数据压缩技术及应用
分類: 图书,科技,自动化技术,自动化系统,数据处理系统,
品牌: 吴家安
基本信息·出版社:科学出版社
·页码:308 页
·出版日期:2009年
·ISBN:703021871X/9787030218711
·条形码:9787030218711
·包装版本:1版
·装帧:平装
·开本:16
·正文语种:中文
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内容简介《数据压缩技术及应用》全面、系统地阐述了数据压缩的原理、技术及应用。全书共分为15章,主要内容有数据压缩导论、数据压缩的信息论基础、量化原理、统计编码、字典编码、变换编码、预测编码、子带编码、模型编码、小波变换编码、分形编码、图像压缩、视频压缩、音频压缩、数据压缩的国际标准等。
《数据压缩技术及应用》取材新颖,内容丰富,结构合理,阐述清晰,深入浅出,实用性强,既包含近年来数据压缩的许多新的研究成果、新的进展和热点研究课题,也包含许多实用的数据压缩技术。
《数据压缩技术及应用》适合用作大学本科相关专业高年级学生的教材,适当精简一些章节内容,也可用作大学专科学生的教材,并可作为从事通信、电子、计算机、导航、雷达、广播、电视、遥测、遥控以及其他信息技术专业工作的广大科技工作者和管理人员的自学或教学参考书。
目录
前言
第一章 数据压缩导论
1.1 数据压缩概述
1.1.1 什么是数据压缩
1.1.2 数据压缩的参数
1.1.3 为什么进行数据压缩
1.1.4 数据压缩与信源编码
1.1.5 数据压缩系统的组成
1.2 数据压缩的分类
1.2.1 按照信息论的基本概念进行分类的方法
1.2.2 按照压缩所依据的信源输出分布特性进行分类的方法
1.2.3 按照数据压缩所使用的编码技术进行分类的方法
1.2.4 按照被压缩数据的频率范围进行分类的方法
1.2.5 按照被压缩数据的属性进行分类的方法
1.2.6 按照压缩算法的实现手段进行分类的方法
1.2.7 按照数据压缩系统有无自适应能力进行分类的方法
1.2.8 按照压缩器和解压缩器的复杂度及工作量是否相同进行分类的方法
1.2.9 按照数据压缩的应用领域进行分类的方法
1.2.10 按照数据压缩使用的量化技术进行分类的方法
1.2.11 按照数据压缩技术出现和应用时间长短、技术成熟程度等进行分类的方法
1.3 数据压缩的主要性能指标
1.3.1 压缩能力
1.3.2 信号质量
1.3.3 比特率
1.3.4 数据压缩系统的复杂度
1.3.5 编译码时延
1.3.6 坚韧性
1.4 数据压缩技术的发展及应用简介
1.4.1 发展初期
1.4.2 发展中期
1.4.3 发展近期
1.4.4 目前状况及发展趋势
1.4.5 关于数据压缩的主要国际标准
1.5 本书的内容结构安排
复习思考题
练习题
第二章 数据压缩的信息论基础
2.1 概述
2.2 信息和信息论
2.2.1 什么是信息
2.2.2 什么是信息论
2.3 信息、熵和离散无记忆信源的编码定理
2.3.1 信源的分类
2.3.2 信息的量度
2.3.3 互信息
2.3.4 自信息
2.3.5 平均信息
2.3.6 熵
2.3.7 离散无记忆信源的编码
2.4 信道、信道容量和信道编码
2.4.1 信道的分类
2.4.2 信道容量
2.4.3 信道编码定理
2.5 率失真理论
2.5.1 离散无记忆信源情况时的平均失真及平均互信息
2.5.2 率失真函数
复习思考题
练习题
第三章 量化原理
3.1 概述
3.1.1 量化的分类
3.1.2 矢量量化的发展及应用
3.2 标量量化
3.2.1 无记忆标量量化
3.2.2 有记忆标量量化
3.3 矢量量化原理
3.3.1 矢量量化的定义
3.3.2 失真测度
3.3.3 矢量量化器的结构
3.3.4 矢量量化器的速率
3.3.5 最佳矢量量化器
3.3.6 矢量量化器的设计算法
3.4 无记忆矢量量化器
3.4.1 基本矢量量化器
3.4.2 树搜索矢量量化器
3.4.3 多级矢量量化器
3.4.4 乘积码矢量量化器
3.5 有记忆矢量量化器
3.5.1 反馈矢量量化器
3.5.2 自适应矢量量化器
复习思考题
练习题
第四章 统计编码
4.1 概述
4.1.1 变长码
4.1.2 变长码码字即时唯一可译(即码字可分离性)条件
4.1.3 最佳变长码编码定理
4.1.4 最早的变长编码的例子——莫尔斯电报的英文代码
4.2 香农-范诺编码
4.3 霍夫曼编码
4.3.1 霍夫曼编码的方法
4.3.2 霍夫曼编码的平均码长
4.3.3 霍夫曼编码的编码效率
4.3.4 霍夫曼译码
4.3.5 三进制霍夫曼编码
4.3.6 霍夫曼编码算法流程
4.3.7 自适应霍夫曼编码
4.4 行程(游程)编码
4.4.1 行程编码的基本概念
4.4.2 行程编码的基本原理
4.4.3 变长编码的可靠性
4.5 算术编码
4.5.1 算术编码原理
4.5.2 算术编码过程
4.5.3 算术编码的译码
4.5.4 不用乘法的二进制算术编码
4.5.5 采用浮点运算(左移)的算术编码
4.5.6 自适应算术编码
复习思考题
练习题
第五章 字典编码
5.1 LZ编码的基本原理
5.1.1 基本原理
5.1.2 字符串的压缩
5.2 LZ77算法
5.2.1 LZ77的滑动窗
5.2.2 LZ77的译码
5.3 LZ78算法
5.3.1 LZ78的字典
5.3.2 字典的数据结构
5.3.3 LZ78的译码器
5.4 LZW算法
5.4.1 LZW编码原理
5.4.2 LZW译码原理
5.4.3 LZW字典结构
5.4.4 LZW编码过程
复习思考题
练习题
第六章 变换编码
6.1 变换编码概述
6.1.1 什么是变换编码?为什么进行变换?
6.1.2 正交变换与正交矩阵
6.2 几种常用的正交变换
6.2.1 K-L变换
……
第七章 预测编码
第八章 子带编码
第九章 模型编码
第十章 小波变换编码
第十一章 分形编码
第十二章 图像压缩
第十三章 视频压缩
第十四章 音频压缩
第十五章 数据压缩的国际标准
参考文献
……[看更多目录]
序言数据压缩技术成为一门独立学科的时间虽然不太长,但是,它的应用已经非常广泛,并且成为当今数字通信、数字广播、数字电视、数字存储、计算机、互联网、数字摄影、数字出版、多媒体娱乐、玩具、家电以及智能控制等众多领域中的一种关键性的共用技术。现在,随着数字化的普及,计算机和数据处理设备渗透到科学技术和国民经济的各行各业以及社会生活的方方面面,数据的类型各不相同,用户的要求也各异,需要传输、存储和处理的数据量一直持续、急剧和高速增长;此外,随着进入21世纪以来科学技术的飞速发展,特别是信息技术的飞速发展和广泛应用,人们的眼界越来越宽,要求越来越高,胃口越来越大,提出了"数字中国"、"数字亚洲"、"数字地球"、"数字人体"等目标,希望数字化的一切能够用计算机处理、存储、展现和交互,因而,对于数据压缩需求的市场空间非常大,社会需求越来越强劲。这是推动数据压缩技术发展的巨大力量。
传统的数据压缩技术,例如,统计编码、预测编码、变换编码和子带编码等,建立在香农(Shannon)信息论的理论基础之上,以经典的集合论为基础,用统计概率模型来描述信源。这些传统的数据压缩技术虽然已经取得举世公认的巨大成功,得到较为广泛的应用,并且在以前的科学技术发展过程中起过重要作用,但是,由于它未能考虑信宿(接收者)的主观特性以及事件本身的具体含义、重要性及后果,同时也受到当时科学技术发展水平的限制,其压缩效率不高,功能比较简单,已经远远不能满足目前的需要。事实上,数据压缩技术的发展历程,是以香农信息论为起点,不断丰富、完善和发展的过程。目前,数据压缩技术正处于日新月异的飞速发展时期。
以香农信息论为基础的传统的数据压缩技术又称为经典的数据压缩技术,属于第一代数据压缩技术。早在20世纪80年代初,人们就认识到第一代数据压缩技术的不足之处,尤其是在低速率、极低速率音频/视频压缩中,充分暴露出第一代数据压缩技术的局限性。因此,人们一直在寻找新的压缩技术,研究新的压缩算法。
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