《數(shù)據(jù)壓縮》課程教學(xué)大綱

1、數(shù)據(jù)壓縮課程教學(xué)大綱Data Compression課程編號(hào)： 適用專業(yè)：電子學(xué)院本科各專業(yè)學(xué)時(shí)數(shù)：         學(xué)分?jǐn)?shù)：執(zhí)筆者：白耀輝 編寫日期：2006年3月一、課程的性質(zhì)和目的數(shù)據(jù)壓縮課程是通信工程、電子信息等專業(yè)的選修課。數(shù)據(jù)壓縮是信息論的重要分支，是一門信息處理的科學(xué)和技術(shù)。它在通信和計(jì)算機(jī)工程實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用，成為通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)通用技術(shù)。課程以信號(hào)和信道的知識(shí)為基礎(chǔ)，講述信息論的基本概念、信道編碼和偽隨機(jī)碼的基本知識(shí)。通過講解編碼技術(shù)使學(xué)生掌握提高信道傳輸?shù)摹坝行浴焙汀翱煽啃浴钡幕纠碚摗?shù)據(jù)壓縮是信源編碼的基本內(nèi)

2、容，使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)能提高數(shù)據(jù)傳輸效率與頻帶利用率，節(jié)省存儲(chǔ)空間。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)編碼技術(shù)與數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)有較深入的理解，為今后工作實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。二、課程的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配 (一)數(shù)據(jù)壓縮的基本概念（2學(xué)時(shí)） 1.了解什么是數(shù)據(jù)壓縮。 2.數(shù)據(jù)壓縮的必要性。 3.數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的分類和一般方法。4.數(shù)據(jù)壓縮的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用。（二）信源的數(shù)字化與壓縮系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)） 1.理解取樣與取樣定理。 2.理解標(biāo)量量化的基本原理。 3.理解矢量量化的基本原理。 4.了解信號(hào)壓縮系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)方法。（三）理論極限與基本途徑（4學(xué)時(shí)） 1.理解離散無(wú)記憶信源的概念。 2.理解聯(lián)合信源的概念，以及聯(lián)合熵

3、與條件熵的概念。 3.理解隨機(jī)序列與極限熵的概念。 4.了解率失真理論。（四）統(tǒng)計(jì)編碼（4學(xué)時(shí)） 1.理解編碼器的數(shù)學(xué)描述。 2.理解霍夫曼編碼與霍夫曼編碼的構(gòu)造。 3.理解Colomb編碼與通用變長(zhǎng)碼。 4理解游程編碼與算術(shù)編碼（五）預(yù)測(cè)編碼（8學(xué)時(shí)）1. 理解最佳線性預(yù)測(cè)的概念。2. 理解語(yǔ)音信號(hào)的預(yù)測(cè)編碼。3. 理解靜止圖像的預(yù)測(cè)編碼。4. 理解活動(dòng)圖像的預(yù)測(cè)編碼。（六）變換編碼（4學(xué)時(shí)）1. 了解變換編碼的基本原理與離散正交變換。2. 理解圖像的正交變換編碼。（七）分析綜合編碼（4學(xué)時(shí)）1. 理解子帶分析與子帶編碼。2. 了解寬帶聲音的子帶編碼。3. 了解小波分析與靜止圖像的小波變換編

4、碼。（八）視頻壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介（2學(xué)時(shí)） 1.了解H.261建議，H.263建議。 2.了解MPEG-1、MPEG-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 3.了解MPEG-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。各項(xiàng)內(nèi)容安排詳見下表：序號(hào)內(nèi) 容課時(shí)數(shù)備注1數(shù)據(jù)壓縮的基本概念22信源的數(shù)字化與壓縮系統(tǒng)43理論極限與基本途徑44統(tǒng)計(jì)編碼45預(yù)測(cè)編碼86變換編碼47分析綜合編碼48視頻壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介29合計(jì)80三、課程教學(xué)的基本要求1本課程的先修課程是：模擬電路、數(shù)字電路、通信原理、數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。2本課程以課堂講授為主，精講多練。3本課程的基本概念和方法并不十分復(fù)雜，教學(xué)效果成敗的關(guān)鍵不在于學(xué)生認(rèn)識(shí)和記憶了多少定義定理和條文，而應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析典型的物理問題。4除教材外，應(yīng)給學(xué)生指定相關(guān)的參考書，以拓寬學(xué)生的知識(shí)面。四、建議教材與教學(xué)參考書數(shù)據(jù)壓縮 吳樂南編著 電子工業(yè)出版社數(shù)據(jù)壓