果。

幾天后的一個清晨，當“老毛子”又一次路過我的辦公桌時，我把他叫住了：“奧利格，這里有幾個正則性比較好的雙正交小波，你不妨在你的程序里試試，替代你現(xiàn)有的變換，我覺得會大大提高你的算法壓縮效率?！?/p>

“老毛子”這次沒有再給我上課，只是很認真地聽我解釋了一陣，然后點頭說他會考慮我的建議，就回他的辦公室去了。

后來，我還曾努力嘗試過和“老毛子”搞好團結(jié)，然而并沒有什么成效?！袄厦印币廊还饰?，一個人獨往獨來，不和任何人打招呼，拒絕與他人合作。終于有一天，“老毛子”在西海岸加利福尼亞的一個大公司找到了一份報酬更高的工作，要離開CIS了。

(李宗福摘自《世界之窗》2001年第9期)