数字媒体及应用试题及答案

数字媒体及应用试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20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.熵编码C.运动估计与补偿D.去块滤波答案：C2.下列色彩空间中最适合用于数字图像压缩的是A.RGBB.HSVC.YCbCrD.Lab答案：C3.在WebGL渲染管线中，决定顶点坐标最终位置的可编程阶段是A.FragmentShaderB.VertexShaderC.GeometryShaderD.Rasterization答案：B4.若某音频文件采样率为48kHz，量化位深为24bit，双声道，时长60秒，其未压缩数据量约为A.16.4MBB.33.0MBC.82.9MBD.165.9MB答案：C5.在数字水印鲁棒性测试中，对含水印图像进行JPEGQ=30压缩后再解压缩，属于A.几何攻击B.信号处理攻击C.协议攻击D.密码学攻击答案：B6.下列关于FFmpeg的描述，正确的是A.仅支持MPEG4Part2编码B.无法直接读取GPU显存中的帧C.可通过filter_complex实现多路视频实时拼接D.在Windows平台不支持硬件加速答案：C7.在Unity引擎中，使用ShaderGraph实现基于物理的渲染时，Metallic参数控制的是A.表面法线扰动强度B.镜面反射颜色C.金属与非金属材质比例D.次表面散射半径答案：C8.对于一幅4096×2160的8KUHD图像，若采用4:2:0采样，色度通道的分辨率为A.4096×2160B.4096×1080C.2048×1080D.2048×2160答案：C9.在TCP传输中，当网络出现丢包时，WebRTC默认采用的抗丢包机制是A.自动重传请求(ARQ)B.前向纠错(FEC)C.增加关键帧频率D.降低分辨率答案：B10.在数字版权管理(DRM)体系中，WidevineL1安全级别要求解密必须在A.软件层完成B.可信执行环境(TEE)完成C.浏览器内核完成D.云端完成答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.以下属于OpenGLES3.0新增特性的是A.多重渲染目标(MRT)B.变换反馈(TransformFeedback)C.几何着色器D.实例化渲染E.压缩纹理ETC2答案：A、B、E12.在HDR10视频制作流程中，必须包含的元数据有A.MasteringDisplayColorVolumeB.MaxFALLC.MaxCLLD.AmbientLightValueE.DynamicToneMapping答案：A、B、C13.影响Web端全景视频流畅播放的关键指标包括A.首帧时间B.视口自适应码率C.解码帧率D.纹理上传耗时E.DNS解析时长答案：A、B、C、D14.以下操作会降低深度神经网络在超分辨率任务中的PSNR值A.使用L1损失替代MSEB.在训练集中加入高斯噪声C.减少网络层数D.增大学习率至0.1E.采用Subpixel卷积答案：B、C、D15.在数字孪生城市项目中，实时融合多源传感器数据需解决A.时间同步B.空间配准C.语义一致性D.数据压缩E.隐私脱敏答案：A、B、C、E三、填空题（每空2分，共20分）16.在MPEGDASH协议中，描述媒体呈现信息的文件后缀为________。答案：.mpd17.若某PNG图像采用Adam7隔行扫描，其第3遍（Pass3）像素块大小为________×________。答案：4×818.在WebAssembly中，用于与JavaScript共享线性内存的指令是________。答案：memory.grow19.当使用CUDA进行图像卷积时，利用________存储器可显著减少全局内存访问延迟。答案：shared20.在数字图像取证中，通过检测________噪声可判断图像是否经过双重JPEG压缩。答案：DCT系数直方图双峰21.在Audacity中，将一段语音从16kHz降采样到8kHz时，必须首先应用________滤波器以避免混叠。答案：抗混叠低通22.若某视频GOP结构为IPBBPBB，其ClosedGOP长度为________。答案：723.在Three.js中，设置材质属性________为true可启用环境光遮蔽贴图。答案：aoMap24.使用FFmpeg命令ffmpegiin.mp4vf"scale=iw/2:ih/2"c:acopyout.mp4时，视频部分采用的缩放算法默认为________。答案：bicubic25.在HDR转SDR的色调映射算法中，________算子可在保持高亮细节的同时压缩动态范围。答案：Reinhard四、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）26.WebP格式支持无损与有损两种模式，且均支持Alpha通道。答案：√27.在数字音频中，抖动(Dithering)技术会增加噪声，但能提高动态范围。答案：√28.使用Poisson融合进行图像拼接时，边界处的颜色差异越大，融合结果越自然。答案：×29.在Unity的URP管线中，Tile/Cluster延迟光照可减少移动端带宽消耗。答案：√30.HEVC的CTU最大尺寸为64×64，不可在SPS中修改。答案：×31.在CSS中，imagerendering:pixelated可让高分辨率图像保持锐利的像素风格。答案：√32.基于RNN的语音合成模型WaveNet可实时运行在普通手机CPU上。答案：×33.在数字水印中，扩频技术可提高水印对几何攻击的鲁棒性。答案：√34.使用HDRP制作游戏时，光照贴图分辨率越高，运行时帧率一定越高。答案：×35.在OpenCV中，cv::cuda::GpuMat类支持直接访问主机内存指针。答案：×五、简答题（每题8分，共24分）36.简述基于光场的图像重聚焦原理，并说明在移动端实现时的性能瓶颈。答案：光场相机记录空间中每条光线的方向与强度，形成四维光场L(u,v,s,t)。重聚焦通过重新投影子孔径图像并积分，实现先拍照后对焦。移动端瓶颈：1.四维数据量大，存储与带宽受限；2.子孔径图像实时渲染需大量纹理采样，GPU填充率不足；3.积分阶段浮点运算密集，能耗高；4.镜头标定误差导致重聚焦边缘模糊，需在线校正增加延迟。37.说明在WebRTC中实现端到端加密的完整流程，并指出SRTP与DTLS的作用边界。答案：1.信令阶段交换SDP，协商加密算法；2.DTLS握手在ICE连通后运行，生成SRTP密钥并导出MasterKey；3.SRTP使用MasterKey对RTP/RTCP负载加密，提供机密性与完整性；4.DTLS负责密钥协商与证书验证，完成后不再参与媒体流加密；5.若启用InsertableStreams，可在JS层二次加密，实现端到端超加密。SRTP作用边界：仅保护RTP/RTCP包，不保护STUN/TURN；DTLS作用边界：仅用于密钥协商，不加密媒体数据本身。38.描述基于神经辐射场(NeRF)的三维重建流程，并给出在浏览器端实时渲染的优化策略。答案：流程：1.采集多视角图像并估计相机位姿；2.用MLP拟合5D辐射场，输入x,y,z,θ,φ输出颜色与密度；3.体渲染积分生成像素颜色；4.损失函数为L2photometricloss，优化MLP权重。浏览器优化：1.网络蒸馏，将MLP压缩为稀疏体素网格或八叉树；2.使用WebGL2的3DTexture存储特征，避免JS解码；3.提前计算并缓存射线采样点，减少实时积分；4.采用foveatedrendering，仅高清渲染视中心；5.利用WebWorker并行解压与上传纹理，降低主线程阻塞。六、计算题（共11分）39.已知某4K视频分辨率为3840×2160，帧率60fps，色度采样4:2:0，量化10bit，采用HEVCMain10Profile，压缩比为150:1。(1)计算原始码率（6分）(2)若传输带宽为12Mbps，求理论最小缓冲窗口（秒），使解码端无下溢（5分）答案：(1)原始码率=3840×2160×1.5×10×60=7,464,960,000bit/s≈7.46Gbps(2)压缩后码率=7.46Gbps/150=49.7Mbps缓冲窗口=12Mbps×t≥49.7Mbps×(t1/60)解得t≥49.7/(49.712)=1.32s七、综合设计题（共30分）40.某博物馆拟开发一款AR导览系统，要求观众通过手机扫描文物即可在屏幕上呈现3D全息动画，并支持离线运行。请完成：(1)给出系统架构图，标明数据流与关键模块（8分）(2)设计轻量化3D模型压缩方案，使单文物模型<3MB且保持视觉细节（7分）(3)说明如何在无网络环境下实现6DoF跟踪，并评估误差（8分）(4)给出内容版权保护机制，防止模型被逆向（7分）答案：(1)架构：相机→CV引擎(ARKit/ARCore)→特征提取→本地识别库→模型索引→解压模块→渲染引擎(Metal/Vulkan)→屏幕。数据流：离线包含.fbx.draco、.mp3、.mpd，首次扫描后缓存至沙盒；更新时通过博物馆WiFi增量下载。(2)压缩：1.几何采用Draco量化bits=10，法线预测；2.纹理采用BasisUETC1S+Alpha，分辨率限制1024×1024；3.动画骨骼≤30，关键帧降采样至15fps，使用线性曲线拟合；4.网格LOD三级，屏幕占比<10%时切换最低级；5.采用meshopt顶点缓存优化，提升顶点吞吐30%。(3)6DoF跟踪：离线阶段用COLMAP预建稀疏点云，保存为ORB+128bit二进制描述子，占用<1