安防&光電信息——安防監控技術基礎 9787121281631 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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雷玉堂著 著

圖書標籤:

• 安防監控
• 視頻監控
• 光電信息
• 安防技術
• 監控係統
• 圖像處理
• 數字視頻
• 智能安防
• 信息安全
• 通信網絡

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121281631

商品編碼：29637530804

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齣版時間：2016-03-01

基本信息

書名:安防&光電信息——安防監控技術基礎

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作者:雷玉堂著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2016-03-01

ISBN：9787121281631

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

內容提要

本書是安防新技術及係統係列精品叢書之四，從安防界存在的150條安防技術知識概念混淆不清與錯誤的問題入手，以光電信息技術方麵的基礎知識為切入點，全麵、係統地闡述瞭光電信息技術各部分的理論基礎、工作原理、實用技術與方法，及其在安防監控中的應用實例。具體內容共9章：安防＆光電信息技術基礎及安防技術發展方嚮，光電發光器件及其在安防中的應用，光輻射信息探測器件及其在安防中的應用，光圖像信息探測器件及其在安防中的應用，光縴傳感技術及其在安防中的應用，光電信息傳輸技術及其在安防中的應用，光電信息處理技術及其在安防中的應用，光電信息存儲技術及其在安防中的應用，光電信息顯示技術及其在安防中的應用等。

目錄

目 錄章 安防＆光電信息技術基礎及安防技術發展方嚮（1）1.1 光的基本性質及其度量（1）1.1.1 光的基本性質（1）1.1.2 光輻射的度量（3）1.2 半導體物理基礎（6）1.2.1 半導體的能帶（7）1.2.2 熱平衡與非平衡載流子及其運動（10）1.2.3 半導體對光的吸收（15）1.2.4 半導體的PN結（17）1.2.5 半導體與金屬的接觸（20）1.3 光輻射電效應（22）1.3.1 光電效應（23）1.3.2 熱電效應（29）1.4 安防技術學科性質及由此産生的基本知識概念混淆與錯誤（32）1.4.1 安防監控技術的學科性質（32）1.4.2 安防監控技術基本知識概念混淆不清與錯誤的150條問題（36）1.4.3 識彆安防技術知識概念混淆與錯誤需掌握的基本知識點（44）1.5 現代安防監控技術的發展方嚮（47）1.5.1 安防監控技術的演進與發展（47）1.5.2 安防監控技術必須嚮智能化方嚮發展（48）1.5.3 現代安防監控技術的發展方嚮是物聯網智能雲安防技術（51）第2章 光電發光器件及其在安防中的應用（53）2.1 常用的普通光源及其在安防中的應用（53）2.1.1 光源的基本特性參數（53）2.1.2 常用的普通光源（55）2.1.3 常用的普通光源在安防中的應用（57）2.2 發光二極管LED及其在安防中的應用（58）2.2.1 發光二極管（LED）的結構及其發光原理（58）2.2.2 發光二極管（LED）的主要特性參數（60）2.2.3 發光二極管（LED）在安防中的應用（62）2.3 環保白光LED與平麵分布式OLED光源及其在安防中的應用（65）2.3.1 固體環保白光LED光源及其在安防中的應用（65）2.3.2 高效節能平麵分布式OLED固態光源及其在安防中應用（67）2.4 激光器及其在安防中的應用（69）2.4.1 激光器概述（69）2.4.2 半導體激光器（73）2.4.3 光縴激光器（80）2.4.4 光子晶體與光子晶體光縴激光器（82）2.4.5 激光器在安防中的應用（85）第3章 光輻射信息探測器件及其在安防中的應用（93）3.1 光輻射信息探測器件概述（93）3.1.1 光輻射信息探測器件的類型和特點（93）3.1.2 光輻射信息探測器件的基本特性參數（94）3.2 半導體光電導型探測器件及其在安防中的應用（99）3.2.1 光電導型探測器件的結構及原理（99）3.2.2 光敏電阻的特性參數（101）3.2.3 光電導型探測器件的使用要點及在安防中的應用（103）3.3 半導體光伏型探測器件及其在安防中的應用（111）3.3.1 光電池（112）3.3.2 光敏二極管（115）3.3.3 光敏三極管（123）3.3.5 光伏型探測器件的使用要點及在安防中的應用（126）3.4 熱電探測器件及其在安防中的應用（132）3.4.1 熱電偶與熱電堆（132）3.4.2 熱敏電阻（136）3.4.3 熱釋電探測器件（141）3.4.4 熱電探測器件在安防中的應用（146）第4章 光圖像信息探測器件及其在安防中的應用（150）4.1 光圖像信息探測器件的類型與電視製式（150）4.1.1 光電成像器件的類型（150）4.1.2 電視掃描方式及製式（151）4.2 電荷耦閤器件CCD及其在安防中的應用（153）4.2.1 CCD的結構及原理（153）4.2.2 CCD的類型（158）4.2.3 CCD的特性參數（162）4.2.4 CCD在安防中的應用（167）4.3 CMOS成像器件及其在安防中的應用（168）4.3.1 CMOS成像器件的結構及原理（169）4.3.2 CMOS成像器件的特性參數（172）4.3.3 CMOS成像器件與CCD的比較（176）4.3.4 CMOS成像器件在安防中的應用（176）4.4 直視型光電成像器件及其在安防中的應用（178）4.4.1 像管的結構與工作原理（179）4.4.2 主要性能參數（179）4.4.3 像增強管的級聯（180）4.4.4 直視型光電成像器件在安防中的應用（183）4.5 特種光電成像器件及其在安防中的應用（183）4.5.1 紅外光成像器件（183）4.5.2 紫外光成像器件（187）4.5.3 X射綫光成像器件（188）4.5.4 特種光電成像器件在安防中的應用（191）第5章 光縴傳感技術及其在安防中的應用（195）5.1 光縴傳感技術概述（195）5.1.1 光縴的結構與類型及其傳光原理（195）5.1.2 光縴傳感器的結構與類型（197）5.1.3 光縴傳感技術中的調製技術（199）5.2 常用的光縴傳感器技術（200）5.2.1 常用的光縴傳感器技術（200）5.2.2 常用的光縴傳感器技術的典型應用（201）5.3 光縴光柵型傳感器技術（206）5.3.1 光縴光柵型傳感器的類型（206）5.3.2 光縴布拉格光柵傳感器的原理及優點（208）5.3.3 光縴光柵型傳感器技術的典型應用（212）5.4 多路復用和分布式光縴傳感器及其在安防中的應用（214）5.4.1 多路復用式光縴傳感器技術（214）5.4.2 分布式光縴傳感器技術（217）5.5 光縴傳感器技術在安防中的應用（219）5.5.1 常用光縴傳感器技術在安防中的應用（220）5.5.2 光縴光柵型傳感器技術在安防中的應用（220）5.5.3 多路復用和分布式光縴傳感器技術在安防中的應用（228）5.5.4 光縴傳感器在城市物聯網智能安防中的應用（229）第6章 光電信息傳輸技術及其在安防中的應用（234）6.1 光縴傳輸技術（234）6.1.1 光纜的結構及光縴的連接與耦閤（234）6.1.2 光縴傳輸係統的組成與特點（239）6.2 無綫光波傳輸技術（241）6.2.1 無綫光波傳輸係統的組成原理及特點（242）6.2.2 無綫光波傳輸技術的難點及其解決法（244）6.3 太赫茲波傳輸技術（245）6.3.1 太赫茲波的産生（245）6.3.2 太赫茲波的特點（246）6.4 光信息調製傳輸技術（247）6.4.1 光信息調製技術概述（247）6.4.2 調製信號的解調技術（252）6.5 光電信息傳輸技術在安防中的應用（253）6.5.1 光縴傳輸技術在安防中的應用（253）6.5.2 無綫光波傳輸技術在安防中的應用（255）6.5.3 太赫茲波傳輸技術在安防中的應用（258）6.5.4 光信息調製傳輸技術在安防中的應用（260）第7章 光電信息處理技術及其在安防中的應用（262）7.1 光電信息處理技術概述（262）7.1.1 光電信息處理的特徵方法和目標（263）7.1.2 圖像數字化及其分析處理的方法和內容（264）7.1.3 安防監控圖像處理的基本方法——像素處理（267）7.2 光電圖像處理-視頻圖像處理（271）7.2.1 光電圖像處理的優勢（271）7.2.2 視頻標準（272）7.2.3 視頻圖像的特點及其處理的研究內容（275）7.3 視頻內容檢索技術（276）7.3.1 視頻內容檢索技術的基本概念（277）7.3.2 視頻內容檢索係統的結構（280）7.3.3 視頻內容檢索的關鍵技術（283）7.4 安防中常用的視頻運動目標的檢測與識彆方法（290）7.4.1 背景差法（290）7.4.2 幀間差法（291）7.4.3 光流法（292）7.5 安防視頻監控中的行為理解（293）7.5.1 視頻監控中行為理解概述（293）7.5.2 常用行為理解的方法（294）7.5.3 行為理解存在的問題及發展趨勢（295）第8章 光電信息存儲技術及其在安防中的應用（297）8.1 光盤存儲技術（297）8.1.1 光盤存儲的原理（298）8.1.2 光盤存儲的類型（299）8.1.3 光盤存儲器（306）8.2 大容量光帶存儲技術（309）8.2.1 大容量光帶存儲係統的結構原理及類型（309）8.2.2 大容量光帶存儲的方式及與磁光盤的比較（310）8.3 全息存儲技術（311）8.3.1 全息存儲的原理（311）8.3.2 全息存儲的特點（312）8.4 超高密度光電存儲技術（312）8.4.1 雙光子雙穩態三維存儲技術（313）8.4.2 電子捕獲存儲技術（315）8.4.3 持續光譜燒孔存儲技術（315）8.4.4 近場光學存儲技術（317）8.4.5 超高密度光電存儲技術的發展趨勢（317）8.5 光電信息存儲技術在安防中的應用（318）8.5.1 光盤存儲技術在安防中的應用（318）8.5.2 大容量光帶存儲技術在安防中的應用（319）8.5.3 全息等新興存儲技術在安防中的應用

作者介紹

雷玉堂，男，退休前係武漢大學教授、博士生導師，中國光電與安防技術專傢，被譽為“中國安防行業技術書的領軍人物”。

文摘

序言

城市之眼：現代安防監控技術與光學信息深度解析 在科技日新月異的今天，安全已成為社會發展與民生福祉的基石。而作為現代安全體係中不可或缺的關鍵一環，安防監控技術正以前所未有的速度嚮前邁進，深刻地改變著我們感知、理解和保護周遭世界的方式。本書將帶領讀者深入探索安防監控技術的核心奧秘，並聚焦於其與光電信息技術的深度融閤，揭示“城市之眼”如何煉成，以及這背後蘊含的強大力量。 第一章：安防監控體係的基石——從概念到應用 本章將首先對安防監控體係進行全麵而清晰的定義與梳理。我們將追溯安防監控技術的發展曆程，從最初簡單的信號報警係統，到如今高度智能化、網絡化的集成平颱，展現其演進的脈絡。在此基礎上，我們將深入探討安防監控係統的基本構成要素，包括前端采集設備（如攝像機、傳感器）、傳輸網絡（如同軸電纜、光縴、無綫網絡）、後端存儲與處理設備（如硬盤錄像機、網絡視頻錄像機、雲存儲）以及監控中心平颱（如視頻管理係統、報警管理係統）。 我們還將詳細闡述安防監控技術在各個領域的廣泛應用。在城市管理方麵，如何通過部署高清監控網絡，實現對交通流量的實時監控、對公共區域的安全布控、對突發事件的快速響應；在商業運營領域，如何利用監控技術優化門店管理、防止盜竊、保障顧客安全；在工業生産中，如何通過監控保障生産綫安全、監測設備狀態、提高運營效率；在傢庭安防方麵，如何構建個性化的智能傢居安防係統，為居民提供全方位的安全保障。每一類應用場景都將結閤實際案例，深入分析其技術特點與實際效益，讓讀者直觀感受安防監控技術的力量。 第二章：光電信息的魔力——攝像頭技術深度剖析 光電信息技術是安防監控係統的“眼睛”，而攝像機則是實現這一功能的關鍵載體。本章將聚焦於現代安防攝像機的核心技術，對其進行深入的剖析。我們將從成像原理齣發，詳細介紹CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）兩種主流圖像傳感器的技術特點、優缺點以及在安防監控中的應用差異。讀者將瞭解到不同傳感器類型如何影響圖像的質量、功耗以及成本。 更重要的是，我們將深入探討影響圖像質量的關鍵技術參數。諸如分辨率（從標清到4K乃至更高）、幀率、感光度（ISO）、寬動態範圍（WDR）、信噪比（SNR）等，都將得到詳細的解釋。我們將說明這些參數的實際意義，以及它們如何在不同光照條件和復雜場景下，決定攝像機捕捉到的圖像的清晰度、色彩還原度以及細節錶現力。 此外，本章還將涵蓋現代安防攝像機的先進功能。紅外夜視技術（IR）的原理與應用，如何實現全天候監控；變焦技術（光學變焦與數字變焦）的區分與選擇，如何適應不同監控距離的需求；PTZ（Pan-Tilt-Zoom）雲颱攝像機的運動控製原理與應用場景，如何實現大範圍的監控覆蓋；以及針對特殊環境需求設計的防水、防爆、防腐蝕等特種攝像機。通過對這些技術的深入講解，讀者將能更深刻地理解安防攝像機是如何在各種挑戰下，捕捉到至關重要的視覺信息。 第三章：色彩的語言——圖像信號的編碼與傳輸 攝像機捕捉到的原始圖像信號需要經過一係列處理纔能進行存儲和傳輸。本章將重點關注圖像信號的編碼與傳輸技術，這是實現高效監控的關鍵環節。我們將首先介紹圖像壓縮技術，這是為瞭減小圖像數據量，從而提高存儲效率和傳輸速度。 H.264、H.265（HEVC）等主流視頻編碼標準將被詳細講解，包括它們的編碼原理、壓縮效率以及在不同應用場景下的優劣。讀者將瞭解到這些編碼標準是如何通過去除冗餘信息、預測運動矢量等方式，實現高效的圖像壓縮。 隨後，我們將深入探討視頻傳輸方式。從傳統的模擬信號傳輸，到如今主流的IP網絡傳輸，我們將分析其技術演進和各自的特點。對於IP網絡傳輸，我們將詳細介紹TCP/IP協議族在視頻監控中的應用，包括RTSP（Real Time Streaming Protocol）、RTMP（Real-Time Messaging Protocol）等流媒體傳輸協議，以及PoE（Power over Ethernet）技術如何實現供電與數據傳輸的閤一，簡化布綫。 此外，本章還將涉及視頻信號的帶寬需求與優化。我們將分析不同分辨率、幀率、編碼標準的視頻流對網絡帶寬的影響，並介紹相關的帶寬管理與優化技術，確保監控視頻的流暢傳輸，避免卡頓和延遲。理解這些編碼與傳輸的底層邏輯，將有助於讀者更好地設計和部署安防監控係統。 第四章：智能化的湧現——視頻分析與人工智能在安防監控中的應用 安防監控的未來在於智能化，而人工智能（AI）是驅動這一變革的核心引擎。本章將聚焦於視頻分析與人工智能在安防監控領域的深度融閤。我們將從基礎的視頻分析技術講起，例如運動檢測、背景建模等，這些技術是如何識彆視頻畫麵中的變化，從而觸發報警或記錄事件。 在此基礎上，我們將重點介紹基於深度學習的視頻分析技術。人臉識彆技術將是重點講解內容，包括其識彆原理、不同算法的優劣、以及在身份驗證、嫌疑人追蹤等場景下的應用。物體識彆技術，如車輛識彆、行人識彆、甚至特定物品的識彆，也將得到詳細的探討，其在交通管理、零售分析、資産追蹤等方麵的巨大潛力將被充分挖掘。 行為分析是人工智能在安防監控中的另一重要應用方嚮。我們將介紹如何通過AI算法識彆異常行為，例如跌倒檢測、徘徊檢測、鬥毆檢測、區域闖入檢測等，從而實現更主動、更精準的安全預警。在人流統計與分析方麵，AI技術如何幫助管理者瞭解人群的流動規律、密度變化，為城市規劃和商業決策提供數據支持。 此外，本章還將展望AI在安防監控中的未來發展方嚮，例如多模態信息融閤（結閤視頻、音頻、傳感器等）、事件推理、以及更高級彆的場景理解等，預示著安防監控將從被動響應走嚮主動預測和智能決策。 第五章：從數據到洞察——存儲、管理與平颱化 海量視頻數據的存儲、管理和高效利用，是構建現代化安防監控體係的基石。本章將深入探討這一關鍵環節。我們將首先分析不同存儲介質的優缺點，包括硬盤錄像機（DVR）、網絡視頻錄像機（NVR）以及雲存儲。我們將對比分析它們的容量、讀寫速度、可靠性、成本以及在不同規模和應用場景下的適用性。 數據管理是數據價值的釋放者。我們將介紹視頻管理係統（VMS）的核心功能，包括設備接入與配置、實時視頻預覽、錄像迴放與檢索、告警管理、用戶權限管理等。在此基礎上，我們將深入探討如何實現對海量數據的有效組織與檢索，例如通過時間、事件、區域等多種維度進行快速查找，提升信息獲取的效率。 隨著安防監控係統的規模日益擴大和復雜性不斷增加，平颱化成為必然趨勢。本章將介紹安防監控平颱的架構設計與關鍵技術。我們將探討如何構建一個集成的、可擴展的、開放的安防監控平颱，實現與其他業務係統（如門禁係統、報警係統、樓宇自控係統、甚至城市管理平颱）的互聯互通，打破信息孤島，形成聯動效應。平颱化不僅提高瞭管理效率，更重要的是為實現更高級彆的智能化應用和數據挖掘提供瞭基礎。 第六章：挑戰與未來——安防監控技術的發展趨勢與展望 盡管安防監控技術取得瞭顯著的進步，但仍麵臨諸多挑戰。本章將對這些挑戰進行梳理，並展望未來的發展趨勢。我們將探討數據安全與隱私保護的重要性，在智能化監控日益普及的今天，如何平衡安全需求與個人隱私，是亟待解決的難題。網絡安全問題，如何防止黑客攻擊，保障監控係統的穩定運行，也將是重要的討論內容。 在技術層麵，我們將展望更高清、更智能、更具感知能力的監控設備。例如，更高分辨率的攝像機、更先進的低光照成像技術、更強大的邊緣計算能力（將AI分析能力部署到設備端），以及對非可見光信息（如紅外、熱成像）的利用。 此外，本章還將探討安防監控與物聯網（IoT）、大數據、雲計算等前沿技術的深度融閤。如何利用大數據分析來挖掘監控數據中的潛在規律，預測風險；如何利用雲計算的強大算力和存儲能力來支撐大規模的智能分析；以及如何將安防監控融入更廣泛的物聯網生態係統中，構建更智能、更安全的社會環境。 最後，我們將總結本書的核心內容，並呼籲行業內外共同努力，推動安防監控技術朝著更智能、更人性化、更安全的方嚮發展，為構建一個更加美好的社會貢獻力量。 通過對本書內容的深入研讀，讀者將能夠構建起對現代安防監控技術及其與光電信息技術融閤的全麵而深刻的理解，掌握分析和評估各類安防監控解決方案的能力，並對未來的發展趨勢擁有清晰的認知。

評分☆☆☆☆☆

就我個人的使用體驗來說，這本書更像是一本隨時可以翻閱的“現場手冊”，而不是那種讀完一遍就束之高閣的理論著作。在實際項目中遇到棘手的兼容性問題或者需要快速迴顧某個特定標準時，我發現這本書中的某些章節簡直是“救星”。它的索引做得相當不錯，查找特定參數或協議規範非常便捷。更實用的是，書中對於常見故障排查的思路梳理，雖然篇幅不大，但邏輯嚴密，提供瞭一套非常規範化的排查流程，這在壓力之下尤其寶貴。它沒有過多地涉及市場營銷或商業趨勢，完全聚焦於技術實現本身，這種純粹的技術導嚮讓我非常信賴其內容的時效性和專業性。對於那些需要在生産一綫解決實際問題的技術人員來說，這本書的價值遠超普通教材，更像是一件趁手的專業工具。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，對我而言更像是一次係統性的知識重構之旅。我過去雖然也接觸過一些相關的技術資料，但總感覺知識點零散，缺乏一個貫穿始終的邏輯主綫。這本書的厲害之處就在於，它建立瞭一個非常清晰的脈絡，從最基礎的傳感器原理，逐步過渡到信號處理，再到後端的存儲和管理，邏輯鏈條銜接得天衣縫閤，讓人在閱讀時能夠不斷地將新的知識點“釘”在已有的框架上。特彆是書中對“係統集成”這一環節的論述，非常到位。它沒有將各個模塊孤立看待，而是著重強調瞭不同子係統之間如何進行高效、可靠的協同工作，這纔是現代安防工程中最考驗功力的地方。這種宏觀視角下的梳理，極大地拓寬瞭我對整個行業的技術認知邊界，不再僅僅停留在某個單一技術的層麵，而是開始思考如何構建一個穩定、可擴展的整體解決方案。

評分☆☆☆☆☆

我花費瞭不少時間仔細研讀瞭這本書的理論深度，總體感覺它在知識體係的構建上做得非常紮實，但可能並不適閤完全沒有基礎的“小白”讀者。它沒有像很多入門讀物那樣，用大段的日常案例來“軟化”技術門檻，而是開篇就直接切入瞭核心的係統架構和底層原理。舉個例子，在講解數據采集和傳輸協議的部分，作者沒有止步於描述“是什麼”，而是深入剖析瞭“為什麼是這樣設計”，這對於追求知其所以然的工程師來說是極大的福音。書中對不同技術方案的對比分析尤為精彩，比如對於幾種主流的視頻壓縮標準，它不僅列齣瞭參數差異，還結閤實際應用場景分析瞭各自的優缺點，這種批判性的思維引導非常有價值。然而，這也意味著讀者需要具備一定的預備知識，否則初讀時可能會感到有些吃力，需要反復查閱其他資料來輔助理解。我認為，這本書更像是一本進階的“武功秘籍”，需要有紮實的內功纔能發揮最大效用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常鮮明，它摒棄瞭那種過於學術化、佶屈聱牙的敘述方式，轉而采用瞭一種精準、高效、帶著工程師口吻的錶達。你會發現，作者在描述復雜問題時，往往能用最經濟的文字直達核心，沒有冗餘的修飾詞，每一個句子似乎都是為瞭傳遞信息效率最大化而存在的。這種務實的風格，讓我在查閱特定技術點時，可以迅速定位並吸收關鍵信息，大大節省瞭時間。不過，這種簡潔也帶來瞭一定的“閱讀挑戰”——它對讀者的專注度要求很高。如果你心不在焉，很容易錯過那些看似簡單卻至關重要的技術細節。我特彆喜歡作者在某些關鍵概念後附帶的“經驗總結”或“注意事項”，這些部分往往是作者多年實踐經驗的結晶，比純理論闡述更有指導意義，讓人感覺像是在聽一位資深前輩的現場授課，非常接地氣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我留下瞭非常深刻的印象。封麵采用瞭深沉的藍色調，配以簡潔而富有科技感的字體，立刻讓人聯想到專業和嚴謹。紙張的質感也相當不錯，拿在手裏有分量，這對於一本技術類書籍來說至關重要，畢竟經常翻閱和做筆記是常有的事。內頁的排版布局也體現瞭設計者的用心，清晰的章節劃分、恰當的留白，使得長篇的文字閱讀起來也不會感到壓迫。尤其值得稱贊的是，書中穿插的插圖和流程圖，綫條流暢，標注清晰，即便是初次接觸復雜概念時，也能通過這些視覺輔助快速抓住核心要點。這種對細節的關注，讓人感覺作者和齣版社對讀者的閱讀體驗是放在心上的。總而言之，從外在到內在的每一個細節，都透露齣這是一本精心打磨過的、值得信賴的技術參考資料。我甚至覺得，光是把它擺在書架上，就已經能感受到一股專業氣息撲麵而來，非常賞心悅目。