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第1章 多媒体计算机和虚拟现实技术概论一、单选题1. 请根据多媒体的特性判断以下（ ）属于多媒体的范畴。（）交互式视频游戏（）有声图书（）彩色画报（）立体声音乐A.（1） B.（1）、（2） C.（1）、（2）、（3） D.全部2要把一台普通的计算机变成多媒体计算机要解决的关键技术是（ ）。（） 视频音频信号的获取（） 多媒体数据压缩编码和解码技术（） 视频音频数据的实时处理和特技（） 视频音频数据的输出技术A.（1）（2）（3） B.（1）（2）（4） C.（1）（3）（4） D. 全部3国际标准MPEGII采用了分层的编码体系，提供了四种技术，它们是（ ）。（1）空间可扩展性；信噪比可扩充性；框架技术；等级技术。（2）时间可扩充性；空间可扩展性；硬件扩展技术；软件扩展技术。（3）数据分块技术；空间可扩展性；信噪比可扩充性；框架技术。（4）空间可扩展性；时间可扩充性；信噪比可扩充性；数据分块技术。A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）4多媒体技术未来发展的方向是（ ）。（1）高分辨率，提高显示质量。（2）高速度化，缩短处理时间。（3）简单化，便于操作。（4）智能化，提高信息识别能力。A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4） C.（1）、（3）、（4） D.全部5多媒体技术的主要特性有( )。A.多样性、集成性、可扩充性B.集成性、交互性、可扩充性C.多样性、集成性、交互性D.多样性、交互性、可扩充性6在计算机发展的初期，人们用来承载信息的媒体是（ ）。A 数值 B 文字 C 声音D 图形和图像7虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR技术），是（）才兴起的一门崭新的综合性信息技术。A19世纪初 B19世纪末 C20世纪初 D20世纪末二、多选题 1多媒体计算机中的媒体信息是指( )。A数字、文字B声音、图形C动画、视频D图像2高清晰度电视（HDTV）的特点有（ ）。A采用国际标准的压缩编码算法MPEG-IB采用国际标准的压缩编码算法MPEG-C采用打包数据结构D采用双层传输技术3个人信息通信中心能够集（ ）于一体，完成通信、娱乐和计算机的功能。A电话、音响B电视机、录像机C传真机D计算机4用多媒体创作工具可以制作（ ）。A信息查询系统；B培训和教育系统；C商店导购系统；D生产商业实时监测系统。5多媒体计算机的发展趋势是（ ）。A进一步完善计算机支持的协同工作环境CSCWB智能多媒体技术C把多媒体信息实时处理和压缩编码算法作到CPU芯片中D多媒体创作工具极其丰富。6一个典型的虚拟现实系统的组成部分主要包括虚拟世界、（）。A计算机 B虚拟现实软件C输入设备 D输出设备。7从概念上讲，任何一个虚拟现实系统都可以用三个“I”来描述其特性，这就是（）。 A沉浸感 B交互性 C想象性 D真实性三、是非判断题1多媒体计算机可分为两大类：一类是家电制造厂商研制的电视计算机(Teleputer)；另一类是计算机制造厂商研制的计算机电视（Compuvision）。 2多媒体数据压缩和解压技术是多媒体计算机系统的关键技术。3多媒体通信可分为两类：一类是双工的多媒体通信；一类是单工的多媒体通信。4对于多媒体通信要解决两个关键技术：多媒体数据压缩和高速数据通信问题。5虚拟现实技术是许多相关学科领域交叉、集成的产物。6虚拟现实融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，从而大大推进了计算机技术的发展。7虚拟现实是一门集成了人与信息的科学。其核心是由一些二维的交互式计算机生成的环境组成。四、填空题多媒体计算机可分为两大类 ， 。 多媒体计算机的定义简单地说是综合处理，使多种媒体信息具有 和 。 多媒体技术是解决常规电视数字化及高清晰度电视（HDTV）切实可行的方案。HDTV的特点有： ， ， 。 多媒体通信可分为两类： ， 。 多媒体计算机的主要应用领域： ， ， 。 6. 作为新一代的人机交互系统，虚拟现实技术与传统交互技术相比，有 、 、 、 等性质。7按照参与者沉浸程度的不同，虚拟现实系统可以分为 、 、 、 四大类。五、简答题1多媒体计算机的定义是什么？2把一台普通计算机变成多媒体计算机需要解决哪些关键技术？3多媒体计算机的发展趋势?4数字家电网络平台现有的相关标准有那些？5信息技术的发展趋势是什么？6. 从计算机诞生至今，人机交互界面经历了哪几个阶段？7虚拟现实技术的含义是什么？六、论述题1研究开发多媒体数据库要解决的关键问题是什么？2综述多媒体计算机的关键技术及其主要应用领域。3试述虚拟现实系统的构成。 参考答案：一、单选题： 1B 2D 3D 4D 5C 6A 7D二、多选题： 1ABCD 2BCD 3ABCD 4ABCD 5ABC 6. ABCD 7ABC三、是非判断题1对。2对。3错。改：多媒体通信可分为两类：一类是对称的全双工的多媒体通信；一类是非对称的全双工的多媒体通信。4对。5对。6对。7错。改：虚拟现实是一门集成了人与信息的科学。其核心是由一些三维的交互式计算机生成的环境组成。四、填空题1. 一类是家电制造厂商研制的电视计算机 (Teleputer) ；另一类是计算机制造厂商研制的计算机电视（Compuvision）。2声、文、图信息；集成性；交互性。3采用国际标准的压缩编码算法MPEG-2；采用打包数据结构；采用双层传输技术。4. 一类是对称全双工的多媒体通信；另一类是非对称全双工的多媒体通信系统。5. 多媒体数据库和基于内容的检索；多媒体通信；多媒体创作工具。6. 自然交互、多通道（Multimodality）；高“带宽”；非精确；通过交互作用表示事物的现实性7桌面虚拟现实；沉浸式虚拟现实；增强现实式虚拟现实；分布式虚拟现实五、简答题1. 简单地说就是计算机综合处理多媒体信息：文本、图形、图像、音频和视频，使多种媒体信息具有集成性和交互性。2. 视频音频信号的获取技术； 多媒体数据压缩编码和解码技术； 视频音频数据的实时处理和特技； 视频音频数据的输出技术。3. 进一步完善计算机支撑的协同工作环境（CSCW）。 智能多媒体系统。 把多媒体信息实时处理和压缩编码算法集成到CPU芯片中。4. (1)MHP（multimedia home platform）技术(2)ATVEF（Advanced TV Enhancement Forum）交互式电视技术(3)JavaTV(4)OSGI（Open Service Gateway Initiative）开放服务网关5. 信息技术的发展趋势是：高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大，无论是通信还是计算机发展都是如此。综合化。包括业务综合以及网络综合。数字化。一是便于大规模生产。二是有利于综合。而搞数字化最主要的优点就是便于大规模生产和便于综合这两大方面。个人化。即可移动性和全球性。6. 从计算机诞生至今，人机交互界面经历了命令行界面（Command Line Interface，CLI）；图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）以及多媒体界面（Multimedia Interface）这3个发展阶段。7. 虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户的操作。根据虚拟现实技术所应用的对象不同，其作用可表现为不同的形式，例如将某种概念设计或构思可视化和可操作化，实现逼真的遥控现场效果，达到任意复杂环境下的廉价模拟训练目的等。六、论述题1. 研究开发多媒体数据库要解决的关键技术问题有四点：数据模型、数据的压缩和解压缩、多媒体数据的存储管理和存取方法、多媒体数据的存储管理和存取方法。数据模型多媒体数据模型主要采用关系数据模型的扩充和采用面向对象的设计方法。由于用传统的关系模型难以描述多媒体信息和定义对多媒体数据对象的操作，目前在关系模型扩充方面除了引入抽象数据类型外，较多的采用语义模型的方法。关系模型主要描述数据的结构，而语义模型则主要表达数据的语义，语义模型的层次高于关系模型，后者可以作为前者的基础。目前的研究表明，采用面向对象的方法来描述和建立多媒体数据模型是较好的方法，面向对象的主要概念包括对象、类、方法、消息、封装和继承等，可以方便地描述复杂的多媒体信息。数据的压缩和解压缩由于多媒体数据，如声音、图像及视频等数据量大，存储和传输需要很大的空间和时间，因此必须考虑对数据进行压缩编码，压缩方法要考虑到复杂性，实现速度及压缩质量等问题。多媒体数据的存储管理和存取方法目前常用的有分页管理、B+树 和Hash方法等。在多媒体数据库中还要引入基于内容的检索方法、矢量空间模型信息索引检索技术、超位检索技术及智能索引技术等。多媒体信息的再现及良好的用户界面在多媒体数据库中应提供多媒体宿主语言调用，还应提供对声音、图像、图形和动态视频的各种编辑和变换功能。分布式技术多媒数据通信对网络带宽有较高的要求，需要相应的高速网络，此外还要解决数据集成、异构多媒体数据语言查询、调度和共享等问题。2. 多媒体计算机的关键技术有： 视频音频信号的获取技术； 多媒体数据压缩编码和解码技术； 视频音频数据的实时处理和特技； 视频音频数据的输出技术。多媒体计算机主要应用领域：多媒体数据库；多媒体通信；多媒体著作工具和电子出版物。3. 虚拟现实系统主要由以下五个模块构成：检测模块：检测用户的操作命令，并通过传感器模块作用于虚拟环境。反馈模块：接受来自传感器模块信息，为用户提供实时反馈。传感器模块：一方面接受来自用户的操作命令，并将其作用于虚拟环境；另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。控制模块：对传感器进行控制，使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。建模模块：获取现实世界组成部分的三维表示，并由此构成对应的虚拟环境。第2章 声卡和音频信息一、单选题1在数字音频信息获取与处理过程中，下列顺序正确的是( )。A. A/D变换，采样，压缩，存储，解压缩，D/A变换B. 采样，压缩，A/D变换，存储，解压缩，D/A变换C. 采样，A/D变换，压缩，存储，解压缩，D/A变换D. 采样，D/A变换，压缩，存储，解压缩，A/D变换2音频数字化过程中采样和量化所用到的主要硬件是（ ）。A. 数字编码器B. 数字解码器C. 模拟到数字的转换器(A/D转换器)D. 数字到模拟的转换器(D/A转换器)3（ ）是指每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值。A 音频采样 B音频量化 C语音识别 D音频编码4( )是把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列。A采样 B 量化 C编码 D 音频数字化5音频信号处理的特点是：( )A. 保真度好且动态范围大；合成声音应是立体声；不仅是信号处理问题，还要抽取语意等其他信息。B. 保真度好且动态范围大；时序性要求很高；合成声音应是立体声。C. 时序性要求很高；合成声音应是立体声；不仅是信号处理问题，还要抽取语意等其他信息。D. 保真度好且动态范围大；时序性要求很高；合成声音应是立体声；不仅是信号处理问题，还要抽取语意等其他信息。二、多选题1数字音频在时间上是( )。A连续的 B 离散的 C模拟的 D 数字的2模拟音频在时间上是( )。A 连续的 B离散的 C 模拟的 D 数字的3在音频数字化处理技术中，一般要涉及对声音的( )。A 采样 B 量化 C 编码 D解码 E识别4在多媒体系统中，音频信号可分为：( )A模拟信号 B 语音信号 C 非语音信号 D数字信号 EMIDI文件5声卡中常用的数据采样量化的位数有( )A. 16位 B. 8位 C. 4位 D. 32位 E. 64位三、是 非判断题1数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是数字到模拟的转换器(D/A转换器)。( )2音频量化是指每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值。( )3声音是机械振动在弹性介质中的传播的声波。( )4 在多媒体系统中，音频信号可分为模拟信号和数字信号两类。( )5声卡的分类主要是根据采样的压缩比来分，压缩比越大，音质越好。( )6声卡的核心，是声音的编码与解码。( )四、填空题1量化有很多方法，但可以归纳为两类：一类称为_，另一类称为 。2一般声卡拥有4大接口： 、 、 和 。3. 声卡的主要功能有_、_、_、_。4. 数字音频的特点是_，动态范围大。5. 在多媒体系统中，音频信号可分为两类_、_。6. 声卡的核心，是声音的合成与处理，它由以下几部分组成_、_、_。7. 采样和量化过程所用的主要硬件是：_，在数字音频回放时，再由_还原。8. 声音卡是根据采样量化的位数来分的，常用的有_位，_位，_位等。五、简答题1什么是音频信息的数字化？2什么是MIDI？3在多媒体系统中，音频信号可分为哪两类？它们有什么区别？4音频信号处理的特点是什么？5从人与计算机交互的角度来看，音频信号相应的处理是什么？六、论述题声卡的主要组成部分有哪些？试简述之。参考答案：一、单选题： 1C 2C 3A 4D 5C二、多选题： 1BD 2AC 3ABC 4BC 5ABD三、是非判断题1错。 改：数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是模拟到数字的转换器(A/D转换器)。2错。改：音频采样是指每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值。3错。改：声音是机械振动在弹性介质中的传播的机械波。4错。改：在多媒体系统中，音频信号可分为语音信号和非语音信号两类。5错。改：声卡的分类主要是根据采样量化的位数来分，位数越高，量化精度越高，音质越好。6错。改：声卡的核心，是声音的合成与处理。四、填空题1. 均匀量化；非均匀量化2. 线入插孔（LINE IN）；扬声器插孔（LINE OUT或者SPK OUT）；麦克风插孔（MIC IN）；游戏杆/MIDI插孔（游戏杆和外部MIDI设备接口）3. 音频的录制与播放；编辑与合成；MIDI接口；CD-ROM接口及游戏接口等4. 保真度好5. 语言信号；非语言信号(音乐和杂音)6. 数字声音处理器；FM音乐合成；MIDI接口控制器7. 模拟到数字的转换器(A/D转换器)； 数字到模拟的转换器(D/A转换器)8. 8；16；32五、简答题1音频信息的数字化是把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列的过程。2. MIDI是乐器数字接口的缩写，泛指数字音乐的国际标准，以规定计算机音乐程序、电子合成器和其他电子设备之间交换信息与控制信号的方法。3. 在多媒体系统中，音频信号可分为两类：语音信号和非语音信号。非语音信号又可分为乐音和杂音。非语音信号的特点是不具有复杂的语意和语法信息，信息量低，识别简单。语音是语言的物质载体。语言是人类社会特有的一种信息系统，是社会交际工具的符号。4. 音频信号是时间依赖的连续媒体。 理想的合成声音是立体声。 对语音信号的处理，不仅是信号处理问题，还要抽取语意等其他信息。5. 人与计算机通信(计算机接收音频信号)。 计算机与人通信(计算机输出音频)。 人-计算机-人通信(音频信号在网络上的处理)。六、论述题声卡的主要组成部分有：声音的合成与处理；混合信号处理器及功率放大器；计算机总线接口和控制器。声音的合成与处理：是声卡的核心。它一般由数字声音处理器、FM音乐合成器及MIDI控制器组成。它的主要任务是完成声波信号的模/数、数/模转换，利用调频技术控制声音的音调、音色和幅度。混合信号处理器及功率放大器：内置数字/模拟混音器；具有8位或16位立体声数字化声道；使用高、低DMA通道进行录音和放音；可选用动态滤波器进行数字化音频录音和回放。麦克风输入和扬声器输出都有功率放大器，也可外接音频放大器。还可以通过软件来控制其音量。计算机总线接口和控制器：早期的声卡是ISA总线接口，近期有PCI总线接口等。总线接口和控制器是由数据总线双向驱动器、总线接口和控制逻辑、总线中断逻辑及DMA控制逻辑组成。声卡可以跨接线设定基本I/O地址、中断向量(IRQ）直接存储器存取(DMA)通道三个参数，避免与主机其他板卡冲突。第3章视频卡和视频一、单选题1国际上常用的视频制式有 。（1）PAL 制 （2）NTSC制（3）SECAM制 （4）MPEGA（1） B（）（） C.（1）（2）（3） D 全部2全电视信号主要由 组成。 图像信号、同步信号、消隐信号。 图像信号、亮度信号、色度信号。 图像信号、复合同步信号、复合消隐信号。 图像信号、复合同步信号、复合色度信号。A（1） B（2） C（3） D（4）3视频卡的种类很多，主要包括 。（1）视频捕获卡 （2）电影卡（3）电视卡 （4）视频转换卡A（1） B（1）（2） C（1）（2）（3） D. 全部4在多媒体计算机中常用的图像输入设备是 。（1）数码照相机 （2）彩色扫描仪（3）视频信号数字化仪 （4）彩色摄像机A（1） B（1）（2） C（1）（2）（3） D. 全部5下列数字视频中哪个质量最好？ 240180分辨率、24位真彩色、15帧/秒的帧率。 320240分辨率、16位真彩色、25帧/秒的帧率。 320240分辨率、32位真彩色、30帧/秒的帧率。 640480分辨率、16位真彩色、15帧/秒的帧率。A（1） B（2） C.（3） D（4）二、多选题1彩色可用( )来描述。A亮度 B色调 C. 颜色 D饱和度 E. 对比度2下面的说法中正确的是( )。A. 彩色可用亮度、对比度和饱和度来描述。B彩色可用亮度和色度来描述。C彩色可用亮度、色调和饱和度来描述。D各种颜色光可由三基色按不同比例相配而成。E三基色的补色是黄色、品红和青色。3在多媒体计算机技术中，常用的彩色空间表示有( )。A . NTSC彩色空间 BRGB彩色空间 C. PAL彩色空间DYUV彩色空间 EYIQ彩色空间4采用YUV彩色空间的好处有( )。A亮度信号解决了彩色电视机与黑白电视机兼容的问题B. 光的強度解决了彩色电视机与黑白电视机兼容的问题C. 利用颜色的饱和度解决了颜色的深浅程度D. 对色度信号可采用大面积着色原理E. 利用色调反映了颜色的基本特征5彩色全电视信号主要由( )组成。A亮度信号 B色度信号 C复合同步信号D复合消隐信号 E. 复合色度信号6国际上常用的视频制式有( )。APAL制 BSECAM制 C. YUV制 D. MPEG制 ENTSC制三、是非判断题1数字图像是对图像函数进行模拟到数字的转换和对图像函数进行连续的数字编码相结合的结果。( )2二值图像由两级灰度构成，因此有灰度层次。( )3目前摄像机只有黑白摄像机。( )4. 黑白全电视信号主要由图像信号、复合同步信号和复合消隐信号组成。( ) 5在现代彩色电视系统中，通常采用YUV彩色空间或RGB彩色空间。( ) 6人们目前常采用硬件和软件方法来设计计算机视频信号获取器。( )四、填空题1采用YUV彩色空间的好处是 ， 。 2彩色全电视信号是由以下几部分组成 ， ， 。 3在多媒体计算机中采用了YUV彩色空间，数字化后通常为Y：U：V= ，或者Y：U：V= 。 4全电视信号的幅度是： ， ， 。 5视频卡的种类很多，主要包括 , , , 。 6. 目前较常用的静态和动态图像格式有：_，_，_，_，_，_、 _ 、 。 7. 从幅度上看全电视信号，峰峰值为 ，以同步信号作为 ，黑电平和消隐电平为 ，白电平为 ，图像信号 变化。五、简答题1什么是图像的采样和量化？2简述三基色原理。3简述黑白和彩色全电视信号的组成。4视频信息获取的常用方法有哪些？六、论述题1简述视频信息获取的流程，并画出视频信息获取的流程框图。2简述视频信号获取器的工作原理。参考答案：一、单选题：1C 2 C 3D 4D 5C二、多选题：1ABD 2BCDE 3BDE 4AD 5ABCD 6ABE三、是非判断题1错。改：数字图像是对图像函数进行空间的离散化和对图像函数进行颜色的离散化相结合的结果。2错。改：二值图像由两级灰度构成，无灰度层次。3错。改：目前摄像机主要有黑白和彩色摄像机。4对。5错。改：在现代彩色电视系统中，通常采用YUV彩色空间或YIQ彩色空间。6错。改：人们目前常采用模拟和数字方法来设计计算机视频信号获取器。四、填空题1亮度信号Y解决了彩色电视与黑白电视的兼容问题实验表明，人眼对彩色图像细节的分辨本领比对黑白的低得多，因此,对色度信号U、V，可采用“大面积着色原理”。2图像信号（亮度信号、色度信号）复合消隐信号（包括行消隐和场消隐信号）复合同步信号（包括行同步和场同步信号）38：4：4 8：2：24以同步信号作为100%， 黑白电平和消隐电平为70%，白电平为0%，图像信号介于白电平和黑电平之间，根据图像的灰度而变化。5视频采集卡（视频捕获卡）压缩卡 解压卡 电视接收卡6JPG；BMP；GIF；TIF；PCD；AVI；MPG；MOV71伏，100%，70%，0%，介于白电平和黑电平之间，根据图像的灰度而定五、简答题1图像的采样和量化是：采样是对图像函数f(x，y)的空间坐标(x，y)进行离散化处理；而量化是对每个离散点-像素的灰度或颜色样本进行数字化处理。2自然界常见的各种颜色光，都可由红(R)、绿(G)、蓝B三种颜色光按不同比例相配而成