《数据传递与压缩技术》课程教学大纲

1、数据传递与压缩技术课程教学大纲课程名称数据传递与压缩技术课程编码131520015课程类型（学院内）跨专业课程适用范围信息与计算科学学分数2先修课程数据结构、算法设计与分析、数学类课程学时数32其中实验学时其中实践学时考核方式考查制定单位数学与信息科学学院执笔者 审核者、一、教学大纲说明（一）课程的性质、地位、作用和任务数据传递与压缩技术是信息与计算科学专业的专业选修课。数据传递与压缩技术的应用非常广泛，成为当今数字通信、数字广播、数字电视、数字存储、计算机、互联网、数字摄影、数字出版、多媒体娱乐、玩具、家电以及智能控制等众多领域中的一种关键性的共用技术。随着数字化的普及，如何对浩如烟海的数据

2、进行有效的压缩，以便以最小的空间表示信源所发的信号，减少数据的存储容量、传输时间均设计和应用到数据传递与压缩技术。本课程的主要任务是介绍数据处理的基本理论、方法和相关的应用领域， 并介绍目前的研究现状和学科发展的趋势。（二）教学目的和要求通过本课程的学习使学生掌握数据压缩基本理论，理解数据压缩常用算法和流行数据压缩标准，了解数据压缩技术的研究现状和学科发展的趋势，增长学生知识面，让有志于这一技术领域的学生作进一步的学习和研究。掌握：数据压缩技术的分类，数据压缩的标准和应用，取样定理，信息量与信息熵的概念和熵函数的性质，率失真理论，统计编码基本原理，霍夫曼编码，算术编码，游程编码，变换编码基本原

3、理，离散正交变换，变换域数据压缩，静止图象的变换编码，数字音频的变换编码，子带编码。理解：条件熵与相关信源，均匀量化，最佳量化，dpcm的基本原理，视频信号预测编码，语音信号预测编码。了解：分析-综合编码，Jpeg静止图象压缩标准，Mpeg视频压缩标准和Mpeg音频压缩标准。（三）课程教学方法与手段采用PowerPoint多媒体课件进行理论教学并结合传统板书推理演算的教学方法。（四）课程与其它课程的联系数据传递与压缩技术是一门应用性很强的学科，本课程的学习要求有扎实的数学基础知识、广泛的知识面、涉及到计算机学科多个方面，本课程的开设应在几乎所有数学课程和计算机类课程之后。（五）教材与教学参考书

4、教材：吴乐南，数据压缩(第三版)，电子工业出版社， 2012年8月教学参考书：吴家安，数据压缩技术及应用，科学出版社，2009年1月二、课程的教学内容、重点和难点第1章 绪论内容：什么是数据压缩，数据压缩的必要性，数据压缩技术的分类，数据压缩的一般方法，实用的数据压缩技术，数据压缩的标准和应用重点：数据压缩技术的分类，数据压缩的一般方法。第2章 信源的数字化与压缩系统评价内容：取样定理，内插恢复，量化误差，均匀量化，最佳量化，压扩量化，矢量量化基本原理，信号压缩系统的性能评价。重点：取样定理，量化误差，矢量量化基本原理，信号压缩系统的性能评价。难点：量化误差，信号压缩系统的性能评价。第3章 理

5、论极限与基本途径内容：自信息量和一阶熵，基本途径之一概率匹配，联合熵与条件熵，基本途径之二对独立分量进行编码，极限熵，基本途径之三利用条件概率，基本途径之四利用联合概率，基本途径之五对平稳子信源进行编码，率失真函数的基本含义，离散信源的率失真函数。重点：联合熵与条件熵，率失真理论。难点：条件熵，率失真理论。第4章 统计编码内容：基本原理，霍夫曼编码，golomb编码与通用变长码，游程编码，算术编码，基于字典的编码重点：基本原理，二值图象的算术编码、文件压缩。难点：二值图象的算术编码、文件压缩。第5章 预测编码内容：dpcm的基本原理，最佳线性预测，音频信号与听觉感知，语音信号的预测编码，静止图

6、像的预测编码，视频信号与视觉感知，活动图像的预测编码，帧间预测编码的发展。重点：语音信号的预测编码，静止图像的预测编码，视频信号与视觉感知，活动图像的预测编码。难点：语音信号的编码技术。第6章 变换编码内容：基本原理，离散正交变换，图像编码中的正交变换，图像的正交变换编码，jpeg的操作模式和数据组织，jpeg的系统描述，mdct，深化认识。重点：基本原理，离散正交变换，图像编码中的正交变换，jpeg的操作模式和数据组织。难点：离散正交变换，图像编码中的正交变换。第7章 分析综合编码内容：子带编码的主要特点，整数半带滤波器组，二维子带分解，宽带声音的子带编码，小波分析简介，静止图像的小波变换编码，从波形基编码到模型基编码。重点：子带编码。难点：子带编码。第8章 视频编码标准与进展简介内容：视频压缩编码国际标准的发展，mpeg-4基于内容的编码，h264avc视频压缩标准，avs视频压缩标准，svac视频压缩标准，h265视频编码标准简介，立体视频编码技术介绍。重点：视频压缩编码国际标准的发展，mpeg-4基于内容的编码。三、学时分配教学内容各教学环节学时分配采用何种多媒体教学手段章节主要内容学时分配讲授实验讨论习题实践其它1绪论22PPT课件讲授2信源的数字化与压缩系统评价44PPT课件讲授3理论极限与基本途径431PPT课件讲授4统计