(完整版)多媒体技术考试试题及参考答案

(完整版)多媒体技术考试试题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在H.264/AVC编码框架中，用于消除视频帧间冗余的核心模块是A.变换与量化B.帧内预测C.运动估计与补偿D.熵编码【答案】C2.下列关于RGB与YUV色彩空间转换的叙述，正确的是A.Y分量仅由R通道线性叠加得到B.U分量与亮度信息完全无关C.转换矩阵为3×3可逆方阵D.转换后数据动态范围必然缩小【答案】C3.在MP3编码流程中，MDCT的主要作用是A.降低采样率B.消除时域冗余C.提高量化信噪比D.实现比特分配【答案】B4.若一幅1024×768的24位真彩图像未经压缩，其存储容量约为A.0.75MBB.1.5MBC.2.25MBD.3MB【答案】C5.在WebRTC实时通信pipeline中，用于网络自适应的模块是A.JitterBufferB.AGCC.VoiceActivityDetectionD.AcousticEchoCanceller【答案】A6.下列哪一项不是JPEGLS无损压缩的核心技术A.上下文建模B.游程编码C.预测误差Golomb编码D.离散小波变换【答案】D7.在MPEGDASH协议中，MPD文件使用哪种标记语言描述A.JSONB.XMLC.YAMLD.BSON【答案】B8.若某音频系统采样率为48kHz，量化位深24bit，双声道，则其原始码率为A.1.152MbpsB.1.536MbpsC.2.304MbpsD.4.608Mbps【答案】C9.在HEVC中，CTU最大尺寸可配置为A.16×16B.32×32C.64×64D.128×128【答案】C10.关于Alpha通道，下列说法错误的是A.可表示半透明B.值0代表完全不透明C.可用于图像混合D.可存储为独立平面【答案】B11.在OpenGL渲染管线中，执行顶点着色之后的下一阶段是A.光栅化B.片段着色C.图元装配D.变换反馈【答案】C12.下列哪种滤波器最适合去除椒盐噪声同时保留边缘A.均值滤波B.高斯滤波C.中值滤波D.拉普拉斯滤波【答案】C13.在FFmpeg中，将输入视频缩放为1280×720并保持DAR的命令参数是A.scale=1280:720B.scale=1280:720,setdar=16/9C.scale=1280:720,setsar=1/1D.scale=iw2:ih2【答案】B14.关于HTTPFLV协议，下列描述正确的是A.基于UDP传输B.消息边界依赖ChunkStreamIDC.使用MIME类型video/xflvD.无法穿透防火墙【答案】C15.在VR视频投影格式中，ERP指的是A.等角立方体投影B.等角柱状投影C.八面体投影D.分段球面投影【答案】B二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）16.以下哪些属于无损音频编码格式A.FLACB.ALACC.AACD.APE【答案】A、B、D17.关于HLS协议，下列说法正确的有A.索引文件扩展名为.m3u8B.支持AES128加密C.切片时长必须固定1sD.可使用HTTP/2推送【答案】A、B、D18.在图像频域增强中，可用来实现边缘锐化的有A.理想高通滤波B.巴特沃斯高通滤波C.同态滤波D.高斯低通滤波【答案】A、B、C19.下列哪些技术可以降低视频会议端到端延迟A.前向纠错(FEC)B.帧内刷新周期缩短C.降低播放缓冲区深度D.启用NACK重传【答案】B、C20.在WebGL中，以下哪些操作会引发GPU管线同步A.gl.readPixelsB.gl.getErrorC.gl.finishD.gl.texSubImage2D【答案】A、C三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）21.PNG格式支持动画帧序列存储。【答案】×22.Opus编码器在6kbps下仍可保持语音可懂度。【答案】√23.在HDR10标准中，最大亮度定义为1000cd/m²，不可超过。【答案】×24.使用WebCodecsAPI可以直接访问硬件加速解码器。【答案】√25.CRF模式比TwoPass模式节省编码时间但可能增大码率波动。【答案】√26.在DCT变换中，高频系数位于矩阵左上角。【答案】×27.音频采样定理要求采样频率大于信号最高频率两倍即可无失真重建。【答案】√28.RTP包头中的SSRC字段用于标识媒体源，同一会议中可重复。【答案】×29.在TensorFlow.js中，WebGL后端利用纹理存储张量数据。【答案】√30.4:2:0色度子采样意味着U、V分量分辨率各为亮度的一半。【答案】√四、填空题（每空2分，共20分）31.在H.264中，若level为4.0，则最大宏块处理速率为_________宏块/秒。【答案】24576032.若某视频帧率为29.97fps，则每帧时间间隔约为_________ms（保留两位小数）。【答案】33.3733.JPEG标准默认量化表基于_________视觉特性设计。【答案】人眼34.在AAC中，_________工具用于控制量化噪声在临界频带内传播。【答案】TNS35.WebM容器封装视频流的核心编码格式为_________。【答案】VP936.在图像处理中，PSNR单位是_________。【答案】dB37.若音频缓冲区大小为2048样本，采样率44.1kHz，则延迟约为_________ms。【答案】46.4438.在MPEG2中，_________帧类型只使用帧内编码。【答案】I39.在HEVC中，SAO表示_________。【答案】样点自适应补偿40.使用FFmpeg提取视频关键帧的命令参数为_________。【答案】skip_framenokey五、简答题（每题8分，共24分）41.说明B帧在H.264编码中的双向预测原理，并指出其带来的两大优缺点。【答案】原理：B帧参考前后两个方向已编码帧，通过运动估计得到前向MV与后向MV，再采用加权平均生成预测块；编码端传输MV残差与预测残差。优点：1.消除时域冗余更彻底，压缩效率比P帧提升约10–30%；2.支持灵活GOP结构，提高错误恢复能力。缺点：1.增加编码延迟，需重排序帧缓存；2.解码复杂度上升，需更多参考帧存储。42.简述Opus编码器如何在同一框架内无缝切换语音与音乐模式，并指出其技术关键。【答案】Opus内部集成SILK（语音）与CELT（音乐）两种内核，帧级根据信号特征动态选择；切换窗口最短2.5ms，交叉淡化重叠区消除边界失真；比特率9–128kbps连续可调，线性预测与MDCT频带复制联合，确保过渡段无主观卡顿。43.概述基于深度学习的视频超分RealTimeESRGAN在移动端部署的三项优化策略。【答案】1.网络剪枝+量化：将RRDB模块通道减半，权重INT8量化，算力降至1/4；2.子像素卷积替换为轻量化最近邻+PixelShuffle，减少内存带宽30%；3.引入SLAMstyleTile推理，将1080p帧拆成4×4块，GPU缓存复用，延迟<30ms，峰值内存<300MB。六、计算与推导题（共31分）44.（10分）已知某YUV420视频序列分辨率1920×1080，帧率30fps，GOP结构为IBBPBBP…，共300帧，I帧平均大小0.5MB，P帧0.25MB，B帧0.15MB，求：（1）该序列总数据量（MB）；（2）平均码率（Mbps）。【答案】（1）GOP=6帧（IBBPBB），300帧共50个GOP；I帧：50×0.5=25MB；P帧：50×2×0.25=25MB；B帧：50×3×0.15=22.5MB；总计=72.5MB。（2）时长=300/30=10s；平均码率=72.5×8/10=58Mbps。45.（10分）对一幅灰度图像采用3×3Sobel算子进行边缘检测，设图像矩阵f(x,y)在区域[506070][607080][708090]中心点梯度Gx、Gy分别为多少？给出幅值与方向角（°）。【答案】Sobel_x=[101;202;101]，Sobel_y转置；Gx=(1×50+1×70)+(2×60+2×80)+(1×70+1×90)=20+40+20=80；Gy=(1×502×601×70)+(1×70+2×80+1×90)=260+320=60；幅值=√(80²+60²)=100；方向角=arctan(60/80)=36.87°。46.（11分）某实时流媒体系统采用RTP/UDP传输1080p30H.264流，平均码率4Mbps，网络MTU=1500B，RTP负载为单一NAL单元模式，忽略头部扩展，求：（1）每帧平均包数；（2）若丢包率1%，采用FEC(5+1)方案，求有效码率增加百分比；（3）在(2)基础上，若RTT=100ms，接收端缓存最小需多少毫秒可抗乱序。【答案】（1）每帧平均比特=4×10⁶/30≈133333bit；每包最大负载=1500−20−8−12=1460B=11680bit；包数=133333/11680≈11.4→12包。（2）冗余度=1/5=20%，有效码率增加20%。（3）FEC块含5个媒体包+1个冗余包，发送间隔=5×(11680bit)/(4×10⁶bit/s)=14.6ms；缓存需覆盖RTT+块间隔=100+14.6≈115ms。七、综合设计题（共30分）47.某教育平台需构建低延迟互动直播系统，要求：端到端延迟<400ms，支持1对1000路观众，主播上行带宽不超过2Mbps，观众下行自适应500kbps–1.5Mbps。请给出：（1）系统拓扑与协议选型（4分）；（2）编码参数（分辨率、帧率、GOP、码控模式）（4分）；（3）传输层QoS策略（3分）；（4）播放器缓冲区策略与追帧算法（4分）；（5）给出延迟预算表并验证是否满足目标（5分）；（6）若采用AV1编码，相比H.264可节省约30%码率，试计算在相同质量下主播上行可降至多少，并说明实时AV1编码的硬件前提（5分）；（7）画出手持端采集→边缘节点→CDN→播放端数据流示意图，标注关键延迟节点（5分）。【答案】（1）拓扑：主播→UDP私有协议推流到就近边缘SFU→转码集群→CDN(HLS+LLDASH双栈)→观众；协议：上行WebRTC+QUICdatagram，下行LLDASH(CMAF)与WebRTCfallback。（2）编码：H.264mainprofile，720p30，GOP=1s，VBVmax=2Mbps，CRF23，开启AUD与FMO抗丢包。（3）QoS：上行GCC+FEC(10%)，NACK+PLI，SFU级联SVC时域分层(L1T2)，下行ABR阶梯3档(500kbps/1Mbps/1.5Mbps)。（4）播放器：首帧缓冲200ms，采用低水位线50ms触发降档，高水位线300ms触发升档；追帧阈值+80ms，丢