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本书共15章，这15章从内容上可以分为5个相对独立又互相紧密联系的单元：第一单元包括第一～三章，主要介绍数据压缩的基本概念、基础知识、基本技术和理论基础；第二单元包括第四～八章，分别阐述几种经典的数据压缩技术，即统计编码、字典编码、变换编码、预测编码和子带编码；第三单元包括第九～十一章，介绍几种新型的数据压缩技术，即模型编码、小波变换编码和分形编码；第四单元包括第十二～十四章，介绍数据压缩技术的几个主要应用领域，即图像压缩、视频压缩和音频压缩；第五单元包括第十五章，简要介绍数据压缩的常用国际标准。本书适合用作通信、电子、计算机、信号及信息处理、遥测、遥控、雷达、导航、广播、电视、自动控制及其他信息技术专业大学本科高年级学生的教材。

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内容介绍

本书全面、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。 本书取材新颖，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。 本书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。

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精彩书摘

第一章数据压缩导论 本章主要介绍数据压缩的基本概念和基础知识，如什么是数据压缩、数据压缩的主要参数、数据压缩的作用和意义、数据压缩系统的构成、数据压缩的分类以及数据压缩的主要性能指标等，以使读者对数据压缩有一个初步的了解。这些基本概念和基础知识，是学习和研究数据压缩的重要基础，读者应深刻理解、牢固掌握。 1.1 数据压缩概述 1.1.1 什么是数据压缩 数据压缩是在数字化日益普及的情况下，随着数字通信、计算机、数字信号处理和大规模集成电路技术的迅速发展及广泛应用而发展起来的一个新的技术领域，在通信、电子信息工程、计算机、遥测、遥控、雷达、导航、广播、电视以及其他科学技术领域和社会生活的各方面，都占有重要地位。目前，数据压缩技术的应用已十分广泛。 什么是数据压缩? 数据压缩对我们来说并不是一件新奇的事情。在人们的日常生活中，有大量数据压缩的事例。我们说话时经常用简称，例如，将西北工业大学简称为西工大，将西安电子科技大学简称为西电，将陕西简称为秦，将上海简称为沪等。我们在书写时还经常用缩写，例如，将国际电信联盟缩写为ITU，将国际无线电咨询委员会缩写为CCIR等。这些都是日常生活中使用数据压缩的典型例子。莫尔斯电报中，将出现频率最大的英文字母e和t分别用点和画表示，是通信中早期的一种数据压缩技术。Dudley于1939年发明的声码器，能在带宽很窄的信道中传输话音，也是通信中早期数据压缩的典型例证。

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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

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