多媒体数字压缩原理与标准 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:Jerry D.Gibson

出品人:

页数:295

译者:李煜晖

出版时间:2000-08-01

价格:32.0

装帧:平装

isbn号码:9787505355323

丛书系列:

图书标签:

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深入探索现代光学成像技术：从理论基础到前沿应用 图书简介 本书旨在全面、深入地阐述现代光学成像领域的核心理论、关键技术及其在各个尖端领域的应用。内容聚焦于超越传统成像范畴的先进光学系统设计、信号处理以及图像重建算法，为读者构建一个坚实而全面的知识体系。 第一部分：光学成像的物理基础与数学建模 本部分将从电磁波理论和几何光学的基础出发，系统地介绍光与物质的相互作用规律，特别是光的衍射、干涉和偏振特性在成像过程中的作用。 1.1 光的波动性与成像的本质 详细解析惠更斯-菲涅耳原理在成像系统中的应用，深入探讨夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射对图像分辨率和像差的影响。重点分析艾里斑的形成机理及其在极限分辨率确定中的地位。 1.2 像差理论与系统优化 全面梳理和解析共轭平面、物方/像方数值孔径（NA）的概念。详细讲解五大几何像差（球差、彗差、像散、场曲、畸变）的数学表达和对图像质量的影响。引入惠布尔函数（PSF）和调制传递函数（MTF）作为评价成像系统性能的黄金标准，阐述如何利用傅里叶光学理论进行MTF的精确计算和优化设计。 1.3 偏振光成像与各向异性介质 探讨偏振态的数学描述（琼斯演算和穆勒矩阵），分析偏振分振幅对成像的影响。重点介绍偏振态在复杂介质（如生物组织、液晶显示器）中传播和散射的规律，为设计偏振敏感成像系统打下理论基础。 第二部分：先进成像系统与光学设计 本部分着重介绍超越传统透镜系统的现代光学成像装置，强调其创新性结构和工程实现。 2.1 自由曲面光学与非球面设计 讲解自由曲面（Freeform Optics）的数学描述，如Zernike多项式和B-样条。对比传统球面与非球面在校正像差方面的优势。详细介绍基于优化算法的自由曲面设计流程，包括初始结构建立、局部优化与全局搜索策略。 2.2 衍射光学元件（DOE）与超表面（Metasurface） 深入分析衍射光栅的设计原理，从一维到二维阵列的光栅方程。重点介绍超表面技术，阐述其如何通过亚波长结构实现对光相位、振幅和偏振的精确调控，及其在集成化、轻量化成像系统中的革命性潜力。 2.3 显微成像技术的前沿拓展 系统介绍高分辨率显微技术： 受激发射损耗（STED）显微的原理、光斑整形技术及其在突破衍射极限中的作用。 结构光照明显微镜（SIM）的编码与解码过程，以及如何通过计算重建技术提高横向和轴向分辨率。 扩展景深技术，包括延展景深（EDoF）和变焦技术在显微镜中的应用。 第三部分：计算成像与图像重建算法 本部分聚焦于利用强大的计算能力来弥补光学系统本身的局限性，实现传统光学无法达成的成像任务。 3.1 逆问题的求解与正则化 将成像过程视为一个欠定或病态的逆问题。详细讨论线性与非线性逆问题的数学模型。重点介绍Tikhonov正则化、Total Variation (TV) 正则化以及基于深度学习的先验知识嵌入方法在图像去噪和超分辨率重建中的应用。 3.2 计算层析成像（CT）原理 系统讲解X射线计算机断层扫描（CT）的 Radon 变换基础及其傅里叶切片定理。详细阐述滤波反投影（FBP）算法的步骤和局限性。引入基于迭代的重建方法，如代数重建技术（ART）和最大似然期望最大化（MLEM）算法，用于处理稀疏采样或噪声数据。 3.3 新型计算成像范式 深入探讨新兴的计算成像方法： 单像素相机（Single-Pixel Camera）：基于DMD（数字微镜器件）的光信息采集与模式匹配重建理论。 光场（Light Field）成像：分析相机阵列和微透镜阵列（MLA）捕获的光线角度和位置信息，以及如何实现场景深度图的恢复和后焦平面渲染。 压缩感知（Compressed Sensing）在光学成像中的应用，重点分析如何在低采样率下恢复高信息量图像的数学条件和算法实现。 第四部分：特定应用领域的高级光学系统 本部分将理论与实践相结合，展示先进光学成像技术在关键科学和工程领域中的具体部署。 4.1 医学与生物光学成像 探讨光学相干断层成像（OCT）的原理，包括时域和频域OCT的工作机制，及其在软组织高分辨率成像中的作用。介绍多模态成像系统，如何融合荧光、拉曼和广角成像数据，以获取更丰富的组织信息。 4.2 遥感与空间光学系统 分析大口径望远镜的光学设计挑战，特别是离轴非球面系统和主动光学（自适应光学）系统对大气湍流和器件形变的补偿技术。讨论合成孔径成像（SAR）的基本原理及其在地球观测中的应用。 4.3 机器视觉与三维感知 深入研究激光雷达（LiDAR）的工作模式，包括直接飞行时间（ToF）和间接ToF的精度分析。讨论结构光扫描技术（如莫尔条纹法）在获取高精度三维点云数据中的优势与限制。 本书结构严谨，理论论述深入浅出，配有大量精心绘制的光路图和算法流程图，旨在培养读者从光场到像素的全链路系统思维，是光学工程、电子信息、生物医学工程等领域研究生及专业技术人员不可或缺的参考书。

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说实话，这本书对于我这个跨专业学习者来说，挑战不小。我之前接触的领域与计算机科学和通信工程相去甚远，一开始拿到这本书，看到那些密密麻麻的公式和算法描述，确实有点心生畏惧。但是，作者在内容编排上却显得非常有条理，从最基础的信号与系统理论开始，逐步深入到信息论、编码理论，然后再过渡到具体的压缩算法和标准。这种由浅入深的讲解方式，极大地降低了学习的门槛。我发现，即使我对某些数学推导不太熟悉，也可以通过理解前面章节的铺垫，慢慢跟上作者的思路。而且，书中穿插的案例分析，更是将抽象的概念与实际应用联系起来，让我能够更好地理解这些技术是如何服务于我们的生活，比如在线视频的流畅播放，以及高清电视节目的传输。尽管学习过程充满艰辛，但我坚持下来了，并且收获了远超预期的知识和能力，这让我对自己的学习能力也刮目相看。

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这本书的封面设计就充满了科技感，金属拉丝的背景配上简洁有力的书名，让人一眼就能感受到它在技术深度上的追求。拿到手里沉甸甸的，纸张的质感也相当不错，阅读起来非常舒服。我特别喜欢里面那些图文并茂的讲解方式，复杂的概念不再是晦涩难懂的文字堆砌，而是通过清晰的流程图和精美的示意图得以具象化，这对于我这样更偏向直观理解的读者来说，简直是福音。尤其是关于各种编码格式的原理分析，作者并没有简单罗列，而是深入剖析了它们背后的数学模型和算法逻辑，这让我对数字压缩的“为什么”有了更深层次的理解，而不是仅仅停留在“是什么”的层面。虽然我对其中的数学公式有些吃力，但作者总能给出恰当的解释和比喻，让我在思考中逐渐克服了“畏难情绪”。整体而言，这本书给了我一次非常愉快的学习体验，感觉自己的知识体系得到了极大的扩充和深化，对多媒体数字压缩的理解上升到了一个新的高度，这是我最看重的一点。

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不得不说，这本书的出版时间虽然不算是最新的，但其内容质量依然是毋庸置疑的。在如今技术日新月异的时代，很多资料很快就会过时，但这本书所讲解的核心原理和基础概念，却像磐石一样稳固。我尤其欣赏作者在讲解过程中所展现出的严谨性，每一个概念的提出都有其理论依据，每一个公式的推导都力求清晰明了。对于我这种希望打牢基础的研究生来说，这本书简直是一本宝典。我尝试着去阅读一些更前沿的论文，但发现很多术语和概念都需要回归到这本书上来寻找解释。那些关于信息论基础、信源编码、信道编码的章节，我反复研读了几遍，每次都能有新的领悟。而且，书中提及的很多标准，虽然有些已经被更新的版本取代，但了解它们的发展脉络和设计思想，对于理解当前主流技术的发展方向至关重要。这本书就像一位经验丰富的老师，循循善诱，带领我一步步走进数字压缩的殿堂，让我对整个领域都有了一个宏观而又微观的认知。

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这本书最大的亮点在于它极强的实用性。我是一名刚入行不久的视频工程师，在工作中经常会遇到各种关于码率、分辨率、编解码器选择的问题，而这本书恰恰给了我很多直接的答案和深刻的启示。书中对H.264、HEVC等主流编码标准的详细解读，不仅讲解了它们的压缩原理，还分析了它们在实际应用中的优缺点，以及如何根据不同的场景进行优化。我记得有一个章节专门讲解了如何通过调整QP值来平衡画质和码率，这对我日常的工作非常有指导意义。我尝试着将书中的一些参数和优化思路应用到实际项目中，效果非常显著，大大提升了工作效率，也得到了同事的肯定。这本书让我明白，技术不仅仅是理论，更是解决实际问题的有力工具。它教会我如何从根本上理解这些技术，而不是仅仅停留在API的调用层面。这种“知其然，更知其所以然”的学习过程，让我对自己的工作充满了信心。

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这本书给我带来的最深刻感受，是它对整个多媒体数字压缩领域所展现出的全面性和系统性。它不仅仅是某个单一技术点的深入探讨，而是将信息论、信号处理、计算机科学、通信工程等多个学科的知识融会贯通，形成了一个完整的知识体系。阅读过程中，我仿佛在进行一次全景式的探索，从宏观的原理到微观的实现，都得到了充分的展现。我尤其赞赏作者在讲解标准时，那种严谨的“追根溯源”的态度，它不仅仅列出标准的技术指标，更会深入分析这些指标背后的设计哲学和权衡考量。这种深度分析让我明白了，每一个标准的出现都不是凭空产生的，而是行业发展和技术演进的必然结果。读完这本书，我对数字压缩的理解不再是零散的点，而是形成了一个清晰的框架，能够更好地去分析和评估各种技术方案的优劣，也为我未来在这个领域进行更深入的研究和探索打下了坚实的基础。

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简单看下无损压缩算法。。。

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