研究完《长安12时辰》的望楼系统，我魔怔了
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本文来源于微信公众号涵的硅谷成长笔记（ID：HanGrowth） ， 作者： Han涵 ， 钛媒体经授权发布 。
豆瓣8.6分的《长安12时辰》 ， 害人不浅啊！
是的 ， 我已经消失一个月了 ， 就因为我去追剧了… 空闲时间都没了 ， 真的 。 （才不是因为我懒）
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终于 ， 这剧今天完结 ， 我也可以恢复更新了！ 作为剧粉 + 科技宅 ， 我今天 ， 就给你深挖一下 ， 这个剧里的通讯设定—— 望楼 。
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它在第一集里就出现了 。 「这是望楼 ， 今日于你有大用」
这是檀棋交代张小敬的第一件事 。
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其实就是通讯系统 ， 在长安城里传递消息 。 城内每300步就有一个望楼 ， 消息转瞬 ， 即可传遍整个长安城 。
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我一看到这儿 ， 就兴奋了！ 诶？
这不就是一个 ， 12位比特的通讯系统么！ 你看 ， 他有上下两排 ， 一共12格 ， 每个格子可以点亮或熄灭 。 如果点亮是1 ， 熄灭是0 ， 那下面这个图 ， 12位就可以表示成：
101011 101100 。
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有了二进制码之后 ， 我们就可以编码译码了 ， 也就是把「码」和「字」对应起来 。 现代计算机里 ， 最基本的 ， 就是用ASCII码了 ， 下面是一个对照表：可以表示字母 ， 数字和符号 。
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比如O就是0100 1111 ， M就是01001101 ， G就是0100 0111 。 那么 ， 李佳琦的口头禅 ， 用二进制表示就是：0100 1111～ 01001101～ 0100 0111～
其实有12位bit已经很多了 ， 上面的ASCII码 ， 其实只要7位 。 （看上去是8位 ， 但第一位都是0） 那么12位 ， 其实可以表示2的12次方 ， 也就是4096个汉字了 。 按照咱中国1988年出版的《现代汉语常用字表》 ， 常用汉字一共也就3500个 ， 可以涵盖99.48%的日常所需 ， 所以12位完全足够了 。
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当今计算机的汉字编码 ， 比较常用的 ， 比如有Unicode ， 下面是一个对照表 。
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在我仔细研究《十二时辰》之后 ， 我发现 ， 剧中其实有大小两种望楼！ 一种是上面的小望楼 ， 两排12格那种 ， 还有一种是3*3的9宫格大望楼 。
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诶？为什么有两套系统？ 我个人猜测： 这是通讯系统Infra 2.0版 ， 工程师正在逐步迁移（Migration） ， 还没有完全结束 ， 小的还没有完全弃用（Deprecated） ， 所以得两套共存 。
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而且 ， 两套系统还可以对接 。
我去 ， 居然还做了向下兼容（Backward Compatibility） 。
你可能会说 ， 9宫格 ， 那岂不是降低成9bit了？反而性能下降？ No No No ， 它其实四周还有8片花辫 ， 可以分别收起和放出 ， 这样就多了8位 。
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加起来 ， 就有9 + 8 = 17比特了 。
哦对了 ， 毕竟白天和晚上的需求不同 ， 它还分为“日用”和“夜用”两种模式 。 长安百姓 ， 真是夜里也安心呢~
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你可能会问 ， 12bit已经够用了 ， 为啥要17bit呢？ 除了可以传递更多内容以外 ， 还有大用：纠错 。 你知道 ， 信息传递很容易出错 ， 如果这12位里 ， 有一个地方坏了 ， 比如灯不亮了 ， 或者接收方看走眼了 ， 这咋办 。
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你看 ， 这12个格子太难读了 ， 你得一个一个数 ， 眼睛都要瞎了 ， 随便一抖 ， 就错了 。 然而 ， 改成9宫格之后 ， 一眼就能看对并记住 ， 用户体验直线上升 ， 错误率下降 。
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当然 ， 多出来的5个bit ， 还有更高级的用法 。 这就是：计算机通讯里 ， 两个经典手段：纠错码 ， 和 ， 冗余 。
先来看
纠错码
。
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最简单的方法 ， 就是“奇偶校验法” ， 也就是你多传1位 ， 这位表示前面几位里面 ， 应该有奇数还是偶数个1 。 如果接收的时候 ， 你发现 ， 最后一位告诉你 ， 前面应该有偶数个1 ， 结果前面是奇数个1 ， 那就说明这数据有问题了 ， 你得让对方再传一遍 。
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如果 ， 你有很多位可以用来纠错 ， 比如大望楼多出了5位 ， 那就可以用更高级的方法了 ， 比如循环冗余校验法 。 这里有点复杂 ， 但说白了就是 ， 信息位和纠错位 ， 两组数 ， 进行运算 ， 如果得出的值不对 ， 那就验证失败 。
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这玩意说深了就是研究生课程了 ， 收 。
除了纠错码 ， 还有冗余 。 有冗余 ， 这本身就能纠错 。 比如 ， 你规定 ， 传递的一个数 ， 必须所有数字 ， 都是一样的才有效 。 那么 ， 当你收到了比如6668666 ， 那你就知道：哦 ， 那个8绝对打错了 ， 本来想说的应该是6666666 。
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你知道 ， 咱们人的DNA就有非常大的冗余 ， 很多密码子貌似没啥信息 ， 去掉了也完全没影响 。 这些“冗余”密码子的作用 ， 一直有很多猜测 ， 一种解释就是：这是防止 ， 基因在自我复制时失误 ， 酿成大错 。
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好了 ， 以上都是我的脑洞 。 在看了官方公布的资料以后 ， 证明我完全是想多了~
根据官微@北斗北工作室 ， 小望楼这12个框 ， 其实只能代表3位 ， 十进制数…
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每四个一组 ， 分别代表百位 ， 十位 ， 个位 ， 0～9分别有不同的图案 。
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比如 ， 下面这个就代表序号900 。
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当然了 ， 阿拉伯数字这种标记法要到近代才被中国人熟练使用 ， 所以当年使用的都是算筹表示法：
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那么900 ， 其实就是：
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在编码之后 ， 就可以翻译了 ， 过程也很简单 ， 就是查表 。 靖安司官员们 ， 有这么一个袋子 ， 作为密码本 。
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而上面的900号 ， 代表的就是“狼” ， 你看就在这里 。
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按照这个规律 ， 其实能传递很多信息了 ， 比如「张小敬」就是这样的：
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怎么样 ， 学会了吗？ 来来来 ， 咱们做一下课后小练习 。
练习题1: 请翻译下图 。
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练习题2: 请翻译下图 。
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练习题3: 熟读靖安司密码本 ， 并背诵全文 。 （参考答案见文末）
以上 ， 都是“靖安司公务员考试”送分题哦 。
对了 ， 别忘了还有：大望楼 。
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本质上也是编码成十进制的3位数 。 9宫格的空间 ， 用来表示个位 。
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左边的4个花瓣位 ， 用来表示十位 。
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右边的4个花瓣位 ， 用来表示百位 。
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当然 ， 什么都不出现 ， 就表示0 。 那么 ， 下面这个 ， 就表示的是701 。
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不过 ， 我很快发现了这个大望楼系统的两个Bug 。
Bug-1: 四宫格表示0～9我还能记住 ， 可这九宫格 ， 也太随意了 ， 编码的人疯了 。
Bug-2: 为什么左边是高位起 ， 右边是低位？
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反人性吗？
难道不应该：左边是百位吗？
大望楼那边 ， 左边的花瓣是十位 ， 右边是百位 ， 这是要弄死我 。 你看这个“狼” ， 很容易读成900啊 ， 喂 。
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反正 ， 这么差的用户体验 ， 一般人绝对懵了 。 怪不得 ， 只有我宾哥这种人肉计算机 ， 才可以瞬间看懂 。
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这么说来 ， 望楼可以传递0到999 ， 一共1000个子信息 。 可以说 ， 虽然是12位比特的承载量 ， 而现有的望楼系统 ， 只用了四分之一 ， 有75%的冗余量待开发 ， 或者就是为了纠错的故意留下的 。 妙啊 。
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经过我再仔细研究 ， 剧中还有另一种编码方式：八卦法 。
因为卦象是三行的嘛 ， 这么一看 ， 我大概知道为啥剧组想用大望楼了 。
传输的时候 ， 要传两遍 ， 分别组成上下两组八卦 。
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整合以后 ， 就是一个 ， 额 ， 现代计算机叫：Index（索引） 。
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译码时 ， 用的则是开元20年 ， 孙愐所修的音韵书籍《唐韵》 ， 按照卷、韵、字 ， 三个等级 ， 依次索引 。
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可是 ， 这部分似乎没有在剧中用上？或者说用的不多？我咋没发现呢 。 莫非 ， 这只是设想的一个方案 ， 因为太复杂了 ， 后来就没用上 ， 官方放出来装x的？
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厉害厉害厉害 。
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对了 ， 上面这套编码规范 ， 可不是闹着玩的 ， 它被切切实实 ， 用在了剧中拍出来的 。 根据官微@北斗北工作室 ， 剧中望楼每一个镜头都是对的 。
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比如：
「张都尉为民捉狼 。 全城武侯、不良人随时听张都尉号令」
这句话 ， 是这么传递的 。
先是跟电报一样 ， 人工对信息进行压缩 ， 并分割成最小信息元：
张（263）都尉（197）捉（134）狼（121） 全城（20） 武职（217） 听令（152）
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于是 ， 信息就从原来的22个汉字 ， 缩短为7组信息 ， 只需变换七次 。
按照每秒传两个 ， 全部传完只需3.5秒 。
不过 ， 如果遇到复杂信息 ， 就有点蛋疼 ， 比如下面这个 。
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一共48个信息元…
估计接收方人脑的内存 ， 是不够的吧 。 而可怜的美术老师 ， 也只能小心地写上“内容精简待商榷”…
我真的要对这部良心剧竖大拇指 ， 太强了 。
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好了 ， 以上就是望楼系统的全部了 。
最后 ， 给你送上一个鸡汤：
无论遇到任何困难 ， 都要迎难直上 ， 不退 。
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