多数信号处理论著主要针对理论与方法臻备的一维信号，而对于仍在发展完善中的多维信号处理少有涉及或涉之不深。本书凝聚著者在多媒体信号处理领域十余年的研究成果，以快速变换、稀疏表示、低秩分析为理论主线，内容涉及图像/视频的感采样、表示、编码、滤波、恢复、三维重建等应用。本书系统介绍了多维离散余弦变换与离散小波变换的快速分解方法、过完备双树小波变换包优选方法及其图像/视频编码与降噪应用、图像信号的自回归压缩感知方法、重加权矩阵低秩恢复模型以及对数和矩阵低秩填充模型、基于低秩分析的光照度立体重建与三维运动场估计等。本书可以作为从事信号处理等领域科技工作者和工程技术人员的参考资料，同时也可作为高等院校相关专业高年级本科生和研究生的参考书。