Wprowadzenie do kompresji danych

Kompresja danych to jeden z ważniejszych problemów napotykanych przy przecho­wywaniu i wysyłaniu infor­macji. Przesyła się zarówno czysty tekst, jak i zakodowane dźwięki i obrazy. Bezpieczeń­stwo i szybkość transmisji wymagają, żeby informacja była przesyłana w postaci skompresowanej. Tej właśnie tematyce jest poświęcony podręcznik.
Autor wyjaśnia pojęcia dotyczące kompresji danych. Opisuje metody kodowania Shannona, Shannona-Fano, Huffmana, kodowania arytmetycznego i słownikowego, próbkowania i kwantowania. Sporo miejsca poświęca kompresji obrazów statycznych i obrazów wideo. Omawiane zagadnienia ilustruje trafnie dobranymi przykładami. Na końcu każdego rozdziału zamieszczone są ćwiczenia z rozwiązaniami, co podnosi wartość dydaktyczną książki.
Książka przeznaczona jest dla studentów informatyki, elektroniki i telekomunikacji, znających podstawy teorii algorytmów i struktur danych.

Spis treści

Przedmowa

Rozdział 1

Informacja i kodowanie

1.1.Informacja i entropia
1.1.1. Właściwości entropii
1.2. Kodowanie bezszumowe i bezpamięciowe
1.2.1. Nierówność Krafta
1.2.2. Podstawowe twierdzenie o kodowaniu dyskretnym
1.3. Dodatek: Ograniczenia funkcji entropii H
1.4. Dodatek: Tabele funkcji –lgp oraz –plgp

Rozdział 2

Kodowanie Shannona-Fano

2.1. Kodowanie Shannona
2.2. Kodowanie Shannona-Fano

Rozdział 3

Kodowanie Huffmana

3.1. Kodowanie Huffmana o małych wymaganiach dotyczących pamięci
3.2. Dynamiczne kodowanie Huffmana

Rozdział 4

Kodowanie arytmetyczne

4.1. Implementacja kodowania arytmetycznego
4.1.1. Implementacja całkowitoliczbowa

Rozdział 5

Kodowanie słownikowe

5.1. Metoda LZ77
5.1.1. Metoda LZSS
5.2. Metoda LZ78
5.2.1. Metoda LZW

Rozdział 6

Próbkowanie i kwantyzacja

6.1. Próbkowanie
6.2. Kwantyzacja
6.2.1. Kwantyzacja skalarna
6.2.1.1. Kwantyzacja równomierna
6.2.1.1.1. Kwantyzacja dynamiczna
6.2.1.2. Kwantyzacja nierównomierna
6.2.2. Kwantyzacja wektorowa
6.2.2.1. Algorytm centroidów
6.2.2.2. Drzewiasta książka kodów
6.3. Dodatek: Funkcje rozkładu prawdopodobieństwa

Rozdział 7

Kodowanie predykcyjne

7.1. Modulacja delta
7.1.1. Dynamiczna modulacja delta
7.1.2. Kodowanie z opóźnieniem i modulacja delta
7.2. Metoda DPCM
7.2.1. Dynamiczna metoda DPCM
7.2.1.1. Predykcja dynamiczna

Rozdział 8

Transformaty i kodowanie

8.1. Definicja transformaty
8.2. Interpretacja transformacji
8.2.1. Transformata i rotacja osi współrzędnych
8.2.2. Transformata i macierze bazowe
8.3. Transformata Karhunena-Loevego
8.4. Transformata Hadamarda
8.5. Dyskretna transformata Fouriera
8.6. Dyskretna transformata kosinusowa
8.7. Dyskretna transformata falkowa
8.8. Dodatek: Macierze

Rozdział 9

Kodowanie podpasmowe

9.1. Filtry
9.2. Podpróbkowanie (decymacja) i nadpróbkowanie
9.3. Alokacja bitów

Rozdział 10

Kompresja obrazów statycznych: JPEG

10.1. System bazowy
10.1.1. Format obrazu źródłowego
10.1.2. Kodowanie oparte na DCT
10.1.3. Kwantyzacja
10.1.4. Kodowanie skwantowanych współczynników
10.1.4.1. Kodowanie współczynników DC
10.1.4.2. Kodowanie współczynników AC
10.1.5. Obrazy z wieloma komponentami
10.1.6. Rozszerzony system sekwencyjny
10.2. Progresywny tryb operacji oparty na DCT
10.2.1. Selekcja spektralna
10.2.2. Kolejne przybliżenia
10.3. Tryb hierarchiczny
10.4. Sekwencyjny, bezstratny tryb operowania
10.5. JPEG 2000

Rozdział 11

Kompresja obrazów: MPEG

11.1. MPEG-1
11.1.1. Poziomy w systemie MPEG-1
11.1.2. Kompensacja ruchu i estymacja ruchu
11.3. MPEG-4 i MPEG-7

Rozdział 12

Szeregi Fouriera i transformata Fouriera

12.1. Szeregi Fouriera
12.2. Transformata Fouriera
12.3. Dyskretna transformata Fouriera
12.3.1. Dyskretna transformata kosinusowa
12.4. Twierdzenie o próbkowaniu
12.5. Dodatek: Liczby zespolone i tożsamość Eulera

Rozwiązania ćwiczeń

Skorowidz