《卡尔曼滤波——理论与MATLAB实践第四版》是一本深入探讨卡尔曼滤波技术的经典文献，尤其针对使用MATLAB进行滤波器设计和实现提供了详尽的指导。卡尔曼滤波是一种优化的估计理论，它在信号处理、控制理论、航空航天、通信和图像处理等领域有着广泛的应用。该书通过结合理论与实践，帮助读者理解和掌握这一关键的算法。 卡尔曼滤波基于概率统计框架，其核心思想是通过融合不同来源的数据，提供对系统状态的最优估计。它假设系统遵循线性动态模型，并且存在高斯噪声。滤波过程包括预测（prediction）和更新（update）两个步骤，不断修正对系统状态的估计。 在MATLAB环境下，实现卡尔曼滤波器涉及到以下几个关键知识点： 1. **系统模型**：卡尔曼滤波要求建立系统的状态方程和观测方程。状态方程描述了系统如何随时间演变，而观测方程则将系统状态映射到可测量的输出。 2. **初始化**：滤波器的性能很大程度上取决于初值的选择。通常需要合理估计初始状态向量和协方差矩阵。 3. **预测阶段**：使用上一时刻的状态估计和系统模型预测当前时刻的状态和状态协方差。 4. **更新阶段**：利用观测数据校正预测结果，更新状态估计和协方差。卡尔曼增益在此过程中起着关键作用，它调整了预测值和观测值的权重。 5. **卡尔曼增益**：卡尔曼增益是根据系统模型和观测噪声的特性计算出来的，用于平衡预测和观测信息的权重，确保估计的最优性。 6. **矩阵运算**：MATLAB强大的矩阵运算能力使得卡尔曼滤波的实现变得直观和高效。书中可能涵盖如何利用MATLAB的矩阵函数来处理滤波器中的矩阵运算。 7. **实例分析**：书中很可能包含了多个实际应用案例，如导航系统、自动驾驶、雷达跟踪等，以帮助读者更好地理解卡尔曼滤波的实际应用和效果。 8. **扩展和变种**：除了基本的卡尔曼滤波，还有像扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）等适用于非线性系统的变种。这些方法在处理复杂系统的估计问题时显得尤为重要。 《卡尔曼滤波——理论与MATLAB实践第四版》这本书全面介绍了卡尔曼滤波的原理和MATLAB实现，无论对于初学者还是有经验的工程师，都是一个宝贵的资源。通过学习这本书，读者不仅可以理解卡尔曼滤波的基本概念，还能掌握实际应用中的技巧和策略，从而在相关领域提升自己的技能。

1 Basic Techniques 17 1.1 Intuitive Compression 17 1.2 Run-Length Encoding 22 1.3 RLE Text Compression 23 1.4 RLE Image Compression 27 1.5 Move-to-Front Coding 37 1.6 Scalar Quantization 40 1.7 Recursive Range Reduction 42 2 Statistical Methods 47 2.1 Information Theory Concepts 48 2.2 Variable-Size Codes 54 2.3 Prefix Codes 55 2.4 Tunstall Code 61 2.5 The Golomb Code 63 2.6 The Kraft-MacMillan Inequality 71 2.7 Shannon-Fano Coding 72 2.8 Huffman Coding 74 2.9 Adaptive Huffman Coding 89 2.10 MNP5 95 2.11 MNP7 100 2.12 Reliability 101 2.13 Facsimile Compression 104 2.14 Arithmetic Coding 112 xxii Contents 2.15 Adaptive Arithmetic Coding 125 2.16 The QM Coder 129 2.17 Text Compression 139 2.18 PPM 139 2.19 Context-Tree Weighting 161 3 Dictionary Methods 171 3.1 String Compression 173 3.2 Simple Dictionary Compression 174 3.3 LZ77 (Sliding Window) 176 3.4 LZSS 179 3.5 Repetition Times 182 3.6 QIC-122 184 3.7 LZX 187 3.8 LZ78 189 3.9 LZFG 192 3.10 LZRW1 195 3.11 LZRW4 198 3.12 LZW 199 3.13 LZMW 209 3.14 LZAP 212 3.15 LZY 213 3.16 LZP 214 3.17 Repetition Finder 221 3.18 UNIX Compression 224 3.19 GIF Images 225 3.20 RAR and WinRAR 226 3.21 The V.42bis Protocol 228 3.22 Various LZ Applications 229 3.23 Deflate: Zip and Gzip 230 3.24 LZMA and 7-Zip 241 3.25 PNG 246 3.26 XML Compression: XMill 251 3.27 EXE Compressors 253 3.28 CRC 254 3.29 Summary 256 3.30 Data Compression Patents 256 3.31 A Unification 259 Contents xxiii 4 Image Compression 263 4.1 Introduction 265 4.2 Approaches to Image Compression 270 4.3 Intuitive Methods 283 4.4 Image Transforms 284 4.5 Orthogonal Transforms 289 4.6 The Discrete Cosine Transform 298 4.7 Test Images 333 4.8 JPEG 337 4.9 JPEG-LS 354 4.10 Progressive Image Compression 360 4.11 JBIG 369 4.12 JBIG2 378 4.13 Simple Images: EIDAC 389 4.14 Vector Quantization 390 4.15 Adaptive Vector Quantization 398 4.16 Block Matching 403 4.17 Block Truncation Coding 406 4.18 Context-Based Methods 412 4.19 FELICS 415 4.20 Progressive FELICS 417 4.21 MLP 422 4.22 Adaptive Golomb 436 4.23 PPPM 438 4.24 CALIC 439 4.25 Differential Lossless Compression 442 4.26 DPCM 444 4.27 Context-Tree Weighting 449 4.28 Block Decomposition 450 4.29 Binary Tree Predictive Coding 454 4.30 Quadtrees 461 4.31 Quadrisection 478 4.32 Space-Filling Curves 485 4.33 Hilbert Scan and VQ 487 4.34 Finite Automata Methods 497 4.35 Iterated Function Systems 513 4.36 Cell Encoding 529 xxiv Contents 5 Wavelet Methods 531 5.1 Fourier Transform 532 5.2 The Frequency Domain 534 5.3 The Uncertainty Principle 538 5.4 Fourier Image Compression 540 5.5 The CWT and Its Inverse 543 5.6 The Haar Transform 549 5.7 Filter Banks 566 5.8 The DWT 576 5.9 Multiresolution Decomposition 589 5.10 Various Image Decompositions 589 5.11 The Lifting Scheme 596 5.12 The IWT 608 5.13 The Laplacian Pyramid 610 5.14 SPIHT 614 5.15 CREW 626 5.16 EZW 626 5.17 DjVu 630 5.18 WSQ, Fingerprint Compression 633 5.19 JPEG 2000 639 6 Video Compression 653 6.1 Analog Video 653 6.2 Composite and Components Video 658 6.3 Digital Video 660 6.4 Video Compression 664 6.5 MPEG 676 6.6 MPEG-4 698 6.7 H.261 703 6.8 H.264 706 7 Audio Compression 719 7.1 Sound 720 7.2 Digital Audio 724 7.3 The Human Auditory System 727 7.4 WAVE Audio Format 734 7.5 μ-Law and A-Law Companding 737 7.6 ADPCM Audio Compression 742 7.7 MLP Audio 744 7.8 Speech Compression 750 7.9 Shorten 757 7.10 FLAC 762 7.11 WavPack 772 7.12 Monkey’s Audio 783 7.13 MPEG-4 Audio Lossless Coding (ALS) 784 7.14 MPEG-1/2 Audio Layers 795 7.15 Advanced Audio Coding (AAC) 821 7.16 Dolby AC-3 847 Contents xxv 8 Other Methods 851 8.1 The Burrows-Wheeler Method 853 8.2 Symbol Ranking 858 8.3 ACB 862 8.4 Sort-Based Context Similarity 868 8.5 Sparse Strings 874 8.6 Word-Based Text Compression 885 8.7 Textual Image Compression 888 8.8 Dynamic Markov Coding 895 8.9 FHM Curve Compression 903 8.10 Sequitur 906 8.11 Triangle Mesh Compression: Edgebreaker 911 8.12 SCSU: Unicode Compression 922 8.13 Portable Document Format (PDF) 928 8.14 File Differencing 930 8.15 Hyperspectral Data Compression 941 Answers to Exercises 953 Bibliography 1019 Glossary 1041 Joining the Data Compression Community 1067 Index 1069 本书《Data Compression: The Complete Reference, Fourth Edition》为数据压缩领域的权威参考资料，涵盖了数据压缩的基础理论与实践应用。作者David Salomon与合作者Giovanni Motta和David Bryant共同编写，适用于计算机科学家、工程师以及对数据压缩技术感兴趣的读者。 ### 1. 基础技术 #### 1.1 直观压缩（Intuitive Compression） 介绍了数据压缩的基本概念，解释了如何通过数据结构简化来减少数据量。 #### 1.2 逐行编码（Run-Length Encoding, RLE） 详细阐述了RLE的原理和应用，特别是在文本和图像数据压缩中的作用。 #### 1.3 文本压缩（RLE Text Compression） 文本压缩利用RLE原理，通过统计文本中连续出现的字符来压缩文本数据。 #### 1.4 图像压缩（RLE Image Compression） 图像压缩利用RLE原理，通过统计图像中连续颜色或像素值来压缩图像数据。 #### 1.5 移动至前端编码（Move-to-Front Coding） 一种变换编码技术，通过将输入数据中重复出现的元素移至数据流的前端来提高压缩率。 #### 1.6 标量量化（Scalar Quantization） 将连续信号转换为离散信号的过程，以减少数据量。 #### 1.7 递归范围缩减（Recursive Range Reduction） 一种动态调整量化范围的方法，用于进一步减小数据量。 ### 2. 统计方法 #### 2.1 信息论概念（Information Theory Concepts） 介绍了信息论的基本原理，包括信息熵、互信息等核心概念。 #### 2.2 变长编码（Variable-Size Codes） 变长编码通过为不同长度的符号分配不同大小的编码来减少数据量。 #### 2.3 前缀编码（Prefix Codes） 前缀编码是变长编码的一种，其中没有码字是其他码字的前缀。 #### 2.4 Tunstall编码 一种基于统计模型的最优前缀编码算法。 #### 2.5 Golomb编码（The Golomb Code） 一种用于算术编码的技巧，特别适用于几何分布的数据。 #### 2.6 Kraft-MacMillan不等式（The Kraft-MacMillan Inequality） 用于验证前缀码是否有效的数学不等式。 #### 2.7 Shannon-Fano编码（Shannon-Fano Coding） 一种基于字符概率分布构建最优前缀编码的方法。 #### 2.8 Huffman编码（Huffman Coding） 一种广泛使用的最优前缀编码技术，通过构建哈夫曼树来实现压缩。 #### 2.9 自适应Huffman编码（Adaptive Huffman Coding） Huffman编码的一种变体，可以动态地适应数据的变化。 #### 2.10 MNP5和MNP7 MNP5和MNP7是用于调制解调器的数据压缩协议。 #### 2.11 可靠性（Reliability） 在压缩过程中确保数据完整性的方法。 #### 2.12 传真压缩（Facsimile Compression） 传真数据压缩的特定方法。 #### 2.13 算术编码（Arithmetic Coding） 一种高效的数据压缩技术，通过使用实数来表示数据序列。 #### 2.14 自适应算术编码（Adaptive Arithmetic Coding） 算术编码的自适应版本，可动态调整模型以适应数据变化。 #### 2.15 QM编码器（The QM Coder） IBM开发的一种用于图像压缩的算术编码方法。 #### 2.16 文本压缩（Text Compression） 利用统计模型和语言特性来压缩文本数据。 #### 2.17 PPM（Prediction by Partial Matching） 一种预测编码方法，用于文本和数据压缩。 #### 2.18 上下文树加权（Context-Tree Weighting） 一种用于压缩数据的上下文模型技术。 ### 3. 字典方法 #### 3.1 字符串压缩（String Compression） 介绍了基本的字符串压缩方法和理论。 #### 3.2 简单字典压缩（Simple Dictionary Compression） 通过替换频繁出现的字符串来减少数据量。 #### 3.3 LZ77（滑动窗口） LZ77压缩算法的描述，是一种基于字典的压缩方法。 #### 3.4 LZSS LZSS是LZ77的改进版本，更有效地使用字典。 #### 3.5 重复时间（Repetition Times） 描述了如何编码重复出现的序列。 #### 3.6 QIC-122 一种用于磁带驱动器的压缩算法。 #### 3.7 LZX 一种用于Microsoft CAB文件的压缩算法。 #### 3.8 LZ78 LZ78压缩算法的原理和应用。 #### 3.9 LZFG LZFG是一种流式压缩算法，适合于动态数据。 #### 3.10 LZRW1 和 LZRW4 这两种是LZ77的变体，主要用于内存数据压缩。 #### 3.11 LZW LZW压缩算法广泛应用于多种压缩标准，如GIF和TIFF。 #### 3.12 LZMW LZMW是一种在微处理器上实现的高效字典编码方法。 #### 3.13 LZAP LZAP是LZW的改进版本，具有更好的压缩效率。 #### 3.14 LZY LZY是一种用于文本压缩的高效算法。 #### 3.15 LZP LZP结合了预测编码和字典编码。 #### 3.16 Repetition Finder 用于识别重复数据序列的技术。 #### 3.17 UNIX压缩（UNIX Compression） UNIX系统下常用的数据压缩工具。 #### 3.18 GIF图像（GIF Images） GIF图像格式使用LZW压缩算法。 #### 3.19 RAR和WinRAR RAR和WinRAR是广泛使用的文件压缩工具。 #### 3.20 V.42bis协议 V.42bis是一种调制解调器使用的压缩协议。 #### 3.21 各种LZ应用（Various LZ Applications） 介绍了LZ系列算法在不同领域的应用案例。 #### 3.22 压缩解压缩（Deflate: Zip and Gzip） 介绍了ZIP和GZIP格式，它们使用了DEFLATE压缩算法。 #### 3.23 LZMA和7-Zip LZMA是一种高效压缩算法，7-Zip是使用LZMA算法的文件压缩工具。 #### 3.24 PNG PNG格式使用了多种压缩方法，包括LZ77的变体。 #### 3.25 XML压缩（XML Compression: XMill） 一种针对XML文档的数据压缩方法。 #### 3.26 EXE压缩器（EXE Compressors） 专门用于压缩可执行文件的工具。 #### 3.27 CRC（CRC） 循环冗余校验，用于错误检测和数据完整性验证。 #### 3.28 摘要（Summary） 对上述内容的简要总结。 #### 3.29 数据压缩专利（Data Compression Patents） 介绍了数据压缩领域相关的专利信息。 #### 3.30 统一化（A Unification） 对不同数据压缩技术的整合和比较。 ### 4. 图像压缩 #### 4.1 引言（Introduction） 阐述图像压缩的基本概念和重要性。 #### 4.2 图像压缩方法（Approaches to Image Compression） 对图像压缩技术进行分类和介绍。 #### 4.3 直观方法（Intuitive Methods） 介绍直观方法在图像压缩中的应用。 #### 4.4 图像变换（Image Transforms） 介绍了将图像从空间域转换到变换域的过程。 #### 4.5 正交变换（Orthogonal Transforms） 正交变换在图像压缩中的应用和原理。 #### 4.6 离散余弦变换（The Discrete Cosine Transform, DCT） DCT是JPEG图像压缩标准的核心技术。 #### 4.7 测试图像（Test Images） 用于评估图像压缩算法性能的标准图像集。 #### 4.8 JPEG JPEG是广泛使用的图像压缩标准。 #### 4.9 JPEG-LS JPEG-LS是JPEG的无损压缩版本。 #### 4.10 渐进式图像压缩（Progressive Image Compression） 渐进式压缩允许图像以逐渐提高的质量被传输。 #### 4.11 JBIG JBIG是一种用于黑白图像的压缩标准。 #### 4.12 JBIG2 JBIG2是JBIG的后继标准，用于压缩扫描文档。 #### 4.13 简单图像（Simple Images: EIDAC） 介绍EIDAC格式，一种用于高效图像表示的格式。 #### 4.14 矢量量化（Vector Quantization） 将图像像素块映射到最接近的码本矢量。 #### 4.15 自适应矢量量化（Adaptive Vector Quantization） 矢量量化的一种变体，可以根据图像内容自适应调整量化策略。 #### 4.16 块匹配（Block Matching） 块匹配用于块编码技术，通过在图像中寻找最匹配的块来减少数据量。 #### 4.17 块截断编码（Block Truncation Coding） 一种用于图像压缩的简化技术，通过使用较少的比特来表示图像块。 #### 4.18 基于上下文的方法（Context-Based Methods） 介绍基于图像内容上下文的压缩方法。 #### 4.19 FELICS FELICS是一种用于图像压缩的快速编码算法。 #### 4.20 渐进式FELICS FELICS的改进版本，支持渐进式图像传输。 #### 4.21 MLP MLP（多层感知器）用于图像压缩中的预测建模。 #### 4.22 自适应Golomb 一种动态调整参数以适应图像内容的压缩方法。 #### 4.23 PPPM PPPM是一种结合了预测和上下文模型的图像压缩方法。 #### 4.24 CALIC CALIC是一种用于图像压缩的上下文自适应算术编码方法。 #### 4.25 差分无损压缩（Differential Lossless Compression） 通过差分编码提高无损压缩的效率。 #### 4.26 DPCM DPCM（差分脉冲编码调制）是图像压缩中常用的一种技术。 #### 4.27 上下文树加权（Context-Tree Weighting） 用于图像压缩的上下文模型技术。 #### 4.28 块分解（Block Decomposition） 通过将图像分解成小块来简化图像压缩过程。 #### 4.29 二叉树预测编码（Binary Tree Predictive Coding） 使用二叉树结构对图像进行预测编码。 #### 4.30 四叉树（Quadtrees） 四叉树用于图像分割和表示。 #### 4.31 四分法（Quadrisection） 一种将图像分成四个相等部分的方法。 #### 4.32 空间填充曲线（Space-Filling Curves） 空间填充曲线用于图像的多维数据表示。 #### 4.33 Hilbert扫描和向量量化（Hilbert Scan and VQ） Hilbert扫描用于图像的线性表示，向量量化用于减少Hilbert扫描后的数据量。 #### 4.34 有限自动机方法（Finite Automata Methods） 介绍有限自动机在图像压缩中的应用。 #### 4.35 迭代函数系统（Iterated Function Systems） 用于图像压缩的数学模型。 #### 4.** 单元编码（Cell Encoding） 一种基于单元编码技术的图像压缩方法。 ### 5. 小波方法 #### 5.1 傅里叶变换（Fourier Transform） 介绍傅里叶变换在图像压缩中的应用。 #### 5.2 频域（The Frequency Domain） 解释频率域的概念及其在图像压缩中的作用。 #### 5.3 不确定性原理（The Uncertainty Principle） 介绍不确定性原理及其对图像压缩的影响。 #### 5.4 傅里叶图像压缩（Fourier Image Compression） 讨论傅里叶变换在图像压缩中的具体应用。 #### 5.5 CWT及其逆变换（The CWT and Its Inverse） 介绍连续小波变换及其逆变换。 #### 5.6 Haar变换（The Haar Transform） Haar变换是一种简单的小波变换。 #### 5.7 滤波器组（Filter Banks） 滤波器组用于信号的分解和重构。 #### 5.8 离散小波变换（The DWT） 离散小波变换是图像压缩中一种有效的时频分析工具。 #### 5.9 多分辨率分解（Multiresolution Decomposition） 多分辨率分解是小波变换的进一步发展。 #### 5.10 各种图像分解（Various Image Decompositions） 介绍了小波变换中不同的图像分解方法。 #### 5.11 提升方案（The Lifting Scheme） 提升方案是构造第二代小波变换的一种方法。 #### 5.12 整数小波变换（The IWT） 整数小波变换将小波变换结果量化为整数，以简化计算。 #### 5.13 Laplacian金字塔（The Laplacian Pyramid） Laplacian金字塔在图像压缩和图像处理中具有多种应用。 #### 5.14 SPIHT SPIHT（Set Partitioning in Hierarchical Trees）是一种高效的小波图像压缩算法。 #### 5.15 CREW CREW（Compression with Reversible Embedded Wavelets）是一种可逆的小波压缩方案。 #### 5.16 EZW EZW（Embedded Zerotree Wavelet）是一种用于小波编码的嵌入式方法。 #### 5.17 DjVu DjVu是一种用于文档图像压缩的格式。 #### 5.18 WSQ, 指纹压缩（WSQ, Fingerprint Compression） WSQ是一种用于指纹图像压缩的小波编码方法。 #### 5.19 JPEG 2000 JPEG 2000是基于小波变换的图像压缩标准。 ### 6. 视频压缩 #### 6.1 模拟视频（Analog Video） 介绍了模拟视频信号的基本概念。 #### 6.2 复合和分量视频（Composite and Components Video） 介绍了复合视频和分量视频的区别和应用。 #### 6.3 数字视频（Digital Video） 介绍了数字视频信号及其压缩技术。 #### 6.4 视频压缩（Video Compression） 探讨了视频数据压缩的必要性和挑战。 #### 6.5 MPEG MPEG是广泛使用的视频压缩标准系列。 #### 6.6 MPEG-4 MPEG-4视频压缩标准特别适用于网络视频传输。 #### 6.7 H.261 H.261是早期用于视频会议的视频压缩标准。 #### 6.8 H.264 H.264是目前非常流行的高效视频压缩标准。 ### 7. 音频压缩 #### 7.1 声音（Sound） 介绍了声音信号的基本概念。 #### 7.2 数字音频（Digital Audio） 解释了音频信号如何数字化并用于压缩。 #### 7.3 人耳听觉系统（The Human Auditory System） 介绍了人耳的听觉特性，这些特性被用于音频压缩。 #### 7.4 WAVE音频格式（WAVE Audio Format） WAVE是Windows平台广泛支持的音频文件格式。 #### 7.5 μ-法则和A-法则压缩扩展（μ-Law and A-Law Companding） 介绍了音频信号在电话系统中使用的压缩扩展。 #### 7.6 ADPCM音频压缩（ADPCM Audio Compression） ADPCM是一种音频信号的差分脉冲编码调制技术。 #### 7.7 MLP音频（MLP Audio） MLP是多声道线性预测音频压缩技术。 #### 7.8 语音压缩（Speech Compression） 介绍了语音信号的压缩技术。 #### 7.9 Shorten Shorten是一种开源的音频压缩工具。 #### 7.10 FLAC FLAC是一种无损音频压缩格式。 #### 7.11 WavPack WavPack是另一种无损音频压缩方案。 #### 7.12 Monkey’s Audio Monkey’s Audio是一种流行的无损音频压缩软件。 #### 7.13 MPEG-4音频无损编码（MPEG-4 Audio Lossless Coding, ALS） ALS是MPEG-4标准中用于音频无损压缩的部分。 #### 7.14 MPEG-1/2音频层（MPEG-1/2 Audio Layers） MPEG-1/2音频层是早期MPEG音频压缩标准。 #### 7.15 高级音频编码（Advanced Audio Coding, AAC） AAC是MPEG-4音频编码标准的后继者，提供了更好的音频质量。 #### 7.16 Dolby AC-3 Dolby AC-3是一种广泛用于电影和家庭影院的音频编码格式。 ### 8. 其他方法 #### 8.1 Burrows-Wheeler方法（The Burrows-Wheeler Method） 介绍了Burrows-Wheeler变换，一种数据压缩技术。 #### 8.2 符号排序（Symbol Ranking） 符号排序是一种用于数据压缩的排序技术。 #### 8.3 ACB ACB（Arithmetic Coding and Burrows-Wheeler Transform）结合了算术编码和Burrows-Wheeler变换。 #### 8.4 基于排序的上下文相似性（Sort-Based Context Similarity） 介绍了如何通过排序来发现数据中的相似性。 #### 8.5 稀疏字符串（Sparse Strings） 稀疏字符串技术用于压缩稀疏数据。 #### 8.6 基于单词的文本压缩（Word-Based Text Compression） 一种文本压缩方法，利用单词的重复性进行压缩。 #### 8.7 文字图像压缩（Textual Image Compression） 对文字图像进行压缩的方法。 #### 8.8 动态马尔可夫编码（Dynamic Markov Coding） 动态马尔可夫编码是一种统计模型压缩方法。 #### 8.9 FHM曲线压缩（FHM Curve Compression） FHM曲线用于减少曲线数据的表示复杂性。 #### 8.10 Sequitur Sequitur是一种上下文无关文法的压缩技术。 #### 8.11 三角形网格压缩（Triangle Mesh Compression: Edgebreaker） 介绍了一种高效的三维模型压缩方法。 #### 8.12 SCSU: Unicode压缩（SCSU: Unicode Compression） SCSU是一种用于Unicode文本的压缩技术。 #### 8.13 便携式文档格式（Portable Document Format, PDF） 介绍了PDF文档的压缩技术。 #### 8.14 文件差异（File Differencing） 文件差异技术用于创建文件的更新版本。 #### 8.15 超光谱数据压缩（Hyperspectral Data Compression） 介绍了超光谱数据的压缩方法。 ### 附录 #### 答案（Answers to Exercises） 包含了书中练习题的答案，便于读者学习和检查。 #### 参考文献（Bibliography） 列出了编写书籍时参考的文献。 #### 术语表（Glossary） 提供了书中所用专业术语的定义和解释。 #### 加入数据压缩社区（Joining the Data Compression Community） 提供了加入数据压缩领域相关组织的信息。 #### 索引（Index） 详细的索引部分，方便读者查找书中内容。 本书提供了大量关于数据压缩技术的理论知识和实践应用，是数据压缩领域的专业参考书籍。通过阅读本书，读者可以全面了解数据压缩的概念、方法和应用，掌握相关的技术知识，并能够应用这些技术解决实际问题。

计算机网络是信息技术领域中的核心科目，它涉及到网络的构建、通信协议、数据传输以及网络应用等方面。本资源为"计算机网络(第四版)"的英文原版课件，由知名计算机科学家Andrew S. Tanenbaum撰写。 Tanenbaum教授在计算机网络领域的贡献广泛，他的著作深入浅出，深受学习者喜爱。 在压缩包中，包含两部分课件：Chapter 7 和 Chapter 8，分别对应课程的第七章和第八章。以下是对这两章内容的详细概述： **第七章 - 数据链路层（Data Link Layer）** 数据链路层是网络模型中的第二层，它的主要任务是为网络层提供可靠的数据传输服务。这一章将详细讲解数据链路层的功能、协议和工作原理。主要内容包括： 1. **错误检测与纠正**：数据链路层通过校验码（如CRC）来检测传输错误，并可能通过重传机制进行错误纠正。 2. **媒体访问控制（MAC）**：讨论如何在共享媒体上协调多个设备的发送，如CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）和CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）。 3. **局域网（LAN）技术**：介绍以太网、令牌环网等传统局域网技术及其工作原理。 4. **帧结构**：分析不同协议下的帧格式，如Ethernet II和LLC（逻辑链路控制）。 5. **点对点协议（PPP）**：用于拨号连接和广域网的数据链路层协议，介绍其帧结构和认证机制。 6. **高级数据链路控制（HDLC）**：一种同步数据链路控制协议，用于全双工通信。 **第八章 - 网络层（Network Layer）** 网络层位于OSI模型的第三层，负责数据包的路由和转发。这一章将深入探讨网络层的关键概念和协议： 1. **IP协议**：互联网协议，描述了数据包在网络中的传输方式，包括IP地址的分类（IPv4和IPv6）、分片与重组、路由选择算法等。 2. **路由选择**：介绍路由器的工作原理和静态与动态路由的区别，以及常见的路由协议，如RIP、OSPF和BGP。 3. **子网划分与CIDR**：为了更有效地管理IP地址，会进行子网划分和无类别域间路由（CIDR）的使用。 4. **互联网控制消息协议（ICMP）**：用于网络诊断和错误报告，例如ping命令就是基于ICMP实现的。 5. **IP选项与服务**：如源路由、记录路由等，这些选项可以用于特定的网络调试和监控。 6. **虚拟网络与网络地址转换（NAT）**：虚拟网络如VLAN和NVGRE提供网络隔离，NAT则用于解决公网IP地址稀缺问题。 这两章内容构成了计算机网络中至关重要的部分，涵盖了数据链路层和网络层的基本概念和协议，对于理解网络的底层工作原理有着极其重要的作用。通过深入学习，读者可以掌握网络通信的基础，为后续章节的学习打下坚实基础。

《Windows系统编程第四版》源代码解析 《Windows系统编程第四版》是深入理解Windows操作系统底层机制的重要参考资料，其源代码部分提供了丰富的实践示例，帮助开发者深入掌握Windows API、线程管理、进程通信、内存管理等核心概念。在本篇解析中，我们将围绕这些主题进行详细的探讨。 一、Windows API的使用 Windows API是开发Windows应用程序的基础，它提供了与操作系统交互的各种函数和数据结构。源代码中的例子涵盖了API的广泛使用，包括窗口创建、消息处理、图形绘制等。通过分析WSP4_Examples中的代码，我们可以看到如何正确调用CreateWindowEx、RegisterClassEx、DispatchMessage等函数，以及如何理解和处理WM_PAINT、WM_COMMAND等消息。 二、线程管理 线程是程序执行的基本单位，Windows系统编程中线程的管理至关重要。源代码中展示了如何使用CreateThread创建新线程，如何使用WaitForSingleObject进行同步，以及如何利用Mutex、Semaphore等同步对象控制并发访问资源。此外，还有线程间的通信，如PostThreadMessage的使用，这些都是多线程编程的关键。 三、进程通信 进程间通信（IPC）是大型应用系统设计的核心部分。源代码中涉及了管道、共享内存、消息队列等通信方式。例如，管道示例演示了如何使用CreateNamedPipe和ConnectNamedPipe实现双向通信；共享内存例子展示了MapViewOfFile和UnmapViewOfFile的用法，以及如何通过Mutex保证数据一致性。 四、内存管理 Windows系统编程中，内存管理是不可忽视的一环。源代码中包含了动态内存分配（malloc, new）、内存释放（free, delete）、内存映射（MapViewOfFile, UnmapViewOfFile）等操作的实例。理解这些操作对于避免内存泄漏和提高程序性能至关重要。 五、文件和I/O操作 文件操作是任何应用程序的基础。源代码中展示了如何使用CreateFile、ReadFile、WriteFile等函数读写文件，以及如何处理文件流。同时，也包含了对网络I/O和设备I/O的处理，如套接字编程和设备驱动接口的使用。 六、注册表操作 Windows注册表存储着系统和应用程序的关键配置信息。源代码中可能包含对RegCreateKeyEx、RegSetValueEx等函数的调用，展示了如何读写和管理注册表键值。 七、错误处理和调试技巧 源代码中包含了错误处理机制，如使用GetLastError和SetLastError获取和设置错误代码，以及使用DebugBreak进行调试。这有助于我们理解如何编写健壮的Windows程序。 通过对《Windows系统编程第四版》源代码的深度学习和实践，开发者可以提升在Windows平台上的系统级编程能力，更好地理解和应对复杂的系统级问题。通过这些实例，我们可以了解到Windows系统编程的精髓，并为自己的项目开发打下坚实基础。

A comprehensive survey of numerical linear algebra that covers linear equation, least squares, and eigenvalue problems. Algorithmic in spirit but with plenty of analysis.

《C++ Primer 4th》是一本广受欢迎的C++编程教材，由Lippman、Lajoie和 Moo三位专家合著。这本书以其深入浅出的讲解方式和丰富的实例，深受初学者和经验丰富的程序员的喜爱。它覆盖了C++语言的基础、高级特性，以及面向对象编程的关键概念。 在C++ Primer 4th中，读者可以学习到以下关键知识点： 1. **C++基础知识**：包括变量、数据类型、运算符、控制流（如if语句和循环）、函数的使用和定义、数组和指针。这部分内容是所有编程语言的基础，对理解和掌握C++至关重要。 2. **类和对象**：C++的核心在于面向对象编程，书中详细介绍了如何定义和使用类，包括封装、继承和多态等概念。同时，也讲解了构造函数、析构函数、友元函数和运算符重载等与对象相关的知识点。 3. **模板**：C++的模板机制允许编写通用代码，可以用于处理不同类型的数据。书中不仅介绍了函数模板，还涵盖了类模板和模板特化。 4. **标准库**：C++标准库提供了大量实用的工具，如容器（如vector、list、set等）、算法（如排序、查找）和迭代器。通过标准库，开发者可以更高效地编写代码。 5. **异常处理**：C++支持异常处理机制，允许程序在出现错误时进行优雅的恢复，而不是崩溃。书中会介绍何时和如何使用try、catch和throw语句。 6. **输入/输出流**：C++的iostream库提供了一种简洁的输入输出模型。通过iostream，你可以方便地从键盘读取数据或向屏幕输出信息。 7. **STL容器深入探讨**：包括动态数组（vector）、链表（list）、关联容器（如set和map），以及容器适配器（如stack和queue）的使用和实现原理。 8. **智能指针**：C++11引入了智能指针，如unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr，它们自动管理内存，防止内存泄漏，使得内存管理更加安全。 9. **Lambda表达式和范围基础for循环**：C++11引入的新特性，使得代码更加简洁且易于理解。 10. **习题解答**：提供的习题解答部分是学习过程中的重要参考资料，可以帮助读者巩固所学知识，解决实际问题。 《C++ Primer 4th》的英文版则为非母语英语的读者提供了原文阅读的机会，以获取最准确的理解。同时，英文原版通常会包含最新的修订和更新，与技术发展同步。 无论是对于初学者还是希望提升C++技能的开发者，《C++ Primer 4th》都是一个不可或缺的学习资源。通过系统学习和实践书中的内容，你将能够熟练掌握C++，并具备解决复杂编程问题的能力。

This book describes application development using the Microsoft Windows Application Programming Interface (API), concentrating on the core system services, including the file system, process and thread management, interprocess communication, network programming, and synchronization. The examples concentrate on realistic scenarios, and in many cases they’re based on real applications I’ve encountered in practice. The Win32/Win64 API, or the Windows API, is supported by Microsoft’s family of 32-bit and 64-bit operating systems; versions currently supported and widely used include Windows 7, XP, Vista, Server 2003, Server 2008, and CE. Older Windows family members include Windows 2000, NT, Me, 98, and 95; these systems are obsolete, but many topics in this book still apply to these older systems. The Windows API is an important factor for application development, frequently replacing the POSIX API (supported by UNIX and Linux) as the preferred API for applications targeted at desktop, server, and embedded systems now and for the indefinite future. Many programmers, regardless of experience level, need to learn the Windows API quickly, and this book is designed for them to do so.

C# in Depth, Fourth Edition is your key to unlocking the powerful new features added to the language in C# 5, 6, and 7. Following the expert guidance of C# legend Jon Skeet, you’ll master asynchronous functions, expression-bodied members, interpolated strings, tuples, and much more.

Ceder Naomi - The Quick Python Book, 4th Edition - 2025.pdf内容概要：本书《The Quick Python Book, 4th Edition》由Naomi Ceder撰写，旨在为读者提供从基础到高级的Python编程技能。书中涵盖了Python的核心理念与最佳实践，如Python之禅（The Zen of Python），强调了简洁、明确和可读性的编程原则。作者分享了她25年来的Python编程经验，讲述了Python在系统管理、Web应用、数据库管理和数据分析等多个领域的广泛应用。此外，书中还深入探讨了Python的最新特性，包括排序、字符串处理、字典操作、控制流、函数定义以及面向对象编程等内容。书中提供了大量实例和练习，帮助读者更好地理解和掌握Python编程技巧。 适合人群：适合初学者和有一定编程基础的研发人员，尤其是希望快速高效地学习Python并应用于实际项目中的读者。 使用场景及目标：①通过实际案例和练习，帮助读者掌握Python的基本语法和高级特性；②引导读者理解Python的最佳实践，如Python之禅所倡导的原则；③介绍Python在不同应用场景下的使用方法，如数据处理、Web开发等；④通过AI代码生成工具的对比，帮助读者了解如何优化代码性能和解决实际问题。 其他说明：本书不仅是一本技术手册，更是一部融入了作者多年编程经验和社区感悟的作品。书中特别强调了Python社区的重要性，鼓励读者加入这个充满活力和支持的大家庭。此外，书中还涉及了一些关于AI代码生成工具的讨论，展示了如何利用这些工具提高编程效率，同时也提醒读者在使用时需要注意的问题。

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