數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及應(yīng)用

前言

數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)成為一門獨(dú)立學(xué)科的時間雖然不太長，但是，它的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，并且成為當(dāng)今數(shù)字通信、數(shù)字廣播、數(shù)字電視、數(shù)字存儲、計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)z影、數(shù)字出版、多媒體娛樂、玩具、家電以及智能控制等眾多領(lǐng)域中的一種關(guān)鍵性的共用技術(shù)。現(xiàn)在，隨著數(shù)字化的普及，計算機(jī)和數(shù)據(jù)處理設(shè)備滲透到科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)以及社會生活的方方面面，數(shù)據(jù)的類型各不相同，用戶的要求也各異，需要傳輸、存儲和處理的數(shù)據(jù)量一直持續(xù)、急劇和高速增長；此外，隨著進(jìn)入21世紀(jì)以來科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是信息技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人們的眼界越來越寬，要求越來越高，胃口越來越大，提出了"數(shù)字中國"、"數(shù)字亞洲"、"數(shù)字地球"、"數(shù)字人體"等目標(biāo)，希望數(shù)字化的一切能夠用計算機(jī)處理、存儲、展現(xiàn)和交互，因而，對于數(shù)據(jù)壓縮需求的市場空間非常大，社會需求越來越強(qiáng)勁。這是推動數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)發(fā)展的巨大力量。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，例如，統(tǒng)計編碼、預(yù)測編碼、變換編碼和子帶編碼等，建立在香農(nóng)（Shannon）信息論的理論基礎(chǔ)之上，以經(jīng)典的集合論為基礎(chǔ)，用統(tǒng)計概率模型來描述信源。這些傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)雖然已經(jīng)取得舉世公認(rèn)的巨大成功，得到較為廣泛的應(yīng)用，并且在以前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中起過重要作用，但是，由于它未能考慮信宿（接收者）的主觀特性以及事件本身的具體含義、重要性及后果，同時也受到當(dāng)時科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制，其壓縮效率不高，功能比較簡單，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前的需要。事實上，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的發(fā)展歷程，是以香農(nóng)信息論為起點，不斷豐富、完善和發(fā)展的過程。目前，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)正處于日新月異的飛速發(fā)展時期。以香農(nóng)信息論為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)又稱為經(jīng)典的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，屬于第一代數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。早在20世紀(jì)80年代初，人們就認(rèn)識到第一代數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的不足之處，尤其是在低速率、極低速率音頻／視頻壓縮中，充分暴露出第一代數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的局限性。因此，人們一直在尋找新的壓縮技術(shù)，研究新的壓縮算法。

內(nèi)容概要

本書全面、系統(tǒng)地闡述了數(shù)據(jù)壓縮的原理、技術(shù)及應(yīng)用。全書共分為15章，主要內(nèi)容有數(shù)據(jù)壓縮導(dǎo)論、數(shù)據(jù)壓縮的信息論基礎(chǔ)、量化原理、統(tǒng)計編碼、字典編碼、變換編碼、預(yù)測編碼、子帶編碼、模型編碼、小波變換編碼、分形編碼、圖像壓縮、視頻壓縮、音頻壓縮、數(shù)據(jù)壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)等。    本書取材新穎，內(nèi)容豐富，結(jié)構(gòu)合理，闡述清晰，深入淺出，實用性強(qiáng)，既包含近年來數(shù)據(jù)壓縮的許多新的研究成果、新的進(jìn)展和熱點研究課題，也包含許多實用的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。    本書適合用作大學(xué)本科相關(guān)專業(yè)高年級學(xué)生的教材，適當(dāng)精簡一些章節(jié)內(nèi)容，也可用作大學(xué)?？茖W(xué)生的教材，并可作為從事通信、電子、計算機(jī)、導(dǎo)航、雷達(dá)、廣播、電視、遙測、遙控以及其他信息技術(shù)專業(yè)工作的廣大科技工作者和管理人員的自學(xué)或教學(xué)參考書。

書籍目錄

前言第一章  數(shù)據(jù)壓縮導(dǎo)論  1.1　數(shù)據(jù)壓縮概述    1.1.1　什么是數(shù)據(jù)壓縮      1.1.2　數(shù)據(jù)壓縮的參數(shù)      1.1.3　為什么進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮    1.1.4　數(shù)據(jù)壓縮與信源編碼    1.1.5　數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)的組成  1.2　數(shù)據(jù)壓縮的分類    1.2.1　按照信息論的基本概念進(jìn)行分類的方法    1.2.2　按照壓縮所依據(jù)的信源輸出分布特性進(jìn)行分類的方法    1.2.3　按照數(shù)據(jù)壓縮所使用的編碼技術(shù)進(jìn)行分類的方法      1.2.4　按照被壓縮數(shù)據(jù)的頻率范圍進(jìn)行分類的方法    1.2.5　按照被壓縮數(shù)據(jù)的屬性進(jìn)行分類的方法    1.2.6　按照壓縮算法的實現(xiàn)手段進(jìn)行分類的方法    1.2.7　按照數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)有無自適應(yīng)能力進(jìn)行分類的方法    1.2.8　按照壓縮器和解壓縮器的復(fù)雜度及工作量是否相同進(jìn)行分類的方法    1.2.9　按照數(shù)據(jù)壓縮的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類的方法    1.2.10　按照數(shù)據(jù)壓縮使用的量化技術(shù)進(jìn)行分類的方法    1.2.11  按照數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)出現(xiàn)和應(yīng)用時間長短、技術(shù)成熟程度等進(jìn)行分類的方法　1.3　數(shù)據(jù)壓縮的主要性能指標(biāo)    1.3.1　壓縮能力    1.3.2　信號質(zhì)量    1.3.3　比特率    1.3.4　數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)的復(fù)雜度      1.3.5　編譯碼時延    1.3.6　堅韌性  　1.4　數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用簡介    1.4.1　發(fā)展初期……第二章  數(shù)據(jù)壓縮的信息論基礎(chǔ)第三章  量化原理第四章  統(tǒng)計編碼第五章  字典編碼第六章  變換編碼第七章  預(yù)測編碼第八章  子帶編碼第九章  模型編碼第十章  小波變換編碼第十一章  分形編碼第十二章  圖像壓縮第十三章  視頻壓縮第十四章  音頻壓縮第十五章  數(shù)據(jù)壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

　　本書共15章，這15章從內(nèi)容上可以分為5個相對獨(dú)立又互相緊密聯(lián)系的單元：第一單元包括第一～三章，主要介紹數(shù)據(jù)壓縮的基本概念、基礎(chǔ)知識、基本技術(shù)和理論基礎(chǔ)；第二單元包括第四～八章，分別闡述幾種經(jīng)典的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，即統(tǒng)計編碼、字典編碼、變換編碼、預(yù)測編碼和子帶編碼；第三單元包括第九～十一章，介紹幾種新型的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，即模型編碼、小波變換編碼和分形編碼；第四單元包括第十二～十四章，介紹數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的幾個主要應(yīng)用領(lǐng)域，即圖像壓縮、視頻壓縮和音頻壓縮；第五單元包括第十五章，簡要介紹數(shù)據(jù)壓縮的常用國際標(biāo)準(zhǔn)。 本書適合用作通信、電子、計算機(jī)、信號及信息處理、遙測、遙控、雷達(dá)、導(dǎo)航、廣播、電視、自動控制及其他信息技術(shù)專業(yè)大學(xué)本科高年級學(xué)生的教材。

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