数字媒体技术与应用综合教程 思考与练习题及答案 黄攀

第1章数字媒体技术基础知识思考与练习什么是媒体、数字媒体、数字媒体技术、数字媒体系统？答：媒体是指传播信息的媒介，它是指人借助用来传递信息与获取信息的工具、渠道、载体、中介物或技术手段；也可以把媒体看作为实现信息从信息源传递到受信者的一切技术手段。数字媒体是以信息科学和数字技术为主导，以大众传播理论为依据，以现代艺术为指导，将信息传播技术应用到文化、艺术、商业、教育和管理领域的科学与艺术高度融合的综合性交叉学科。数字媒体技术是一个结合了数字技术、媒体与艺术设计的多学科交叉专业。它注重创意,利用媒体技术,在游戏、移动互联网、互动娱乐、影视动画等领域展开研究和创作,重在培养能够熟练地应用现代计算机技术,从事数字媒体制作、图形图像处理、动画设计等的高层次应用型专业技术人才。数字媒体系统是指利用计算机技术和数字通讯网技术来处理和控制数字媒体信息的系统。2.数字媒体的媒体元素具体有哪些？答：文本，图形图像、音频、动画、视频3.国际电信联盟把媒体分成了哪几类，各自具有什么特点？答：感觉媒体，表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体；感觉媒体是直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉的一类媒体；表示媒体是能有效地加工、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一类媒体；显示媒体是指感觉媒体和用于通信的电信号之间转换用的一类媒体；存储媒体用于存放数字化表示媒体的存储介质；传输媒体将表示媒体从一处传到另一处的物理介质。4.数字媒体技术有哪些主要特点和关键技术？答：数字媒体技术的主要特点是：数字化，交互性，多维性、趣味性，集成性，实时性，非线性，融合性。数字媒体的关键技术有(1)数字媒体计算机的硬件条件是基础；(2)数字媒体计算机的软件条件是关键；(3)数字媒体数据压缩和解压缩技术；(4)数字媒体计算机存储技术；(5)数字媒体集成电路制作技术；(6)数字媒体同步技术；(7)数字媒体网络与通信技术；(8)数字媒体信息检索技术；(9)数字媒体虚拟现实技术；(10)数字媒体相关技术的支持。5.数字媒体技术的主要应用领域有哪些？答：教育，商业广告，影视娱乐，医疗，旅游，人工智能模拟，办公自动化，通信等。6.数字媒体技术的主要发展趋势是什么？答：(1)网络化发展趋势；(2)数字媒体终端的部件化、智能化和嵌入化。7.数字媒体计算机应增加哪些方面的智能化？答：发挥想象、自由思考。第2章数字媒体数据压缩技术思考与练习1.为什么要进行数字媒体数据压缩？答：随着互联网的发展，我们在日常生活中越来越多地接触到数字媒体数据，例如图片、音频、视频等。但是这些数据通常都很大，占用了大量的存储空间和带宽资源，给数据传输和存储带来了很大的负担。为了解决这个问题，人们开始使用多种压缩算法对这些数字媒体数据进行压缩，以减小数据的体积，提高数据传输和存储的效率。2.数字媒体数据压缩的必要性和可能性是什么？答：必要性：数字化后的音频、图像、视频等媒体信息具有数据海量特性，与当前硬件技术所能提供的计算机存储资源和网络带宽之间有很大差距，如果不进行数据压缩处理，计算机系统就无法对其进行存储和交换，解决这一问题的关键技术就是数据压缩技术。

可能性：多媒体文字、声音、图像、视频等信源数据有极强的相关性，也就是说有大量的冗余信息，数据压缩就是将庞大数据中的冗余信息去掉，保留相互独立的分量。3.数字媒体数据存在的冗余种类有哪些？答：空间冗余，时间冗余，结构冗余，知识冗余，视觉冗余，图像区域的相同性冗余，纹理的统计冗余。4.数字媒体数据压缩的基本原理是什么？答：数字媒体数据压缩以一定的质量损失为代价，按照某种方法从给定的信源中推导出简化的数据描述---减少原始信源的冗余度。质量损失一般都是在人眼允许的误差范围之内，压缩前后的图像如果不做非常细致的对比是很难察觉出两者差别的。5.音频数据压缩的特点是什么？答：音频数据压缩的特点是：速率快，消耗小，语音质量高。6.MPEG压缩标准有哪些，各自的特点是什么？答：MPEG压缩标准包括MPEG-1标准、MPEG-2标准、MPEG-4标准、MPEG-7标准和MPEG-21标准等；MPEG-1标准可适用于不同带宽的设备，具有CD音质，质量级别基本与VHS相当，也被用于数字电话网络上的视频传输，视频点播和教育网络等。MPEG-2标准能够提供广播级的视像和CD级的音质，它的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道；还可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量，存储容量，以及带宽的要求。MPEG-4标准更适于交互AV服务以及远程监控；MPEG-7标准依靠众多的参数对图象与声音实现分类，并对它们的数据库实现查询。MPEG-21标准是一些关键技术的集成，通过这种集成环境对全球数字媒体资源进行透明和增强管理。7.H.26L压缩标准的基本特点是什么？答：能提供更高的压缩效率，具有灵活的网络适应性，对差错的纠正性强。8.什么是有损压缩和无损压缩，分别应用在什么场合？答：无损压缩,就是利用数据的统计冗余进行压缩,压缩后的数据经过解压可完全恢复原始数据而不会引起任何失真。有损压缩是利用了人类对图像或声波中的某些成分不敏感的特性,以在压缩的过程中损失一定的信息从而达到减少数据量的目的。9.数据压缩中编码是如何实现的，基于什么原则？答：在数据压缩编码中,压缩通常是通过给出现概率大的符号赋上最短的码子来实现的；它是基于对给定的数据集,先计算出涉及符号出现的概率,通过分配变长编码的方式将字长最短的码字分配给概率最大的符号,从而实现数据压缩。10.常见的无损压缩有哪些？它们的基本思想是什么？答：常见的无损压缩有香农-范诺编码，哈夫曼编码，行程编码，算术编码和词典编码等；香农-范诺编码在数据压缩的领域里，是一种基于一组符号集及其出现的或然率（估量或测量所得），从而构建前缀码的技术；哈夫曼编码是可变字长编码的一种，它依据字符出现概率来构造异字头的平均长度最短的码字；行程编码是一种统计编码，它通过检测重复的比特或字符序列，并用它们出现的次数取而代之；算数编码是直接把整个输入的消息编码为一个数，一个满足(0.0≤n<1.0)的小数n。词典编码是指用符号代替一串字符，在编码中仅仅把字符串看成是一个号码，而不去管它来表示什么意义。第3章数字图像信息处理思考与练习1，当红光加进白光之后，其色相、饱和度和亮度分别有什么变化？答：当红光加进白光之后被冲淡为粉红色,其基本色相仍然是红色,但饱和度降低了，亮度提高了。2，什么是色彩三要素，它的基本性质是什么？答：色彩的三要素是指每一种色彩都同时具有三种基本属性，即色相、明度和饱和度。色相是指色彩的基本相貌，是区分色彩的主要依据。明度是指色彩的明暗深浅程度。饱和度是指色彩的纯度，也叫鲜艳度。3，什么是三基色原理？任何三种颜色都可以作为基色吗？答：(1)三基色是指红、绿、蓝三色，人眼对红、绿、蓝三色最为敏感，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红、绿、蓝三种色光。这是色度学的最基本原理，即三基色原理。(2)只有红、绿、蓝是基色，其他任何三种颜色不可以作为基色。4，构成位图图像的基本单位是什么？答：构成位图图像的基本单位是像素。5，什么是图像，它的基本特点是什么？答：(1)\o"图像_微百科"图像是人对视觉感知的物质再现。它是客观存在的，要借助于光学设备获取，如照相机和手机等；也可以人为创作，如手工绘画。随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储。因而，有些情况下“图像”一词实际上是指数字图像。(2)图像的基本特点是占用空间大，缩放会失真，色彩的细节方面效果好。6，位图图像的主要属性是什么？答：图像分辨率，像素深度，颜色数。7，常用的图像文件格式有哪些？各有什么特点？答：(1)常用的图像文件格式有JPG，PSD，PNG等；(2)JPG在获得极高压缩率的同时还能展现十分丰富生动的图像；PSD可以保存Photoshop的图层、通道、路径等信息，是唯一能够支持全部图像色彩模式的格式；PNG压缩比高，生成文件体积小。8，Adobe系列软件涵盖了所能想到的图片处理的各种效果，而在Adobe系列软件中，什么软件是最适合、最专业的照片处理软件？答：Photoshop9，在PhotoshopCC中可以对图像进行放大、缩小和旋转的是什么命令？答：编辑菜单栏里的自由变换命令。10，利用“色相/饱和度”命令可以调整整个图像或图像中单个颜色成分的什么？答：色相，饱和度，明度。第4章数字音频技术思考与练习1.大多数人能够听到的频率范围是多少？答：20Hz～20KHz2.阐述声卡应具有哪些基本功能？答：（1）录制回放数字声音文件；（2）压缩和解压缩声音数据；（3）语音合成与语音识别技术；（4）A/D转换与D/A转换；（5）控制各声源的音量和混音功能；（6）MIDI音乐的合成。3.列举一些常见的声音文件格式，并简单说明比较。答：（1）CD格式；WAV格式；MP3格式；（2）CD格式的音质是比较高的音频格式。标准CD格式也就是44.1KH的采样频率，速率88K/秒，16位量化位数。CD存储采用音轨的形式，又叫“红皮书”格式，记录的是波形流，是一种近似无损的格式，因此它的声音基本上是终于原声的。

WAV格式是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持。WAV格式支持许多压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，采用44.1kHz的采样频率，16位量化位数，跟CD一样，对存储空间需求太大不便于交流和传播。

MP3是一种属于MPEG标准的声音压缩技术。MP3能够以高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。换句话说，就是音频文件能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度，因此可以非常好地保持原来的音质，人耳基本不能分辨出失真，音质几乎达到CD音质标准。体积小、音质高的特定，使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。4.在AdobeAuditionCS6中如何分别在波形和多轨混音界面下录音？答：（1）在波形界面下录音把麦克风插入声卡的MICIN插孔中，这时桌面显示你插入了哪个设备的提示，选择麦克风确定就可以了；选择菜单栏→文件→新建→音频文件，对新建音频文件进行设置，设置文件名为“录音”，采样率为“44100Hz，声道为“单声道”，位深度为“16”位；单击编辑器下面“走带”面板的“红色”录音按钮开始录音，这时声波窗口中8就会出现波形；单击“停止”按钮结束录音；选择文件→另存为命令，选择合适的格式，输入文件名保存即可。（2）在多轨混音界面下录音在麦克风插好的前提下，选择菜单栏→文件→新建→多轨混音项目，会打开新建多轨混音设置界面，设置采样率为“44100Hz，位深度为“16”位，声道为“单声道”就可以了；选择编辑器里需要录制的轨道，单击字母,准备录制，再一次单击编辑器下面“走带”面板的“红色”录音按钮开始录音，这时该轨道的声波窗口中就会出现波形；单击“停止”按钮结束录音；选择文件→导出→多轨缩混→完整混音，选择合适的格式，输入文件名保存即可；或者双击该录音，转到波形界面，选择文件→另存为命令，选择合适的格式，输入文件名保存也可以。5.在AdobeAuditionCS6中如何编辑音频波形？答：音频波形在编辑包括选择波形，复制、剪切、删除和裁剪波形段。(1)选择波形AdobeAuditionCS6中选择波形是最常见的操作，因为要进行的操作几乎都是针对选中波形进行的。选择波形的顺序是：首先，在波形图上用鼠标左键确定所选波形的开始，然后在波形图上用鼠标右键确定波形的结尾，这样就可以选择一段波形了。选中的波形以白底色和比原波形深的绿底显示，如图4-28所示。(2)复制、剪切、删除和裁剪波形段①复制波形段与其他Windows应用程序一样，复制和粘贴是先后进行的。首先，选择波形段以后，单击菜单栏中的“编辑”→“复制”命令，选中的波形即被复制；然后用鼠标选择需要粘贴波形的位置，单击菜单栏中的“编辑”→“粘贴”命令，完成操作。②剪切波形段剪切波形与复制波形类似，只是复制的时候使用复制命令，而剪切时使用剪切命令。首先，选择波形段以后，单击菜单栏中的“编辑”→“剪切”命令，选中的波形即被剪切；如果剪切的波形段存放到一个已经存在的波形文件中，则原有的声音被“挤”向后边；如果要放入一个新文件中，则应先新建一个文件，再单击菜单栏中的“编辑”→“粘贴”命令即可。③删除波形段先选中要删除的波形段，然后单击菜单栏中的“编辑”→“删除”命令即可，也可以直接按键盘上的“Delete”键删除。④裁剪波形段裁剪波形段和删除波形段类似，不同之处是，删除波形段是把选中的波形删除，而裁剪波形段是把未选中的波形删除，两者的作用可以说是相反的。选中要裁剪的波形段，单击菜单栏中的“编辑”→“裁剪”命令，选中的波形即被裁剪，裁剪以后，AdobeAuditionCS6会自动把剩下的波形放大显示。6.在网上下载2首音乐，通过剪辑技术将其时间长度改为35秒，并保存为MP3格式。答：请根据课堂上老师教学的方法和技巧进行剪辑。7.制作一段3首以上的音乐串烧文件，并进行淡入淡出效果的实现。答：请根据课堂上老师教学的方法和技巧自己准备素材进行制作。8.准备一段对话，并为对话中的不同角色配音。答：请根据课堂上老师教学的方法和技巧自己准备一段对话，并为对话中的不同角色进行配音。9.自制一段有多种声音和朗诵的混音效果。答：请结合课堂上老师教学的方法和技巧自制一段有多种声音和朗诵的混音效果。10.为一部动画片制作一段背景音效。答：请结合课堂上老师教学的方法和技巧自己准备一部动画片为其制作一段背景音效。第5章计算机动画制作技术思考与练习1.什么是动画？动画是怎样形成的？答：（1）动画是一种综合艺术，它是集合了绘画、电影、数字媒体、摄影、音乐、文学等众多艺术门类于一身的艺术表现形式。（2）动画是把人物的表情和动作等变换分解成一系列内容相关又有所不同的画面，以一定速率连续放映，形成运动的画面。2.数字媒体动画包括哪些类型？各有什么特点？答：（1）根据制作技术和手段、空间的视觉效果、播放效果和常用动画软件中用到的方法和技术等方面进行分类。根据制作技术和手段分类为：以手工绘制为主的传统动画，以计算机制作为主的电脑动画；根据空间的视觉效果分类为：二维动画，三维动画；③根据播放效果分类为：顺序动画，交互式动画；④根据常用动画软件中用到的方法和技术分类为：帧动画，造型动画，路径动画，关键帧动画，变形动画。（2）特点：①以手工绘制为主的传统动画是用笔画出一张张逐渐变化并能清楚反映一个连续动态过程的静止画面；以计算机制作为主的电脑动画是一种计算机合成的数字媒体。②二维动画是只有长和宽二维数据的动画；三维动画是含有长、宽、高三维数据的动画。③顺序动画是按照时间发展的先后顺序播放的动画，它具有时间连续性的特点；交互式动画是指在动画作品播放时支持事件响应和交互功能的一种动画。④帧动画是由一幅幅连续的画面组成的图像或图形序列；造型动画是对每个活动的对象分别进行设计，并构造每一对象的特征；路径动画是由用户根据需要设定好一个路径后，使场景中的对象沿着路径进行运动；关键帧动画由用户根据需要设置好首末关键帧的位置和属性后，由计算机来生成中间的帧。变形动画是指元素的外形发生较大的变化。3.什么是视觉暂留？视觉暂留的基本原理是什么？答：视觉暂留是指光对视网膜所产生的视觉在光停止作用后，仍保留一段时间的现象；视觉暂留的基本原理是人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉被称为“后像”。4.常用的动画文件格式及其应用范围是什么？答：（1）GIF文件格式，FLC文件格式，SWF文件格式，AVI文件格式；（2）GIF文件格式广泛应用于网络传输；FLC文件格式广泛应用于动画图形中的动画序列、计算机辅助设计和计算机游戏应用序列；SWF文件格式被广泛应用于网页设计、动画制作等领域；AVI文件格式主要应用在多媒体光盘上，用来保存电视、电影等各种影像信息。5.矢量动画制作软件FlashCS6的界面由哪几个部分组成？各部分的基本功能是什么？答：（1）菜单栏、工具箱、时间轴面板、舞台和浮动面板等；（2）菜单栏包含了动画组织操作中的各种命令和设置；工具箱集合了FlashCS6软件用于创建和编辑图像的各种工具；时间轴面板是用于组织和控制动画内容在一定时间内播放的层数和帧数；舞台这个白色的区域是用于所有的图画和操作的；浮动面板主要方便于直接打开相应的操作。6什么是帧、关键帧、空白关键帧和普通帧？答：帧是决定物体运动的核心，是构成一部影片的基础，是Flash动画制作的最基本的单位，Flash中时间轴上每个小格就是一个帧；

关键帧是指包含关键状态，定义动画状态变化的帧，即在时间轴上对舞台中存在的实例对象进行编辑的帧；空白关键帧是指没有包含舞台上任何实例对象的关键帧，一旦在空白关键帧上绘制了内容，它就变成了关键帧；普通帧是指在时间轴上能显示实例对象，但不能对实例对象进行编辑操作的帧。7.简述位移动画、形变动画、逐帧动画、引导层动画和遮罩层动画，并分别创作一组。答：（1）位移动画是指在两个关键帧端点之间，通过改变舞台上实例的位置、大小和旋转角度等属性，并由程序自动创建中间过程的运动变化而实现的动画；形变动画是指通过改变基本图形的形状或色彩变化，并由程序自动创建中间过程的形状变化而实现的动画；逐帧动画是一种常见的动画形式，其原理是在“连续的关键帧”中分解动画动作，也就是在时间轴的每帧上逐帧绘制不同的内容，使其连续播放而成动画；制作动画时，经常要创建一些物体沿固定路线运动的动画，引导层就是为创建这种动画提供物体运动轨迹的，这个轨迹可以是直线、斜线、圆弧和不规则曲线中的任意一种。遮罩层动画是指通过设置遮罩层及其关联图层中对象的位移、形变来产生一些特殊的动画效果。（2）请根据课堂上老师教学的方法和技巧按要求进行创作。8.FlashCS6源文件和影片文件的扩展名分别是什么？答：FLA,SWF9.制作一组校园风光MTV，要求有片头，有控制按钮，有音乐，至少15张图片。答：请根据课堂上老师教学的方法和技巧准备好素材按要求进行制作。10.制作一组广告条，选材不限。答：请根据课堂上老师教学的方法和技巧自主制作。第6章数字视频技术思考与练习1.常见的视频播放软件有哪些？各有什么特点？答：WindowsMediaPlayer是一款Windows系统自带的播放器，支持通过插件增强功能；爱奇艺万能联播是一款视频播放器应用,支持多种视频格式,包括高清、1080p等；暴风影音是国内一款万能视频播放器,支持多种格式播放的文件清晰流畅。2.什么是模拟视频？模拟视频的特点和类型是什么？答：所谓模拟视频是指由连续的模拟信号组成的视频图像;模拟视频有其自身的特点，它以模拟电信号的形式进行记录，并依靠模拟调幅的手段在空间传播，模拟视频技术成熟、价格低、系统可靠性较高；但它不适宜进行长期存放，不适宜进行多次复制。模拟视频的类型有复合视频信号，分量视频信号，分离视频信号和射频信号。3.什么是电视信号？电视信号包含了哪些重要信息？答：电视信号是指电视信号中除了图像信号以外，还包括同步信号。所谓同步是指摄像端的行、场扫描步调要与显像端扫描步调完全一致，即要求同频率、同相位才能得到一幅稳定的画面。一帧电视信号称为一个全电视信号，它又由奇数场行信号和偶数场行信号顺序构成。4.什么是隔行扫描？什么是逐行扫描？举例说明各自的应用领域。答：隔行扫描是把一帧电视信号分为奇数场和偶数场分别传送；逐行扫描是一种对位图图像进行编码的方法，通过扫描或显示每行或每行像素的一种方法。逐行扫描应用广泛,在我们目前的各类电脑显示屏、外接的显示器上,使用的都是逐行扫描；隔行扫描应用于电视机，摄像机，存储系统，广播系统和接收系统等。5.阐述电视制式的概念，并列举出几种常见的电视制式。答：电视信号的标准简称制式，它是用来实现电视图像或声音信号所采用的一种技术标准；常见的电视制式有NTSC制式，SECAM制式，PAL制式。6.什么是数字视频，如何将模拟视频转换成数字视频？答：数字视频就是以数字形式记录的视频，也就是先用摄像机之类的视频捕捉设备，将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号，再记录到储存介质；将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换为计算机可处理的数字信号，计算机要对输入的模拟视频信息进行采样和量化，并经编码变成数字化图像的过程就是将模拟视频转换成数字视频的基本过程。7.阐述视频卡的基本功能。答：数字媒体计算机中处理活动图像的适配器称为视频卡，它是用来将各种源设备中的视频信息采集到计算机中，并进行压缩编码从而形成数字视频序列，然后再通过PCI接口将压缩的视频信息传送到主机上，并利用相应的软件进行处理。8.阐述数字视频的文件格式有哪些？答：数字视频文件格式是指视频保存的一种格式，视频是电脑中数字媒体系统中的重要一环。为了适应储存视频的需要，人们设定了不同的视频文件格式来把视频和音频放在一个文件中，以方便同时回放。在数字媒体中，常见的数字视频文件格式有AVI、MPEG、WMV、RM/RMVB、MOV、ASF等。9.视频编辑软件AdobePremiereProCS6的界面由哪些组成？各有什么功能？答：标题栏、菜单栏、特效控制台、监视器窗口、项目窗口、工具栏和时间线窗口等。标题栏位于整个窗口的顶部，它的左侧显示的是软件的图标、名称和存储位置，右侧显示的是最小化、最大化和关闭按钮；菜单栏包含了视频编辑处理中的各种操作命令和设置；特效控制台可以快速创建与控制音频和视频特效的切换效果；监视器窗口用于预览和修剪素材；项目窗口主要用于总览作品元素；工具栏主要用于在时间线窗口中编辑素材；时间线窗口是制作视频作品的基础，由视频轨道和音频轨道组成，视频素材的编辑与剪辑，首先需要将素材放置在时间线窗口中。10.AdobePremiereProCS6的字幕工作区由哪些组成？各有什么功能？答：字幕工具面板、字幕主窗口、字幕动作面板、字幕样式面板和字幕属性面板；字幕工具面板主要用于制作和编辑字幕；字幕主窗口是创建、编辑字幕的主要工作场所；字幕动作面板主要用于在字幕主窗口中对齐或排列所选对象；字幕样式面板可快速获得各种精美的字幕和图形素材；字幕属性面板中的各种选项，用户不仅可以调整字幕的位置、大小和颜色，还可以定制描边与阴影效果等。11.至少选择10张图片和20种视频切换效果制作画中画视频切换效果。答：请根据课堂上老师教学的方法和技巧准备好素材按要求进行制作。12.制作10～1的倒计时。答：请根据课堂上老师教学的方法和技巧自主制作。13.选择合适的素材，制作一部完整的影视MTV。答：请根据课堂上老师教学的方法和技巧