航空航天精品系列：数字音视频技术及应用（第2版） [Digital Audio and Video Technology and Applications] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴韶波，顾奕，李林隽 编

图书标签:

• 航空航天
• 数字音视频
• 音视频技术
• 应用
• 通信工程
• 电子工程
• 多媒体
• 信号处理
• 高等教育
• 教材

出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560358956

版次：2

商品编码：11909169

包装：平装

丛书名： 航空航天精品系列

外文名称：Digital Audio and Video Technology and Applications

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：261###

内容简介

　　《航空航天精品系列：数字音视频技术及应用（第2版）》从实际应用出发，以数字音视频技术为主线，系统地介绍了数字音视频技术的基本原理、相关先进技术和具体实际应用。全书共分为9章，对数字音视频的编码技术、传输技术、存储技术进行了系统的阐述；对数字音视频技术在广播电视领域、多媒体通信领域、智能监控领域、机器视觉领域、消费数码产品领域的实际应用进行了全面介绍。
　　《航空航天精品系列：数字音视频技术及应用（第2版）》内容详尽，重点突出，注重理论和实践的结合。
　　《航空航天精品系列：数字音视频技术及应用（第2版）》可作为电子信息、通信、计算机、自动化、物联网等专业高年级本科生教材或教学参考书，也可供相关领域的技术人员参考使用。

内页插图

目录

第1章 数字音视频技术概述
1．1 数字音视频技术的基本概念
1．2 数字音视频技术的特点
1．3 数字音视频系统及其关键技术
1．4 数字音视频技术的应用
1．5 数字音视频技术的发展
习题

第2章 数字音频基础
2．1 声学原理
2．2 音频的数字化
2．3 声卡的组成与工作原理
2．4 数字音频格式
2．5 数字音频质量评价方法
习题

第3章 数字音频压缩及标准
3．1 音频冗余
3．2 音频压缩编码技术
3．3 MPEG音频编码
3．4 杜比AC-3音频压缩算法
习题

第4章 数字视频基础
4．1 人类视觉系统
4．2 彩色模型
4．3 视频表示
4．4 电视图像采集与显示
4，5数字视频格式
4，6数字视频质量评价
习题

第5章 数字视频压缩与编码
5．1 视频冗余
5．2 预测编码
5．3 变换编码
5．4 分形编码
习题

第6章 数字视频编码标准
6．1 视频编码标准简介
6．2 JPEG标准
6．3 MPEG标准
6．4 H．26X标准
6．5 AVS标准
习题

第7章 数字音视频信号的传输
7．1 数字音视频对通信网的要求
7．2 音视频传输网络技术
7．3 数字音视频传输常用调制技术
7．4 数字电视及其标准
习题

第8章 视频信息检索
8．1 视频检索技术综述
8．2 基于内容的视频信息检索
8．3 视频信息检索标准
8．4 视频信息检索的应用系统
习题

第9章 数字音视频技术应用
9．1 数字音视频的未来应用
9．2 数字音频技术在数字电视中的应用
9．3 手机电视
9．4 数字视频监控系统
9．5 机器视觉
9．6 VoIP
9．7 IPTV
9．8 数字音频工作站
习题

参考文献

前言/序言

航空航天精品系列：数字音视频技术及应用（第2版） 前言 在信息爆炸的时代，数字音视频技术以其强大的表现力和广泛的应用场景，深刻地改变着我们的生活、工作乃至认知方式。从娱乐媒体到专业领域，从个人消费到国家级工程，数字音视频无处不在，其发展速度和技术深度更是日新月异。本系列丛书致力于梳理和解析航空航天领域中与数字音视频技术紧密相关的最新进展、核心原理与实际应用，旨在为从事航空航天工程、技术研发、系统设计及相关研究的专业人士提供一本权威、全面且实用的参考指南。 本次奉献给读者的是“航空航天精品系列”中的《数字音视频技术及应用（第2版）》。相较于第一版，本书在内容上进行了全面的更新与深化，重点聚焦航空航天领域特有的挑战与机遇，力求展现数字音视频技术在这一尖端领域的最新发展和前沿探索。我们深知，航空航天工程对技术的可靠性、实时性、高效率以及极端的环境适应性有着近乎苛刻的要求。因此，本书不仅涵盖了数字音视频技术的基础理论，更将重点放在如何将这些技术巧妙地应用于航空器设计、飞行控制、任务执行、乘员体验、地面支持以及未来空间探索等各个环节。 本书的编写团队汇集了在航空航天领域拥有丰富实践经验的专家学者。他们将各自的专业知识与对数字音视频技术的深刻理解相结合，为本书的内容注入了独特的视角和前瞻性的思考。我们希望通过本书，能够帮助读者理解数字音视频技术如何赋能航空航天的发展，例如：如何利用先进的数字音视频处理技术提升飞行员的态势感知能力；如何通过高保真度的音视频记录与回放系统，为飞行安全分析和故障排除提供关键依据；如何在载人航天任务中，通过高质量的音视频通信，实现地面与乘员之间的无缝协作；以及在无人机、卫星通信等领域，数字音视频技术扮演着怎样的核心角色。 本版在保留核心技术框架的基础上，新增了大量与当前航空航天发展趋势相关的新内容。包括但不限于：高清、超高清视频编码与解码在机载系统中的应用；虚拟现实（VR）、增强现实（AR）与混合现实（MR）技术在飞行模拟、维护培训及人机交互中的融合；三维空间音频技术在沉浸式体验和环境感知中的作用；以及对音视频数据在网络传输、存储与安全保障方面的深入探讨。此外，本书还特别关注了人工智能（AI）在音视频分析、内容生成及智能决策支持等方面的应用，这些新兴技术正以前所未有的速度改变着航空航天领域的面貌。 我们相信，《数字音视频技术及应用（第2版）》将为航空航天领域的工程师、研究人员、技术管理者以及相关专业的学生提供一个深入学习和交流的平台。通过阅读本书，您将能够： 掌握核心原理： 深入理解数字音视频信号的采样、量化、编码、解码、传输与存储等基础理论。 了解前沿技术： 熟悉高清、4K、8K视频技术，HDR（高动态范围）成像，以及最新的音频编码标准。 探索应用场景： 学习数字音视频技术在航空器通信、导航、监视、记录，以及空间探索、卫星遥感等方面的具体应用。 洞悉新兴领域： 掌握VR/AR/MR技术在飞行训练、驾驶舱人机界面设计中的应用；了解AI如何赋能音视频分析与处理。 应对挑战： 认识航空航天环境对音视频系统的特殊要求，如信号的鲁棒性、抗干扰能力、低延迟需求以及极端环境下的适应性。 展望未来： 思考数字音视频技术在未来航空航天发展中的潜在作用，如智慧空管、无人机群协同、星际通信等。 本书的结构经过精心设计，力求逻辑清晰、循序渐进。第一部分将从数字音视频技术的基础理论入手，为读者打下坚实的理论基础。随后，各章节将深入探讨其在航空航天不同领域的具体应用，并结合最新的技术进展和案例分析。我们鼓励读者在阅读过程中，结合自身的工程实践和研究需求，积极思考如何将书中的知识转化为实际的解决方案。 值此《数字音视频技术及应用（第2版）》问世之际，我们衷心感谢所有为本书的出版付出辛勤努力的作者、审稿专家、编辑以及相关单位。我们希望本书能够成为航空航天领域专业人士的宝贵财富，为推动我国航空航天事业的持续发展贡献一份力量。 第一章：引言 1.1 航空航天领域对音视频技术的需求与挑战 航空航天工程，作为一项集尖端科技于一体的复杂系统工程，始终处于技术创新的前沿。在这个对精度、可靠性和安全性要求极为严苛的领域，音视频技术扮演着越来越重要的角色。从早期简单的语音通信，到如今集成高清视频传输、三维音频感知、虚拟现实交互的复杂系统，音视频技术的发展深刻地影响着航空航天的方方面面。 传统的航空航天系统，对于信息传输和指令传达的需求主要集中在语音通信。飞行员之间的协调、与地面指挥中心的沟通，是保证飞行任务安全高效完成的基础。然而，随着航空器性能的提升、任务复杂度的增加以及飞行空域的日益繁忙，单纯的语音通信已难以满足所有需求。飞行员需要更直观、更全面的态势感知，这包括对外部环境的视觉信息、仪表读数的清晰呈现、以及来自其他飞行器的信息提示。同时，为了进行详尽的飞行安全分析、事故调查和训练评估，对飞行过程中所有相关信息的记录也变得至关重要。 进入数字时代，数字音视频技术为满足这些需求提供了全新的可能性。数字信号的精确传输、高效压缩、便捷处理和海量存储，使得在航空器内部以及与地面之间传递高质量的音视频信息成为可能。例如，高清摄像头可以清晰地捕捉外部景象，为飞行员提供超越肉眼视野的观测能力；机载显示系统可以呈现详细的导航信息、气象数据以及多源传感器融合的图像，极大地提升了飞行员的态势感知水平。同时，高质量的音视频记录设备（如“黑匣子”）能够忠实地记录飞行数据、驾驶舱对话和外部声音，为事后分析提供宝贵的第一手资料。 然而，将数字音视频技术应用于航空航天领域并非易事，它面临着一系列独特的挑战： 极端环境适应性： 航空器在飞行过程中，会经历剧烈的温度变化、高海拔地区的低压环境、强烈的振动和加速度，以及可能出现的电磁干扰。音视频设备必须能够在这些极端条件下稳定可靠地工作，对硬件的耐用性、散热能力以及信号的抗干扰能力提出了极高的要求。 实时性与低延迟： 在许多关键应用场景，如飞行控制、碰撞预警、以及实时态势感知，音视频信息的处理和传输必须具备极低的延迟。任何微小的延迟都可能导致严重的后果。这意味着需要高效的编码/解码算法和优化的传输协议。 带宽限制与数据量： 尤其是在通信链路有限的情况下，如卫星通信或远程飞行控制，传输大量高清音视频数据将面临严重的带宽限制。因此，高效的视频压缩技术和智能的数据管理策略至关重要。 可靠性与安全性： 航空航天系统事关生命安全和国家安全，其音视频系统的可靠性要求极高。任何故障都可能导致灾难性的后果。此外，敏感的飞行数据和通信内容还需要得到严格的安全保护，防止未经授权的访问和篡改。 人机交互与信息过载： 随着信息的增加，如何以用户友好的方式呈现给飞行员，避免信息过载，是设计高效人机界面的关键。这涉及到信息可视化、优先级排序以及对冗余信息的智能过滤。 系统集成复杂度： 航空器是一个高度集成的复杂系统，音视频设备需要与导航、通信、控制、任务载荷等多个子系统进行无缝集成，确保数据的兼容性和流程的顺畅。 1.2 数字音视频技术在航空航天领域的核心作用 尽管存在挑战，数字音视频技术凭借其强大的能力，在航空航天领域发挥着不可替代的核心作用，并且其重要性日益凸显。 提升飞行员态势感知： 增强视觉信息： 高分辨率的机载摄像头，包括红外、微光、合成孔径雷达（SAR）等特殊传感器，能够提供全天候、多光谱的外部景象。结合图像增强和融合技术，可以帮助飞行员“看透”恶劣天气、黑暗以及障碍物。 增强现实（AR）与虚拟现实（VR）： AR技术可以将关键的导航信息、飞行参数、目标指示等叠加显示在飞行员的视野中（例如通过平视显示器HUD），实现“所见即所得”的直观操作。VR技术则在飞行模拟器中扮演核心角色，提供高度逼真的训练环境，帮助飞行员熟悉各种场景和应急处理程序。 三维音频： 模拟真实空间中的声音传播特性，可以帮助飞行员准确判断声源方向和距离，例如引擎声音、警报提示、僚机通信等，进一步增强空间感知能力。 保障飞行安全与任务监控： 飞行数据记录器（FDR）与驾驶舱语音记录器（CVR）： 即我们常说的“黑匣子”，它们是数字音视频技术的集大成者，能够记录大量的飞行参数和驾驶舱内的声音信息，为飞行事故的调查提供关键证据，从而改进设计，预防未来的事故。 实时监控与遥测： 在无人机、卫星、空间站等应用中，通过数字音视频技术可以实现对设备状态、环境信息、任务执行情况的远程实时监控。例如，对无人机侦察任务的视频回传，对空间站内科学实验的观察。 优化通信与协作： 高清视频通信： 在需要远程指挥、协同作战或专家远程指导的场景下，高清视频通信能够提供更清晰的图像和更生动的交流体验，提高沟通效率。 多媒体信息共享： 在团队协作中，通过音视频文件共享、远程演示等方式，可以促进信息的有效传递和知识的共享。 改善乘员体验： 机载娱乐系统： 在民用航空领域，高品质的音视频娱乐系统是提升乘客舒适度和满意度的重要组成部分。 视频通信： 在未来的星际旅行中，与地球的亲友进行高质量的视频通信，将是维系乘员心理健康的重要手段。 支持维护与训练： 远程维护指导： 通过视频连接，地面专家可以实时指导现场技术人员进行复杂的维护操作。 交互式训练： 基于音视频的交互式培训系统，能够提供更生动、更具吸引力的学习体验，提升训练效果。 1.3 本书内容概述与结构安排 《数字音视频技术及应用（第2版）》旨在系统地介绍数字音视频技术在航空航天领域的最新发展、核心原理及关键应用。本书共分为X个章节（此处应根据实际书本章节数填写，例如：三大部分，共15个章节），其结构安排如下： 第一部分：数字音视频技术基础理论与航空航天应用概述 第一章：引言 (本章内容) 概述航空航天领域对音视频技术的需求与挑战。 阐述数字音视频技术在航空航天中的核心作用。 简要介绍本书内容和章节安排。 第二章：数字音视频信号处理基础 声音的数字化：采样定理、量化、编码（PCM、ADPCM等）。 图像与视频的数字化：分辨率、帧率、色彩空间、采样（YUV、RGB等）。 数字信号的传输与存储：信道编码、纠错码、文件格式。 第三章：数字音视频压缩技术 音频压缩：无损压缩（FLAC）、有损压缩（MP3、AAC）。 视频压缩：帧内预测、帧间预测、变换编码（DCT）、量化、熵编码（H.264/AVC, H.265/HEVC）。 航空航天应用中的压缩算法选择考量。 第四章：高清与超高清音视频技术 高分辨率标准（1080p, 4K, 8K）及其在航空航天中的意义。 高动态范围（HDR）技术及其在图像质量提升中的作用。 广色域（WCG）技术。 第五章：三维空间音频技术 空间音频原理：双耳效应、头部相关传输函数（HRTF）。 三维音频编码格式（Dolby Atmos, DTS:X）。 在航空器驾驶舱、通信和娱乐中的应用。 第二部分：数字音视频技术在航空航天领域的关键应用 第六章：机载通信与导航中的音视频应用 高清视频通信系统设计。 导航信息的可视化与融合（HUD, MFD）。 语音增强与降噪技术。 第七章：飞行数据与驾驶舱记录系统 现代“黑匣子”的设计原理与技术要求。 音视频数据的记录、存储与恢复。 数据分析技术在事故调查中的应用。 第八章：航空器外部感知与态势感知 机载摄像头系统：可见光、红外、合成孔径雷达等。 图像处理与增强技术。 多传感器数据融合与可视化。 第九章：虚拟现实（VR）、增强现实（AR）与混合现实（MR）在航空航天中的应用 飞行模拟训练。 AR辅助驾驶舱设计与操作。 维护与维修中的AR应用。 虚拟环境下的任务规划与演练。 第十章：无人机（UAV）与无人驾驶系统中的音视频技术 高清视频回传与实时控制。 UAV传感器信息集成与处理。 无人机群协同中的音视频通信。 第十一章：卫星通信与空间探索中的音视频应用 空间站内外的高清视频通信。 卫星遥感数据中的音视频信息提取。 深空探测任务的音视频传输挑战。 第三部分：前沿技术发展与未来展望 第十二章：人工智能（AI）在数字音视频技术中的应用 AI驱动的视频压缩与增强。 自动化的音视频内容分析与识别（例如：目标识别、异常事件检测）。 AI生成音视频内容在模拟训练中的潜力。 第十三章：音视频数据管理、传输与安全 大容量音视频数据的存储与检索。 低带宽下的音视频传输优化。 音视频数据的加密与安全防护。 第十四章：下一代音视频技术展望 沉浸式媒体与全息通信。 脑机接口与音视频交互。 超低延迟、超高带宽的新型音视频网络。 第十五章：结论与未来发展方向 总结数字音视频技术在航空航天领域的贡献。 展望未来技术发展趋势与潜在应用。 本书致力于为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的视野，帮助理解和掌握数字音视频技术在航空航天领域的现状与未来。我们希望通过对基础理论的深入剖析、对关键应用的细致阐述以及对前沿技术趋势的探讨，为航空航天领域的科技创新和人才培养贡献力量。

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读到《航空航天精品系列：数字音视频技术及应用（第2版）》这个书名，我的脑海里立刻浮现出许多有趣的场景。我一直对如何将复杂的科技信息转化成易于理解的呈现方式感到好奇，而数字音视频技术无疑是其中的佼佼者。我很好奇，这本书会不会介绍如何利用数字音视频技术来普及航空航天知识？例如，通过制作高质量的科普纪录片，或者开发互动式的虚拟现实体验，来生动地展示航天器的设计原理、空间站的内部结构，甚至是卫星的工作过程？这其中的视频制作技术、三维建模技术、以及虚拟现实与增强现实的应用，听起来就非常吸引人。我特别想知道，在航空航天领域，是否会采用一些独特而创新的音视频表现手法，来吸引公众的兴趣，激发下一代对科学探索的热情？比如，用震撼的视听效果来模拟火箭发射时的推背感，或者用逼真的音效来还原太空行走时的寂静与微弱的回响。这本书是不是会像一位优秀的教育家，用最生动、最有趣的方式，向我展示数字音视频技术如何在传播科学、启迪智慧、连接人类与浩瀚宇宙之间扮演着至关重要的角色，从而让我对这个领域产生前所未有的共鸣和喜爱？

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，科技的进步不仅仅在于那些轰轰烈烈的宏大叙事，更在于那些润物细无声的细节革新，而数字音视频技术无疑是其中最贴近我们生活，也最容易被忽视的领域之一。当我看到《航空航天精品系列：数字音视频技术及应用（第2版）》这本书时，我首先联想到的并非是火箭发射的壮观场面，而是那些支持这一切幕后工作的精巧技术。比如，在训练宇航员应对极端环境的模拟舱中，高质量的音视频反馈系统是如何营造出逼真的沉浸感，从而帮助他们熟练掌握每一个操作步骤？在进行空间站的科学实验时，那些精密的仪器设备产生的各种数据，是如何通过数字音视频技术转化为直观的图像和声音，以便科学家能够及时准确地分析和解读？我特别好奇，这本书会不会详细介绍那些用于数据可视化和人机交互的音视频技术，它们是如何将复杂的科学信息以最简单、最有效的方式呈现出来？例如，在模拟地球观测的场景中，如何通过数字音视频技术来呈现不同波段的遥感数据，或者在模拟飞行训练中，如何通过逼真的视听效果来模拟真实的飞行体验？这本书是不是就像一个精心设计的“放大镜”，让我能够更清晰地看到航空航天领域中那些不为人知但至关重要的音视频技术细节，理解它们如何在细节上决定成败，又如何在创新中不断推动着人类文明的进步？我希望能从中找到答案，并对这些默默奉献的技术产生更深刻的敬意。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初是被《航空航天精品系列》这个名称吸引的，因为我一直对航空航天领域有着莫名的崇拜，觉得那是人类智慧的巅峰体现。但当看到副标题是“数字音视频技术及应用”时，我稍微有些犹豫，因为我对音视频技术的了解仅限于日常使用层面，比如听音乐、看电影。不过，当我仔细琢磨“数字音视频技术”在航空航天领域的潜在作用时，我才意识到这其中的门道远比我想象的要深奥和重要。想象一下，在执行一项复杂且危险的航天任务时，地面控制中心与宇航员之间的实时、高清、无延迟的音视频通信是多么关键。这不仅仅是简单的“说话”，更包含了对宇航员生命体征的监测、对飞船内部状态的反馈，甚至是远距离操作机器人进行维修时所需要的精准视觉信息。这本书是否会深入剖析这些关键技术？比如，在信号压缩与解压缩算法方面，航空航天领域有没有更高效、更鲁棒的解决方案？在视频编码和解码的标准上，是否会为了适应太空环境而做出特别的优化？我甚至好奇，在处理海量的科学探测数据时，如何将其转化为易于理解的音视频信息，比如那些来自深空探测器拍摄到的壮丽星云图像，或者行星探测器收集到的地质声音数据，它们是如何被编码、传输并最终呈现在我们面前的？这本书会不会像一位经验丰富的向导，带领我深入了解这些看似高不可攀的技术，揭示它们在推动人类探索未知领域中所扮演的不可或缺的角色，从而拓宽我对航空航天技术广度和深度的认知？

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，尤其是“数字音视频技术及应用”这个部分，让我联想到了一系列令人兴奋的可能性。我常常想象，在未来的星际旅行中，我们如何与远方的亲人保持联系，或者如何在陌生的星球上进行实时的新闻报道。这背后所依赖的，无疑就是先进的数字音视频技术。这本书会不会深入探讨这些通信技术如何在真空、辐射等极端环境下保持稳定和高保真？比如说，在信息编码方面，是否会采用特别的纠错算法来应对可能出现的数据丢失？在音频传输方面，如何模拟出足够清晰、逼真的声音，让人即使身处数万光年之外，也能感受到“面对面”的交流？我更感兴趣的是，书中会不会介绍那些用于记录和分析宇宙现象的音视频技术。例如，通过高分辨率的摄像设备拍摄到的黑洞吞噬恒星的瞬间，或者通过先进的麦克风捕捉到的系外行星大气层中奇特的声音信号，这些数据的采集、处理和存储，其中又蕴含着怎样的技术挑战？我期待这本书能够为我揭示这些隐藏在宇宙探索背后的技术驱动力，让我理解，正是这些看似“寻常”的音视频技术，成为了连接地球与宇宙、过去与未来、人类认知与未知边界的重要桥梁。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到这本《航空航天精品系列：数字音视频技术及应用（第2版）》真是太惊喜了！虽然我并不是航天领域的专业人士，但光是这个书名就足以勾起我的好奇心。我一直对科技的发展如何影响我们的生活非常感兴趣，而“数字音视频技术”这个部分，听起来就充满了现代感和应用性。想象一下，在太空探索中，宇航员如何通过高清的音视频信号进行实时交流，传递宝贵的实验数据，甚至分享他们在遥远星球上的所见所闻，这本身就是一幅多么激动人心的画面！这本书会不会详细介绍这些通信系统的工作原理？比如，在信号传输过程中，如何克服宇宙空间的干扰和信号衰减？那些我们习以为常的视频通话，在极端环境下又是如何实现的？我特别想知道，书中是否会解析那些高精度的图像采集和处理技术，是不是有着和我们日常使用的相机、录音设备截然不同的设计理念和技术挑战。而且，“应用”这个词也让我充满了期待，它意味着这本书不只是枯燥的理论堆砌，而是能告诉我这些尖端技术是如何在真实的航空航天任务中发挥作用的。是用来监测火箭发射过程的每一个细节，还是用于分析遥感卫星传回的地球图像？这本书会不会像一部打开的潘多拉魔盒，让我窥见一个我从未了解过的，充满智慧和创新的世界？我迫不及待想翻开它，去探索那些隐藏在浩瀚星辰之间的声音与影像的奥秘，看看它们是如何承载着人类探索宇宙的梦想，又将如何塑造我们对未来的认知。