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出版者:电子工业出版社

作者:陶宏伟

出品人:

页数:218

译者:

出版时间:2007-7

价格:19.80元

装帧:

isbn号码:9787121039720

丛书系列:

图书标签:

• 有线电视
• 有线电视
• CATV
• 广播电视技术
• 通信技术
• 信号传输
• 网络技术
• 数字电视
• 视频技术
• 电视工程
• 技术手册

图书简介：数字影像处理与渲染原理 书名：数字影像处理与渲染原理 图书简介： 本书深入浅出地探讨了当代数字影像领域的核心技术与理论基础，聚焦于从原始数据采集到最终视觉呈现的完整流程。本书并非传统意义上的硬件或传输技术手册，而是侧重于信息层面的编码、变换、重建与显示，旨在为读者构建一个坚实的计算机图形学与数字信号处理交叉领域的知识体系。 第一部分：数字影像基础与采样理论 本部分奠定了理解数字影像的数学和物理基础。我们首先探讨了光的物理特性、人眼视觉感知模型（如 CIE 1931 色彩空间），以及如何将连续的光学信号转化为可计算的数字数据。 1. 采样与量化理论： 详细解析了奈奎斯特-香农（Nyquist-Shannon）采样定理在二维图像域的应用。讨论了欠采样导致的混叠现象及其在数字影像中的表现（如摩尔纹）。针对图像的抗锯齿处理，本书深入分析了各种滤波器（如盒式滤波、高斯滤波）的设计原理及其在采样过程中的预滤波作用。 2. 色彩空间与色彩管理： 区分了基于设备无关（如 CIE XYZ）和基于设备相关（如 sRGB, Adobe RGB）的色彩空间。本书重点阐述了色彩矩阵变换、伽马校正（Power-law Transfer Functions）的必要性，以及如何通过查找表（LUTs）实现高精度的色彩空间转换，确保跨平台的视觉一致性。色彩管理系统（CMS）的工作流程，包括 ICC 文件的结构和应用，被系统地介绍。 3. 图像文件格式与数据结构： 剖析了主流的无损（如 TIFF, PNG）和有损（如 JPEG）压缩格式的内部结构。针对 JPEG，详细解读了离散余弦变换（DCT）的数学原理、量化矩阵的选择对压缩比和失真度的影响，以及霍夫曼编码在熵编码阶段的作用。对于无损格式，则侧重于预测编码（如 LZW, RLE）的效率分析。 第二部分：图像空间域与频率域处理 本部分是本书的核心，涵盖了对数字图像进行增强、修复和分析所依赖的经典算法与现代优化方法。 1. 空间域增强技术： 讲解了点运算（如直方图均衡化、对比度拉伸）的局限性。重点在于邻域滤波器的设计，包括均值滤波、中值滤波在噪声抑制方面的性能对比。针对锐化处理，系统阐述了梯度算子（如 Sobel, Prewitt）和二阶导数算子（如 Laplacian）的数学模型，以及它们在边缘检测中的应用。 2. 频率域分析与滤波： 基于二维傅里叶变换（2D DFT），本书阐明了图像处理如何从空间域转移到频率域进行操作。详细推导了频域滤波器的构造方法，包括理想低通/高通滤波器（LPI/LHI）及其衍生的巴特沃斯（Butterworth）和高斯滤波器，并深入分析了振铃效应（Ringing Artifacts）的成因。 3. 图像复原与去卷积： 图像模糊是采集过程中常见的退化过程。本书详述了点扩散函数（PSF）的模型建立。重点讨论了逆滤波（Inverse Filtering）的固有缺陷，并着重讲解了限制性最小二乘法（Wiener Filter）的原理，该方法如何通过噪声功率谱与信号功率谱的估计，实现最优的噪声抑制与模糊去除。 第三部分：高级渲染与三维几何投影 本部分将处理的重点从二维图像扩展到三维场景的生成与视觉化，这是现代数字媒体和仿真技术的基础。 1. 几何变换与投影： 从仿射变换到透视变换的数学基础被详细构建。读者将学习齐次坐标系（Homogeneous Coordinates）如何统一平移、旋转和缩放操作。重点解析了针孔相机模型（Pinhole Camera Model），并推导了世界坐标系到屏幕坐标系的完整投影矩阵（Model-View-Projection Matrix）。 2. 隐藏面消除与深度缓冲： 阐述了三维场景渲染中的可见性判定问题。深度排序（Painter's Algorithm）的局限性被分析后，本书转向现代图形管线中的标准解决方案——Z-Buffer（深度缓冲），并探讨了其精度对远近景区分的影响。 3. 光照模型与明暗处理： 介绍经典的光照模型，如环境光、漫反射（Lambertian Model）和镜面反射（Phong/Blinn-Phong Model）。本书深入探讨了法线向量的计算、光线与三角形的交点检测，以及纹理映射（Texture Mapping）技术，包括纹理坐标的生成与插值（如双线性插值）在提高渲染真实感中的作用。 4. 扫描线与光栅化： 聚焦于如何将三维几何体转换为屏幕上的像素点阵。扫描线算法（Scanline Algorithm）的实现细节，包括边方程的建立和面积填充策略，被详尽描述。对于现代实时渲染，本书也会简要介绍基于像素的着色器（Shader）概念，作为对传统固定功能管线的补充。 结语 《数字影像处理与渲染原理》旨在为致力于计算机视觉、虚拟现实、高性能图形计算或专业后期制作的工程师和研究人员提供一套系统、深入且与时俱进的理论框架。全书内容紧密围绕数字信息如何被高效地编码、变换并最终转化为人类可感知的视觉体验展开，是理解复杂数字媒体系统的必备参考。

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第一眼看到《有线电视技术》这个书名，我就被深深吸引住了。作为一名资深的有线电视用户，我一直对家中的信号传输、画质清晰度、以及网络速度背后的技术原理感到好奇。尤其是当家里出现信号不稳或者播放卡顿的时候，总会忍不住想，这背后究竟是哪里出了问题？是放大器的问题，还是线路的衰减？以前，我对这些都是一头雾水，只能寄希望于维修人员的到来。但现在，有了这本书，我仿佛拥有了一把钥匙，可以去探索这个我每天都在接触，却又充满神秘的领域。我特别期待书中能够详细介绍不同类型的电缆，比如同轴电缆和光纤电缆，它们各自的优缺点，以及在实际应用中的区别。还有，关于信号的调制解调技术，这部分听起来就很复杂，我希望书中能用比较通俗易懂的方式来解释，让我这个非专业人士也能有所领悟。另外，我也很关心那些我从未接触过的专业术语，比如“信噪比”、“误码率”、“频段划分”等等，希望书中能够给予清晰的定义和生动的案例，帮助我理解它们在实际工作中的意义。总而言之，这本书对我来说，不仅仅是一本技术书籍，更是一扇通往“理解家中科技”的大门。

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读完《有线电视技术》的某些章节，我脑海中浮现出一个个生动的画面，仿佛亲身参与到有线电视网络的建设和维护之中。书中的论述，特别是关于网络拓扑结构的部分，让我对传统的星型、总线型以及混合型网络有了更深刻的认识。我开始理解，为什么我家附近的电线杆上会有那么多线路，它们是如何连接起来，最终将信号传输到千家万户的。更令我着迷的是，书中对信号传输过程中可能遇到的各种损耗和干扰的分析，这解释了我有时在恶劣天气下，电视信号会出现的短暂中断。我仿佛能看到电子信号在电缆中穿梭，如同在一条繁忙的河流中航行，而各种“河流中的暗礁”——例如电磁干扰、物理损坏——都可能导致信号的“搁浅”。书中对这些问题的解决方案，比如信号放大器的作用、屏蔽措施的有效性，都让我感到茅塞顿开。我尤其对书中关于光纤通信的介绍印象深刻，它如同为信号传输打开了一条高速公路，极大地提升了传输效率和稳定性，也为未来的高清、超高清视频以及更快速的网络体验奠定了基础。这本书让我从一个被动接受信号的用户，变成了一个对信号传输过程有一定了解的“半个技术专家”。

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深入阅读《有线电视技术》，我越发感受到技术的博大精深。书中对有线电视网络的安全性问题也给予了相当篇幅的探讨，这让我意识到，我们享受便利的背后，也存在着一些不容忽视的风险。从防盗播技术到数据加密，书中对如何保护用户权益和防止非法侵入的论述，让我对整个行业的专业性和严谨性有了新的认识。我理解了为什么有时需要进行网络升级，不仅仅是为了更好的体验，更是为了应对不断变化的威胁。书中还提到了关于网络管理和故障排除的方方面面，包括对用户终端设备的设置、远程诊断工具的应用，以及网络节点的监控和维护。这些内容让我明白了，维护一个稳定、高效的有线电视网络，需要一套复杂而精密的系统支持。我甚至开始思考，未来的人工智能技术，是否也会在有线电视网络的管理中扮演更重要的角色，实现更智能化的故障预测和自动修复。这本书让我看到了技术不仅仅是连接，更是守护。

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《有线电视技术》这本书，对于我这样对技术充满好奇心的普通读者而言，不仅仅是知识的传授，更是一种思维的启发。书中对于行业标准的介绍，让我理解了不同国家和地区在有线电视技术发展上的差异与共识，也让我看到了技术发展背后的全球化趋势。我了解到，一项技术的成熟，离不开一系列标准的支持，这些标准就像是行业内的“游戏规则”，保证了设备之间的兼容性和互操作性。书中对于未来技术趋势的探讨，比如5G与有线电视网络的结合，以及虚拟现实（VR）和增强现实（AR）在电视内容呈现上的应用，都让我对未来充满了想象。我意识到，有线电视技术并非停滞不前，而是在不断地拥抱新的技术，拓展服务的边界。这本书让我看到，技术不仅仅是工程师的专属，它深刻地影响着我们生活的方方面面，也为我们提供了无限的可能性。我带着对知识的渴望，开始审视身边的科技，也对未来的发展充满了期待。

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《有线电视技术》这本书，在描述了基础的信号传输原理后，更是将目光投向了技术的发展前沿。我惊喜地发现，书中并没有止步于传统的模拟信号传输，而是详细阐述了数字电视技术如何颠覆了我们的观看体验。从MPEG压缩标准到DVB（数字视频广播）系列标准，书中对这些技术名词的解读，让我逐渐理解了为什么数字电视能够传输如此清晰的画面，以及为什么我们可以享受到更多的电视频道和更丰富的互动功能。书中对编码、解码、纠错码等技术细节的介绍，虽然有些深奥，但作者巧妙地运用了比喻和图示，让我得以窥探其精妙之处。我特别关注书中对IPTV（网络电视）发展的讨论，它预示着有线电视网络正朝着融合化的方向发展，电视信号和互联网数据将在同一网络中传输，为用户提供更加多样化的服务。我对书中关于下一代广播电视技术（如8K超高清、HDR高动态范围）的展望也充满了期待，这本书让我意识到，我所使用的“有线电视”并非一成不变，而是在不断地革新和进步，而这些进步，正深刻地改变着我的娱乐生活。

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