多媒體技術(shù)試卷及答案

。姓一、選擇題（30分，每小題2分）名：1．多媒體的主要特征是：（B）A.動(dòng)態(tài)性、豐富性B.集成性、交互性C.標(biāo)準(zhǔn)化、娛樂(lè)化D.網(wǎng)絡(luò)化、多樣性2．聲音信號(hào)的數(shù)字化是指：（A）A.實(shí)際上就是采樣與量化B.數(shù)據(jù)編碼C.語(yǔ)音合成、音樂(lè)合成D.量化與編碼：3．PCM的非均勻量化是指：（A）其實(shí)就是對(duì)大的輸入信號(hào)采用大的量化間距，小的信號(hào)采用小的量化間距；用可變的采用頻率對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣；其實(shí)就是μ律壓擴(kuò)；D.其實(shí)就是A律壓擴(kuò)。4．下面哪一種壓縮算法為無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮算法？（D）A.PCMB.波形編碼C.子帶編碼D.霍夫曼編碼5．圖像分辨率是指：（C）A.像素的顏色深度B.圖像的顏色數(shù)C.圖像的像素密度D.圖像的掃描精度6．光譜色的定義是：（D）A.國(guó)際照明委員會(huì)定義的顏色B.人的眼睛可以看得見(jiàn)的顏色C.RGB三原色D.用波長(zhǎng)定義的顏色7．顏色的空間變換是指：（D）A.設(shè)備相關(guān)的顏色空間與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色空間之間的轉(zhuǎn)換；線B.根據(jù)RGB相加混色模型生成不同的顏色；訂C.是顏色色制之間的轉(zhuǎn)換；D.一般是指顏色空間之間的數(shù)學(xué)變換。裝8．電視隔行掃描的一幀圖像由下列哪兩部分組成？（B）A.行頻、場(chǎng)頻B.奇數(shù)場(chǎng)、偶數(shù)場(chǎng)C.前景、背景D.像素、掃描線9．聽(tīng)閾是指：（C）A.聲音強(qiáng)到使人耳感到疼痛時(shí)聲強(qiáng)級(jí)B.人耳感覺(jué)比較舒服時(shí)的聲強(qiáng)級(jí)C.人耳剛剛能夠感覺(jué)到的聲強(qiáng)級(jí)D.指人耳可以聽(tīng)到的最低頻率10．MPEG所定義的幀內(nèi)圖像（I圖像）是指：（A）A.不參照過(guò)去或?qū)?lái)的圖像B.插補(bǔ)的圖像C.運(yùn)動(dòng)發(fā)生位移的圖像D.JPEG圖像11．?dāng)?shù)字CD的紅皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)又稱為：（B）A.CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)B.激光唱盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)(CD-DA)C.CD-R標(biāo)準(zhǔn)D.CD-ROM/XA標(biāo)準(zhǔn)12．設(shè)采樣頻率為8kHz，樣本精度為8位，則其數(shù)據(jù)率（未壓縮）為：（D）A.44.1kbpsB.128kbpsC.16kbpsD.64kbps13．下列哪種編碼屬于變換編碼？（A）A.DCTB.PCMC.RLED.D/A14．圖像顯示分辨率是指：（A）A.屏幕上能夠顯示的像素?cái)?shù)目B.用像素表示的數(shù)字化圖像的實(shí)際大小C.用厘米表示的圖像的實(shí)際尺寸大小D.圖像所包含的顏色數(shù)15．MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)定義了下列哪兩種音頻數(shù)據(jù)壓縮格式？（A）A.MPEG-2BC與MPEG-2AACB.MPEG-2AAC與DolbyAC-3C.MP3與DolbyAC-3D.MPEG-2BC與DolbyAC-3。1。閱卷人得分二、簡(jiǎn)答題（35分，每小題 5分）1．簡(jiǎn)要說(shuō)明奈奎斯特采樣定律，并闡述其理論根據(jù)。答：奈奎斯特采樣定律——采樣頻率應(yīng)該大于等于音源信號(hào)最高頻率的兩倍。聲音的物理性質(zhì)說(shuō)明，聲音信號(hào)可以表示為隨時(shí)間變化的波形。在進(jìn)行信號(hào)處理的時(shí)候我們常常把這些波形表示為正弦波（或余弦波），如：A(t)=b*sin(t+w) ，A(t)表示振幅，t表示時(shí)間，w表示相位。在一個(gè)周期 T內(nèi)正弦波一般有一個(gè)波峰和一個(gè)波谷，其出現(xiàn)的時(shí)間間距為 T/2。也就是說(shuō)，我們要至少采到兩個(gè)接近波峰和波谷的連續(xù)樣本 A，只有這樣，我們才能用 A(t)類(lèi)似的公式還原出接近原始信號(hào)的波形。2．請(qǐng)說(shuō)明什么是非均勻采樣？什么是非均勻量化？各有什么優(yōu)點(diǎn)？答：非均勻采樣和非均勻量化是相對(duì)于均勻采樣、均勻量化而言的，所謂均勻采樣是指采樣的時(shí)間間隔t是相等的，均勻量化是指量化階距是相等的（如我們?cè)诳荚囉?jì)分統(tǒng)計(jì)的時(shí)候一般統(tǒng)計(jì)10、20、30?分?jǐn)?shù)段的成績(jī)，分?jǐn)?shù)段大小是一樣的）。因此可以看出，非均勻采樣的t、非均勻量化的量化階距均是可變。采用非均勻采樣，可以適應(yīng)音源信號(hào)頻率的變化，采用分均勻量化可以適應(yīng)信號(hào)大小的非均勻分布特性（如我們?cè)诮y(tǒng)計(jì)考試成績(jī)的時(shí)候一般進(jìn)行如下的簡(jiǎn)化統(tǒng)計(jì):不及格、60~74分、75~84、85以上的人數(shù)，因?yàn)榇蟛糠秩说某煽?jī)均落在60~74、75~84分之間，所以這兩擋的間距比較?。?。3．請(qǐng)說(shuō)明在JEPG壓縮算法中為什么對(duì)DCT變換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行Z字形編排？答：在JPEG的壓縮算法中，前向DCT變換后，非零數(shù)據(jù)主要集中在88宏塊的左上角。這樣，如果用RLE對(duì)所謂的交流分量進(jìn)行壓縮，則一個(gè)良好的做法就是進(jìn)行Z字形掃描以提高零數(shù)據(jù)序列的長(zhǎng)度。宏塊Z字形掃描的前部分主要在左上角徘徊，雖然零數(shù)據(jù)序列的長(zhǎng)度有限，但是大部分后面的掃描結(jié)果均為零數(shù)據(jù)。4．什么是MPEG的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)？該技術(shù)包含哪些內(nèi)容？答：MPEG的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)用于預(yù)測(cè)并計(jì)算B,P圖像與I（或P）圖像的差值。它包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償兩個(gè)方面的內(nèi)容。運(yùn)動(dòng)估計(jì)是計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量，如I圖像中的某一物體在P圖像中的位置，用一個(gè)矢量表示這個(gè)運(yùn)動(dòng)的位移情況（牽涉到復(fù)雜的搜索過(guò)程與搜索算法），有了這一估計(jì)可以比較精確地預(yù)測(cè)出P的值——預(yù)測(cè)值。當(dāng)然，我們還可以精確地計(jì)算出I和P的實(shí)際差值，對(duì)這個(gè)差值進(jìn)行編碼即得P的編碼。在圖像還原的時(shí)候要用差值對(duì)P圖像進(jìn)行修正（補(bǔ)償）。這就是所謂的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)。5．請(qǐng)比較DPCM與APCM。答：APCM是一種根據(jù)輸入信號(hào)的幅度大小來(lái)改變量化階距大小的編碼技術(shù)，分為前向自適應(yīng)和后向自適應(yīng)編碼兩種類(lèi)型。而DPCM是根據(jù)樣本與樣本之間存在的信息冗余來(lái)進(jìn)行編碼的一種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，它先對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算預(yù)測(cè)值與真值之間的差，對(duì)差值進(jìn)行編碼。兩者各考慮了問(wèn)題的一個(gè)方面，如提高量化的自適應(yīng)性、減少信息冗余，未能全面考慮既提高自適應(yīng)性又減少信息的冗余。將二者的結(jié)合形成了ADPCM壓縮技術(shù)。6．簡(jiǎn)要概述位圖（ Bitmap）與矢量圖（VectorGraph）的區(qū)別？。2。答：位圖又叫位映射圖，記錄的是像素的位置及其顏色值。矢量圖紀(jì)錄的是構(gòu)成一幅圖像的矢量及其顏色特征（顏色值可以用某一個(gè)與空間相關(guān)的函數(shù)來(lái)表示）。它們之間的主要區(qū)別是紀(jì)錄的方式不同，前者以單個(gè)像素的描述為主，而后者是以一批像素構(gòu)成的圖形為主。7．什么是真彩色？它與偽彩色有什么不同？答：真彩色是指在圖像格式中，每個(gè)像素的顏色值直接用 R,G,B 的值來(lái)表示；而偽彩色一般是指用顏色查找表（簡(jiǎn)稱CLUT）的索引值來(lái)表示。如在MSWindows16色位圖格式中，圖像像素的編碼值用色板的索引號(hào)0~F表示，在256、216、?色圖像格式中直接用RGB的真實(shí)值進(jìn)行編碼。16色位圖格式所記錄的圖像顏色是偽彩色， 256、216、?色圖像格式所記錄的是真彩色。閱卷人得分三、綜合題（35分）四、1．請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的感知特性在 MPEG音頻編碼中的作用。（13分）答：（1）根據(jù)人的聽(tīng)力范圍，可以過(guò)濾掉頻率為 2k~20k以外的聲音信息。（2）根據(jù)“聽(tīng)閾—頻率曲線”可以將聽(tīng)閾、痛閾之外的信號(hào)信息過(guò)濾掉。（3）根據(jù)頻域掩蔽特性（①不同純音的掩蔽效果不同，在 250，1k和4k附近的純音對(duì)其他純音的掩蔽效果強(qiáng)。②低頻純音可以有效地掩蔽高頻純音，而高頻純音對(duì)低頻純音的掩蔽效果不明顯），進(jìn)行臨界頻帶分割，以較優(yōu)地進(jìn)行子帶編碼。（4）根據(jù)時(shí)域掩蔽特性，可以將強(qiáng)掩蔽音的超前掩蔽（一般約為 5~20ms）和滯后掩蔽（一般約為50~200ms）所掩蓋的聲源信息過(guò)濾掉。如在立體聲多路同步錄音的情況下，可以考慮采用時(shí)域掩蔽效應(yīng)。（5）除上述的幾個(gè)運(yùn)用外，MPEG主要采用了一個(gè)稱之為“心理聲學(xué)模型”將各種感知特性集成起來(lái)，處理冗余的聲音信息。2．請(qǐng)畫(huà)出JPEG編、解碼器的算法框圖，寫(xiě)出 JEPG算法的主要步驟。（12分）答：（1）JPEG的編、解碼器算法框圖如下：。3。JPEG編碼算法的原理：將源圖像分割成一系列的 88子塊（子塊之間不相交），對(duì)每一個(gè)子塊的每一個(gè)顏色分量實(shí)施 FDCT變換，用每一個(gè)顏色分量的量化表對(duì) FDCT的結(jié)果進(jìn)行量化并取整，取每一個(gè)子塊的左上角元素組成一個(gè)序列，稱之為直流分量序列，用 DPCM進(jìn)行編碼，取每一個(gè)子塊的所有非左上角元素，稱之為交流分量，進(jìn)行 Z字形掃描，對(duì)掃描后的序列進(jìn)行RLE壓縮，對(duì)DPCM和RLE的結(jié)果分別進(jìn)行熵編碼，以JF