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1.1 什么是数据压缩1

第1章 绪论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4

1.3.2　可逆压缩4

1.3.3　不可逆压缩5

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

2.1.1　取样定理8

第2章 信源的数字化与压缩系统评价8

2.1　取样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15

2.3　矢量量化16

2.3.1　基本原理16

2.3.2　码书的设计18

2.4 信号压缩系统的性能评价19

2.4.1　信号质量：客观度量19

2.4.2　信号质量：主观度量22

2.4.3　比特率24

2.4.4　复杂度24

2.4.5　通信时延25

2.4.6　编码与数字通信系统的性能空间26

习题与思考题27

第3章　理论极限与基本途径28

3.1　离散无记忆信源28

3.1.1 自信息量和一阶熵29

3.1.2　基本途径之一——概率匹配30

3.2　联合信源31

3.2.1　联合熵与条件熵32

3.2.2　基本途径之二——对独立分量进行编码33

3.3 随机序列34

3.3.1 极限熵34

3.3.2　基本途径之三——利用条件概率35

3.3.3　基本途径之四——利用联合概率36

3.3.4　基本途径之五——对平稳子信源进行编码36

3.4　率失真理论37

3.4.1　率失真函数的基本含义37

3.4.2　离散信源的率失真函数39

习题与思考题40

第4章　统计编码42

4.1 基本原理42

4.1.1 文件的冗余度类型42

4.1.2　编码器的数学描述44

4.1.3　变长码的基本分析44

4.1.4　惟一可译码的存在46

4.1.5　惟一可译码的构造47

4.2　霍夫曼编码49

4.2.1 霍夫曼码的构造49

4.2.2　信源编码基本定理50

4.2.3　截断霍夫曼编码52

4.2.4 自适应霍夫曼编码53

4.3　Golmb编码与通用变长码54

4.3.1　一元码54

4.3.2　Glomb编码55

4.3.3　指数Golomb码55

4.3.4　通用变长码56

4.4 游程编码57

4.4.1　基本方法分析57

4.4.2　二值图像的游程编码57

4.4.3　连续色调图像的二维编码60

4.5　算术编码63

4.5.1 多元符号编码原理64

4.5.2　二进制编码65

4.5.3　二进制解码67

4.5.4　Q（s）的确定与编码效率68

4.5.5　算术码评述69

4.6　基于字典的编码70

4.6.1　LZ码基本概念71

4.6.2　LZW算法71

4.6.3　通用编码评述73

习题与思考题74

第5章　预测编码76

5.1　DPCM的基本原理76

5.2　最佳线性预测77

5.2.1　MMSE线性预测78

5.2.2　预测阶数的选择79

5.3　音频信号与听觉感知80

5.3.1　语音信号的时域冗余度80

5.3.2　语音信号的频域冗余度81

5.3.3　单音的听觉感知82

5.3.4　多音的掩蔽效应83

5.4　语音信号的预测编码84

5.4.1　技术与标准的沿革84

5.4.2　LPC语音合成模型87

5.4.3　线性预测合成—分析编码88

5.5.1　帧内预测器的设计90

5.5　静止图像的预测编码90

5.5.2　JPEG的无损压缩模式91

5.5.3　JPEG—LS压缩标准92

5.5.4 H.264和AVS的帧内预测模式93

5.6　视频信号与视觉感知94

5.6.1 电视信号概述94

5.6.2　数字电视的编码参数95

5.6.3 CIF格式与SIF格式97

5.6.4 电视图像信号的时间冗余度98

5.6.5　人的视觉感知特性99

5.7　活动图像的预测编码100

5.7.1 帧间预测编码的发展101

5.7.2　二维运动估计的基本概念及方法102

5.7.3　块匹配运动估计103

5.7.4　H.264的宏块划分105

习题与思考题106

第6章　变换编码108

6.1 基本原理108

6.2　离散正交变换110

6.2.1　基本概念110

6.2.2　KL变换111

6.2.3 图像编码中的正交变换112

6.2.4　DCT113

6.2.5　基于DCT的整数变换115

6.3.1　变换矩阵的选择117

6.3　图像的正交变换编码117

6.3.2　变换域系数的选择119

6.3.3　系数的量化120

6.3.4　JPEG的操作模式和数据组织122

6.3.5　JPEG的系统描述123

6.4　MDCT125

6.5 深化认识126

习题与思考题127

7.1 子带分析129

7.1.1 子带编码的主要特点129

第7章 分析—综合编码129

7.1.2　整数半带滤波器组131

7.1.3　二维子带分解132

7.1.4　正交镜像滤波器组133

7.2　宽带声音的子带编码134

7.2.1 宽带音频编码的特点135

7.2.2　宽带音频编码的标准考虑136

7.2.3 MPEG音频编码标准的发展137

7.2.4　音响信号压缩的分析模型140

7.2.5 动态码位分配及其MPEG实现143

7.3　小波分析简介146

7.3.1 基本观念146

7.3.2　小波基的选择149

7.3.3　第一代小波构造的统一框架151

7.3.4　第二代小波构造的统一框架152

7.3.5　提升格式的特点155

7.4　静止图像的小波变换编码156

7.4.1 图像DWT系数的零树结构156

7.4.2 图像DWT系数编码的SPIHT算法158

7.4.3 JPEG 2000的发展历程160

7.4.4 JPEG 2000特征集161

7.4.5 JPEG 2000图像编码算法163

7.5　从波形基编码到模型基编码165

7.5.1 基于信源模型的图像编码技术分类165

7.5.2　分形图像编码简介166

7.5.3　模型基图像编码的基本思想169

7.5.4 MPEG—4中的人脸模型化定义171

7.5.5　模型基辅助的视频混合编码示例173

习题与思考题176

第8章　视频压缩编码的国际标准简介177

8.1 H.261建议177

8.1.1 基本原理177

8.1.2　压缩模式与算法178

8.2 MPEG—1视频压缩标准179

8.2.1 编码单元与图像类型180

8.2.2 编码模式181

8.3.1　档次与等级184

8.3 MPEG—2视频压缩标准184

8.3.2　技术特点186

8.4　H.263建议186

8.4.1 对H.261的扩充187

8.4.2 H.263＋与H.263＋＋187

8.5　MPEG—4视频压缩标准概述190

8.5.1　研究目标与需求定位190

8.5.2　现有视频编码标准的共性技术190

8.5.3　经典标准算法的不足191

8.5.4　MPEG—4的基本描述192

8.6 MPEG—4基于内容的编码194

8.6.1　MPEG—4的视频验证模型194

8.6.2　视频对象的分割195

8.6.3　视频对象的形状和纹理编码197

8.7 H.264/AVC视频压缩标准198

8.7.1　标准化过程198

8.7.2　关键技术简介199

8.8　AVS视频压缩标准简介201

8.8.1　编写原则与概况201

8.8.2　AVS视频标准的特色技术203

习题与思考题204

习题答案206

参考文献213

缩写词索引217