第一章 绪论 1
1．1 什么是数据压缩？ 1
1．2 数据压缩的必要性 2
1．3 数据压缩技术的发展简史 3
1．4 数据压缩技术的发展简史 5
1．4．1 信息系统的发展与融合 5
1．4．2 多煤体技术简介 7
1．4．3 数据压缩技术的应用前景 9
1．5 数据压缩技术的分类 12
参考文献 14
第二章 信源的数字化与压缩系统评价 15
2．1 取样 15
2．1．1 取样定理 15
2．1．2 内插恢复 17
2．1．3 取样噪声 19
2．1．4 电视信号的亚取样 19
2．2 量化 20
2．2．1 无记忆量化 21
2．2．2 矢量量化 25
2．3 信号缩系统的性能评价 28
2．3．1 信号质量 28
2．3．2 比特率 36
2．3．3 复杂度 37
2．3．4 通信时延 39
2．3．5 编码与数字通信系统的性能空间 39
习题 40
参考文献 41
3．1 数据压缩与信息论 43
第三章 压缩的理论极限 43
3．2 离散无记忆信源的熵 44
3．2．1 自信息量和一价熵 44
3．2．2 数据压缩基本途径之一 47
3．3 率失真理论 49
3．3．1 互信息量 49
3．3．2 离散信源的率失真函数 51
3．4 条件熵与相关信源 53
3．4．1 数据压缩基本途径之二 53
3．4．2 随机序列的信息量 56
3．4．3 非平稳信源的处理 58
习题 59
参考文献 59
4．1 骗码器的数学描述 60
第四章 统计编码 60
4．2 变长编码 61
4．2．1 基本分析 61
4．2．2 唯一可译码的存在问题 63
4．2．3 唯一可译码的构造 65
4．3 霍夫曼码 67
4．4 信源编码基本定理 68
4．5 中文电报举例 70
4．6 基本的游程编码 73
4．7 二值图像压缩基础 74
4．7．1 图文传真的标准化 74
4．7．2 二值图像的统计特性 75
4．7．3 二值图像游程编码的码率下界 77
4．8．1 MH编码 78
4．8 CCITT建议的文件传真压缩方法 78
4．8．2 MR编码 81
4．9 二值图像的算术编码 85
4．9．1 编码过程 86
4．9．2 不做乘法的二进制算术码 87
4．9．3 译码步骤 90
4．9．4 不对称数Q（s）的确定 91
4．9．5 编码效率 91
4．9．6 p（L|s）的确定 92
4．10 实用的算术编码——Q-编码器 93
4．10．1 概述 93
4．10．2 编、解码算法 95
4．11．1 概述 98
4．11 计算机文件压缩 98
4．10．3 Q-编码器的压缩效果 98
4．11．2 计算机文件的冗余度类型 99
4．11．3 常用的压缩方法 100
4．12 LZW 算法和 QIC-122 标准 103
4．12．1 LZW算法描述 103
4．12．2 LZW 算法的文件压缩效果 105
4．12．3 LZW 算法与数据通信 105
4．12．4 QIC-122 工业标准 106
4．12．5 发展趋势 106
4．13 结语 108
习题 109
参考文献 110
5．1 DPCM的基本原理 113
第五章 预测编码 113
5．2 最佳线性预测 116
5．3 语音信号的预测编码 120
5．3．1 压缩的基本依据之一——信息冗余度 121
5．3．2 压缩的基本依据之二——人的听觉感知机理 123
5．3．3 语音预测编码简介 124
5．3．4 语音编码的进展 126
5．3．5 语立编码的标准化 127
5．3．6 CCITT G．721 128
5．3．7 CCITT G．722 建议简介 131
5．3．8 CCITT G．728 建议简介 131
5．4 遥测信号的预测编码 132
5．4．1 遥测信号的预测编码 133
5．4．2 预测系数不变性准则 135
5．4．3 遥测信号压缩举例 138
5．5 遥感图像的预测编码 140
5．5．1 帧内预测器的设计 140
5．5．2 反射型 DPCM 编码器 142
5．5．3 气象卫星云图压缩 144
5．6 电视信号的预测编码 146
5．6．1 电视信号概述 146
5．6．2 压缩电视信号码率的一般途径 149
5．6．3 电视图像中典型景物的类型 152
5．6．4 帧间预测编码 154
5．6．5 图像通信中的运动估值方法 156
5．6．6 传输误码及对策 159
5．7 可视电话与会议电视的压缩编码 159
5．7．1 可视电话的发展概况 160
5．7．2 会议电视的发展概况 162
5．7．3 CCITT H．120 163
5．8 高清晰度电视的压缩编码 164
5．8．1 发展由来 164
5．8．2 制式之争 165
5．8．3 压缩编码 166
5．9 结语 168
习题 169
参考文献 169
第六章 变换编码 172
6．1 基本原理 172
6．2 离散正交变换 174
6．2．1 正交变换下正交矩阵 174
6．2．2 K-L 变换 176
6．2．3 离散余弦变换 179
6．3 变换域数据压缩 182
6．3．1 变换矩阵的选择 182
6．3．2 系数选择和比特分配 184
6．3．3 变换编码与预测编码的比较 185
6．4 静止图像的变换编码 186
6．4．1 静止图像传输与存储的特点 186
6．4．2 变换编码的实现 188
6．5 应用举例 190
6．5．1 居民身分证照片管理系统 190
6．5．2 地震数据压缩 191
6．6 MDCT 介绍 192
6．7 宽带数字间频的变换编码 193
6．7．1 宽带数字音频的发展概况 193
6．7．2 数字声音的信号压缩技术 194
6．7．3 数字声音的变换编码 196
6．8 直接映射编码 197
6．8．1 神经网络编码与矢量量化 202
6．8．2 信源-信道联合编码 203
6．9 结语 204
习题 204
参考文献 208
第七章 分析-综合编码 208
7．1 引言 209
7．2 子带编码 209
7．2．1 基本原理 210
7．2．2 整数子带滤波器组 211
7．2．3 正交镜像滤波器组 213
7．2．5 关于图像子带编码的评注 215
7．3 小波变换编码 217
7．3．1 更合理的子带-多分辨率表示框架 217
7．3．2 小波变换的定义 218
7．3．3 快速小波算法 219
7．3．4 图像的小波变换编码 223
7．4 分形图像编码 225
7．4．1 基本概念 225
7．4．2 分形图像编码的理论基础 227
7．4．3 分形图像编码的 IFS 方法 230
7．4．4 关于分形图像编码的评注 232
7．5 模型基图像编码 234
7．5．1 从波形动画 234
7．5．2 语义基图像编码 235
7．5．3 物体基图像编码 239
7．5．4 关于模型基图像编码的评注 240
7．6 结语 240
参考文献 241
第八章 若干国际建议介绍 245
8．1 引言 245
8．2 H261建议 248
8．2．1 关于图像尺寸的规定 248
8．2．2 主要指标与技术要点 249
8．2．3 视频信源编码算法 251
8．2．4 改进与扩充 254
8．2．5 小结 254
8．3．1 基本原理 255
8．3 JPEG 标准 255
8．3．2 基本系统的实现 256
8．3．3 扩展系统 267
8．3．4 无失真压缩系统 268
8．4 MPEG-1 视频压缩标准 269
8．4．1 数据流结构 269
8．4．2 编码图像的类型 270
8．4．3 视频流的组成 271
8．4．4 视频流的组成 272
8．4．5 分层结构、语法和位流 273
8．5 MPEG-1 音频压缩标准 273
8．5．1 系统基本框架 273
8．5．2 编码参数标志信息 275
8．5．3 编码器简介 276
8．5．5 编、解码流图 277
8．5．4 子带分析滤波器组 277
8．6 MPEG-2标准简介 279
8．6．1 背景介绍 279
8．6．2 MPEG-2视频体系 279
8．6．3 MPEG-2的分级编码 280
8．6．4 MPEG-2声音编码 282
8．7 JBIG标准 282
8．7．1 技术特点 282
8．7．2 编码模式这一——累进编码 282
8．7．3 编码模式之二——兼容的累进/顺序编码 283
8．7．4 编码模式之三——单层编码 284
8．7．5 编码器功能模块 284
8．8 MHEG 标准简介 287
8．9．1 图像编/解码单片集成电路与专用芯片集 288
8．9 图像与声音压缩硬件的进展 288
8．9．2 声音编/解码单片集成电路 293
8．9．3 高性能数字信号处理器 293
8．10 结语 294
参考文献 295
习题答案 298
附录A 源程序清单 301
A-1 MH/MR 编码压缩 C 源程序清单 301
A-2 MH/MR 解码恢复 C 源程序清单 312
A-3 8比特图像无失真压缩 FORTRAN 源程序清单 321
A-4 8位特图像无失真压缩 FORTRAN 源程序清单 325
A-5 JPEG图像压缩 FORTRAN 源程序清单 329
A-6 JPEG 图像恢复 FORTRAN 源程序清单 336
附录 B 一条海洋地球物理勘控遥测取样数据的原始记录 343