数字视频和高清：算法和接口（原书第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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【加】查尔斯·波因顿（Charles Poynton） 著，刘开华 译

图书标签:

• 数字视频
• 高清视频
• 视频处理
• 图像处理
• 算法
• 接口
• 视频编码
• 视频传输
• 多媒体
• 计算机视觉

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111566502

版次：2

商品编码：12219328

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国外电子与电气工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：336

内容简介

本书阐述了数字视频系统工程理论，涵盖标清、高清和压缩系统。本书内容主要包括：基本的数字化、采样、量化和过滤概念，图像采集与显示，标清和高清编码，彩色视频编码，压缩技术，以及新兴的压缩系统，具体有NTSC、PAL、H.264和VP8/WebM，增强JPEG，详细的信息编码及MPEG-2系统，数字视频处理中的元数据。

作者简介

英国电影电视工程师协会（SMPTE）金牌会员，从事数字彩色成像系统，包括数字视频，高清晰度电视，数字电影的制作，目前主要从事视频技术的计算和通信的结合的研究。

目录

出版者的话
译者序
前言
致谢
第一部分引言
第1章光栅图像2
1��1幅型比概念3
1��2几何4
1��3图像采样4
1��4数字化4
1��4��1量化5
1��4��2一维采样5
1��4��3二维采样5
1��5感知均匀性5
1��6色彩6
1��7亮度和色差分量6
1��8数字图像的表示方法7
1��9标清和高清8
1��10方形采样8
1��11幅型比的比较9
1��12幅型比9
1��13帧频11
第2章图像的采样和显示12
2��1图像状态12
2��2EOCF标准13
2��3娱乐节目14
2��4图像获取14
2��5面向消费者的视频获取14
2��6消费类电子显示器15
第3章线性光和感知均匀性16
3��1对比16
3��2对比度17
3��3感知均匀性18
3��4“编码100”难题和非线性图像编码18
3��5线性和非线性21
第4章量化22
4��1线性度22
4��2分贝22
4��3噪声、信号和灵敏度23
4��4量化误差24
4��5全摆幅24
4��6演播室摆幅（下余量和上余量）25
4��7接口偏移量26
4��8处理编码26
4��9二进制补码回绕27
第5章对比度和明亮度28
5��1感知特性28
5��2显示处理信号的历史28
5��3数字驱动电平29
5��4信号和明度之间的关系30
5��5算法31
5��6黑色电平设置33
5��7对比度和明亮度控制的影响33
5��8交替传译35
5��9LCD中的明亮度和对比度控制36
5��10PDP中的明亮度和对比度控制36
5��11桌面图形的明亮度和对比度控制36
第6章计算中的光栅图像38
6��1特征图像的描述39
6��2光栅图像39
6��2��1二值图像39
6��2��2灰度图像40
6��2��3真彩色图像40
6��2��4伪彩色图像41
6��3不同类型之间的转换41
6��4图像文件42
6��5计算机图形学中的“分辨率”42
第7章图像结构43
7��1图像重建43
7��2采样孔径44
7��3光斑轮廓45
7��4“箱”分布46
7��5高斯分布46
第8章光栅扫描47
8��1闪烁率、刷新率和帧频47
8��2扫描简介48
8��3扫描参数48
8��4隔行扫描49
8��5抖动50
8��6模拟系统中的隔行扫描51
8��7隔行扫描和逐行扫描51
8��8扫描表示法52
8��9运动描绘53
8��10分段帧（24PsF）53
8��11视频系统的分类53
8��12系统之间的转换53
第9章分辨率55
9��1幅频响应和带宽55
9��2视觉灵敏度56
9��3观看距离和角度56
9��4克尔效应57
9��5分辨率58
9��6视频中的分辨率59
9��7观看距离59
9��8再谈隔行扫描59
第10章恒定照度61
10��1恒定照度原理61
10��2CRT补偿62
10��3从恒定照度的分离62
10��4亮度63
10��5照度转换成色度的“泄露”63
第11章图片渲染66
11��1环绕效果 66
11��2色调比例调整66
11��3渲染合并67
11��4桌面计算中的图像渲染68
第12章亮度和色度简介69
12��1亮度69
12��2照度简述69
12��3色差编码（色度）69
12��3��1Y′PBPR70
12��3��2Y′CBCR70
12��3��3Y′UV70
12��3��4Y′IQ70
12��4色度亚采样71
12��4��14∶4∶471
12��4��24∶2∶271
12��4��34∶1∶171
12��4��44∶2∶071
12��5色度亚采样符号71
12��6色度亚采样滤波器72
12��7复合NTSC和PAL的色度73
第13章SD分量介绍74
13��1扫描标准74
13��2宽屏（16∶9）SD76
13��3方形和非方形采样76
13��4重采样77
第14章复合NTSC和PAL的介绍78
14��1NTSC和PAL编码78
14��2NTSC和PAL解码79
14��3S视频接口80
14��4频率交织80
14��5复合模拟SD80
第15章HD介绍81
15��1HD扫描81
15��2BT��709 HD彩色编码83
第16章视频压缩简介84
16��1数据压缩84
16��2图像压缩84
16��3有损压缩84
16��4JPEG85
16��5运动JPEG85
16��6JPEG 200086
16��7夹层压缩86
16��8MPEG87
16��9图像编码类型（I、P、B）87
16��10重排 89
16��11MPEG��189
16��12MPEG��289
16��13其他MPEG标准90
16��14MPEG IMX90
16��15MPEG��490
16��16H��26490
16��17帧内AVC91
16��18WM9、WM10、VC��1编解码91
16��19CE采样压缩91
16��20HDV91
16��21AVCHD92
16��22IP传输到用户的压缩92
16��23VP8（WebM）编解码92
16��24狄拉克（基本）92
第17章流和文件93
17��1历史概述93
17��2物理层94
17��3流接口94
17��4IEEE 1394（火线接口、i�盠INK）95
17��5HTTP实时流媒体（HLS）96
第18章元数据97
18��1元数据例1：CD�睤A97
18��2元数据例2：�眣uv文件98
18��3元数据例3：RFF98
18��4元数据例4：JPEG或JFIF99
18��5元数据例5：序列显示扩展100
18��6小结102
第19章立体（三维）视频104
19��1图像获取104
19��2S3D显示104
19��3立体电影104
19��4时间多路复用105
19��5偏光法105
19��6波长复用（光谱立体/杜比）106
19��7裸眼立体显示106
19��8视差屏障显示106
19��9立体光栅显示106
19��10录制和压缩107
19��11用户接口和显示107
19��12幻影108
19��13聚散度和调节108
第二部分理论
第20章滤波和采样110
20��1采样定理110
20��2对频率为0��5fS的信号进行采样111
20��3幅频响应112
20��4矩形函数的幅频响应113
20��5sinc（·）加权函数114
20��6点采样的频率响应114
20��7傅里叶变换对115
20��8模拟滤波器116
20��9数字滤波器116
20��10冲激响应119
20��11有限冲激响应滤波器119
20��12滤波器的实际可实现性120
20��13

前言/序言

　　前言自2003年年初本书第1版问世以来，视频技术不断发展，视频和计算机图形学两者进一步地“融合”（JimBlinn称之为碰撞）。电视正在没落，而计算机技术和网络传输正高奏凯歌。如今，哪怕“TV”这个缩写也是值得怀疑的：在过去的半个世纪中，TV意味着广播，但今天大部分的视频——来自苹果的iTunes商店、Hulu、Netflix、YouTube等——都不是传统意义上的广播。在这一版中，我用SD（标清）和HD（高清）取代SDTV（标清电视）和HDTV（高清电视）。

　　现在，数字视频无处不在，而图P��1所示的模拟扫描已过时。在这一版中，我把像素阵列提高到首要地位。第1版介绍了扫描线，而这一版改用图像行和图像列。这一版删除了微秒，改用样本计数；删除了毫伏，改用像素值。第1版中“巨大的数据容量”等已经被“相当大”或甚至“适中的数据容量”代替。�∫丫�过时。在现代视频和高清中，图像为像素阵列的形式。任何著作若用此类图描述图像的采集或显示，都没有准确地描述数字视频图P��1模拟扫描�≡谖�1996年出版的第一本书《数字视频技术介绍》和本书第1版中，我先介绍编码，然后介绍解码。从工程角度来看，这样的顺序是有道理的。然而，现在我认为这样的顺序里隐藏着一条深深的哲学裂痕。一旦节目素材准备就绪，经过解码并在演播室的参考显示器上播放，同时进行加工，也就是在下行流最终审定播出后，只有解码和显示过程才重要。为了在再次观看时显示一幅逼真的图像而进行图像数据采样和编码还算方便，但在加工时解码并显示图像数据的难度太高。如果创作人员在编码时为了达到某个美学效果而歪曲了颜色，例如，他们将黑电平提升0��15倍，或将色调旋转123°——经典编码方程便不再适用，但这些图像数据的修改并不是编码出错引起的，而是创作意图运用的结果。传统的观念认为编码过程是固定的，但真正重要的是解码过程才是固定的。我提倡的原则很像MPEG的原则，精确定义了解码器，而只要产生的是合法的位流，编码器被允许做任何事。这一版里我强调解码。第2章作为新的一章，概述了这一哲学观点。

　　视频技术涉及的领域很广。对于本书重点阐述的图像编码，尤其是视觉科学、色彩学、图像学、信号处理与视频技术之间的关系。

　　如果别处有关于某一章主题的延伸、权威的信息，那么该章的结尾处会有“延伸阅读”部分。

　　SMPTE是许多老式标准和现代标准的根源。在本书第1版和第2版相隔出版的时间里，SMPTE弃用了许多历史标准的M后缀，而给标准加上ST前缀（并列使用EG表示工程指南，以及RP表示实践建议）。本书根据新的命名引用近期的SMPTE标准。

　　来到2012年，我们可以肯定地说，模拟电视技术和复合电视技术已经过时。写作本书第1版时，我把精力集中在我认为不会迅速改变的事情上。然而，第1版中可能有15%或20%的内容介绍了现在会被归类为“老式”的技术，主要是模拟电视和复合电视，以及NTSC和PAL。由于对自己花了数百或数千小时写就的内容难以割舍，我虽然把这部分内容拿掉了，但却将其放在《CompositeNTSCandPAL:LegacyVideoSystems》书中，在www�眕oynton�眂om/CNPLVS/上可免费获得。

　　据说一本书中每出现一个公式就会让潜在的读者减少一半。对于本书,我希望读者在计算过10个公式之后，数量下降到2-10！本书保留了部分公式，但这些公式一般对于理解概念并非必需。如果你被某个公式吓到了，可跳过它，如果你愿意计算的话，也可以稍后再回来。我希望读者能用Bringhurst建议的关于页面组成原则的数学描述的方法来看待数学公式。在其经典著作《字体风格的要素》的第8章，Bringhurst说道：“数学在此不是强加给任何人的苦差事。相反，它们在此完全是为了娱乐。它们的目的是为了愉悦那些也许是希望把事情做得更好而乐意检验自己正在做的或要做的或已做的事情的读者。那些在任何时候都更喜欢直接行动而把分析留给别人的读者，在本章中也会满足于研究图画而忽略文字。”

　　在写作本书时，我小心翼翼地避免引入错误。不过，尽管我和我的审稿人尽了最大的努力，但仍可能会有一些错误。就像我的前一本书一样，我将为这本书编写勘误表，并放在www�眕oynton�眂om/DVAI2/中。请在此页面报告您发现的任何错误，我将努力订正它并把这归功于你！

　　CharlesPoynton2012年1月于多伦多致谢我对数字视频的入门是在很多年前为由JohnLowry构想而由RichardKupnicki设计的硬件写微代码。RossVideo的创始人Ross继续了我在视频方面的教育。感谢这三个人。

　　应CJOH的工程副总裁AustinReeve之邀，我花了很多时间在加拿大渥太华的CJOH�睺V测试我的理论。感谢他的自信、幽默和耐心。

　　非常感激这几十年来不仅是我同事，更是我密友的4个人：C�盧�盋aillouet、PierreDeguire、CharliePantuso和MarkSchubin。

　　感谢鼓励我参加这个项目的同事，他们都在不同阶段审阅了我的手稿：DavidBancroft、GeorgeJoblove、PeterSymes，还有DaveLehoty——在很久以前就建议了本书所用的书名！

　　以下诸位审阅了部分手稿并指出了错误：DonCraig、JosephGoldstone和AdamWilt。也向他们致歉，因为这次无法把他们所有的建议都包含进来。

　　感谢为第1版提供错误报告的网友，特别是KenGreenebaum、DraganMatkovic＇和AndrewMurray；特别感谢JayZipnick关于颜色计算的几点建议。

　　写作本书之时，我正在BrianFunt的指导下攻读博士学位。感谢他对本书的贡献，其中许多相关内容都可在本书中找到。

　　DianeCerra是我第一本书以及本书第1版的耐心细致的编辑。她的意见和辛勤工作使第2版成形。SaraBinns、LauraLewin、SaraScott和GrahamSmith是MorganKaufmann出版社负责本书的全体专业编辑，感谢他们。也感谢优秀的文字编辑CharlesRoumeliotis。

　　感谢我的家人，感谢他们的爱和鼓励：Peg、Al、Kim、Brenna、Alana、爸爸，还有Jean。也感谢Jeri、Corot、Ben和Paige。

　　感谢Barbara，我生命中的爱，以及我们的女儿Quinn和Georgia。

　　译者序图像是人类认识世界并且传递信息的重要技术手段，数字视频就是以数字形式记录的连续图像信息。随着计算机技术和智能设备的快速发展，数字视频与高清技术已经渗透到人们的日常生活、工作和社会生产中。数字视频技术的发展必然会影响人们生活和工作的方方面面，随着科学技术的不断发展，数字视频技术的应用领域将会不断扩大。

　　本书从基本概念、基础理论、实际问题、演播室标准、视频压缩、发行标准6个大的方面系统阐述了数字视频与高清技术。作者多年从事数字视频与高清技术方面的学术及工程应用研究，在书中对基本概念的诠释极为精准，这使得本书在同类书籍中脱颖而出。希望本书中文版的发行能吸引我国更多的科研人员从事相关的理论研究和系统研制，提高国内学者在数字视频和高清技术方面的基础素养，为将来的创新研究打下基础。

　　全书由褚晶辉、吕卫、马永涛和宫霄霖共同翻译，全书的译文由刘开华教授统一术语、格式，并进行一致性检查和统稿。在翻译的过程中，译者对原著关于图的细微描述做了删减，对原著的排版格式进行了修改，以适应国内读者的习惯。刘开华教授课题组的研究生薛蒙蒙、付伟、汪忠伟、徐文会、张忍、王晶、沈郭浩、申倩伟、曾亚辉对本书翻译做出很大贡献，在此表示谢意！感谢机械工业出版社积极引进本书，使得本书中文版能够尽快与读者见面。

　　在本书的翻译过程中，我们力求忠实、准确地表达原著的本意，同时保留原著的写作风格。尽管数字视频与高清技术是译者从事科学研究的重要方向，但由于水平有限，译文中难免存在一些错误和不当之处，敬请广大读者批评指正。

　　本书适合作为高等院校计算机、电子与信息工程、通信工程、数字媒体等相关专业高年级本科生和研究生的“数字视频技术”课程教材或教学参考书；也可作为工程技术人员的参考资料或培训教材；还可供在视频技术、图像处理与通信、电视工程技术、影视技术、多媒体技术、电影技术等领域从事研究、开发、生产及维护的科技人员阅读、参考。

　　译者2017年4月

《数字视频与高清：原理、实践与未来》 一、 深入数字视频的内核：从信号到内容 本书旨在为广大读者提供一个全面而深入的数字视频世界导览，从最基础的信号采集与处理，到最终的内容呈现与应用，层层剖析其背后的科学原理与技术实现。我们关注的不仅仅是“是什么”，更是“为什么”和“如何”。 1. 视觉信息的捕捉与编码：还原真实世界的基石 一切数字视频的起点，都在于如何将三维的现实世界转化为计算机能够理解的二维图像序列。这一过程充满了科学与艺术的融合。 图像传感器技术： 从CCD到CMOS，传感器技术的演进直接决定了成像质量的上限。我们将详细解析这些微观世界的精密构造，它们如何将光子转化为电信号，以及这些信号在不同传感器类型下的差异与优劣。像素的密度、尺寸、感光度、量子效率等关键参数，都将一一剖析，帮助读者理解为何某些场景下传感器表现更佳，又为何在高动态范围下细节得以保留。 色彩空间与色彩模型： 人眼感知到的色彩是连续而丰富的，但数字系统需要离散的表示。本书将详细阐述RGB、YCbCr、HSV等主流色彩空间的定义、转换原理及其在视频处理中的应用。我们将深入探讨色度子采样（Chroma Subsampling）的概念，如4:4:4、4:2:2、4:2:0，解释为何它们能在显著减小数据量的同时，对人眼视觉感知的影响微乎其微，并分析不同采样率在视频编码中的权衡。 采样与量化： 将连续的模拟信号转化为离散的数字信号是数字化的核心。我们将深入探讨时域采样和空域采样的原理，理解奈奎斯特定理在视频信号处理中的重要性，以及如何通过高采样率捕捉更细腻的运动和空间细节。量化则是将模拟幅度范围离散为有限的数字级，我们将分析不同量化策略（如均匀量化、非均匀量化）对视频质量的影响，以及量化误差如何成为视频压缩的挑战之一。 视频信号的数字化： 从模拟视频信号到数字视频流，这中间经历了怎样的转换？我们将介绍模数转换器（ADC）的工作原理，以及采样率、位深等关键参数如何决定了数字视频信号的精度和动态范围。高位深（如10-bit, 12-bit）的引入，如何显著提升了色彩表现力和后期处理的弹性，我们将通过实例进行说明。 2. 视频压缩技术：让高清触手可及的魔术 海量的原始视频数据是无法直接传输和存储的。视频压缩技术应运而生，它是一门精妙的艺术，也是一门深奥的科学，其目标是在可接受的视觉质量损失前提下，最大限度地降低数据量。 冗余分析与利用： 视频数据中蕴含着丰富的冗余，包括空间冗余（同一帧图像中相邻像素的相似性）、时间冗余（连续帧之间的相似性）和统计冗余（不同数据的出现频率不同）。我们将系统地介绍各种冗余的来源，并深入探讨如何通过编码技术有效地去除这些冗余。 基于帧内压缩（Intra-frame Compression）： 即使是单个视频帧，也包含着大量的空间冗余。本书将详细阐述离散余弦变换（DCT）或其变种（如整数变换）如何将图像块分解到频率域，将能量集中到低频系数，从而便于量化和编码。同时，我们将深入分析块预测（Block Prediction）和运动补偿（Motion Compensation）在帧内编码中的作用，以及不同预测模式的选择策略。 基于帧间压缩（Inter-frame Compression）： 视频序列中最主要的冗余体现在时间上。运动估计（Motion Estimation）与运动补偿（Motion Compensation）是帧间压缩的核心。我们将详细解析块匹配算法（Block Matching Algorithms），如全搜索（Full Search）、三步搜索（Three-Step Search）、快速搜索（Fast Search）等，以及它们在运动矢量预测中的效率与精度权衡。同时，我们将阐述预测帧（P-frame）和双向预测帧（B-frame）的生成原理，以及它们如何高效地利用前后帧的信息。 熵编码（Entropy Coding）： 在去除空间和时间冗余后，剩余的数据仍然可以通过统计学方法进一步压缩。我们将详细讲解霍夫曼编码（Huffman Coding）、算术编码（Arithmetic Coding）以及更现代的变长编码（Variable Length Coding, VTC）和上下文自适应变长编码（Context-Adaptive Variable Length Coding, CAVLC）、上下文自适应二进制算术编码（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding, CABAC）等技术，揭示它们如何为数据分配最优的码长，实现接近理论极限的压缩。 主流视频编码标准解析： 从MPEG-2到H.264/AVC，再到H.265/HEVC，直至AV1等新兴标准，我们将逐一解析这些里程碑式的编码技术。重点将放在H.264/AVC和H.265/HEVC上，深入探讨它们在编码效率、复杂度、鲁棒性等方面的进步，以及它们如何支持更高分辨率、更高帧率和更广色域的视频。例如，HEVC引入的CU（Coding Unit）和PU（Prediction Unit）的概念，将极大地提升编码的灵活性。 3. 高清视频的挑战与机遇：超越像素的体验 高清（HD）和超高清（UHD）视频不仅仅是分辨率的提升，它对整个视频处理链都提出了更高的要求。 分辨率的飞跃： 从720p到1080p，再到4K和8K，分辨率的指数级增长对存储、带宽和处理能力带来了巨大的挑战。我们将分析不同分辨率下像素数量的几何级增长，以及这对编解码器、传输协议和显示设备提出的要求。 帧率与动态范围： 高帧率（High Frame Rate, HFR）视频能带来更流畅的运动视觉体验，但其数据量是普通帧率的两倍以上。高动态范围（High Dynamic Range, HDR）技术则能捕捉更宽广的亮度范围，呈现更逼真的光影效果，但其对编码和显示的要求也更为苛刻。我们将探讨HDR的元数据（Metadata）如何工作，以及PQ（Perceptual Quantizer）和HLG（Hybrid Log-Gamma）等EOTF（Electro-Optical Transfer Function）的作用。 色域扩展（Wide Color Gamut, WCG）： 相较于传统的Rec.709，Rec.2020等更广阔的色域能够呈现更丰富、更饱和的色彩。我们将解析这些色域标准，以及它们如何改变色彩表示和编码的方式。 二、 数字视频的传输与接口：连接视听世界的桥梁 采集和压缩后的数字视频信号需要通过各种接口和传输协议进行传递，才能最终呈现在我们眼前。 1. 视频接口标准：连接设备的核心 HDMI（High-Definition Multimedia Interface）： 作为消费电子领域事实上的标准，HDMI经历了多个版本的迭代。我们将详细介绍HDMI 1.4、2.0、2.1等版本的主要特性，包括带宽的提升、对4K/8K、HDR、高帧率、可变刷新率（VRR）、自动低延迟模式（ALLM）等功能的支持。我们将解析其物理连接方式，以及TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）信号传输的原理。 DisplayPort： DisplayPort是PC和显示器领域常用的接口，以其高带宽和灵活性著称。我们将介绍DisplayPort的独特之处，如多通道传输、MST（Multi-Stream Transport）技术，以及它与VESA（Video Electronics Standards Association）共同制定的其他相关标准，如HDR10+。 USB Type-C（配合DisplayPort Alt Mode）： USB Type-C接口的通用性使其能够承载多种功能，包括视频信号的传输。我们将解析DisplayPort Alt Mode如何在USB Type-C接口上传输DisplayPort信号，以及其带来的便利性。 传统接口回顾与比较： 尽管HDMI和DisplayPort已成为主流，但DVI、VGA等老式接口在特定场景下仍有应用。我们将简要回顾这些接口的原理和局限性，并将其与现代接口进行对比。 2. 传输协议与网络传输：让高清内容无处不在 IP网络传输： 随着互联网的普及，IP网络已成为视频传输的重要载体。我们将探讨Real-time Transport Protocol (RTP) 和RTCP（RTP Control Protocol）在实时音视频传输中的作用，以及它们如何保证传输的实时性和可靠性。 流媒体协议： RTMP（Real-Time Messaging Protocol）、HLS（HTTP Live Streaming）和MPEG-DASH（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）等流媒体协议，是实现在线视频播放的关键。我们将深入分析它们的传输机制、适应性流（Adaptive Streaming）的概念，以及它们如何在不同网络环境下提供最佳的观看体验。 内容分发网络（CDN）： 为了应对海量视频数据的传输压力，CDN技术应运而生。我们将解释CDN如何通过全球分布的服务器缓存内容，缩短用户访问距离，提高播放流畅度。 5G与未来网络： 5G等新一代通信技术将极大地提升网络带宽和降低延迟，为超高清视频、VR/AR视频等新型视频应用提供强大的网络支持。我们将探讨这些新兴网络技术对视频传输带来的变革。 三、 数字视频的播放与处理：从解码到交互 解码是数字视频播放的起点，而更高级的视频处理和交互则拓展了视频的应用场景。 1. 视频解码器：还原压缩数据的钥匙 解码流程： 我们将详细阐述视频解码器的工作流程，包括比特流解析、熵解码、逆量化、反DCT（或反变换）、帧内/帧间预测、运动补偿等关键步骤，最终将压缩数据还原为像素数据。 硬件解码与软件解码： 两种解码方式各有优劣。我们将分析GPU（Graphics Processing Unit）和专用硬件解码器在效率上的优势，以及CPU（Central Processing Unit）软件解码的灵活性。 不同编码标准的解码器实现： 针对H.264、HEVC、AV1等主流编码标准，我们将探讨其解码器的具体实现策略和性能优化方法。 2. 视频后期处理与特效：点石成金的魔法 色彩校正与调色： 如何通过调整亮度、对比度、饱和度等参数，以及使用LUT（Look-Up Table）等工具，来达到预期的视觉效果。 视频增强技术： 降噪（Denoising）、锐化（Sharpening）、超分辨率（Super-Resolution）等技术如何提升视频质量，特别是对于低质量源素材。 视觉特效（VFX）： 绿幕抠像（Chroma Keying）、运动追踪（Motion Tracking）、粒子系统（Particle Systems）等复杂特效的原理和实现。 非线性编辑（NLE）： 现代视频编辑软件的工作流程，如何进行素材导入、剪辑、转场、音频混合、字幕添加等操作。 3. 交互式视频与沉浸式体验：视频的未来形态 360度视频与VR（Virtual Reality）： 360度视频的拍摄、拼接、编码和播放技术，以及VR头显如何实现沉浸式观看体验。 AR（Augmented Reality）： 虚拟信息叠加到现实世界的技术，及其在视频内容中的应用。 游戏引擎与实时渲染： Unreal Engine、Unity等游戏引擎如何用于创建高质量的实时渲染视频内容，为游戏、虚拟制作等领域带来革命。 四、 数字视频的未来展望：技术前沿与发展趋势 数字视频技术日新月异，本书将带领读者展望未来的发展方向。 AI在视频处理中的应用： 从智能编码、内容识别、自动剪辑到AI生成的视频，人工智能正在深刻地改变着视频产业的各个环节。 更高分辨率与更高比特率： 8K甚至更高分辨率视频的普及，以及更复杂的编码技术将继续推动视频质量的提升。 云原生视频处理： 基于云计算的视频处理和分发将成为主流，提供更灵活、可扩展的服务。 更丰富的交互与沉浸式体验： VR/AR、全息投影等技术将进一步模糊虚拟与现实的界限，为用户带来前所未有的观看体验。 本书将通过理论讲解、技术分析、案例研究和适度的技术细节，力求为读者构建一个清晰、完整、深入的数字视频知识体系。无论您是影视制作人员、技术开发者，还是对数字视频充满好奇的爱好者，本书都将是您探索这个精彩世界的宝贵向导。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的价值远远超出了我的期待。作为一名资深的视频后期制作师，我一直对视频信号的处理和优化过程充满好奇，但过去接触到的资料多以软件操作为主，技术原理部分总是语焉不详。 《数字视频和高清：算法和接口（原书第2版）》正好填补了这一空白。它深入浅出地讲解了数字视频的各个层面，从最底层的采样理论，到复杂的编码算法，再到各种传输接口的标准。我尤其欣赏书中对“接口”这一概念的详尽剖析，它不仅列举了各种主流接口（如 SDI, HDMI），更重要的是分析了它们在不同应用场景下的技术优势和局限性，以及它们在数据传输过程中所扮演的关键角色。这本书让我理解了为什么我们需要不同的接口，以及这些接口是如何确保高清视频数据能够高效、准确地传输的。它为我提供了看待视频制作流程的更深层次的视角，让我能够更好地理解和利用各种工具，从而提升我的工作效率和作品质量。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的排版和内容组织方式，在技术书籍里算得上是相当用心了。作为一名对视频处理流程很感兴趣的业余爱好者，我之前看过的很多技术书，要么过于晦涩难懂，要么就只是蜻蜓点水。但《数字视频和高清：算法和接口（原书第2版）》给我带来了惊喜。它的逻辑非常清晰，从最基础的信号采集开始，一步步深入到编码、传输、显示等各个环节，就像一条完整的生产线一样展现在眼前。我特别喜欢它在介绍每个概念时，都会配上详细的插图和流程图，这对于我这种视觉型学习者来说，简直是福音。很多复杂的数学公式，在结合图示后，也变得容易理解多了。书中的例子也很有代表性，让我能够将理论知识与实际的视频应用联系起来。比如，关于色彩空间和色度采样那一章，作者花了很大篇幅去讲解YUV、YCbCr等概念，并且解释了它们在视频压缩中的作用，这让我对我们平时看到的“色彩鲜艳”有了更深的理解。虽然我还在学习过程中，但这本书已经帮助我建立起了一个非常宏观的认知框架，让我知道在庞大的数字视频领域，哪些是关键的技术点，哪些是需要深入研究的方向。

评分☆☆☆☆☆

老实说，在入手这本书之前，我对“数字视频”和“高清”这两个词的理解还停留在“清晰度更高”、“画面更流畅”这样的表面认知。直到我开始阅读《数字视频和高清：算法和接口（原书第2版）》，我才意识到背后隐藏着如此庞大而精密的科学体系。这本书仿佛打开了一个全新的世界，让我看到了像素是如何被捕捉、编码、传输，最终呈现在我们眼前的。我最震撼的是关于压缩算法的章节，它用一种非常巧妙的方式解释了如何用更少的比特来表示更丰富的图像信息，比如我以前就不知道原来运动补偿是这么工作的。还有关于色彩科学的部分，讲解得非常细致，让我对RGB、YUV这些色彩空间有了更深入的理解，也明白了为什么不同设备上看同一个画面会有差异。这本书的语言风格也很好，虽然是技术书籍，但并不枯燥，作者用了很多生动的比喻和例子，让那些复杂的概念变得更容易消化。我现在看电视、看电影，都会不由自主地去想背后的技术原理，这真是一种奇妙的体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度确实超出了我的预期。作为一个资深媒体技术研究员，我一直在寻找能够提供最新技术洞见和深入算法分析的书籍。 《数字视频和高清：算法和接口（原书第2版）》在这一点上做得非常出色。它不仅仅停留在概念的介绍，而是对数字视频的核心算法进行了详尽的阐述，包括但不限于帧内/帧间预测、变换编码、量化以及环路滤波等，这些都是现代视频编码标准（如H.264/AVC, H.265/HEVC）的基础。书中对这些算法的数学原理和计算过程的解释，虽然需要一定的数学基础，但对于理解其内在机制至关重要。同时，它也涵盖了各种接口标准，例如串行数字接口（SDI）在专业广播领域的应用，以及高清多媒体接口（HDMI）在消费电子市场的普及，并分析了它们的技术特性和演进。我尤其对书中关于接口协议中的错误检测和纠错机制的讨论感兴趣，这对于保证视频传输的稳定性和可靠性至关重要。这本书为我的研究工作提供了宝贵的参考资料，也让我对未来视频技术的发展方向有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我最近工作中的救星！作为一名刚入行不久的视频工程师，我对数字视频和高清背后的技术细节一直感到一知半解。之前尝试过一些网络上的教程和零散的资料，但总是碎片化，缺乏系统性。直到我翻开这本《数字视频和高清：算法和接口（原书第2版）》，感觉就像打通了任督二脉。虽然我还没有深入到每一个算法的推导，但光是那些清晰的概念解释和图示，就足以让我茅塞顿开。特别是关于编码压缩的章节，我以前一直觉得这东西太抽象，但作者用一种非常直观的方式，把熵编码、运动补偿这些复杂的概念讲得明明白白。还有接口标准的部分，像HDMI、SDI的介绍，让我对不同设备之间如何“对话”有了全新的认识。这本书不仅提供了理论知识，更让我看到了这些理论是如何在实际应用中落地生根的。我甚至开始尝试阅读一些相关的技术文档，发现理解起来比以前轻松了不止一个档次。这本书绝对是那种可以反复翻阅，每次都能获得新领悟的宝藏。它为我构建了一个扎实的数字视频技术知识体系，为我未来的职业发展奠定了坚实的基础。我强烈推荐给所有对数字视频和高清技术感兴趣的同行，特别是像我一样希望系统学习和深入理解的工程师们。