内容简介数据压缩是
现代计算最重要的领域和工具之一。从获取数据到cd-rom,从编码理论到图像处理,现代计算的许多层面都依赖于数据压缩。本书对数据压缩的许多不同类型和方法提供了全面的参考。内容包括详尽而有益的分类、最常用方法的描述、方法使用和获益的比较以及“如何”应用的讨论。全书的介绍沿数据压缩领域的主干来组织、游程编码、统计方法、基于字典的方法、图像压缩、音频压缩和视频压缩。该书的主要主题为:视频压缩、小波方法、音频压缩、用于jpeg和jbig的qm编码器、图像变换、用于压缩简单图像的eidac方法、前缀图像压缩、acb和fhm曲线压缩、几何压缩和边缘破碎法。
本书为所有的
计算机科学家、计算机工程师、电气工程师、信号/图像处理工程师,以及其他需要一部压缩方法大全的科学家们,提供了一本十分宝贵的参考和指南。
序言/前言译者序约从1990年开始加速的一场“数字化革命”,给人类社会带来了深刻而长远的影响。在当今社会,人们已深知“
信息”之重要:“食指”上网,“拇指”发“信”(全国人民仅拜年就发了几十亿条“短信”!);同样,人们也乐于享受“数码”的优越性:vcd/dvd
光盘、gsm/cdma手机、电视机顶盒、计算机多媒体、数码照相机/录像机等等,美不胜收。所有这些,都需要压缩数字编码的数据或“数码”,也都得益于本书之主题——数据压缩,即用最少的数码来表示信号。说得更完整些,就是以最少的数码表示信源所发的信号,减少容纳给定消息集合或数据采样集合的信号空间。因此,数据压缩已成为当今数字
通信、数字广播、数字存储、数字摄影、数字出版和多媒体娱乐中的一项关键性的共性
技术,甚至还有人杜撰出“compressionism”(压缩主义)一词来表达这种共识。数据压缩的“经典”原理只是信息论中的信源编码理论,但由于数据的类型不同,用户的要求各异,市场的空间巨大,并且立即就能“见效”,因此,这一领域一直在增长,而且是高速增长。一方面,人们的胃口越来越大,要“数字化人体”,“数字化地球”,数字化一切希望用计算机处理、存储、展现和交互的对象;另一方面,各种不同的理论、技术、算法甚至
数学分支被市场导向到这一领域竞争、比试,“胜者为王”,成为国际认可的
标准,败亦欣然,说不定几年后又“东山再起”。因此,数据压缩方法繁多且更新快,现有书籍没几年就可能过时。相当多的读者可能需要有一本工具书或
手册,能够介绍更多的数据压缩原理和收录更多的数据压缩算法,供其筛选、比较和研究。显然,重在讲述基本原理的教科书和拿来就能用的程序集,都难以满足这一要求。而davidsalomon先生所著的这本书,恰好填补了这一空白。纵览全书,译者至少感觉到了“全、新、浅、趣”四大特点。首先是“全”。正如著者本人所言:“为所有的计算机科学家、计算机工程师、电气工程师、信号/图像处理工程师,以及其他需要一部压缩方法大全的科学家们,提供了一本十分宝贵的参考和指南”,“向非专业读者清晰地阐述数据压缩的原理和现用的所有重要方法”。只要看一下本书的目录,就完全可以同意这种观点。其中有许多内容(特别是第8章中的一些方法)在其他书籍中很难找到。其次是“新”。本书第二版比第一版又新增了第5章、第6章和第7章整整三章,以及其他大量的内容,对于jpeg-ls、jbig-2和jpeg
2000等新标准都有介绍。当然,现在成为应用主流且需求最甚的对于视频和音频的压缩,第6章、第7章两章的更新还不够快,有关h.263、mpeg-4和h.264的内容尚来不及反映,相信会在第三版中出现。但是,瑕不掩瑜,本书在文本和静止图像等方面的内容,应该是既新又全、极其出色的。第三是“浅”。一方面是指没有冗长的数学推导,另一方面则是指对读者的先修课程要求不多,“必需的数学背景已减至最少,只限于对数、矩阵、多项式、微积分,以及概率的概念”,这就便于广大科技人员甚至业余爱好者自学。著者称本书所打算面向的读者群,是那些“具有计算机科学的
基础知识,懂一点
编程和
数据结构,对诸如比特、兆、ascii、文件、i/o以及二进制查找等术语感到亲切,希望懂得数据压缩原理”的人们。这当然也包括高等院校中那些跨专业选修课程的本科和专科学生。但是,著者又表明:“本书不打算指导
软件实现,因此没有什么程序”。这可能又使某些希望“拿来就用”的软件公司开发人员有些失望。然而,不能说没有程序就不通俗、不实用,译者以为,有时读很多注释不够且来路不明又
调试不通的“程序”,反而更加“痛苦”:“折腾”一番之后,简直怅然若失!最后是“趣”。即“趣味性”,这又体现在几方面。一是
材料“有趣”,这不仅体现在主要内容上,而且组织在背景材料中。譬如,“lena”是图像处理界和图像压缩中广泛使用的一幅测试图像,多少莘莘学子用它发表了
论文。可译者从不知道也从未想过它(“她”)的出处,直到看了本书(4.5节),才了解到原来还有这么一段“有趣”的故事。二是能吸引读者的“兴趣”,著者的指导思想是“尽量少用数学,多给出些例子、图表和
习题”。而据译者统计,仅第8章正文中的图表即多达544幅!平均每页都有图或表,堪称图文并茂。另外,书中的例子和习题都很有特色,特别是习题与课文互为补充,而几乎所有习题的答案都在网上,可以“偷看”,不至于因冥思苦想不得其解而兴趣索然。三是著者的“风趣”,译者对此感触尤深。特别是著者文学功底深厚,广证博引,从西方的《圣经》,到东方的《道德经》;从文学名著,到插科打诨,把一部专业性很强的工具书,组织得这样“有趣”,能吸引译者(相信还会有相当多的读者)的“兴趣”,又体现了著者的“风趣”,真乃大家风范。但也正是这些“只言片语”,在让译者忍俊不禁、拍案叫绝之余,也颇令译者汗颜:要把这些在特定的上下文环境下“只可意会,不可言传”的神来之笔,“信、达、雅”地翻译给读者,真正是勉为其难,经常于似懂非懂之中“推敲”多时,仍难免以“江郎才尽”而告终。本书是由东南大学无线电工程系专门从事数据压缩的有关师生共同翻译的,是集体劳动的成果。参加本书初译的是:赵正敏副教授(第1章)、曹振新博士(第2章)、王淑兰讲师(第3章)、吴冬升博士(第4章)、陈小蔷博士(第5章)、李中科博士(第6章)、谭亮硕士(第7章)和司宏伟硕士(第8章);王太君副教授复译了第6章、第7章;吴乐南教授翻译了全书其他部分和图表,并对全书内容进行了复译、审校和统稿。书中部分错误已按著者放在网上的勘误表加以更正。新发现的个别疏漏也以“译注”的形式标出。但由于才识所限,又时间匆匆,疏漏之处仍然不少,还祈望读者不吝赐教!吴乐南
2003年于南京