分布式信源编码 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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☆☆☆☆☆

方勇，宋娟，霍迎秋 等 编

图书标签:

• 信源编码
• 分布式存储
• 信息论
• 编码理论
• 数据压缩
• 网络编码
• 无线通信
• 分布式系统
• 通信工程
• 信息处理

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118091700

版次：1

商品编码：11764163

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-05-01

用纸：胶版纸

页数：189

正文语种：中文

内容简介

　　分布式信源编码是信息论的一个重要分支，在无线传感器网络、视频编码、超光谱图像压缩等领域具有广阔的应用前景。《分布式信源编码——基础与前沿》一书的作者方勇长期在分布式信源编码的相关领域从事科学研究，取得了多项重要成果，已经在业内初步具有一定的知名度。
　　《分布式信源编码》系统、全面、深入地陈述了分布式信源编码的基础理论、算法实现、核心问题、最新研究成果及其在不同领域中的应用，重点介绍了分布式信源编码领域的最新进展一分布式算术码码谱和滑窗置信传播算法。
　　《分布式信源编码》图文并茂、深入浅出，并附完备详尽的参考文献。
　　《分布式信源编码》适合作为计算机、通信工程专业研究生或高年级本科生的理论教材，也可作为科技人员、工程师的参考书。

目录

第1章 分布式信源编码理论基础
1.1 信源编码与信道编码
1.2 集中式信源编码
1.3 分布式信源编码
参考文献

第2章 无损分布式信源编码
2.1 问题描述
2.2 非对称SW编码和对称SW编码
2.3 LDPC码简介
2.4 基于LDPC码的SW编码器
2.5 基于算术码的SW编码器
2.6 SW编码中存在的主要问题
参考文献

第3章 有损分布式信源编码
3.1 问题描述
3.2 量化器设计
3.3 基于Lattice量化器和LDPC码的WZ编码器
3.4 基于TCQ量化器和LDPC码的WZ编码器
3.5 基于LDGM量化器和LDPC码的WZ编码器
3.6 WZ编码中存在的主要问题
参考文献

第4章 码率控制与相关估计
4.1 LDPCA码原理
4.2 基于LDPC码的SWC的相关参数估计
4.3 基于LDPC伴随式平均本征对数似然比的交叉概率估计
4.4 基于LDPC伴随式的交叉概率估计算法的性能分析
4.5 基于累积LDPC伴随式的联合信源信道估计
4.6 小结
参考文献

第5章 分布式非平稳信源编码
5.1 置信传播迭代译码算法
5.2 粒子滤波置信传播算法
5.3 滑窗置信传播算法
5.4 期望传播算法
5.5 小结与展望
参考文献

第6章 分布式算术码
6.1 算术码的发展
6.2 算术码基本原理
6.3 基于算术码的分布式信源编码
6.4 基于准算术码的分布式信源编码
6.5 算术码码谱
6.6 分布式算术码性能分析
6.7 衍生算术码性能分析展望
参考文献

第7章 分布式视频编码
7.1 引言
7.2 分布式视频编码架构
7.3 分布式视频编码中的边信息估计
7.4 分布式视频编码中的码率控制
7.5 相关噪声估计细化和极大似然预解码
7.6 小结
参考文献

第8章 分布式高光谱图像压缩
8.1 高光谱图像相关性分析
8.2 高光谱图像压缩技术研究现状
8.3 基于陪集码的高光谱图像压缩
8.4 基于分布式算术码的高光谱图像无损压缩
8.5 基于分布式信源编码的高光谱图像有损压缩
8.6 小结
参考文献

前言/序言

《信号解构：信息压缩的艺术与科学》 内容梗概： 《信号解构：信息压缩的艺术与科学》是一部深入探讨信息理论核心——信源编码理论及其应用的书籍。它并非仅仅罗列枯燥的数学公式，而是以一种更加直观和富有启发性的方式，带领读者逐步走进信息的本质，理解如何以最小的代价精确地表达和传输信息。本书聚焦于信号的内在结构，从最基本的比特到复杂的媒体文件，层层剥茧，揭示信息压缩的奥秘，以及其在现代科技领域不可或缺的地位。 本书特色： 理论的脉络清晰： 从香农信息论的基石出发，逐步引申到各种经典的信源编码技术，如霍夫曼编码、算术编码、游程编码等。每一章节都力求建立起严谨的理论框架，但又不会让读者迷失在抽象的数学推导中。作者巧妙地运用类比和图示，将高深的理论变得易于理解。 实例的贴近现实： 本书并非只谈理论，更注重理论与实践的结合。它会深入分析JPEG图像压缩、MP3音频压缩、MPEG视频压缩等我们日常生活中耳熟能详的技术，并详细剖析其背后的信源编码原理。读者将能清晰地看到，那些看似神奇的压缩效果，是如何通过精妙的编码算法实现的。 算法的深度解析： 对于每一种主要的信源编码算法，本书都进行了细致的讲解。这包括算法的原理、数学模型、实现流程，以及其优缺点和适用场景。读者不仅能了解到“是什么”，更能理解“为什么”和“怎么做”。例如，在讲解霍夫曼编码时，会详细阐述其构建最优二叉树的过程；在讲解算术编码时，则会深入分析其如何通过不断细分区间来逼近信息概率。 前沿的视野拓展： 除了经典的编码技术，本书还将目光投向了当前信源编码领域的研究热点，如深度学习在压缩领域的应用、率失真理论的最新进展，以及在特定应用场景（如物联网、5G通信）下的信源编码挑战与解决方案。这使得本书不仅是一本教材，更是一本具有前瞻性的参考书。 编程的实践引导（辅助）： 虽然本书以理论讲解为主，但部分章节会提供伪代码或算法描述，为有编程基础的读者提供了进一步实践的可能性。读者可以通过这些指引，尝试在实际编程中实现一些简单的编码算法，从而更深入地理解其工作机制。 历史的维度审视： 本书还会简要回顾信源编码技术的发展历程，介绍关键人物和里程碑式的研究成果。这有助于读者认识到信息压缩技术是如何一步步发展演变至今的，以及未来的发展方向。 详细内容章节概述： 第一部分：信息论的基石与信源的本质 第一章：信息的度量与熵的诞生 从“不确定性”出发，引入信息量的概念。 定义自信息，理解单个事件传递的信息量。 深入浅出地阐述香农熵，将熵解释为信源的平均不确定性或信息量。 探讨熵的性质，如非负性、可加性等，以及它作为信息压缩理论上限的意义。 区分联合熵、条件熵和互信息的概念，理解多信源之间的信息关系。 第二章：信源的分类与建模 区分确定性信源、独立同分布（i.i.d.）信源、马尔可夫信源等不同类型的信源。 介绍如何对不同的信源进行数学建模，为后续的编码设计奠定基础。 分析信源符号概率分布的重要性，以及了解概率分布如何影响编码效率。 讨论平稳信源和遍历信源的概念，及其在信息传输中的意义。 第二部分：经典信源编码技术详解 第三章：无损编码的艺术：霍夫曼编码 详细介绍霍夫曼编码的原理：基于频率构建最优二叉树。 分步讲解霍夫曼编码的构建过程，从叶子节点到根节点的合并。 分析霍夫曼编码的编码和解码过程，以及其最优性证明。 探讨霍夫曼编码的优点（编码简单、效率高）和缺点（需要预先知道信源概率）。 通过实际例子，演示如何对文本、数字序列进行霍夫曼编码。 第四章：超越霍夫曼：算术编码的精妙 引入算术编码的概念：将整个消息映射到一个区间。 详细阐述算术编码的编码和解码过程，以及其核心的区间划分机制。 对比算术编码与霍夫曼编码的效率，解释算术编码为何能更接近理论熵。 讨论算术编码的优点（更高的压缩率、更灵活）和缺点（计算复杂度相对较高）。 介绍自适应算术编码，解决信源概率未知的问题。 第五章：周期性信号的利器：游程编码 (RLE) 介绍游程编码的基本原理：用计数值代替重复的符号。 分析游程编码的适用场景：具有大量连续重复符号的数据。 讲解游程编码的编码和解码过程，以及其变种。 讨论游程编码的效率和局限性。 第六章：字典编码的智慧：LZ系列算法 介绍LZ77和LZ78算法的核心思想：利用字典或滑动窗口匹配。 详细讲解LZW算法的编码和解码过程，理解其如何构建和使用动态字典。 分析LZ系列算法的效率，以及其在文件压缩（如ZIP, GZIP）中的广泛应用。 讨论LZ算法的优缺点和内存消耗问题。 第三部分：面向应用的信源编码 第七章：图像压缩的奥秘：JPEG标准解析 从视觉感知出发，讲解人眼对不同信息敏感度的差异。 详细解析JPEG压缩的流程：分块、离散余弦变换（DCT）、量化、行程编码、霍夫曼编码/算术编码。 重点分析DCT和量化的作用，以及它们如何实现有损压缩。 探讨JPEG标准的不同模式（基线、渐进式）及其适用性。 第八章：音频压缩的艺术：MP3与AAC 介绍人类听觉系统的特性（掩蔽效应、听觉阈值）。 解析MP3压缩的核心技术：MDCT（Modified Discrete Cosine Transform）、量化、心理声学模型。 讲解AAC（Advanced Audio Coding）相较于MP3的改进之处。 分析有损音频压缩带来的感知质量提升与信息损失之间的权衡。 第九章：视频压缩的挑战：MPEG系列标准 介绍视频信号的特点：冗余度高（时域冗余、空域冗余）。 解析MPEG系列标准（MPEG-1, MPEG-2, H.264/AVC, H.265/HEVC）的核心编码技术：帧内预测、帧间预测（运动估计与补偿）、变换编码、量化、熵编码。 深入理解运动估计与补偿在视频压缩中的关键作用。 讨论视频压缩对计算能力和存储空间的要求。 第四部分：前沿发展与未来展望 第十章：率失真理论与最佳编码 深入理解率失真理论的概念，即压缩率与失真度之间的关系。 介绍率失真函数的概念，以及其在评估编码器性能上的重要性。 探讨如何根据不同的应用需求，在率与失真之间进行权衡。 第十一章：深度学习在信源编码中的革新 介绍神经网络在特征提取、数据建模和端到端压缩中的应用。 探讨基于深度学习的图像、音频和视频压缩方法，以及它们带来的性能提升。 分析深度学习压缩模型的设计思路和训练挑战。 第十二章：新兴领域的信源编码需求 探讨物联网（IoT）场景下的低功耗、低比特率编码需求。 分析5G通信中对高效率、低延迟信源编码的挑战。 讨论医学影像、科学数据等特定领域对高精度、适应性编码的要求。 展望未来信源编码技术的发展趋势，如更智能的自适应编码、通用压缩算法等。 《信号解构：信息压缩的艺术与科学》 旨在为读者提供一个全面、深入且实用的信源编码知识体系。无论您是计算机科学、电子工程、通信工程专业的学生，还是对信息技术充满好奇的从业者，本书都将是您探索信息压缩世界的一本不可多得的指南。它将帮助您理解数字世界如何高效运转，以及信息技术如何不断突破极限。

评分☆☆☆☆☆

我是一个刚刚接触分布式信源编码的初学者，在学习过程中遇到了很多困惑。偶然间，我朋友推荐了这本书，说它的讲解非常透彻，于是我毫不犹豫地入手了。这本书给我的第一感觉就是“条理清晰，循序渐进”。它没有一开始就堆砌复杂的数学公式，而是从最基础的概念讲起，比如什么是信源，什么是编码，以及为什么需要“分布式”编码。然后，作者逐步引入了信息论中的一些核心概念，如熵、互信息，并将其巧妙地应用到分布式信源编码的语境中。我最喜欢的部分是书中对“信息瓶颈原理”在分布式场景下的应用讲解，作者通过一个生动的类比，解释了在有限的通信资源下，如何平衡信息保留和传输效率。这让我对信息传输的根本限制有了更深刻的认识。书中还详细介绍了多种分布式信源编码的架构，包括协调式、半协调式以及无协调式编码，并且对每种架构的优缺点进行了详细的分析，并给出了相应的数学模型和性能评估方法。我尤其对无协调式编码部分的讲解印象深刻，它在实际应用中具有很大的灵活性，但设计起来也更具挑战性，书中对此给出了很多创新的解决方案。此外，这本书还包含了一些最新的研究成果，比如基于深度学习的分布式信源编码方法，以及在边缘计算和物联网场景下的应用展望。对我这样一个初学者来说，这本书就像一位经验丰富的人生导师，一步一步地引导我探索这个广阔而深奥的领域，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅这本书之前，我对分布式信源编码的理解，更多地停留在一些零散的知识点上。这本书的出现，让我对这个领域有了一个全新的、更加完整的认识。作者的写作风格非常独特，他擅长将抽象的理论与生动的实例相结合，让原本可能枯燥乏味的技术内容变得引人入胜。我最喜欢的是书中关于“信息理论下界”的讲解，作者通过一个非常形象的比喻，解释了在分布式场景下，我们能够达到的最优编码性能的极限在哪里。这让我对分布式信源编码的设计目标有了更加清晰的认识。书中还详细介绍了多种分布式信源编码的编码器和解码器设计方法，包括基于模型的方法和数据驱动的方法，并且对各种方法的性能进行了详细的比较和分析。我尤其对书中关于“端到端优化”的讨论很感兴趣，在分布式系统中，如何实现全局最优的编码策略，是一个非常具有挑战性的问题，这本书提供了一些非常创新的解决方案。此外，书中还包含了一些关于分布式信源编码在实际系统中的应用案例，比如如何设计低功耗、高效率的无线传感器网络编码方案，以及如何在流媒体传输中实现高质量的分布式视频编码。这些案例让我看到了分布式信源编码技术的巨大潜力和广阔的应用前景。总而言之，这是一本让我醍醐灌顶的书，它不仅加深了我对现有知识的理解，更激发了我对未来研究的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书的时候，我并没有抱太大的期望，毕竟“分布式信源编码”这个主题听起来就比较小众和偏技术。但当我翻开第一页，立刻就被吸引住了。作者的文笔有一种独特的魅力，他能够将复杂的技术问题，用一种非常个人化、叙事性的方式娓娓道来，仿佛在听一位经验丰富的工程师分享他的心血。书中开头的部分，没有上来就抛出大量的数学模型，而是先从分布式信源编码的起源和发展讲起，回顾了它在不同历史时期的重要性和应用场景，这种宏观的视角让我对整个领域有了更清晰的认识。然后，他逐渐深入到核心概念，比如“信息率失真函数”在分布式场景下的应用，以及如何在这种情况下设计最优的编码方案。我特别喜欢书中对“联合典型性定理”在分布式编码中的作用的分析，作者通过一个非常有想象力的场景，描述了两个独立的信息源如何通过某种“默契”来协同编码，即使它们之间没有直接的通信。这让我对信息论中的一些基本原理有了更深刻的理解。此外，书中还详细介绍了当前一些主流的分布式信源编码算法，比如基于量化和分组的编码方法，以及一些针对特定应用场景的优化技术。我尤其对书中关于“鲁棒性”编码的讨论很感兴趣，在实际应用中，信道的不确定性和节点故障是常态，如何设计能够应对这些挑战的编码方案，这本书提供了一些非常有价值的思路。读完这本书，我感觉自己对分布式信源编码的理解，已经从“知道有这么回事”上升到了“能够对其进行深入分析和应用”的层面。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！我一直对信息论和通信系统很感兴趣，但总觉得在分布式信源编码这个领域，自己掌握的知识还不够系统和深入。偶然间发现了这本书，我当时就抱着试试看的心态开始阅读。读完之后，我不得不说，这本书的作者简直是一位编码理论的魔术师！他将原本可能枯燥晦涩的概念，通过一系列精巧的比喻和深入浅出的讲解，变得异常生动易懂。例如，书中关于“独立同分布”的阐释，没有仅仅停留在数学定义上，而是通过一个生动的例子，描绘了多个地点同时发生某个事件的场景，让我瞬间就理解了其核心含义。更让我惊叹的是，书中对“信源协同”的探讨，不仅仅是理论上的推演，更是结合了大量实际应用的案例，比如如何通过对多个传感器数据的分布式处理，实现更高效的信息压缩和传输，这对于我目前正在参与的物联网项目来说，无疑是雪中送炭。书中还花了大量篇幅介绍了一些前沿的分布式信源编码技术，比如基于机器学习的编码方法，以及如何在资源受限的环境下实现高性能的编码，这些内容对我来说非常有启发性，让我看到了未来研究和实践的方向。虽然书中包含了很多数学公式，但作者总能巧妙地在公式前后进行解释，引导读者一步步理解其推导过程，而不是让读者感到被公式淹没。整体而言，这本书是一本集理论性、实践性、前瞻性于一体的优秀教材，我强烈推荐给所有对分布式信源编码感兴趣的研究者和工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书对我来说，更像是一本“技术圣经”。我从事通信领域的研究工作多年，对信息论和编码技术有一定基础，但一直觉得在分布式信源编码这个方向上，还缺乏系统性的理论指导。这本书的出现，正好弥补了这一空白。作者在书中展现了极其深厚的学术功底，他不仅能够准确地把握分布式信源编码的核心理论，更能够将其与最新的技术发展趋势相结合，为读者提供前瞻性的视野。书中对“容量理论”在分布式场景下的扩展进行了非常深入的探讨，这对于理解分布式系统的信息传输上限至关重要。我特别欣赏书中对“合作博弈论”在分布式信源编码中的应用的阐述，这提供了一种全新的视角来理解多个参与者如何通过协同合作来优化整体编码性能。此外，书中还详细分析了当前分布式信源编码在各个领域的应用，比如传感器网络、多媒体通信、以及大规模数据分析等，并对每种应用场景下的挑战和解决方案进行了深入的剖析。我从中学习到了很多关于如何根据具体应用需求，设计和优化分布式信源编码方案的策略。这本书的内容非常丰富，涵盖了从基础理论到前沿技术的方方面面，每一个章节都充满了深度和洞察力，让我受益匪浅，也为我未来的研究工作提供了重要的理论支撑和技术指导。