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价格:25.00元

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isbn号码:9787500583738

丛书系列:

图书标签:

• 计算机图形学
• 图像处理
• 数字图像处理
• 图形学
• 计算机视觉
• 图像分析
• 算法
• 可视化
• 渲染
• OpenGL

《数字媒体技术与应用》 图书简介 本书旨在全面深入地探讨数字媒体领域的核心技术、前沿发展以及广泛的应用实践。它不是一本专注于单一技术分支的专业著作，而是一部涵盖从基础理论到高级实现的综合性教材与参考手册，面向对数字内容创作、处理、传输与展示有浓厚兴趣的读者，包括在校学生、软件开发者、多媒体设计师以及相关行业的专业人士。 第一部分：数字媒体基础与编码 本部分奠定了理解整个数字媒体生态系统的理论基石。我们首先深入解析了数字化的本质——采样、量化与编码，阐述了如何将连续的模拟信号转换为可计算的数字形式。 1.1 信号处理基础回顾： 简要回顾傅里叶变换、小波分析等在信号处理中的核心地位，强调其在数据压缩和特征提取中的作用。 1.2 颜色科学与视觉感知： 详细介绍人眼视觉系统的生理结构与色彩感知模型（如 CIE XYZ, sRGB, Adobe RGB）。讨论颜色空间转换、色彩管理（ICC Profiles）以及如何实现跨设备的色彩保真度，这是所有数字内容创作的前提。 1.3 声音的数字化处理： 探讨音频信号的采集、数字化过程，包括采样率、位深对音质的影响。重点介绍主流音频编码标准（如 MP3, AAC, FLAC）的压缩原理，特别是感知编码如何利用听觉掩蔽效应来提高压缩效率。 1.4 视频与运动的编码： 这是媒体技术的核心。我们将详尽解析视频信号的结构（帧、场、像素阵列）。深入剖析视频压缩标准（如 H.264/AVC, H.265/HEVC, 及 AV1）中的关键技术，如帧内预测、帧间预测（运动补偿）、变换编码（DCT/DST）和熵编码。讨论码率控制策略以及如何平衡视频质量与码流大小。 第二部分：多媒体数据存储与传输 本部分聚焦于如何高效地组织、存储和分发数字媒体内容。 2.1 媒体文件格式结构： 剖析主流容器格式（如 MP4, MKV, AVI）的内部结构，讲解元数据（Metadata）的重要性，以及它们如何同步音视频流和描述内容属性。 2.2 流媒体技术： 深入研究实时流媒体协议（RTSP, RTMP）与自适应流媒体技术（DASH, HLS）。重点阐述内容分发网络（CDN）的工作原理，以及如何通过动态分段和码率切换保证用户体验的流畅性。 2.3 媒体文件处理与操作： 涵盖媒体文件的封装、解封装、转码（Transcoding）与转码（Transmuxing）的技术细节。讨论硬件加速在媒体处理流程中的应用，例如 GPU 编码器的使用。 第三部分：交互式媒体与虚拟现实技术 本部分超越了传统的线性媒体，转向了需要用户实时反馈和沉浸式体验的技术领域。 3.1 实时渲染基础： 介绍实时图形管线的工作流程，包括几何处理、光栅化、着色器编程（顶点与片段着色器）。讨论现代渲染技术，如延迟渲染（Deferred Shading）与前向渲染的适用场景。 3.2 物理仿真与交互设计： 探讨如何使用物理引擎（如 Verlet 积分、有限元方法）来模拟布料、流体和刚体的运动，增强媒体内容的真实感。同时，介绍用户界面（UI）和用户体验（UX）设计在交互式媒体中的重要性。 3.3 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）系统： 详细分析 VR/AR 系统的核心技术栈，包括头部追踪（6DoF）、低延迟渲染（Asynchronous Spacewarp, Motion Smoothing）的挑战与解决方案。讨论 360 度视频与立体渲染的区别。 第四部分：媒体内容的安全与未来趋势 本部分关注数字媒体在商业和安全层面上面临的挑战，并展望行业发展方向。 4.1 媒体版权保护（DRM）： 介绍数字版权管理（DRM）的基本架构，包括内容加密、授权服务器与客户端解密过程。讨论 Widevine, PlayReady 等主流 DRM 方案的工作机制。 4.2 媒体水印与取证： 探讨数字水印技术（不可见/可见）在内容溯源和防盗版中的应用，以及如何进行媒体内容的真实性验证和数字取证。 4.3 媒体内容的智能化： 介绍人工智能在媒体处理中的新兴应用，如基于深度学习的超分辨率重建、场景语义分割、自动字幕生成以及智能推荐系统。讨论生成式 AI（Generative AI）对未来内容创作范式的影响。 总结 《数字媒体技术与应用》力求提供一个平衡、前瞻性的视角。它不深入探讨特定软件的操作步骤，而是着重于背后的科学原理和工程实现。读者在掌握这些核心技术后，将能更好地理解、设计和优化任何形式的数字媒体产品，无论是在传统广播、网络分发还是新兴的沉浸式环境中。本书的结构确保了读者在离开课程后，能够应对行业内不断涌现的新标准和新挑战。

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