多媒体技术与应用基础

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出版者:清华大学出版社
作者:周琛
出品人:
页数:213
译者:
出版时间:2001-8
价格:18.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787302046363
丛书系列:
图书标签:
  • 多媒体技术
  • 多媒体应用
  • 基础知识
  • 计算机科学
  • 信息技术
  • 数字媒体
  • 视听技术
  • 教学资源
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具体描述

本书从应用的角度全面系统地介绍了当今流行的多媒体技术及应用的各个方面。全书共分5章,分别讲述多媒体技术的基本概念、多媒体计算机系统硬件、多媒体计算机操作系统、多媒体数据的压缩标准和常用文件格式、多媒体作品的编辑集成和素材加工处理等内容。本书的特点是理论与实践并重,结合作品实例讲解多媒体技术的基础理论知识和应用技术。本书不仅是一本高等职业技术院校相关专业的教材,也是从事多媒体应用、多媒体软硬件开发、多媒体通信、多媒体课件和多媒体展示作品、娱乐节目作品创作人员的专业参考书。

《数字图像处理与计算机视觉导论》 一、 内容概述 本书旨在为读者系统性地介绍数字图像处理和计算机视觉领域的核心概念、基本理论和关键技术。我们从最基础的图像表示与运算出发,逐步深入到复杂的图像分析、理解和场景重构。全书内容涵盖了图像的获取、增强、复原、分割、特征提取、目标识别、运动分析以及三维视觉等多个重要方向。通过理论讲解与实践案例相结合的方式,帮助读者建立扎实的专业基础,并为进一步深入研究或应用打下坚实基石。 二、 详细内容介绍 第一部分:数字图像处理基础 第一章:绪论 1.1 计算机视觉与图像处理的定义与联系:阐述计算机视觉作为一门研究如何让计算机“看”和“理解”图像的学科,以及图像处理作为其核心技术支撑的地位。 1.2 图像处理的发展历程与应用领域:回顾计算机视觉和图像处理技术的发展脉络,并广泛介绍其在医疗影像分析、工业自动化、安防监控、自动驾驶、遥感、人机交互等领域的广泛应用。 1.3 数字图像的基本概念:深入讲解数字图像的本质,包括像素、分辨率、灰度级、色彩空间(RGB、HSV、CMYK等)及其转换。 第二章:图像增强 2.1 空间域增强: 2.1.1 点处理:介绍对比度拉伸、直方图均衡化、对数变换、幂律变换等技术,用于改善图像的视觉质量。 2.1.2 邻域处理:详细讲解卷积的概念,以及均值滤波、中值滤波、高斯滤波等平滑滤波技术,用于去除噪声。 2.1.3 锐化:介绍梯度算子(Sobel, Prewitt, Roberts)、拉普拉斯算子以及高提升滤波等锐化方法,用于增强图像边缘和细节。 2.2 频率域增强: 2.2.1 傅里叶变换基础:讲解一维和二维傅里叶变换及其性质,用于分析图像的频率成分。 2.2.2 频率域滤波:介绍低通滤波(用于平滑)、高通滤波(用于锐化)、同态滤波(用于亮度与对比度同时增强)等频率域增强方法。 第三章:图像复原 3.1 噪声模型:分析常见的噪声类型,如高斯噪声、椒盐噪声、周期性噪声等。 3.2 噪声去除: 3.2.1 约束最小二乘法滤波。 3.2.2 维纳滤波:介绍其在已知噪声和退化模型下的最优性。 3.2.3 最小均方差滤波。 3.3 图像退化模型与盲去卷积:讲解图像退化过程(如运动模糊、散焦模糊)的数学模型,以及在未知退化模型下的图像复原技术。 第四章:图像分割 4.1 图像分割基础:阐述图像分割在计算机视觉中的重要性,目标是将图像划分为有意义的区域。 4.2 基于阈值的方法: 4.2.1 全局阈值法:Otsu法(最大类间方差法)。 4.2.2 局部阈值法。 4.3 基于区域的方法:区域生长、区域分裂与合并。 4.4 基于边缘的方法: 4.4.1 边缘检测算子:Canny边缘检测算法。 4.4.2 霍夫变换:用于检测直线、圆等特定形状。 4.5 区域生长与分裂合并:详细介绍区域生长和区域分裂合并算法。 4.6 区域与区域、边缘与区域的关系:讨论不同分割方法之间的联系与互补。 第五章:图像特征提取与描述 5.1 图像特征的分类:几何特征、纹理特征、颜色特征等。 5.2 边缘、角点和区域的检测: 5.2.1 Harris角点检测。 5.2.2 SIFT(尺度不变特征变换)特征。 5.2.3 SURF(加速稳健特征)特征。 5.3 纹理特征:灰度共生矩阵(GLCM)、局部二值模式(LBP)等。 5.4 颜色特征:颜色直方图、颜色矩等。 第二部分:计算机视觉核心技术 第六章:相机模型与几何视觉 6.1 相机模型:针孔相机模型、相机标定(内参、外参)。 6.2 立体视觉:双目立体视觉的原理,视差计算,深度图的生成。 6.3 多视角几何:对极几何、本质矩阵、基础矩阵。 6.4 三维重建:从图像恢复场景的三维结构。 第七章:目标识别与跟踪 7.1 目标检测: 7.1.1 基于模板匹配的方法。 7.1.2 基于特征的方法:Haar特征、HOG特征结合SVM分类器。 7.1.3 深度学习目标检测:R-CNN系列、YOLO系列、SSD等(概念性介绍)。 7.2 目标跟踪: 7.2.1 基于相关滤波的跟踪。 7.2.2 基于深度学习的跟踪。 第八章:运动估计与光流 8.1 光流概念:像素亮度不变假设,光流方程。 8.2 光流估计方法:Lucas-Kanade方法,Horn-Schunck方法。 8.3 应用:运动检测、物体跟踪。 第九章:图像理解与场景分析 9.1 场景分类与识别:对图像整体内容的理解。 9.2 物体识别与语义分割:识别图像中的具体物体及其类别,并对图像进行像素级分类。 9.3 场景理解:对图像中物体之间的关系和场景上下文信息的分析。 9.4 深度学习在图像理解中的应用:卷积神经网络(CNN)在图像分类、目标检测、语义分割等任务中的核心作用。 三、 学习目标 通过学习本书,读者将能够: 1. 理解数字图像的形成、表示和基本处理方法。 2. 掌握图像增强和复原的核心技术,能够有针对性地改善图像质量。 3. 熟练运用图像分割技术将图像划分为有意义的区域。 4. 了解并能够应用常用的图像特征提取与描述方法。 5. 掌握计算机视觉中基础的几何视觉原理,包括相机模型和立体视觉。 6. 理解目标识别与跟踪的基本原理,并能接触到前沿的检测与跟踪算法。 7. 掌握运动估计的基本概念和方法。 8. 初步了解图像理解与场景分析的挑战与方法。 9. 为进一步学习更高级的计算机视觉算法和深度学习模型打下坚实的基础。 四、 适用对象 本书适合对计算机视觉和数字图像处理感兴趣的本科生、研究生、研究人员以及软件工程师。尤其适合作为相关专业(如计算机科学与技术、电子信息工程、自动化、人工智能等)的教材或参考书。具备一定数学基础(线性代数、概率统计、微积分)的读者将更容易理解本书内容。

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读完《多媒体技术与应用基础》的这一部分,我最大的感受就是,原来我们每天接触的各种数字内容,背后都蕴含着如此深厚的技术原理。书里关于音频编码和压缩的部分,真的是让我大开眼界。我一直以为MP3就是音频的终极形态,但这本书让我了解到,它其实只是众多编码格式中的一种,并且为了在保证音质的同时减小文件大小,牺牲了人耳不易察觉的频率信息。这让我联想到,是不是我们生活中很多“完美”的体验,都是在某些维度上的妥协和优化呢?这种思考让我感到很有趣。更让我着迷的是,书中对于音频信号的采集、数字化、处理以及最终输出的全过程都有非常详尽的介绍。从麦克风如何捕捉声波,到模数转换器如何将其变成数字信号,再到各种音频特效(比如混响、均衡器)是如何工作的,作者都用通俗易懂的语言解释了背后的科学原理。我尤其对书中介绍的“感知编码”技术印象深刻,它利用人类听觉系统的特性,来决定哪些声音信息是重要的,哪些是可以丢弃的,从而实现高效的压缩。这让我想起,很多时候,我们所谓的“清晰”或“优美”,其实也是一种主观的感知,而技术恰恰可以通过模拟这种感知来达到更好的效果。我开始更加关注自己听到的声音,试图去分辨其中的细节,去体会不同音频格式带来的细微差别。这种主动学习和探索的乐趣,是单纯地使用技术无法体会到的。

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这本书在“多媒体文件格式”的讲解上,我觉得非常系统和全面。我之前只知道JPEG、MP3、MP4这些常见的格式,但《多媒体技术与应用基础》让我了解到,每一种格式都有其特定的设计目标和技术原理。比如,对于图像格式,它讲解了位图和矢量图的区别,以及JPEG的压缩原理和GIF的动画特性。对于音频格式,它对比了无损格式(如WAV、FLAC)和压缩格式(如MP3、AAC)的优劣。对于视频格式,它详细介绍了容器格式(如MP4、MKV)和编码格式(如H.264、VP9)的区别,以及它们在不同场景下的适用性。更让我觉得惊喜的是,书中还涉及了一些不太常见但却非常有用的格式,比如矢量图形格式SVG,以及用于交互式媒体的格式,比如SWF(虽然现在已经不那么主流,但了解其原理依然有意义)。通过对这些文件格式的深入了解,我能够更清晰地认识到,不同的格式在数据存储、传输效率、兼容性、以及功能性等方面都有所侧重,这有助于我在实际应用中做出更明智的选择,比如根据需求选择合适的格式来存储和分享我的多媒体内容。

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《多媒体技术与应用基础》在“交互设计”这个章节的处理上,我认为是这本书的亮点之一。它不仅仅是停留在技术层面,而是将技术与用户体验紧密地结合起来。书中深入探讨了如何设计用户界面(UI)和用户体验(UX),让用户能够直观、高效地与多媒体内容进行互动。我特别喜欢书中关于“用户中心设计”的理念,强调要从用户的角度出发,去思考他们的需求、习惯和期望。作者用了很多生动的案例来讲解,比如按钮的大小和位置如何影响用户的点击率,色彩和字体如何影响信息的传达效率,甚至动效的使用是否会增强或削弱用户的体验。我以前总觉得UI设计就是美观,但这本书让我认识到,美观只是基础,更重要的是功能性和易用性。它还提到了“可用性测试”的重要性,通过实际的用户反馈来不断优化设计,这是一种非常科学严谨的工作方法。我开始审视自己日常使用的APP和网站,去体会它们在交互设计上的优劣,并且尝试将书中的原则应用到我自己的小项目中。这种将技术理论转化为实际解决问题的能力,是学习任何一门技术都至关重要的。

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《多媒体技术与应用基础》对“多媒体应用领域”的探讨,让我看到了这项技术的广阔前景。书中不仅介绍了传统的多媒体应用,比如教育、娱乐、新闻传播等,还着重阐述了多媒体技术在新兴领域的应用,比如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、人工智能(AI)与多媒体的结合等。我尤其对书中关于“虚拟现实”的描述印象深刻,它让我了解到,VR不仅仅是戴上一个头盔就能体验的游戏,而是通过大量的多媒体技术,包括三维建模、实时渲染、头部追踪、触觉反馈等,共同构建的一个沉浸式的虚拟世界。书中还提到了多媒体技术在医疗、工业、城市规划等领域的重要性,比如通过三维模型进行手术模拟,通过虚拟现实进行员工培训,或者通过多媒体展示来提升城市形象。这些应用让我看到了多媒体技术作为一种跨学科的工具,其赋能和改变的力量是巨大的。它让我对未来的科技发展充满了期待,也激发了我去思考,如何将这些技术应用到我感兴趣的领域,去创造一些有意义的东西。

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《多媒体技术与应用基础》对于“网络多媒体”的阐述,让我对互联网的运作有了更深的理解。我之前上网看视频、听音乐,只觉得是理所当然,并没有想过这些流媒体内容是如何穿越千山万水,快速流畅地呈现在我面前的。书中详细介绍了网络协议(如TCP/IP)、数据包传输、带宽、延迟等概念,并且重点讲解了流媒体技术是如何工作的。我了解到,流媒体并不是将整个文件下载完毕后再播放,而是通过“边下边播”的方式,利用缓冲区来保证播放的流畅性。这让我明白了为什么有时网络不好时,视频会缓冲,那是因为缓冲区里的数据不够了。书中还涉及了CDN(内容分发网络)的原理,它如何将内容缓存到离用户更近的服务器上,从而缩短访问时间,提高用户体验。这让我恍然大悟,原来我们看到的流畅的在线视频,背后是无数服务器和复杂网络协同工作的成果。这种对底层技术原理的深入剖析,不仅满足了我的求知欲,也让我对互联网的应用有了更成熟的认识,不再是简单地“使用”,而是“理解”。

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这本书在讲解视频技术部分时,真的是做到了“由表及里”。我之前一直觉得视频就是一张张图片连续播放,但《多媒体技术与应用基础》却让我看到了其背后复杂的编码、压缩和传输机制。书里对视频帧率、分辨率、色彩深度等概念的解释,让我明白了为什么我们看到的视频会有不同的清晰度和流畅度。尤其让我印象深刻的是关于视频压缩的部分,书中详细介绍了有损压缩和无损压缩的区别,以及像H.264、HEVC这样的主流视频编码标准是如何通过运动预测、块状编码等技术来大幅度降低视频文件大小的。这让我理解了为什么网络视频虽然方便,但有时会因为网络带宽不足而出现卡顿,或者清晰度下降,这其实都是视频压缩和传输效率在实时博弈的结果。书中还涉及了视频的后期处理,比如色彩校正、特效添加等,这些内容让我意识到,视频不仅仅是记录,更是一种再创作。通过对这些基础技术的理解,我更能欣赏那些优秀的影视作品,也能更好地理解在制作过程中可能遇到的技术挑战。我甚至开始思考,在未来的VR/AR领域,对视频技术的更高要求将会带来哪些新的技术突破,这本书为我打开了想象的空间。

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这本书在讲解“动画制作基础”时,给我一种“化繁为简”的感受。我一直认为动画制作是门非常高深的艺术,需要专业的软件和技巧。但《多媒体技术与应用基础》却从最基础的原理讲起,比如“关键帧”的概念,如何通过设定关键帧来控制物体的运动轨迹和变化,然后由软件进行中间帧的生成。这就像是给物体编排一连串的“定格动作”,而中间的过渡就交给电脑去完成,大大降低了制作门槛。书中还介绍了不同类型的动画,比如二维动画、三维动画、逐帧动画等等,并分析了它们各自的特点和应用场景。我特别对书中关于“运动规律”的讲解很感兴趣,比如如何模拟真实的物理运动,如何让动画中的物体显得更生动、更有生命力。作者通过一些简单的例子,比如小球的弹跳、物体的旋转,就把复杂的运动学原理讲解得非常透彻。我甚至尝试用书中介绍的一些简单工具,自己动手制作了一些基础的GIF动画,虽然简单,但那种从无到有的创造感,真的让我非常兴奋。这让我觉得,原来动画并不是遥不可及的,只要掌握了基础原理,每个人都有可能成为一个“创作者”。

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《多媒体技术与应用基础》的最后一部分,关于“多媒体的未来发展趋势”,给我留下了深刻的印象。它不仅仅是简单地预测,而是基于现有的技术基础和发展趋势,去展望未来。书中提到了人工智能在多媒体内容创作、编辑、以及个性化推荐方面的潜力,比如AI可以自动生成音乐、绘画,甚至辅助完成视频剪辑。它还讨论了8K超高清视频、全息投影、以及更高级的交互式媒体的出现,将如何改变我们的视觉体验和信息获取方式。我特别对书中关于“沉浸式体验”的探讨很感兴趣,它认为未来的多媒体将不仅仅是信息的传递,更是一种情感的连接和体验的分享,通过VR/AR、触觉反馈等技术,将打破物理空间的限制,创造出更具代入感和互动性的内容。这本书让我觉得,多媒体技术是一个不断发展和演进的领域,它充满了无限的可能性。它也促使我思考,作为一个学习者,如何跟上这种快速的步伐,不断学习新知识,掌握新技能,才能在这个日新月异的时代保持竞争力,并有机会参与到未来的技术革新中去。

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这本书的名字叫做《多媒体技术与应用基础》,拿到这本书的时候,我怀着一种既期待又有些许忐忑的心情。期待是因为我对多媒体技术一直以来都抱有浓厚的兴趣,总觉得它就像一把神奇的钥匙,能打开通往信息时代无限可能的大门。而忐忑,则是因为“基础”二字,让我担心它会不会过于枯燥乏味,像一本厚重的技术手册,让人望而却步。然而,翻开第一页,我就被深深吸引住了。作者的文笔十分生动,并非那种干巴巴的技术术语堆砌,而是通过大量的实际案例和生活化的比喻,将抽象的多媒体概念变得鲜活起来。比如,在讲解图像处理基础时,它并没有直接抛出复杂的算法,而是从我们日常生活中熟悉的照片编辑软件入手,一步步拆解像素、色彩空间、滤波等概念,让我仿佛置身于一个虚拟的修图工作室,亲手操作,亲身体验。这种“寓教于乐”的学习方式,极大地降低了学习门槛,也让我对接下来即将接触到的音频、视频、动画等内容充满了好奇。我尤其喜欢书中对“信息可视化”的探讨,它不仅仅是数据的展示,更是一种艺术的表达,如何将复杂的数据转化为直观易懂的图形,如何用色彩和动态来讲述数据背后的故事,这些都给我带来了前所未有的启发。我开始反思,在信息爆炸的时代,如何更有效地接收和传递信息,而多媒体技术恰恰提供了这样一种强大的工具。我迫不及待地想深入学习,掌握这些“魔法”,将我的想法和创意具象化,让信息传播得更广、更远、更有效。

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这本书在“多媒体内容创作工具”的介绍部分,做得相当详尽且实用。我一直对各种设计软件和制作工具感到好奇,但又担心它们太难上手。《多媒体技术与应用基础》并没有简单地罗列软件名称,而是对几种主流的多媒体创作工具进行了深入的介绍,并且重点讲解了它们的核心功能和操作流程。比如,在介绍图像处理软件时,它不仅说明了如何进行裁剪、调整色彩、添加滤镜,还讲解了图层、蒙版、混合模式等高级功能,并且提供了很多实用的技巧。对于视频编辑软件,它也一步步讲解了如何导入素材、进行剪辑、添加转场和字幕、以及如何进行渲染和导出。这种“手把手”的教学方式,让我觉得即使是初学者,也能够快速上手,并且能够根据自己的需求去选择和使用合适的工具。书中还分享了一些创作经验和案例,比如如何构思一个视频脚本,如何进行有效的素材管理,以及如何通过后期处理来提升作品的整体效果。这些经验对于我这样想要开始自己创作的人来说,是无价之宝,它们让我少走了很多弯路。

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