《多媒体技术及其应用》期末考试(新)

1、1 1 章10多媒体技术及其应用考试复习考试题型：选择题、填空题、算法设计、简答题一、选择题部分：5 题*3 分/题=15 分1、颜色模型的应用范围显示彩色图像的电视机和计算机显示器色彩显示原理主要基于图像的颜色模型。面向用户，对应于画家的配色方法线管等彩色光栅图形显示设备中、HSI、CHL、LAB、CMY（应用于印刷工业）等。2、信息媒体的分类根据国际电报电话咨询委员会（CCITT） 体、存储媒体、传输媒体其中，存储媒体和和传输媒体称为信息交换媒体。根据时间在表示空间中的作用，媒体分为： 离散媒体、连续媒体3、压缩编码标准（有损、无损的分类）数据压缩的评价标准： 压缩比：越大越好数据质量：数

2、据失真越小越好压缩与解压缩的速度：速度越快越好无无无无无无无无无无无无无无无无无LZW无无无无无无无无无无无无无无G无无G无无无2614、图像的基本属性描述分辨率显示分辨率：指显示屏上能够显示出的像素数目。图像分辨率：指组成一幅图像的像素密度的度量方法。像素深度，即像素的所有颜色分量的二进制位数之和，它决定了不同颜色（亮度）的最大数目。或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。颜色空间，指彩色图像所使用的颜色描述方法，也叫颜色模型。真彩色、伪彩色与直接色R、G、B3 色分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。伪彩色是指每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定的，而是把

3、像素值当做彩色查找表（CLUT）R、G、B R、G、B 强度值产生的彩色称为伪彩色。R、G、B 也就是通过相应的彩色变换表找出基色强度，用变换后的得到的RGB 强度值产生的彩色称为直接色，它的特点是对每个基色进行变换。5、信息熵和信息编码的关系若信息熵 H，平均编码长度为 L。L H，则该编码为非最佳编码，说明编码中仍有数据冗余，可以进一步L HL H。6、MPEG-1、2、4、7 的用途1（L（）Internet 音频传输。MPEG-2：对音频、视频、码流合成、音视频控件方面进行大量的扩充MPEG-4：视频MPEG-7：数字化图书馆、多媒体目录服务、广播式媒体选择、多媒体编辑、教育、娱乐、新

4、闻、旅游、医疗、购物、地理信息系统7、多媒体数据库管理系统（MDBMS）体系结构 P179多媒体数据库系统的体系结构可分为层次结构和组织结构。多媒体数据库的层次结构4 用户多媒体用用户多媒体用户接口层概念数据模式层存取与存储数据模式媒体支持层图为层次结构示意图多媒体数据库的组织结构可分为协作性、集中统一型、客户/服务器型和超媒体型等 4 种。8、哪些是损编码、无损编码？（参考题三）9、关于 MIDI 的描述MIDI I 是音乐和计算机使用的标准语言，是一套指令（即命令的约定，不是MIDI MIDI 设备或其他装置，让它产生声MIDI 合成法、乐音样本（波形表）合成法。MIDI 是一种数字音乐的

5、国际标准，MIDI 文件存储的不是波形而是指令序列。10、多媒体硬件原理处理和播放功能都离不开多媒体硬件技术的支持。计算机系统中，为了对多媒体信息进行存储处理，需要先把音频信号、视频信号数字视频信号的输入输出都是实时的，需要很快的速度，实现以上要求，必须有专用的多媒体硬件支持。二、填空题部分：5 题*3 分/题=15 分1、掩蔽效应：时域掩蔽、频域掩蔽。一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音的现象称为掩蔽效应。2、多媒体通信系统 P325计算机网络是多媒体通信的基础，电路交换网络和分组交换网络的融合是构造多媒体多媒体系统主要有网关、会务器和通信终端组成。是多媒体通信系统的两个极其重要的

6、组成部件。3、动画的分类按生成动画方式分为：帧到帧动画、实时动画；按运动控制方式分为：关键帧动画、算法动画、基于物理的动画；按变化的性质可分为：运动动画（如景物位置发生改变、更新动画（角度、聚焦发生改变。4、仿射变换cosasina 11Sx00旋转：sinacosa01 0Sy0501xTy1001为了保证采样后的信号能真实的保留原始模拟信号的信息，采样信号的频率必须至少为原信号中最高频率成分的 2 倍。6、MIDI 声音的合成方法FM（Frequency Modulation）合成法，另一种是乐音样本合成法，也称为波形表合成法。此外，还有波表合成和物理模型合成法。7、信息熵的概念、公式信息

7、熵是信息论中用于度量信息量的一个概念。一个系统越是有序，信息熵就越低； 反之，一个系统越是混乱，信息熵就越高。所以，信息熵也可以说是系统有序化程度的一H ni1p(i)log2pi)（，nN 的平均信息量。8、多媒体硬件原理处理和播放功能都离不开多媒体硬件技术的支持。计算机系统中，为了对多媒体信息进行存储处理，需要先把音频信号、视频信号数字视频信号的输入输出都是实时的，需要很快的速度，实现以上要求，必须有专用的多媒体硬件支持。9、多媒体软件设计方法、步骤软件从设计到完成可以用一种生命周期模型开描述，生命周期指的是软件开发的整个开发、使用、维护和报废的过程。最主要且用的最多的软件开发模型是瀑布模

8、型和螺旋模型，此外还有快速原型模型等方法。软件开发阶段主要过程有：1）需求分析；（2）应用系统结构分析（初步设计；3）建立设计标准和细则（详细设计（4）准备多媒体数据；制作生成多媒体应用系统（编码与集成；及可用性等。（1）界面风格的设计2）系统界面布局分析3）构体系（4）文字的应用（5）色彩的选择（6）图形和图标的使用（1）用户原则2）信息量最小原则3）帮助和提示原则媒体最佳组合原则（5）纠错原则（6）艺术性原则设计步骤：1.客户咨询2.上门拜访3.探讨分析4.提供制作方案5.签定合同6.成立专门项目小组7设.计制作8.修改9.技术合成10.测试版11.交付使用12.生产、包装10、离散变换原

9、理离散余弦变换（DCT 变换）可表示为：F(u,v) 1CuC(v)m4x0nf(x,y)cos(2xu)cos(2y)1616y 01212C(z) 其中z 0z 011、傅里叶变换概念傅里叶变换时一种将信号从时域变换到频域的变换形式。傅里叶变换公式F() Fft) ft)eiwt dt10第 1 章逆向傅里叶变换公式f (t) F1F(w)1 F (w) eiwt dw12、人耳能够判别出声音到左右耳相对时差、声强(频差),能判别声音方向及由于空间使声音来回反射造成的特殊效果。三、算法设计部分：2 题*10 分/题=20 分1、Huffman 编码编码过程：N 个不同概率的信息符号。按符号

10、出现的概率由大到小，由上到下排列。0、1 赋值。两最低相加后作为一个新符号的概率重新置入符号序列中。对概率按从大到小重新排列。25,直到只剩下两个概率符号的序列。01 Huffman 编码。解码过程：判断解码数据的类型选择与之对应的表。：进行码长的判断。DHT 地址。DHT 表中读取数据。DC DPCM 解码。2、LZW 编码编码过程：1： 开始时的词典包含所有可能的根(Root)P 是空的； 2： 当前字符(C) ：=字符流中的下一个字符；步骤 3： 判断缀-符串 P+C 是否在词典中如果“是”：P ：P+C/ (C P) ；1 1 章10如果“否” 把代表当前前缀 P 的码字输出到码字流;

11、 把缀-符串 P+C 添加到词典; 令 P ：= C /(现在的 P 仅包含一个字符 C);步骤 4： 判断码字流中是否还有码字要译2；如果“否” 把代表当前前缀 P 的码字输出到码字流; 结束。译码过程1： 在开始译码时词典包含所有可能的前缀根2： cW ：=码字流中的第一个码字。3： 输出当前缀string.cW 到码字流。4pW ：= cW。步骤 5： 当前码字 cW ：= 码字流中的下一个码字。步骤 6： 判断先前缀-符串 string.pW 是否在词典中 把先前缀-符串 string.pW 输出到字符流。 当前前缀 P ：=先前缀-符串 string.pW。 当前字符 C ：=当前前

12、缀-符串 string.cW 的第一个字符。 把缀-符串 P+C 添加到词典。 当前前缀 P ：=先前缀-符串 string.pW。 当前字符 C ：=当前缀-符串 string.cW 的第一个字符。 输出缀-符串 P+C 到字符流，然后把它添加到词典中。步骤 7： 判断码字流中是否还有码字要译4。如果“否”, 结束。3、算术编码给定事件序列的算术编码步骤如下：编码器在开始时将“当前间隔” L， H) 设置为0，1)；对每一事件，编码器按步骤（a）和（b）进行处理；编码器将“当前间隔”分为子间隔，每一个事件一个；编码过程伪代码描述如下：SetLowto0SetHighto1While ther

13、e are inputs symbols do Take a symbolCodeRange=High LowHigh = Low + Code Range * High Range (symbol)Low = Low + Code Range * Low Range (symbol) End of whileOutput Low算术码解码过程用伪代码描述如下：getencodeddofindsymbolwhoserangestraddlestheencodedoutputthesymbolrange=symbo.LowValue symbol.HighValue substractisymb

14、ol.LowValuefromencodednumber divideencodednumberbyrangeuntilnomoresymbols四、简答题部分：5 题*10 分/题=50 分1、声音的数字化（滤波、采样、量化、编码、混叠。采样：曲线代表声波曲线，是连续变化的模拟量，时间轴以一种离散分段的方式来表示，并且波形以固定的时间间隔来测量其值。量化：本质是 A/D 转换，也可以看作是采样时间内测量模拟信息值的过程。编码：本质就是压缩，分为有有损压缩和无损压缩。2、均匀量化及非均匀量化的原理和优点。均匀量化是一种把输入信号的取值域等间隔分割的量化。均匀量化的好处就是编解码的很容易，但要达

15、到相同的信噪比占用的带宽要大。非均匀量化是一种在输入信号的动态范围内量化间隔不相等的量化。它与均匀量化相比，有两个主要的优点:（1）当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度时，非均匀量化器的输出端可以较高的平均信号量化噪声功率比;（2）非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此，量化噪声对大、小信号的影响大致相同， 即改善了小信号时的量化信噪比。3、信息数字化的参数（量化位数、声道数、采样数等）声音信息：采样频率：是指 1秒钟内的采样次数。计算机音频处理中，常用的采样频率有11.025kHz、22.05kHz 44.1kHz。量化位数：是指描述每个采样点值的二进制数位

16、。常用的量化位数为 8 位和 16 位。声道数：又称为声音通道的个数，是指一次采样同时记录的声音波形个数。随着声道数的增加，存储容量也相应增大。图像信息：采样频率：采样点之间的间隔大小，采样频率越高，获取的样本就细腻逼真，图像的质量越高。量化等级：是指图像样本量化后每个采样点用多少位二进制数表示，它反映了采样的质量。4、MPEG 的概念及 MPEG-1 中的主要技术。MPEG ISO/IEC 共同制定的。MPEG 系列标准作为运动图像压缩编码国际标准具有良好的兼容性较高的压缩比（1，而且数据损失小。1 用于帧内压缩编码的主要技术有（1）基于88 T（2）3）Z （4）（5）信道缓存。1 （1）

17、（2）运动补偿。5、图像滤波技术的作用及傅里叶变换。（1）（2）（3）图像滤波频域操作：傅里叶变换然后过滤频谱；滤波空间操作：通过滤波函数空间卷积;平滑或锐化;6、简述滤波的基本原理。而加权平均的权系值由二维离散采样归并所得。7、立体声原理及变调是如何实现的。立体声原理：人耳能够判别出声音到左右耳相对时差、声强(频差),能判别声音方向及由于空间使声音来回反射造成的特殊效果。变调是如何实现的：启动 CoolEdit，载入需要处理的声音文件。在菜单栏上单击Transform选择Time/Pitch 中的Stretch 命令，在Stretch 对话框，选择Pitch Shift，这是固定音频时间长度

18、的要点。然后，通过Transpose 下拉列表框进行调整，软件已经按音乐调子设好变调幅度了，可以半度半度地升调或降调，按下OK 确认，开始喧染。完成后，可按播放键试听变调后的效果。8、文语转换系统结构及主要技术。音素库综合谱，形状反射，声谱特征文本文本分析音标韵律语音控制韵律控制（节奏、音调）语音语音成合输出成器语法规则词发音词典韵律库音长，加重，声调，停文语转化系统结构文语转换的目的是将计算机内存储的文本自动转换为声音输出，其主要技术是文字转-声的驱动器两部分组成。9、JPEG 基于 DCT 顺序编码模式的一般过程。第一步：颜色模式转换及采样；第二步：DCT 变换；第三步：量化；第四步：编码

19、。10、小波变换的算法基本思想。小波变换编码技术的基本原理是对整幅图像进行变换，采用小波变换的本质是对一幅图像进行高通和低通滤波，对不同的频带上的图像部分可采用不同的量化技术进行量化。其主要依据是变换后的各级分辨率的图像之间自相似的特点，采用逐级逼近技术来实现减少编码的数据量。设ft),t是平方可积函数，且t的傅立叶变换满足条件| () |2 d ,则称WRa(a, b) f(t),(t1 f(t)(tb)dt,(a0)为f的连续小波变换，afa,bRa称(t)为小波函数或小波母函数，称a为尺度因子，b为平移因子,a,b(tb)。1aa1a11、MPEG-4 的体系结构与技术。MPEG-4 标

20、准的体系结构有 5 个部分组成，分别是：F（多媒体传送整体框架3广播技术和磁盘技术。第三部分：音频编码。12、图形填充算法、图形光照模型和光线跟踪法。光照模型：模拟物体表面的光照物理现象的数学模型。有序边表算法求出每一扫描线与多边形各边交点,把各交点坐标）存贮在表中；kx 值递增顺序对该表进行排序。如交点和2212 12 x 2 （1y1）将位于（22）的前面；1按（x1,y1）和(x2,y2)形式成对提取巳排序表的交点；将每一对交点之间的象素置成填充的光强或颜色。取多边形的一条边；求出每一扫描线与该边交点坐标（yk；将（xk,y ）右边的全部象素取补；k1，否则结束。堆栈种子填充算法种子象素压入堆栈；当堆栈非空时做栈顶象素出栈；将出栈象素置填充色；4 填充颜