信号処理は、さまざまなセンサー（カメラ、マイクなど）から得られる信号（音響、画像、映像など）をディジタル化してコンピュータで処理し、瞬時に伝送するのに加え、インターネットで流通、共有させるために不可欠な技術分野です。信号処理によって、人間が聞きやすく、見やすく、分かりやすくし、さらには人間や機械がより高度な分析や判断を行うことを可能にします。

「IoT」や「ビッグデータ」においても、実世界に存在する無数のセンサーからの大規模データ（信号）が実時間で記録、保存、解析されることが前提となっており、「可視化」「見える化」「イメージング」などが実現されます。信号処理がなければ、現代のスマート社会は成り立たないといっても過言ではありません。

本書は、信号処理の大学学部レベルの教科書を想定して書かれていますが、大学院レベルの内容も含まれています。第13章「新しい信号処理」では、深層学習の基礎となるディープニューラルネットワークと、近年注目されているグラフ信号処理についてもふれています。また、本文中には多くの問いを設け、その解答も掲載しています。