《多媒體技術(shù)及其應(yīng)用》期末考試(新)

1、1 1 章10多媒體技術(shù)及其應(yīng)用考試復(fù)習(xí)考試題型：選擇題、填空題、算法設(shè)計(jì)、簡答題一、選擇題部分：5 題*3 分/題=15 分1、顏色模型的應(yīng)用范圍顯示彩色圖像的電視機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器色彩顯示原理主要基于圖像的顏色模型。面向用戶，對應(yīng)于畫家的配色方法線管等彩色光柵圖形顯示設(shè)備中、HSI、CHL、LAB、CMY（應(yīng)用于印刷工業(yè)）等。2、信息媒體的分類根據(jù)國際電報(bào)電話咨詢委員會（CCITT） 體、存儲媒體、傳輸媒體其中，存儲媒體和和傳輸媒體稱為信息交換媒體。根據(jù)時間在表示空間中的作用，媒體分為： 離散媒體、連續(xù)媒體3、壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)（有損、無損的分類）數(shù)據(jù)壓縮的評價標(biāo)準(zhǔn)： 壓縮比：越大越好數(shù)據(jù)質(zhì)量：數(shù)

2、據(jù)失真越小越好壓縮與解壓縮的速度：速度越快越好無無無無無無無無無無無無無無無無無LZW無無無無無無無無無無無無無無G無無G無無無2614、圖像的基本屬性描述分辨率顯示分辨率：指顯示屏上能夠顯示出的像素?cái)?shù)目。圖像分辨率：指組成一幅圖像的像素密度的度量方法。像素深度，即像素的所有顏色分量的二進(jìn)制位數(shù)之和，它決定了不同顏色（亮度）的最大數(shù)目。或者確定灰度圖像的每個像素可能有的灰度級數(shù)。顏色空間，指彩色圖像所使用的顏色描述方法，也叫顏色模型。真彩色、偽彩色與直接色R、G、B3 色分量直接決定顯示設(shè)備的基色強(qiáng)度，這樣產(chǎn)生的彩色稱為真彩色。偽彩色是指每個像素的顏色不是由每個基色分量的數(shù)值直接決定的，而是把

3、像素值當(dāng)做彩色查找表（CLUT）R、G、B R、G、B 強(qiáng)度值產(chǎn)生的彩色稱為偽彩色。R、G、B 也就是通過相應(yīng)的彩色變換表找出基色強(qiáng)度，用變換后的得到的RGB 強(qiáng)度值產(chǎn)生的彩色稱為直接色，它的特點(diǎn)是對每個基色進(jìn)行變換。5、信息熵和信息編碼的關(guān)系若信息熵 H，平均編碼長度為 L。L H，則該編碼為非最佳編碼，說明編碼中仍有數(shù)據(jù)冗余，可以進(jìn)一步L HL H。6、MPEG-1、2、4、7 的用途1（L（）Internet 音頻傳輸。MPEG-2：對音頻、視頻、碼流合成、音視頻控件方面進(jìn)行大量的擴(kuò)充MPEG-4：視頻MPEG-7：數(shù)字化圖書館、多媒體目錄服務(wù)、廣播式媒體選擇、多媒體編輯、教育、娛樂、新

4、聞、旅游、醫(yī)療、購物、地理信息系統(tǒng)7、多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（MDBMS）體系結(jié)構(gòu) P179多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可分為層次結(jié)構(gòu)和組織結(jié)構(gòu)。多媒體數(shù)據(jù)庫的層次結(jié)構(gòu)4 用戶多媒體用用戶多媒體用戶接口層概念數(shù)據(jù)模式層存取與存儲數(shù)據(jù)模式媒體支持層圖為層次結(jié)構(gòu)示意圖多媒體數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)可分為協(xié)作性、集中統(tǒng)一型、客戶/服務(wù)器型和超媒體型等 4 種。8、哪些是損編碼、無損編碼？（參考題三）9、關(guān)于 MIDI 的描述MIDI I 是音樂和計(jì)算機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)語言，是一套指令（即命令的約定，不是MIDI MIDI 設(shè)備或其他裝置，讓它產(chǎn)生聲MIDI 合成法、樂音樣本（波形表）合成法。MIDI 是一種數(shù)字音樂的

5、國際標(biāo)準(zhǔn)，MIDI 文件存儲的不是波形而是指令序列。10、多媒體硬件原理處理和播放功能都離不開多媒體硬件技術(shù)的支持。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了對多媒體信息進(jìn)行存儲處理，需要先把音頻信號、視頻信號數(shù)字視頻信號的輸入輸出都是實(shí)時的，需要很快的速度，實(shí)現(xiàn)以上要求，必須有專用的多媒體硬件支持。二、填空題部分：5 題*3 分/題=15 分1、掩蔽效應(yīng)：時域掩蔽、頻域掩蔽。一種頻率的聲音阻礙聽覺系統(tǒng)感受另一種頻率的聲音的現(xiàn)象稱為掩蔽效應(yīng)。2、多媒體通信系統(tǒng) P325計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是多媒體通信的基礎(chǔ)，電路交換網(wǎng)絡(luò)和分組交換網(wǎng)絡(luò)的融合是構(gòu)造多媒體多媒體系統(tǒng)主要有網(wǎng)關(guān)、會務(wù)器和通信終端組成。是多媒體通信系統(tǒng)的兩個極其重要的

6、組成部件。3、動畫的分類按生成動畫方式分為：幀到幀動畫、實(shí)時動畫；按運(yùn)動控制方式分為：關(guān)鍵幀動畫、算法動畫、基于物理的動畫；按變化的性質(zhì)可分為：運(yùn)動動畫（如景物位置發(fā)生改變、更新動畫（角度、聚焦發(fā)生改變。4、仿射變換cosasina 11Sx00旋轉(zhuǎn)：sinacosa01 0Sy0501xTy1001為了保證采樣后的信號能真實(shí)的保留原始模擬信號的信息，采樣信號的頻率必須至少為原信號中最高頻率成分的 2 倍。6、MIDI 聲音的合成方法FM（Frequency Modulation）合成法，另一種是樂音樣本合成法，也稱為波形表合成法。此外，還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、熵是信息論中用于度量信息量的一個概念。一個系統(tǒng)越是有序，信息熵就越低； 反之，一個系統(tǒng)越是混亂，信息熵就越高。所以，信息熵也可以說是系統(tǒng)有序化程度的一H ni1p(i)log2pi)（，nN 的平均信息量。8、多媒體硬件原理處理和播放功能都離不開多媒體硬件技術(shù)的支持。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了對多媒體信息進(jìn)行存儲處理，需要先把音頻信號、視頻信號數(shù)字視頻信號的輸入輸出都是實(shí)時的，需要很快的速度，實(shí)現(xiàn)以上要求，必須有專用的多媒體硬件支持。9、多媒體軟件設(shè)計(jì)方法、步驟軟件從設(shè)計(jì)到完成可以用一種生命周期模型開描述，生命周期指的是軟件開發(fā)的整個開發(fā)、使用、維護(hù)和報(bào)廢的過程。最主要且用的最多的軟件開發(fā)模型是瀑布模

8、型和螺旋模型，此外還有快速原型模型等方法。軟件開發(fā)階段主要過程有：1）需求分析；（2）應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析（初步設(shè)計(jì)；3）建立設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則（詳細(xì)設(shè)計(jì)（4）準(zhǔn)備多媒體數(shù)據(jù)；制作生成多媒體應(yīng)用系統(tǒng)（編碼與集成；及可用性等。（1）界面風(fēng)格的設(shè)計(jì)2）系統(tǒng)界面布局分析3）構(gòu)體系（4）文字的應(yīng)用（5）色彩的選擇（6）圖形和圖標(biāo)的使用（1）用戶原則2）信息量最小原則3）幫助和提示原則媒體最佳組合原則（5）糾錯原則（6）藝術(shù)性原則設(shè)計(jì)步驟：1.客戶咨詢2.上門拜訪3.探討分析4.提供制作方案5.簽定合同6.成立專門項(xiàng)目小組7設(shè).計(jì)制作8.修改9.技術(shù)合成10.測試版11.交付使用12.生產(chǎn)、包裝10、離散變換原

9、理離散余弦變換（DCT 變換）可表示為：F(u,v) 1CuC(v)m4x0nf(x,y)cos(2xu)cos(2y)1616y 01212C(z) 其中z 0z 011、傅里葉變換概念傅里葉變換時一種將信號從時域變換到頻域的變換形式。傅里葉變換公式F() Fft) ft)eiwt dt10第 1 章逆向傅里葉變換公式f (t) F1F(w)1 F (w) eiwt dw12、人耳能夠判別出聲音到左右耳相對時差、聲強(qiáng)(頻差),能判別聲音方向及由于空間使聲音來回反射造成的特殊效果。三、算法設(shè)計(jì)部分：2 題*10 分/題=20 分1、Huffman 編碼編碼過程：N 個不同概率的信息符號。按符號

10、出現(xiàn)的概率由大到小，由上到下排列。0、1 賦值。兩最低相加后作為一個新符號的概率重新置入符號序列中。對概率按從大到小重新排列。25,直到只剩下兩個概率符號的序列。01 Huffman 編碼。解碼過程：判斷解碼數(shù)據(jù)的類型選擇與之對應(yīng)的表。：進(jìn)行碼長的判斷。DHT 地址。DHT 表中讀取數(shù)據(jù)。DC DPCM 解碼。2、LZW 編碼編碼過程：1： 開始時的詞典包含所有可能的根(Root)P 是空的； 2： 當(dāng)前字符(C) ：=字符流中的下一個字符；步驟 3： 判斷綴-符串 P+C 是否在詞典中如果“是”：P ：P+C/ (C P) ；1 1 章10如果“否” 把代表當(dāng)前前綴 P 的碼字輸出到碼字流;

11、 把綴-符串 P+C 添加到詞典; 令 P ：= C /(現(xiàn)在的 P 僅包含一個字符 C);步驟 4： 判斷碼字流中是否還有碼字要譯2；如果“否” 把代表當(dāng)前前綴 P 的碼字輸出到碼字流; 結(jié)束。譯碼過程1： 在開始譯碼時詞典包含所有可能的前綴根2： cW ：=碼字流中的第一個碼字。3： 輸出當(dāng)前綴string.cW 到碼字流。4pW ：= cW。步驟 5： 當(dāng)前碼字 cW ：= 碼字流中的下一個碼字。步驟 6： 判斷先前綴-符串 string.pW 是否在詞典中 把先前綴-符串 string.pW 輸出到字符流。 當(dāng)前前綴 P ：=先前綴-符串 string.pW。 當(dāng)前字符 C ：=當(dāng)前前

12、綴-符串 string.cW 的第一個字符。 把綴-符串 P+C 添加到詞典。 當(dāng)前前綴 P ：=先前綴-符串 string.pW。 當(dāng)前字符 C ：=當(dāng)前綴-符串 string.cW 的第一個字符。 輸出綴-符串 P+C 到字符流，然后把它添加到詞典中。步驟 7： 判斷碼字流中是否還有碼字要譯4。如果“否”, 結(jié)束。3、算術(shù)編碼給定事件序列的算術(shù)編碼步驟如下：編碼器在開始時將“當(dāng)前間隔” L， H) 設(shè)置為0，1)；對每一事件，編碼器按步驟（a）和（b）進(jìn)行處理；編碼器將“當(dāng)前間隔”分為子間隔，每一個事件一個；編碼過程偽代碼描述如下：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算術(shù)碼解碼過程用偽代碼描述如下：getencodeddofindsymbolwhoserangestraddlestheencodedoutputthesymbolrange=symbo.LowValue symbol.HighValue substractisymb

14、ol.LowValuefromencodednumber divideencodednumberbyrangeuntilnomoresymbols四、簡答題部分：5 題*10 分/題=50 分1、聲音的數(shù)字化（濾波、采樣、量化、編碼、混疊。采樣：曲線代表聲波曲線，是連續(xù)變化的模擬量，時間軸以一種離散分段的方式來表示，并且波形以固定的時間間隔來測量其值。量化：本質(zhì)是 A/D 轉(zhuǎn)換，也可以看作是采樣時間內(nèi)測量模擬信息值的過程。編碼：本質(zhì)就是壓縮，分為有有損壓縮和無損壓縮。2、均勻量化及非均勻量化的原理和優(yōu)點(diǎn)。均勻量化是一種把輸入信號的取值域等間隔分割的量化。均勻量化的好處就是編解碼的很容易，但要達(dá)

15、到相同的信噪比占用的帶寬要大。非均勻量化是一種在輸入信號的動態(tài)范圍內(nèi)量化間隔不相等的量化。它與均勻量化相比，有兩個主要的優(yōu)點(diǎn):（1）當(dāng)輸入量化器的信號具有非均勻分布的概率密度時，非均勻量化器的輸出端可以較高的平均信號量化噪聲功率比;（2）非均勻量化時，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號抽樣值成比例。因此，量化噪聲對大、小信號的影響大致相同， 即改善了小信號時的量化信噪比。3、信息數(shù)字化的參數(shù)（量化位數(shù)、聲道數(shù)、采樣數(shù)等）聲音信息：采樣頻率：是指 1秒鐘內(nèi)的采樣次數(shù)。計(jì)算機(jī)音頻處理中，常用的采樣頻率有11.025kHz、22.05kHz 44.1kHz。量化位數(shù)：是指描述每個采樣點(diǎn)值的二進(jìn)制數(shù)位

16、。常用的量化位數(shù)為 8 位和 16 位。聲道數(shù)：又稱為聲音通道的個數(shù)，是指一次采樣同時記錄的聲音波形個數(shù)。隨著聲道數(shù)的增加，存儲容量也相應(yīng)增大。圖像信息：采樣頻率：采樣點(diǎn)之間的間隔大小，采樣頻率越高，獲取的樣本就細(xì)膩逼真，圖像的質(zhì)量越高。量化等級：是指圖像樣本量化后每個采樣點(diǎn)用多少位二進(jìn)制數(shù)表示，它反映了采樣的質(zhì)量。4、MPEG 的概念及 MPEG-1 中的主要技術(shù)。MPEG ISO/IEC 共同制定的。MPEG 系列標(biāo)準(zhǔn)作為運(yùn)動圖像壓縮編碼國際標(biāo)準(zhǔn)具有良好的兼容性較高的壓縮比（1，而且數(shù)據(jù)損失小。1 用于幀內(nèi)壓縮編碼的主要技術(shù)有（1）基于88 T（2）3）Z （4）（5）信道緩存。1 （1）

17、（2）運(yùn)動補(bǔ)償。5、圖像濾波技術(shù)的作用及傅里葉變換。（1）（2）（3）圖像濾波頻域操作：傅里葉變換然后過濾頻譜；濾波空間操作：通過濾波函數(shù)空間卷積;平滑或銳化;6、簡述濾波的基本原理。而加權(quán)平均的權(quán)系值由二維離散采樣歸并所得。7、立體聲原理及變調(diào)是如何實(shí)現(xiàn)的。立體聲原理：人耳能夠判別出聲音到左右耳相對時差、聲強(qiáng)(頻差),能判別聲音方向及由于空間使聲音來回反射造成的特殊效果。變調(diào)是如何實(shí)現(xiàn)的：啟動 CoolEdit，載入需要處理的聲音文件。在菜單欄上單擊Transform選擇Time/Pitch 中的Stretch 命令，在Stretch 對話框，選擇Pitch Shift，這是固定音頻時間長度

18、的要點(diǎn)。然后，通過Transpose 下拉列表框進(jìn)行調(diào)整，軟件已經(jīng)按音樂調(diào)子設(shè)好變調(diào)幅度了，可以半度半度地升調(diào)或降調(diào)，按下OK 確認(rèn)，開始喧染。完成后，可按播放鍵試聽變調(diào)后的效果。8、文語轉(zhuǎn)換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)。音素庫綜合譜，形狀反射，聲譜特征文本文本分析音標(biāo)韻律語音控制韻律控制（節(jié)奏、音調(diào)）語音語音成合輸出成器語法規(guī)則詞發(fā)音詞典韻律庫音長，加重，聲調(diào)，停文語轉(zhuǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)文語轉(zhuǎn)換的目的是將計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲的文本自動轉(zhuǎn)換為聲音輸出，其主要技術(shù)是文字轉(zhuǎn)-聲的驅(qū)動器兩部分組成。9、JPEG 基于 DCT 順序編碼模式的一般過程。第一步：顏色模式轉(zhuǎn)換及采樣；第二步：DCT 變換；第三步：量化；第四步：編碼

19、。10、小波變換的算法基本思想。小波變換編碼技術(shù)的基本原理是對整幅圖像進(jìn)行變換，采用小波變換的本質(zhì)是對一幅圖像進(jìn)行高通和低通濾波，對不同的頻帶上的圖像部分可采用不同的量化技術(shù)進(jìn)行量化。其主要依據(jù)是變換后的各級分辨率的圖像之間自相似的特點(diǎn)，采用逐級逼近技術(shù)來實(shí)現(xiàn)減少編碼的數(shù)據(jù)量。設(shè)ft),t是平方可積函數(shù)，且t的傅立葉變換滿足條件| () |2 d ,則稱WRa(a, b) f(t),(t1 f(t)(tb)dt,(a0)為f的連續(xù)小波變換，afa,bRa稱(t)為小波函數(shù)或小波母函數(shù)，稱a為尺度因子，b為平移因子,a,b(tb)。1aa1a11、MPEG-4 的體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)。MPEG-4 標(biāo)

20、準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)有 5 個部分組成，分別是：F（多媒體傳送整體框架3廣播技術(shù)和磁盤技術(shù)。第三部分：音頻編碼。12、圖形填充算法、圖形光照模型和光線跟蹤法。光照模型：模擬物體表面的光照物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型。有序邊表算法求出每一掃描線與多邊形各邊交點(diǎn),把各交點(diǎn)坐標(biāo)）存貯在表中；kx 值遞增順序?qū)υ摫磉M(jìn)行排序。如交點(diǎn)和2212 12 x 2 （1y1）將位于（22）的前面；1按（x1,y1）和(x2,y2)形式成對提取巳排序表的交點(diǎn)；將每一對交點(diǎn)之間的象素置成填充的光強(qiáng)或顏色。取多邊形的一條邊；求出每一掃描線與該邊交點(diǎn)坐標(biāo)（yk；將（xk,y ）右邊的全部象素取補(bǔ)；k1，否則結(jié)束。堆棧種子填充算法種子象素壓入堆棧；當(dāng)堆棧非空時做棧頂象素出棧；將出棧象素置填充色；4 填充顏