数据压缩试题整理.doc

一、 选择题(每题 1 分，共 15 分) 1、统计编码算法的性能评价指标主要是 B 。（A）信号质量 （B）比特率 （C）复杂度 （D）通信时延2、语音信号的预测编码中，不需传送预测误差的是 C 。（A）M（B）DPCM/ADPCM（C）LPC声码器（D）混合编码3、以下对于算术编码的描述中，不正确的是 C 。（A）具有自适应功能 （B）不必预先定义信源的概率模型（C）是分组码 （D）二进制编码中的进位问题用插入填充位来解决4、活动图像的预测编码中，常用的二维运动估计的运动估计模型是C 。（A）全局运动（B）密相运动（C）基于块的运动（D）基于对象的运动5、对于联合信源（X，Y），对其进行数据压缩的理论极限是 A 。（A）联合熵（B）条件熵（C）无条件熵（D）平均互信息量6、下列 B 是LPC声码器发送端不需传送的参数？（A）基音周期 （B）音调间隔 （C）预测系数 （D）增益7、设信源发出aj，被编码成bk，若为有失真压缩，且允许失真为D，则数据压缩的极限数码率R（D）由 C 控制。（A） （B） （C） （D）8、对图像进行二维子带分解时，若要进行三级倍频程分解，则共需要 C 个整数半带滤波器组。（A）4 （B）6 （C） 7 （D）99、对图像进行二维子带分解时，若要进行三级倍频程分解，则共可划分出 B 个子带。（A）7 （B）10 （C）16 （D）6410、某图像子块共64个样本，对其进行子带编码，若利用滤波器组将其划分成64个子带，则此编码利用的基本压缩途径是 B 。（A）概率匹配 （B）对独立分量进行编码 （C）利用条件概率 （D）对平稳子信源进行编码11、下列 D 是正确的？（A）若要用整数半带滤波器组划分出M个子带，则需要M个整数半带滤波器组。（B）用整数半带滤波器组划分子带之后，需要将子带频谱搬移到基带。（C）对某一频段来说，若要划分出低频和高频两个子带，需要两个整数半带滤波器组。（D）子带编码时，用整数半带滤波器组划分子带后，还需对子带重新取样。12、下列不属于电视图像信号冗余度的是 C 。（A）空间相关性（B）时间相关性（C）亮度空间表示上的相关性（D）色度空间表示上的相关性13、JPEG基本系统中，选用的JPEG标准核心操作模式是 A 。（A）基于DCT的顺序型操作模式（B）基于DCT的渐进型操作模式（C）基于DPCM的无损编码（顺序型）操作模式（D）基于多分辨率编码的（渐进型）操作模式14、下列B 不属于正交变换的性质？（A）能量保持（B）相关保持（C）熵保持（D）能量重新分配与集中15、变换编码中，对变换域系数的量化选择 C 量化。（A）矢量 （B）分组 （C）均匀 （D）最佳二、填空题(每空 1 分，共 20 分) 1、均匀量化是当概率密度函数p(x)为均匀 分布时的最佳量化。2、DPCM系统的核心是 预测器 ，其失真主要来自 量化器 。3、对于离散有记忆平稳信源X，对其进行数据压缩的理论极限是 Hn(X)=H(X)/n 或 每一符号所平均含有的熵 。4、LZ码能有效的利用字符出现频率冗余、字符重复冗余度和高使用率模式冗余度，但通常不能有效地利用位置冗余度。5、对整数n=14进行UVLC编码的码字为 0101011 。6、变换编码中，对数据进行正交变换，属于数据压缩一般步骤中的建模表达 。7、如果一种数据压缩方法的编码算法与解码算法的复杂度大致相当，则称这种方法为 对称的 。8、JPEG-LS标准相对于JPEG的无损压缩标准的区别是引入了 上下文的建模 、 游程编码模式 和 误差可以控制的近无损编码 。9、人的视觉系统具有空间掩蔽特性，因此对于快速运动的图像，量化级数可以 降低 ；同时人的视觉系统具有时间掩蔽特性，因此对于运动的物体，其像素数可以 减少 。10、LPC声码器中应用的压缩途径主要有 之三-利用条件概率 和 之五-对平稳子信源进行编码 。11、语音信号压缩的理论依据是语音信号自身的冗余度 和 人类的听觉感知机理 。三、简答题(共 20分)1. 设有一行二值图像数据，其中“1”为黑像素，“0”为白像素：8个57个78个127个35个1423个111100001111000011110000试用MH方法对其进行编码，写出编码结果，并计算压缩比。（本题7分）答：“00110101（1分）000101（0.5分）01011010（0.5分）0000001111（0.5分）00000111（0.5分）11011（0.5分）00110101（0.5分）000011010011（0.5分） 011011011（0.5分）110101（0.5分） 000000000001（1分）” CR=1728/92=18.78（0.5分）2、对整数n=15进行Golomb编码，（1）若b=4，码字是什么？（2）若b=5，码字是什么？（本题6分）答： n=15的二进制是“1111”；尾码为“11”；（1分）前缀码为“0001”或“1110”；（1分）则Golomb码是“000111”或“111011” （1分）前缀码： 前缀码为“001”或“110” （1分）尾码： 尾码为“110” （1分）则Golomb码是“001110”或“110110”。 （1分）3、JPEG标准基本系统是针对什么样的静止图像？能支持什么样的图像建立模式？能否用于压缩活动图像？（本题4分）答：针对连续色调的静止图像；（1分）支持顺序建立模式（1分）和渐进建立模式；（1分）能。（1分）4、没有冗余度的信源还能不能压缩？为什么？（本题3分）答：能。（1分）不能进行无损压缩，可以进行有损压缩。（2分）四、综合题(共 45分)1、某字符集概率如下表所示：aelp s0.20.20.10.40.1aip(ai)P(ai)区间a0.200,0.2）e0.20.20.2,0.4）l0.10.40.4,0.5）p0.40.50.5,0.9）s0.10.90.9,1.0）试对字符串“apple”进行多元符号的算术编码，并写出编码过程和对每个符号编码后的概率区间。（本题10分）解： ， “”：（1分）（1分）则区间 “”：（1分）（1分）则区间 “”：（1分）（1分）则区间“”：（1分）（1分）则区间“”：（1分）（1分）区间2、对字符串“qqrrrsqsr”进行LZW编码，写出串表和最后的码字。（本题9分）q 1r 2s 3qq 4qr 5rr 6rrs 7sq 8qs 9sr 10解：串表： 码字：q q r rr s q s r 23121361 （每个0.5分）3、JPEG基本系统中，设某色度图像块的量化系数矩阵经Z形扫描后如下：k: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1063ZZ(k): 15 3 0 2 -2 0 0 -1 0 1 0其前一色度块的量化DC系数为13，试对其进行编码，并写出编码后的码流，求其压缩比。（本题15分）解：（1）DC系数DIFF15132“10（1分）10（1分）”（2）AC系数第1个非零值ZZ(1)3，NNNN/SSSS0/2，“100（1分）11（1分）”第2个非零值ZZ(3)2，NNNN/SSSS1/2，“111001（1分）10（1分）”第3个非零值ZZ(4)2，NNNN/SSSS0/2，“100（1分）01（1分）”第4个非零值ZZ(7)1，NNNN/SSSS2/1，“11010（1分）0（1分）”第5个非零值ZZ(9)1，NNNN/SSSS1/1，“1011（1分）1（1分）”EOB“00（1分）”编码后码流“1010 10011 11100110 10001 110100 10111 00（1分）” 压缩比（1分）4、设某二进制字符串为“11010”，H是“1”，L是“0”，取q=4，v=3和Qmax=3，并假定由某个编码模型提供的Q(s)的值为（3，1，2，2，1），对其进行二进制算术编码，写出详细的编码过程，并写出最后的码字。（本题11分）解：A(s)=0.1111 C(s)=0.0000“1”：右移3位 A(s0)=A(s)2-3=0.0001 A(s1)=0.1110C(s1)=C(s)=0.0000所以 A(s)=0.1110（1分） C(s)=0.0000（1分） “1”：右移1位 A(s0)= 0.0111 A(s1)= 0. 0111C(s1)= 0.0000左移1位 所以A(s)=0.1110（1分） C(s)=0.0000（1分） “0”：右移2位 A(s0)= 0.0011 A(s1)= 0. 1011C(s0)= C(s)+A(s1)=0.1011左移2位 所以A(s)=0.1100（1分） C(s)=10.1100（1分） “1”：右移2位 A(s0)= 0.0011 A(s1)= 0. 1001C(s0)= C(s)+A(s1)=10.1100所以A(s)=0.1001（1分） C(s)=10.1100（1分） “0”：右移1位 A(s0)= 0.0100 A(s1)= 0. 0101C(s0)= C(s)+A(s1)=11.0001左移1位 所以A(s)=0.1000（1分） C(s)=110.0010（1分）最终的区间是0.110001，0.110101）所以最终的码字是：1101（1分）整理(1) 压缩器（编码器）：压缩输入流中的原始数据，建立由低冗余度数据构成的输出流的程序。(2) 流（从压缩角度解释）文件：数据压缩处理中一般用“流”的概念来代替“文件”，因为压缩数据可直接传给解码器，无需成为文件再保存。(3) 压缩比：输出流的大小/输入流的大小。(4) 不可逆压缩：通过简单地舍弃一些信息来“压缩”原始数据，有时是可以接受的，这叫做不可逆压缩。(5) 算法信息容量：把某个二进制字符串Sin的复杂度定义为能生成S（如显示、打印或写进文件中）的最短的计算机程序的长度。(6) 什么叫熵？熵的计算公式是什么？计算结果能说明什么问题？答：用概率表示的信息量叫做熵(Entropy)。熵的计算公式为： 从平均意义上来说，“熵”表示一个符号所需