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第一章绪论1

1.1 数据压缩的内容、意义和用途1

1.2 数据压缩技术发展的沿革2

1.3 数据压缩技术的分类2

1.4 本书的宗旨、体系和建议3

第二章数据压缩的理论极限5

2.1 概述5

2.1.1 数据压缩与信息论5

2.1.2 数字传输系统的模型6

2.2 离散无记忆信源的熵7

2.2.1 信息的度量和熵7

4.2.2 随机信号9

2.2.2 熵与概率分布的依从关系——数据压缩的途径之一10

2.2.3 熵与信源相关性的依从关系——数据压缩的途径之二12

2.3 互信息量15

2.3.1 有扰通道模型15

2.3.2 互信息量的定义16

2.3.3 平均互信息量16

2.3.4 互熵的性质17

2.3.5 互熵与数据压缩的极限19

2.4 连续信源的互信息量20

2.4.1 连续信源熵的引出20

2.4.2 连续互熵的定义和性质23

2.5 随机序列的信息量25

2.5.1 平稳过程模型25

2.5.2 定义和性质25

2.5.3 举例和讨论27

2.6 模糊信息与广义熵28

2.6.1 模糊集合与模糊信息28

2.6.2 广义信息与广义熵30

2.6.3 模糊信息论对数据压缩的指导意义35

习题36

3.1.1 引言40

第三章信源统计特性分析40

3.1 信源的数学模型40

3.1.2 信源的确定性模型41

3.1.3 信源的参数性统计模型41

3.1.4 信源的非参数性统计模型43

3.1.5 马尔科夫过程模型47

3.16 二维信源模型的特殊性53

3.1.7 小结56

3.2 图象信号的统计特性57

3.2.1 图象的数学描述方法57

3.2.2 图象信号的自相关函数61

3.2.3 图象信号的功谱密度函数66

3.2.4 图象信号的幅度分布68

3.3 语音信号的统计特性69

3.3.1 语音产生的物理机理与数学模型69

33.2 语音信号的自相关函数70

3.3.3 语音信号的功谱密度函数72

3.3.4 语音信的幅度分布73

3.4 遥测信号的统计特性74

3.4.1 遥测信号形式举例和分类74

3.4.2 遥测信号的自相关函数75

3.4.3 遥测信号幅度的差分布76

3.4.4 遥测信号的条件概率77

3.4.5 遥测信号的熵77

3.5 计算机数据的统计特性78

3.6 结语79

习题79

第四章预测编码理论基础82

4.1 引言82

4.1.1 简要的回顾82

4.1.2 预测编码的基本型式83

4.1.3 线性预测模型的导出85

4.2.1 确定信号88

4.2 最小均方误差准则88

4.2.3 预测参数的计算91

4.2.4 预测滤波器的稳定性97

4.2.5 响应函数和G的计算98

4.3 功谱包络匹配准则100

4.3.1 频域公式100

4.3.2 功谱包络匹配101

4.3.3 预测误差分析104

4.3.4 最小均方误差准则和功谱包络匹配准则的比较和其它108

4.4 预测系数不变性准则108

4.4.1 公式的导出109

4.4.2 性能讨论111

4.5 量化特性111

4.5.1 通用最优量化111

4.5.2 预测误差en的量化113

4.5.3 预测参数的量化115

4.5.4 几种编码型式的量化性能分析117

4.5.5 向量量化121

4.6 线性预测性能分析124

4.6.1 线性预测的信噪比124

4.6.2 信道误码的影响125

4.7 最大误差准则128

4.7.1 多项式预测模型128

4.7.2 最大误差准则下预测系数时推导130

4.7.3 压缩效率与性能分析131

4.7.4 信道误码对多项式预测性能的影响137

4.7.5 孔径K，内插法及其它138

4.8 结语139

习题139

第五章变换编码理论基础143

5.1 引言143

5.1.1 数据压缩与变换编码143

5.1.2 变换编码的数学模型145

5.1.3 变换编码的系统构成146

5.1.4 变换编码的分类及发展沿革147

5.2 最优变换（K-L变换）147

5.2.1 公式的导出148

5.2.2 方法及讨论152

5.3 离散傅氏变换153

5.3.1 次优变换153

5.3.2 DFT的定义及功能分析154

5.3.3 DFT的快速算法157

5.4 离散余弦变换159

5.4.1 公式的引出及定义159

5.4.2 EDCT矩阵的写法和性能分析161

5.4.3 DCT的算法与反DCT(IDCT）162

5.5.1 定义及公式163

5.5.2 DST的正交性163

5.5 离散正弦变换163

5.5.3 DST对角化矩阵的条件165

5.6 沃尔什－阿达玛变换166

5.6.1 非正弦正交函数的引入166

5.6.2 沃尔什－阿达玛变换170

5.6.3 WHT的性能估计174

5.6.4 快速WHT177

5.7 其它变换179

5.7.1 哈尔变换180

5.7.2 斜变换182

5.7.3 二维变换略述186

5.8 变换域的统计分析188

5.8.1 输出的协方差及功谱188

5.7.4 关于各种变换方法的评述188

5.8.2 输出的幅度分布函数189

5.9 变换采样准则191

5.9.1 带状采样191

5.9.2 门限采样193

5.10 变换样本的编码195

5.10.1 分组量化法195

5.10.2 主观评定因素198

5.11 参数选择和性能比较198

5.11.1 变换区间N的选择199

5.11.2 信道误码的影响199

5.11.3 变换编码与预测编码201

习题203

5.12 结语203

第六章统计编码理论基础210

6.1 引言210

6.1.1 统计编码的基本思想210

6.1.2 统计编码的分类213

6.2 变长码的基本原理213

6.2.1 问题的提出213

6.2.2 树码及非续长性214

6.4.4 无失真通用伴随式信源编码214

6.2.3 单义可译码218

6.2.4 变长信源编码定理219

6.2.5 变长码的扩展221

6.2.6 缩短分组码222

6.3.1 最优变长码的理论基础223

6.3 最优变长码——哈夫曼码223

6.3.2 最优变长码的编码方法227

6.3.3 特定情况下的哈夫曼码231

6.3.4 信源概率起伏的影响232

6.3.5 哈夫曼码的冗余度234

6.3.6 哈夫曼码的发展和前景235

6.4 其它变长码236

6.4.1 香农－费诺码236

6.4.2 哈夫曼－香农－费诺码240

6.4.3 变移哈夫曼码242

6.5 定长编码246

6.5.1 定长编码的基本定理247

6.5.2 多径搜索编码的基本方法251

6.5.3 码树／栅格编码253

6.6 结语259

习题260

第七章码率失真理论基础265

7.1 引言265

7.1.1 码率失真理论的目的和意义265

7.1.2 码率失真理论研究的范围266

7.2 离散无记忆信源的R(D)函数267

7.2.1 失真的度量267

7.2.2 保真度标准268

7.2.3 试验信道的互熵和码率失真函数268

7.2.4 无记忆随机序列的失真量度269

7.2.5 无记忆随机序列的R(D)函数270

7.3.1 定义区间Dmin的确定271

7.3 R(D)函数的性质271

7.3.2 定义区间Dmax的确定273

7.3.3 R(D)是凸函数275

7.3.4 R(D)是严密递减函数278

7.3.5 R（D）函数的基本性质279

7.4 R（D）函数的计算279

7.4.1 R（Dmin）的计算279

7.4.2 离散信源R（D）函数的参量表述法280

7.4.3 离散信源R（D）的计算例285

7.4.4 连续无记忆信源R（D）函数的参量表述法289

7.4.5 连续信源R（D）的计算例293

7.5.1 有记忆信源模型296

7.5 有记忆信源的R（D）函数296

7.5.2 有记忆信源的R（D）函数297

7.5.3 R（D）函数的频域计算299

7.6 用R（D）理论证明信源编码定理301

7.7 码率失真函数与信道容量代价函数的对偶关系304

7.7.1 容量代价函数简述304

7.7.2 R（D）与C（β）的对偶关系304

7.8 结语305

附录A z变换和数字滤波306

附录B 熵H（p）函数表319

参考文献320

主要符号一览表324