第1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 数据压缩技术的分类 3
1.3.1 数据压缩的一般方法 3
1.3.2 可逆压缩 4
1.3.3 不可逆压缩 4
1.3.4 实用的数据压缩技术 5
1.4 数据压缩的标准和应用 6
习题与思考题 7
第2章 信源的数字化与压缩系统评价 8
2.1 取样 8
2.1.1 取样定理 8
2.1.2 内插恢复 9
2.1.3 其他表述 10
2.2 标量量化 11
2.2.1 量化误差 11
2.2.2 均匀量化 12
2.2.3 最佳量化 13
2.2.4 压扩量化 14
2.3 矢量量化 15
2.3.1 基本原理 15
2.3.2 码书的设计 17
2.4 信号压缩系统的性能评价 18
2.4.1 信号质量：客观度量 19
2.4.2 信号质量：主观度量 21
2.4.3 比特率 23
2.4.4 复杂度 23
2.4.5 通信时延 24
2.4.6 编码与数字通信系统的性能空间 24
习题与思考题 25
第3章 理论极限与基本途径 27
3.1 离散无记忆信源 27
3.1.1 自信息量和一阶熵 28
3.1.2 基本途径之一——概率匹配 28
3.2 联合信源 30
3.2.1 联合熵与条件熵 30
3.2.2 基本途径之二——对独立分量进行编码 32
3.3 随机序列 33
3.3.1 极限熵 33
3.3.2 基本途径之三——利用条件概率 33
3.3.3 基本途径之四——利用联合概率 35
3.3.4 基本途径之五——对平稳子信源进行编码 35
3.3.5 基本途径之六——利用方差变换 36
3.4 率失真理论 36
3.4.1 率失真函数的基本含义 36
3.4.2 离散信源的率失真函数 38
3.5 分布式信源编码 39
3.5.1 无损编码——Slepian-Wolf理论 39
3.5.2 基本途径之七——利用联合解码 40
3.5.3 有损编码——Wyner-Ziv理论 41
3.5.4 基本途径之八——利用边信息解码 41
3.6 压缩感知 42
3.6.1 模型 42
3.6.2 感知矩阵 43
3.6.3 重建算法 43
3.6.4 基本途径之九——利用压缩感知 44
习题与思考题 44
第4章 统计编码 45
4.1 基本原理 45
4.1.1 文件的冗余度类型 45
4.1.2 编码器的数学描述 46
4.1.3 变长码的基本分析 47
4.1.4 唯一可译码的存在 49
4.1.5 唯一可译码的构造 50
4.2 霍夫曼编码 51
4.2.1 霍夫曼码的构造 51
4.2.2 信源编码基本定理 52
4.2.3 截断霍夫曼编码 54
4.2.4 自适应霍夫曼编码 55
4.3 哥伦布编码与通用变长码 56
4.3.1 一元码 56
4.3.2 哥伦布编码 57
4.3.3 指数哥伦布码 58
4.3.4 通用变长码 58
4.4 游程编码 59
4.4.1 二值图像的游程编码 59
4.4.2 连续色调图像的二维编码 62
4.5 算术编码 65
4.5.1 多元符号编码原理 66
4.5.2 二进制编码 67
4.5.3 二进制解码 69
4.5.4 Q（s）的确定与编码效率 70
4.5.5 算术码评述 71
4.6 基于字典的编码 72
4.6.1 LZ码基本概念 72
4.6.2 LZW算法 72
4.6.3 通用编码评述 75
习题与思考题 75
第5章 预测编码 78
5.1 DPCM的基本原理 78
5.2 最佳线性预测 79
5.2.1 MMSE线性预测 79
5.2.2 预测阶数的选择 81
5.3 音频信号与听觉感知 82
5.3.1 语音信号的时域冗余度 82
5.3.2 语音信号的频域冗余度 83
5.3.3 单音的听觉感知 84
5.3.4 多音的掩蔽效应 85
5.4 语音信号的预测编码 86
5.4.1 技术与标准的沿革 86
5.4.2 LPC语音合成模型 88
5.4.3 线性预测合成—分析编码 90
5.5 静止图像的预测编码 92
5.5.1 帧内预测器的设计 92
5.5.2 JPEG的无损压缩模式 93
5.5.3 JPEG-LS压缩标准 94
5.5.4 H.264和AVS的帧内预测模式 95
5.6 视频信号与视觉感知 95
5.6.1 电视信号概述 96
5.6.2 数字电视的编码参数 96
5.6.3 CIF格式与SIF格式 99
5.6.4 电视图像信号的时间冗余度 99
5.6.5 人的视觉感知特性 101
5.7 活动图像的预测编码 102
5.7.1 帧间预测编码的发展 102
5.7.2 二维运动估计的基本概念及方法 103
5.7.3 块匹配运动估计 105
5.7.4 预测块划分与亚像素精度 106
习题与思考题 108
第6章 变换编码 110
6.1 基本原理 110
6.2 离散正交变换 111
6.2.1 基本概念 111
6.2.2 KL变换 113
6.2.3 图像编码中的正交变换 114
6.2.4 DCT 115
6.2.5 基于DCT的整数变换 117
6.3 图像的正交变换编码 118
6.3.1 变换矩阵的选择 118
6.3.2 变换域系数的选择 120
6.3.3 系数的量化 121
6.3.4 JPEG的操作模式和数据组织 123
6.3.5 JPEG的系统描述 125
6.4 MDCT 126
6.5 深化认识 127
习题与思考题 128
第7章 分析—综合编码 130
7.1 子带分析 130
7.1.1 子带编码的主要特点 130
7.1.2 整数半带滤波器组 132
7.1.3 二维子带分解 133
7.1.4 正交镜像滤波器组 133
7.2 宽带声音的子带编码 135
7.2.1 宽带音频编码的特点 135
7.2.2 音响信号压缩的分析模型 137
7.2.3 宽带音频编码的MPEG标准 138
7.2.4 宽带音频编码的中国标准 142
7.2.5 MPEG-1音频算法 144
7.2.6 MPEG-2 AAC音频算法 146
7.2.7 DRA音频算法 148
7.2.8 SVAC音频算法 148
7.3 小波分析简介 150
7.3.1 基本观念 151
7.3.2 小波基的选择 154
7.3.3 第一代小波构造的统一框架 156
7.3.4 第二代小波构造的统一框架 157
7.3.5 提升格式的特点 159
7.4 静止图像的小波变换编码 160
7.4.1 图像DWT系数的零树结构 160
7.4.2 图像DWT系数编码的SPIHT算法 162
7.4.3 JPEG 2000的发展历程 164
7.4.4 JPEG 2000特征集 165
7.4.5 JPEG 2000图像编码算法 167
7.5 从波形基编码到模型基编码 169
7.5.1 基于信源模型的图像编码技术分类 170
7.5.2 分形图像编码简介 170
7.5.3 模型基图像编码的基本思想 173
7.5.4 MPEG-4中的人脸模型化定义 175
7.5.5 模型基辅助的视频混合编码示例 177
习题与思考题 180
第8章 视频编码标准与进展简介 181
8.1 视频压缩编码国际标准的发展 181
8.1.1 ITU-T H.26x系列 181
8.1.2 MPEG-x系列 186
8.1.3 现有视频编码标准的共性技术 189
8.1.4 早期标准算法的不足 190
8.2 MPEG-4基于内容的编码 191
8.2.1 基本描述 191
8.2.2 视频验证模型 193
8.2.3 视频对象的分割 194
8.2.4 视频对象编码 196
8.3 H.264/AVC视频压缩标准 197
8.3.1 基本框架 197
8.3.2 视频编码技术特征 198
8.3.3 数据传输技术特征 200
8.3.4 性能测试 200
8.4 AVS视频压缩标准 201
8.4.1 标准化过程 201
8.4.2 特色技术 202
8.4.3 性能与应用 203
8.5 SVAC视频压缩标准 204
8.5.1 标准化过程 204
8.5.2 技术特点 205
8.5.3 性能评测 206
8.6 H.265视频编码标准简介 207
8.6.1 视频编码标准划代 207
8.6.2 H.265/HEVC新技术预览 207
8.7 立体视频编码技术介绍 208
8.7.1 基本原理 209
8.7.2 多视角编码 210
8.7.3 标准化进展 211
习题与思考题 213
附录A 习题答案 214
附录B 缩写词索引 221
参考文献 230