西南大学0165《多媒体技术》第一次作业.doc

第一次作业主观题：一、对字符串abcabacdbce进行Huffman编码，将之编码成二进制串，并计算平均码长。（提示：首先要统计各个符号的概率，比如a的概率是3/11，d的概率是1/11等；然后按Huffman编码的算法进行编码，获得每个符号的编码；再用替换法将每个符号替换成对应的二进制编码，就可将字符串编码成二进制串。）二、基于DCT的JPEG编码，其编码过程是怎样的？三、以图像压缩为例，简述变换编码的原理。四、在JPEG编码中，采用Z型扫描的目的是什么？五、按照信息是否有损失，数据压缩方法分为哪两类？各举出一些压缩技术的例子和应用的例子。六、在MPEG等视频编码算法中，运动补偿的含义和目的。七、简述MPEG中的宏块的构成。八、和Huffman编码相比，算术编码有什么特点？九、有一段音乐，被采样并且无压缩地存储在磁盘上，大小为52920000字节。已知其它参数如下：3分钟20秒，立体声， 24位深度。试计算采样频率是多少。十、北美和日本采用NTSC制式数字电视图像（SIF格式），30帧/秒，每帧352240，每象素点用3字节表示。粗略计算一下，如果不压缩的话，每秒钟的数据量是多少？如果不考虑音频，一张650M字节的存储这种未经压缩的视频的CD-ROM光盘可播放多长时间？主观题答案：一、答：编码图如下： 字符串共11个（次）字符，由a、b、c、d、e这5个字符组成，稍微统计，可发现a、b、c、d、e的概率分别是3/11、3/11、3/11、1/11、1/11平均码长（平均编码长度）是：(3/11)2(3/11)2(3/11)2(1/11)3(1/11)3 24/11最后，字符串abcabacdbce编码为二进制串为：（a用00替换，b用01替换，类推）000110000100101100110111，共24个比特。二、答：基于DCT的JPEG编码方法的步骤如下：将图象分割成若干88的子块，对每块分别进行DCT变换；对变换后的系数进行量化；对所有块的DC系数进行DPCM编码，对AC系数Z形扫描和行程编码进行；对DC码和AC行程编码的码字再进行统计编码。三、答：以图象压缩为例，变换编码的原理是：图象在空间域上毫无规律，但将图象作为矩阵，将它从空间域变换到频率域。在频率域上有规律，并且系数按重要性的程度不同分布在不同的位置，容易压缩。四、答：在经过DCT变换和量化以后，重要的系数都集中在左上角，并且它们的绝对值比较大，而其余位置的系数不重要并且绝对值很小甚至为0。利用Z型扫描就可以增加行程中连续0的个数，尽可能把0连在一起，把非0连在一起，便于压缩。五、答：按照信息是否有损失，数据压缩方法分为可逆编码和不可逆编码。前者没有失真，例如统计编码，常用于文件压缩，若Winrar。后者要进行量化，故有信息损失，例如大数据量的媒体压缩，如MPEG。六、答：视频编码时，要比较2帧的区别。一帧为已编码的过去帧（参照帧），另一帧为正在编码的当前帧。对当前帧进行编码，就要在参照帧中寻找符合一定条件的当前被预测块的最佳匹配块。用匹配块来代替被预测块，叫做运动。但这两块之间是有误差的，要对误差进行补偿，也就是说，匹配块加误差等于被预测块。运动补偿技术一方面提高了压缩比，另一方面保证了图象的清晰度。七、答：MPEG中，一个宏块由一个1616的亮度信息和两个88的色度信息构成。八、答：和Huffman编码相比，算术编码用实数间隔来表示信息；它不必预先定义概率模型；信源符号概率接近时，它的效果比Huffman要好。九、答：采样频率是：52920000（200224/8） 44100Hz 44.1KHz十、答：每秒钟的数据量是： 352240 3 30 7.603MB 如不压缩，也不考虑音频，那么一张650M字节的CD-ROM光盘可播放650 7.603 60 1.42分钟客观题：1、DVD中的电影数据是采用哪一个算法编码的（ B ）A：MPEG-1B：MPEG-2C：MPEG-4D：MPEG-72、多媒体技术中的媒体指的是（ A ）A：感觉媒体B：表示媒体C：表现媒体D：存储媒体3、同一首音乐有4种格式的文件，你认为数据量最小的是（ B ）A：.wavB：.midC：.mp3D：.rm4、Winrar文件压缩属于（ B ）A：子带编码B：可逆编码C：不可逆编码D：模型编码5、静态图象的压缩要消除（ A ）A：空间冗余B：时间冗余C：结构冗余D：知识冗余6、下列不属于多媒体技术特点的是（ D ）A：多样性B：实时性C：交互性D：分布性7、下列常用于视频通信的压缩编码方法是（ C ）A：MPEG-1B：MPEG-2C：MPEG-4D：MPEG-78、下列彩色空间模型中，最适合用来作图像处理的是（ B ）A：RGB彩色空间B：HSI彩色空间C：YUV彩色空间D：YIQ彩色空间9、下列哪项是语音编码（ A ）A：G.728B：H.263C：H.326D：AVS10、mp3采用了哪个标准进行数据压缩？（ A ）A：MPEG-1B：MPEG-2C：MPEG-4D：MPEG-711、下面哪项属于多媒体范畴？（ A ）A：交互式视频游戏B：立体声音乐C：彩色电视D：彩色画报12、我国传统的模拟电视系统采用PAL制式，其彩色空