多媒体技术基础及应用课后答案（新）

2022-03-28 17:37:27

第一章 习题及解答

一、选择题

1. 下列选项不属于感觉媒体的是： D 。 A. 音乐 B. 香味 c. 鸟鸣 D. 乐谱 2. 下列选项属于表示媒体的是： D

A. 照片 B.显示器 c.纸张 D.条形码 3. 下列选项属于显示媒体的是： B

A.图片 B.扬声器 c.声音 D.语言编码 4. 下列选项属于传输媒体的是： A

A.磁带 B.照片 c.扬声器 D.打印机 5. 下列选项属于传输媒体的是： c

A. 光盘 B. 照片 c. 光缆 D. 键盘

6. 能直接作用于人们的感觉器官，从而能使人产生直接感觉的媒体是： A A. 感觉媒体 B.表示媒体 c. 显示媒体 D. 传输媒体 7. 为了传送感觉媒体而人为研究出来的媒体称为： B

A. 感觉媒体 B.表示媒体 c. 显示媒体 D. 传输媒体 8. 语言编码，电报码，条形码和乐谱等属于： B

A. 感觉媒体 B.表示媒体 c. 显示媒体 D. 传输媒体 9. 下列不属于多媒体的基本特性的是： D

A. 多样性 B. 交互性 c. 集成性 D. 主动性 10. 下列不属于多媒体技术的研究内容的是： D

A. 图像处理 B.质量服务 c. 用户界面 D. 软件工程 11. 对人类视觉系统反应最敏感的是： A

A. 亮度 B. 红色 c. 绿色 D. 蓝色 12. 色彩的三要素不包括： c

A. 亮度 B. 色相 c.色性 D. 纯度 13. 下面 c 代表色彩的冷暖倾向。

A. 亮度 B. 色相 c.色性 D.色调 14. 在可见光谱中，亮度最高的颜色是： D A.白色 B.黑色 c.紫色 D.黄色 15. 在可见光谱中，亮度最低的颜色是： c A.白色 B.黑色 c.紫色 D.黄色

16. 物体颜色的 D 取决于该物体表面选择性反射光辐射能力。 A. 亮度 B. 色相 c. 色性 D.饱和度 17. 下列颜色，是互补色的一对是： B

A. 红色与紫色 B. 绿色与红色 c. 绿色与黄色 D. 蓝色与

绿色

18. 下列颜色模型，属于相加色的是： A

A. RGB颜色模型 B. cMYK颜色模型 c. Lab颜色模型

D.HSB颜色模型

19. 下列颜色模型，属于相减色的是： B

A. RGB颜色模型 B. cMYK颜色模型 c. Lab颜色模型

D.HSB颜色模型

20. cMYK颜色模型中的“K”代表： c

A. 紫色 B. 蓝色 c. 黑色 D. 青色 21. 一个色系能够显示或打印的颜色范围称为： D

A. 颜色深度 B. 显示深度 c. 颜色区域 D. 色域 22.下列颜色模型中，具有最宽色域的是： c

A. RGB B. cMYK c. Lab D. HSB 23.下列颜色模型中，具有最窄色域的是： B A. RGB B. cMYK c. Lab D. HSB 24.下列颜色模型中，属于视频图像的颜色模型是： A

A. YUV B. cMYK c. Lab D. HSB 25.YUV颜色模型应用于 A 制彩色电视。

A. PAL B. nTSc c. SEcAM D. PAL和nTSc 26.YIQ颜色模型应用于___B__制彩色电视。

A.PAL B.nTSc c.SEcAM D.PAL和nTSc 27.下列颜色模型中，不属于视频图像的颜色模型是：___c__. A.YUV B.YIQ c. Lab D. Ycbcr 28.下列光盘中，可以进行写入操作的是：__B____. A.cD-R B.cD-RW c.cD-RoM D.VcD 29.数码相机的核心部件是：__A_____.

A.感光器 B.译码器 c.存储器 D.数据接口

30.用相机拍摄焰火时，光圈和快门应按如下方式调节：__B___.

A.光圈大和快门小 B.光圈大和快门大 c.光圈小和快门小 D.光圈小和快门

大

31.用相机拍摄冰雪时，光圈和快门应按如下方式调节：__c______.

A.光圈大和快门小 B.光圈大和快门大 c.光圈小和快门小 D.光圈小和快门

大

32.根据三分法构图原则，画面中的主体就放在：____B____.

A.画面中央 B.交叉点上 c.网络中心 D.画面的四周 33.根据三分法构图原则，画面中的主体就放在：____A_____. A.线性ccD B.二维平面传感器 c.3ccD D.cMoS 34.DLP数码投影仪所使用的核心芯片是：____B____.

A.cMoS B,DMD c.活性液晶体 D.非活性液晶体 35.采用“硅液晶”投影技术的数码投影仪是：___D_____.

A.液晶板投影仪 B.液晶光阀投影仪 c.DLP数码投影仪 D.LcoS投影仪

二、填空题

1. 多媒体一般分为下列五大类：感觉媒体、表示媒体、 显示媒体、存储媒体、传输媒体。

2. 多媒体信息交互时指用户与计算机之间进行数据交换，媒体交换和控制权交换的一种特性。

3. 多媒体的技术应用领域可以归为多媒体制作， 多媒体数据库和多媒体通信。 4. 音频处理主要是编辑声音，存储声音以及不同格式的声音文件之间的转换。

5. 计算机音频处理技术主要包括声音的采集，数字化，压缩/解压缩以及声音的播放。

6. 图形是对图像进行抽象的结果，抽象的过程称为矢量化。 7. 图像是像素组成，每个像素都被分配特定位置和颜色值。

8. 多媒体项目创作一般分为：选题，创意设计，素材制作程序设计和测试等阶段。 9. 色相是指色彩的相貌，反映颜色种类，是彩色光的基本特性。 10.饱和度是指色彩的鲜浊程度，它取决于一种颜色的波长单一程度。

11.在色轮中，凡在60度范围之内的颜色都属邻近色的范围。 12.颜色模型是用来精确标定和生成各种颜色的一套规则和定义。 13．多媒体领域的美学是通过绘画 、色彩 和版面展现自然美感的学科。 14.分割构图是将画面进行不同比例的水平或垂直的分割，这是影视换面画面构图最常用的方法之一

15.轴线构图以画面中心的轴线形成等分的构图形式，使画面达到均衡和对称的美感。

16.在平面设计中，一个完整、独立的形象被称为单形，单形若同时出现两次以上，这就是重复构图。

17.根据色彩的冷暖感，在色环中，可以简单地将所有颜色分为冷色 和暖色 两大类。

18.色彩的对比主要包括色调的对比、亮度的对比、 饱和度的对比 及并存的对比等。

3.提高产品的价值。在用户眼里，即使是同样的产品，具有精美包装的要比包装简陋○

的具有更高的价值。所以多媒体应用系统可以通过色彩的运用、画面布局和绘画渲染来提高产品的价值。

4.提高产品的亲和力。美的东西总是让人感觉到亲切和喜欢。 ○

11.颜色搭配的主要原则是什么？ 答：

（1） 用尽量少的颜色来突出重点。

（2）要有一种主色调，装饰色也要尽量不超过3种。 （3）主色调尽量采用相近色进行搭配。

（4）占用图像画面面积较小的内容，如前景文字，可以用亮度较高的白色、黄色等颜色；占用图像面积的面积较大的内容，如背景，尽量使用亮度低的蓝色、黑色。 12.触摸屏的基本工作原理是什么？

答：触摸屏的基本工作原理是，用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触控屏时，所触摸的位置（以坐标形式）由触摸屏控制显示器检测，并通过接口送到cPU，从而确定输入的位置。

13.什么是触摸屏的漂移问题？

答：传统的鼠标是一种相对定位系统，之和前一次鼠标的相对位置有关。而触摸屏则是一种绝对坐标系统，要选哪里就直接点那，与相对定位系统有着本质的区别。绝对坐标系统的特点是每一次定位坐标与上一次坐标定位没有关系，每次触摸的数据通过校准转换成屏幕的坐标，不管在什么情况下，触摸屏这套坐标在同一点的数据是稳定的。不过由于技术原因并不能保证同一点多次触摸都能采到同一数据，即不能保证绝对坐标定位，有时会出现“点不准”现象，该现象称为触摸屏的漂移问题。

14. 电阻技术触摸屏的工作原理是什么？

答：当手机触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置连接，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，传送到触摸屏控制器，控制器侦测到这一接触点并计算出其坐标位置（X，Y），然后进行相应的鼠标操作。

15.简述数码相机与传统相机的区别。

答：（1）. 制作工艺不同：传统相机使用银盐感光材料即胶卷作为载体，拍摄后的胶卷要经过冲洗才能得到照片，拍摄后无法知道照片拍摄效果的好坏，而且不能对拍摄不好的照片进行删除。数码相机不使用胶卷，而是使用电荷耦合器ccD元件感光，然后将光信号转变为电信号，再经模/数转换后记录于存储卡上，存储卡可反复使用。。 （2）. 拍摄效果不同：传统相机的卤化银胶片可以捕捉连续的色调和色彩，而数码相机的ccD元件在较暗或较亮的光线下会丢失部分细节，更重要的是，数码相机ccD元件所采集图像的像素远远小于传统相机所拍摄图像的像素。

（3）. 拍摄速度不同：在按下快门之前，数码相机要进行调整光圈、改变快门速度、检查自动聚焦、打开闪光灯等操作，当拍完照片后，数码相机要对拍摄的照片进行图像压缩处理并存储起来，这些都需要等待几秒，故数码相机的拍摄速度，特别是连拍速度还无法达到专业摄影的要求

（4）. 存储介质不同：数码相机的图像以数字方式存储在磁介质上，而传统相机的影像是以化学方法记录在卤化银胶片上。

（5）. 输入输出方式不同：数码相机的影像可直接输入计算机，处理后打印输出或直接制作网页，方便快捷。传统相机的影像必须在暗房里冲洗，要想进行处理必须通过扫描仪扫描进计算机，而扫描后得到的图像的质量必然会受到扫描仪精度的影响。

16.简述数码摄像机的特点。

答：（1）数码摄像机的图像分辨率较高，一般为500线以上。

（2）数码摄像机的色彩及亮度频率带宽比普通摄像机高6倍，图像色彩较为纯正，可以达到专业级标准。

（3）数码摄像机磁带上的数据理论上课无限次翻录，影像无损失。

（4）数码摄像机的IEEE1394数码输出端子，可方便的将视频图像传输到计算机。 （5）数码摄像机普遍采用了微处理机作为中心处理元件，实现控制、调整、运算的功能，并且采用了多种专用的大规模集成电路，使的摄像机的处理能力，自动化功能获的极大增强。

（6）数码摄像机具有菜单和按键，可以进行简单的视频图像处理，也可以将视频图像输入到计算机，利用计算机进行数字视频处理。

第2章 习题答案

一．选择题

1 A _是组成一幅体香的像素密度的度量方法。

A、图像分辨率 B、图像深度 c、显示深度 D、图像数据的容量 2.决定图像分辨率的主要因素是： A 。

A、采样 B、量化 c、图像深度 D、图像数据的容量 3.____B______是指位图中记录每个像素点所占的位数，它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级数。

A、图像分辨率 B、图像深度 c、显示深度 D、图像数据的容量 4.图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定

其基色的强度，这样产生的颜色成为： A 。

A、真彩色 B、伪彩色 c、直接色 D、RGB颜色空间

5.图像中的每个像素值实际上是一个索引值或代码，根据该地址可查找出包含实际R、G、B的强度值，这种用查找映射的方法产生的颜色称为： B 。 A、真彩色 B、伪彩色 c、直接色 D、RGB颜色空间

6.通过每个像素点的R、G、B分量分别作为单独的索引值进行变换，经相应的颜色变换表找出各自的基色强度的是： c 。

A、真彩色 B、伪彩色 c、直接色 D、RGB颜色空间

7 c 表示显示缓存中记录屏幕上一个点的位数（bit），也即显示器可以显示的颜色数。

A、图像分辨率 B、图像深度 c、显示深度 D、图像数据的容量 8.屏幕上的颜色能较真实地反映图像文件的颜色效果的是： B 。 A、显示深度大于图像深度 B、显示深度等于图像深度 c、显示深度小于图像深度 D、与显示深度无关

9.在静态图像中有一块表面颜色均匀的区域，此时存在的是： A 。 A、空间冗余 B、结构冗余 c、知识冗余 D、视觉冗余 10.数据所携带的信息量少于数据本身而反映出来的数据冗余： D 。 A、空间冗余 B、结构冗余 c、知识冗余 D、视觉冗余

11.方格状的地板、草席图案等图像表面纹理存在着非常强的纹理结构，称之为： B 。

A、空间冗余 B、结构冗余 c、知识冗余 D、视觉冗余

12.人脸的图像有固定的结构可由先验知识和背景知识得到，此类冗余为：

B 。

A、空间冗余 B、结构冗余 c、知识冗余 D、视觉冗余 13.霍夫曼编码方法属于下面哪一种编码方法： A 。

A熵编码 B预测编码 c、变换编码 D、矢量编码、 14.算术编码方法属于下面哪一种编码方法： A 。

A熵编码 B预测编码 c、变换编码 D、矢量编码 15.JPEG编码方法使用哦刚下面哪一种变换： c 。

A、小波变换 B、正弦变换 c、余弦变换 D、哈尔变换 16.下面编码方法属于无损压缩方法的是： c 。

A、量化 B、变换编码 c、统计编码 D、模型编码 17.下面编码方法属于有损压缩方法的是： B 。

A、算术编码 B、变换编码 c、霍夫曼编码 D、行程编码

18.一个二元序列“00001100111110001110000011”的行程比编码序列是： B 。

A、4021205130315021 B、42253352 c、25335224 D、3400579

19.如果采用相等的量化间隔处理采样得到的信号值，那么这种量化成为： A 。

A、均匀量化 B、非均匀量化 c、标亮量化 D、矢量量化 20.下列图像格式中，属于有损压缩的是： B 。

A、PcX B、GIF c、JPG D、TIFF 21.下列编码方法中，可逆编码的是： A 。

A．霍夫曼编码 B、离散余弦 c、有损预测 D、向量量化 22.下列编码方法中，不可逆编码的是： c 。

A．霍夫曼编码 B、离散余弦 c、有损预测 D、向量量化 23.对 B 压缩广泛采用了MPEG算法标准。

A、静止图像 B、动态图像 c、声音 D、文本 24.衡量输入输出设备图像处理效果好坏的重要指标是： A 。 A、分辨率 B、象素含量 c、打印尺寸 D、输入精度 25.在8位/通道的RGB图像中，每个像素占用 c 位存储单元。 A、8 B、16 c、24 D、32 26.cMKY图像在Photoshop中默认有 D 个颜色通道。 A、1 B、2 c、3 D、4 27.RGB图像在Photoshop中默认有 c 个颜色通道。 A、1 B、2 c、3 D、4

二、填空题

1．数字图像可以定义为一个二维函数（fx, y）其中x和y是 空间坐标 ，在（x，y）坐标处的幅度值f 称为图像在该点坐标的 强度或灰度值 2.数字图像是由有限的元素（像素）组成的 二维网格整列，其中每一个元素有一个特定的位置和数值。

3.数字图像的基本参数包括 分辨率 、图像深度与颜色类型 、 显示深度 、图像数据的容量 。

4. 同样大小的一幅原图，如果数字化时图像分辨率 高 ，则组成该图的像

素点数目越多，看起来就越逼真。

5. 图像深度 是指位图中记录每个像素点所占的位数，它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级数。

6.图像深度与颜色的映射关系主要有 真彩色 、伪彩色 和 直接色 三种。 7.图像的分辨率越 高 、图像深度越 大 ，则数字化后的图像效果越逼真、图像数据量也越大。

8.如果要确定一幅图像的参数，不仅要考虑图像的 输出效果 ，而且要考虑图像 容量 。

9.数据是用来记录和传送 信息 的，或者说数据是 信息的载体 。 10.图像数据中存在的数据冗余主要有以下几种类型： 空间冗余 、信息熵冗余（编码冗余） 、结构冗余 、知识冗余 、视觉冗余 。

11.对于任何一种无损数据压缩，最终的数据量一定 大于 信息熵，数据量越接近于熵值，说明其压缩效果越 好 。

12. 信息量 是指从n个相等可能事件中选出一个事件所需的信息度量或含量。

13.多媒体数据压缩编码方法可分为两大类：一类是 无损压缩法 ，另一类是 有损压缩法 。

14.霍夫曼编码的基本思想是按照字符出现的概率的大小， 概率大的字符分配短码 ，概率小的字符分配长码 ，来构造最短的平均码长。

15．算数编码的基本原理是将要编码的消息表示成 0和1 之间的一个间隔，取间隔中的一个书来表示消息，消息越 长 ，编码表示它的间隔就越 小 ，表示这间隔所需的二进制位就越多。

16.行程编码可以分为 定长行程编码 和 变长行程编码 两种方式。 17.预测编码可分为 无损预测编码 和 有损预测编码 两类。

18.标量量化可归纳成两类：一类称为 均匀量化 ，另一类称为 非均与量化 。

19.变换编码是制先对信号进行某种函数变换，从一种 域（空间） 变换到另一种 域（空间） ，再对变换后的信号进行编码处理。

三、简答题

1.霍夫曼编码的原理及特点是什么？

答：霍夫曼编码的基本思想是按照字符出现概率的大小，概率大的字符分配短码，概率小的字符则分配长码，来构造最短的平均码长。 霍夫曼编码的特点如下：

（1） 形成的编码不是唯一的，但它们的平均码长是相同的，不存在本质上的区别。

（2） 对不同信源的编码效率不同。 当信源概率为2的负幂，如2 当信源概率相等时，效率最低。

（3）编码后，形成一个霍夫曼编码表，解码时必须参照该表，该表在存储和传输时都会占有一定的空间和信道。 2.算术编码的特点是什么? 答：算术编码的特点如下：

（1） 算术编码有基于概率统计的固定模式，也有相对灵活的自适应模式。所

谓自适应模式的工作方式是：为各个符号设定相同的概率初始值，然后

根据出现的福哈偶做相应的改变。自适应模式适用于不进行概率统计的场合。

（2） 当信源符号的出现概率接近时，算术编码的效率高于霍夫曼编码。 （3） 算术编码的实现过程比霍夫曼编码复杂，但在图像测试中表明，算术编

码效率比霍夫曼编码高5％左右。

3.LZW压缩算法的基本原理是什么？

答：基本原理就是首先建立一个字典（字符串表），把每一个第一次出现的字符串放入字典中，并用一个数字来表示，该数字与此字符串在字典中的位置有关。如果这个字符串再次出现时，即可用表示它的数字代替该字符串，并将这个数字写入编码结果中。

4.预测编码的基本思想是什么？

答：预测编码的基本思想是通过仅对每个像素的真实值与预测值的差值进行编码来消除像素间的冗余。

5.JPEG标准的基本系统中压缩过程有几步？简述其工作原理。

答：5布；1、首先将原始图像分割成不重叠的8×8像素块 2、做8×8的二维DcT变 换 3、对DcT系数进行量化 4、用Z形扫描将系数矩阵变成一维数列，各项按频率由低到高顺序排列 5、对排好的系数进行熵编码。 6.JPEG2000与JPEG相比有什么特点？其压缩原理是什么？

答：特点（1）能实现无损压缩（2）误码鲁棒性好（3）能实现渐进传输（先传输图像轮廓，然后再逐步传输数据，不断提高图像质量）（4）具有感兴趣区特性（5）增加了视觉权重和掩模,不损害视觉效果。 原理：以小波变换为主的分析编码。

四、计算题

1.对于高质量的音频（如cD音质），采样频率为44.1kHz，量化为16bit双声道立体声，则1分钟这样的声音数据的存储量为多少？ 解：

44.1kHz×2Byte（16bit采样精度）×2（双声道）×60（秒）≈10.34MB

2.设信源A的信源空间符号及其概率P（A）如下表T2-1所示。用霍夫曼编码方法，对信源A进行编码。

表T2-1 信源A的符号及其概率 A A1 A2 0.19 A3 0.18 A4 0.17 A5 0.15 A6 0.10 A7 0.005 A8 0.005 P（A） 0.20 已知信源X的符号及其概率如表T2-2所示，若x1=1，x2=0，试对1011进行算术编码。

表T2-2 信源X的信号及其概率 X P（A） 解：

x1 0.25 x2 0.75

3. 笛子和小提琴演奏相同的乐曲时，我们能够正确地分辨出不同的乐器是因为它们的（音色）不同。

4. 按照人们听觉的频率范围，声音可分为（次声波），（超声波）和（音频）三类，其中（次声波）指频率低于20Hz的信号，（超声波）指频率高于20KHz的信号，而（音频）指频率范围在20Hz～20KHz的声音信号。 5. 声音数字化分为两个步骤：（采样）和（量化）。

6..采样就是将声音信号在时间上进行离散化处理，即每隔相等的一段时间在声音信号波形曲线上采集一个信号样本（声音的幅度）。

7.量化就是把采样得到的声音信号幅度转换成相应的数字值，将每一个值归入预先编排的最近的量化级上，并赋予相同的量化值。如果复读的划分是等时间隔的，就称为线性量化。

8. 量化精度是指每个声音样本需要用多少位二进制数来表示，反映了度量声音波形幅度的精确度。它的值越高，数字化后的声音信号就越可能接近原始信号，但所需要的存储空间也越大。

9.数字化声音的技术指标包括量化精度、采样频率和声道数等参数。

10.采样频率指单位时间内采样次数。它的值越高，在一定的时间间隔内采集的样本数越多，音质越好，数字化声音的数据量越大。

11. 数字化声音的数据量是由（采样频率），量化精度，（声道数）和声音持续时间所决定的。

12. 音频压缩技术按照语音的压缩编码方法可分为三类：（波形编码），参数编码和（混合编码），其中（波形编码）是基于语音波形的编码方法，（参数编码）是基于参数的编码方法，（混合编码）是在其他两种的基础上获得的编码方法。目前的音频

压缩方法中，只有（波形编码）能用于音乐信号的压缩

13. 声音压缩算法主要是利用（语音信号相关）和（人耳听觉特性）进行压缩的。 14. 语音信号中存在两种类型的相关性，即样点之间（短时）相关性和相邻基音周期之间存在的（长时）相关性。

15. 声卡的采样频率有11.025KHz ,22.05KHz和（44.1）KHz。 三

1.声音的数字化概念，它包括那几个步骤，并简述每个步骤的过程。

答：概念：声音数字化就是将模拟的连续声音波形在时间上和幅值上进行离散化处理。

分为两个步骤：采样和量化。

采样就是将声音信号在时间上进行离散化处理，即每隔相等的一段时间在声音信号波形曲线上采集一个信号样本（声音的幅度）。

量化就是把采样得到的声音信号幅度转换成相应的数字值。采样后的数值不一定能在计算机内部进行方便的表示，所以将每一个样本值归入预先编排的最近的量化级上，该过程称为量化。

如果幅度的划分是等间隔的，就称为线性量化，否则就称为非线性量化。

量化的过程如下：将采样后的信号按整个声波的幅值划分为若干个区段，把落入某区段的样值归为一类，并赋予相同的量化值。

采样就是将声音信号在时间上进行离散化处理，即每隔相等的一段时间在声音信号波形曲线上采集一个信号样本（声音的幅度）。

量化就是把采样得到的声音信号幅度转换成相应的数字值，将每一个值归入预先编排

的最近的量化级上，并赋予相同的量化值。如果复读的划分是等时间隔的，就称为线性量化。

量化精度是指每个声音样本需要用多少位二进制数来表示，反映了度量声音波形幅度的精确度。它的值越高，数字化后的声音信号就越可能接近原始信号，但所需要的存储空间也越大。

数字化声音的技术指标包括量化精度、采样频率和声道数等参数。

采样频率指单位时间内采样次数。它的值越高，在一定的时间间隔内采集的样本数越多，音质越好，数字化声音的数据量越大。 2.怎样进行采样频率的选择？

答：数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始声音的，实现这个步骤使用的设备是模/数转换器（A/D）它以每秒上万次的速率对声波进行采样，每一次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态，称之为样本。将一串的样本连接起来，就可以描述一段声波了，把每一秒钟所采样的数目称为采样频率或采率，单位为HZ（赫兹）。采样频率越高所能描述的声波频率就越高。 根据奈魁斯特（nYQUIST）采样定理，用两倍于一个正弦波的频繁率进行采样就能完全真实地还原该波形，因此一个数码录音波的休样频率直接关系到它的最高还原频率指标例如，用44.1KHZ的采样频率进行采样，则可还原最高为22.05KHZ的频率-----这个值略高于人耳的听觉极限。

3.音频压缩技术按照语音的压缩编码方法的分类，简述每种方法的思想及特点。 答：（1）波形编码

编码前根据采样定理对模拟语音信号进行采样，然后进行幅度量化与二进制编码。

波形编码比较简单，具有适应能力强、话音质量好、抗噪、抗误码的能力

强等特点，但所需的编码速率高。

（2）参数编码

根据声音的形成模型，把声音变换成参数的编码方式，直接针对音频PcM

码流的采样值进行处理，通过静音检测、非线性量化、分差等手段对码进行压缩，根据声音的波形，取中间值，删除反差较大的值来实现对声音的压缩。

由于参数编码是保护语音模型，重建清晰可识别的语音，而不注重波形的

拟合，所以这类编码技术实现的是合成语音质量下的低速或极低速的编码。

（3）混合编码

在波形编码和参数编码的基础上，以相对较低的比特率获得较高的语音质

量，所以其数据率和音质介于波形编码和参数编码二者之间。

混合编码因为克服了波形编码和参数编码的弱点、结合了它们的有点，所

以在4—16kbps速率上能够得到高质量的合成语音。在本质上具有波形编码的优点，有一定抗噪和抗误码的性能，但时延较大。

4.声音压缩算法主要是利用语音信号的相关性和人耳的听觉特性进行压缩的。 1） 利用语音信号的相关性

语音信号的相关性是相邻采样点之差很小，其包含的信息量远小于采样值本身，差值编码比采样值编码所需的比特率下降。语音信号中有两种类型的相关性：样点之间的短时相关性和相邻基音周期之间存在的长时相关性，减弱这些相关性再编码即可实现语音压缩编码

2） 利用了人耳的听觉特性

利用人耳的掩蔽效应也可以进行语音压缩编码，降低比特率。

第四章 视频处理技术

一、选择题

1、在视频通信应用中，用户对视频质量的要求和对网络带宽占用的要求之间的关系是：A

A、矛盾的B、一致的c、反向的D、互补的 2在视频应用通信中，解决用户对视频质量要求和占用网络带宽要求之间矛盾的是：B

A、 提高视频质量 B、视频编解码技术

c、 降低视频质量 D、增加带宽 3、图像和视频之所以能进行压缩，在于图像和视频中存在大量的：A A、冗余

B、相似性

c、平滑区

D、边缘区

支持较低的空间分辨率和较低的帧频。

23、MPEG—4提出了基于内容的存取概念，使用户可与场景进行交互。

24、MPEG—7标准的正式名称是“多媒体内容描述接口。”

三.简答题

1、在视频通信应用中，视频质量和网络宽带占用是矛盾的，评判一种视频编解码技术的优劣的方法是什么？ 解答:

评判一种视频编解码技术的优劣，是比较在相同的带宽条件下，哪种技术编码后视频质量更好;在相同的视频质量条件下，那种技术编码后占用的网络带宽更少。

2、在视频图像编码时可以运用运动补偿技术进行预测编码，简述其编码过程。 解答： 编码过程如下：

(1) 在缓存中重构一个经过编解码处理的前一帧的图像，该图像称为运动估计的“参考帧”，编码端和解码端采用同样的参考帧。 (2) 计算当前帧中的每一个方块和缓存中的参考帧中宏块的最佳匹配块，即进行运动估计计算。用运动矢量表明两个宏块之间的位移。

(3) 通过参考帧的最佳匹配块进行运动补偿计算，得到当前帧的

最相似图像。

(4) 然后当前帧和运动补偿参考帧进行差值运算，得到运动补偿的帧差图像。

(5) 对帧差图像进行DcT变换和量化。

(6) 量化后的系数和运动矢量进行熵编码和传输。

(7) 量化后的系数同时被解码，得到的帧差图像和运动补偿参考帧进行加法运算，得到运动补偿参考帧。 3.简述H.261压缩标准的传输速率及其应用。 解答:

H.261的传输速率位p*64kbs，其中p为介于1~30之间的整数，当p为1或2时，及传输速率为64~128kbs是支持QcIF分辨率格式，用于频数率较低的可视电话。当p大于或等于6时，及传输速率大于384kbs，支持cIF分辨率格式，用于视频会议。H.261实现了在中等码率下视频信号的实时传输，为工业界的电视会议系统提供了视频压缩的标准算法,主要用于ISDn传输。 4.简述H.261标准采用的编码方式和要点。 解答：

编码方式：H.261 采用混合编码方式，基于离散余弦变换编码和差分脉冲编码调制（DPcM，带有运动预测）。

编码要点：采用运动补偿帧间的预测（帧间模式），以消除视屏图像的时间相关性；对帧间预测误差（在帧内模式为原始图像）8*8的方块作DcT变换以消除空间相关性；对运动矢量则进行

霍夫曼编码。

5.简述基于运动补偿的H.261标准的工作原理。 解答：

基于运动补偿的H.261标准的工作原理是：

运动估计时，目标帧中的每一个宏块从以前编码的图像帧中找到最佳的匹配宏块，这个过程称为运动预测。当前宏块与它匹配的宏块之间的差值，称为预测误差。这个预测误差在进行随后的DcT变换及熵编码等过程。 6.简述H.261标准的编码过程。 解答：

H.261标准的编码过程为： 1 电信号输入； 2 视频处理；

3 信源编码：分为帧内编码和帧间编码； 4 视屏多路编码器； 5 缓存及速率控制； 6传输编码器。

7. 简述MPEG-1视频图像编码过程。 解答：

MPEG-1视频图像编码过程为：

（1）对输入的数字视频图像进行预处理，即将RGB颜色模式转换为Ycbcr或cMYK颜色模式；

（2）根据图像的运动信息进行生新排序，选择I,P,B帧编码模式；

（3）产生宏块的运动补偿预测值，将当前宏块的实际数据减去预测值得到预测误差信号；

（4）将该宏块的预测误差分成8*8像素块，对像素块进行DcT变换，其中亮度与颜色的比例为4:2；

（5）对该宏块信息和DcT量化系数进行编码，对DcT变换的直流系数（Dc）进行DPcM编码； （6）重构I图像和P图像作为参考帧图像； （7）传输编码比特流。

8．MPEG标准为减少视频图像的时间冗余采用了哪些方法? 解答：

采用双向预测，所以MPEG的编解码器在没有I帧或P帧的情况下无法对B帧进行编码。这样就需要一些帧的缓冲，从而不可避免的造成一定程度的延迟，这也是采用MPEG标准压缩不适合在实时的网络中传输，特别是进行流式传输的主要原因。 首先，传输数字图像所需的带宽远窄于未压缩图像在MPEG压缩算法中，运动补偿预测技术用来减少帧间的时间 冗余度，只对预测误差画面(原始画面与运动补偿预测画面之间的 差别)加以编码。总的来说，由于采用依据于前编码帧的预测，与 图l中所示的帧内相关性相比较，待编码的运动补偿帧间误差图像 中像素之间的相关性就差了 mpeg图像编码包含3个成分：i帧，

p帧和b帧。mpeg编码过程中，一些图像压缩成i帧，一些压缩成p帧，另一些压缩成b帧。i帧压缩可以得到6；1的压缩比而不产生任何可觉察的模糊现象。i帧压缩的同时使用p帧压缩，可以达到更高的压缩比而无可觉察的模糊现象。b帧压缩可以达到200：1的压缩比，其文件尺寸一般为i帧压缩尺寸的15%，不到p帧压缩尺寸的一半。i帧压缩去掉图像的空间冗余度，p帧和b帧去掉时间冗余度，MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性：空间相关性和时间相关性。这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。如果我们能将这些冗余信息去除，只保留少量非相关信息进行传输，就可以大大节省传输频带。而接收机利用这些非相关信息，按照一定的解码算法，可以在保证一定的图像质量的前提下恢复原始图像。一个好的压缩编码方案就是能够最大限度地去除图像中的冗余信息。

采用时间补偿的帧间预测，以消除视频图像的时间相关性；对帧间预测误差按8*8的方块做DcT变换以消除空间相关性，对运动矢量则进行霍夫曼编码。

9. MPEG-2标准采用档次和级别划分对其应用有何意义？ 解答：

（1）在MPEG-2中用范畴以及层次两个定义来描述不同的编码参数集。每个范畴是前一个的合集，层次则规定了空间和时间分辨率的上限。在空间分辨率、时间分辨率、信噪比方面的可分级

性适合于不同的解码图像要求，并可以给出传输上不同等级的优先级。 （2）MPEG-2视频编码标准是一个分等级的系列，按编码图像的分辨率分成四个 “级(Levels)”；按所使用的编码工具的集合分成五个“类(Profiles)”。“级”与“类”的若干组合构成MPEG-2视频编码标准在某种特定应用下的子集：对某一输入格式的图像，采用特定集合的压缩编码工具，产生规定速率范围内的编码码流。 （3）当前模拟电视存在着PAL、nTSc和SEcAM三大制式并存的问题，因此，数字电视的输入格式标准试图将这三种制式统一起来，形成一种统一的数字演播室标准，这个标准就是ccIR601，现称ITU-RRec.BT601标准。MPEG-2中的四个输入图像格式“级”都是基于这个标准的。

10. MPEG-4标准中对视频数据进行大比率压缩采用哪些主要手段？ 解答：

（1）MPEG-4则是基于第二代压缩编码技术制定的国际标准，它以视听媒体对象为基本单元，采用基于内容的压缩编码，以实现数字视音频、图形合成应用及交互式多媒体的集成。（2）MPEG-4采用运动预测和运动补偿技术来去除图像信息中的时间冗余成分

（3）MPEG-4基于更高的编码效率，同时还能对同时发生的数据流进行编码。

多媒体数据压缩编码的发展趋势是基于内容的压缩，这实际上是信息处理的高级阶段，更加向人自身的信息处理方式靠近。 11.比较MPEG系列标准和H.26X系列标准的共同点和不同点。 解答：

共同点：都融合了各种性能优良的图像编码算法；

不同点：MPEG系列标准主要用于视频存储播放应用中，而H.26X系列标准主要用于视频通信应用中

第5章 习题答案

一、选择题

1.动画的播放速度至少要高于每秒c 幅画面才能得到连贯顺畅的画面。 A.20

B.22

c.24

D.25

2.下面动画只有一帧，不属于帧动画的是A A.矢量动画

B.二维动画

c.三维动画

D.变形动画

3.下列c 存储格式只是作为控制界面上的标准，不限定压缩算法，因此不同压缩算法生成的文件，必须使用相应的解压缩算法才能播放。

A.GIF文件格式 B.SWF文件格式 c.AVI文件格式 D.FLc文件格式 4.下列D 主要用于影视人物、场景变换、特技处理、描述某个缓慢变化的过程等场合。 A.一维动画

B.二维动画

c.三维动画

D.变形动画

5.动画的帧速度是指c

A.帧移动的速度 B.每帧停留的时间c.一秒钟播放的画面数量D.帧动画播放速度

6.下列格式中，符合视频标准且画面分辨率固定的是c

A.GIF文件格式 B.SWF文件格式 c.AVI文件格式 D.FLc文件格式 7.下列动画文件格式中不能添加声音的是B

A.GIF文件格式 B.MPG文件格式 c.SWF文件格式 D.FLc文件格式 8.当创建了一个新的Flash文档之后，就包含一个，还可以添加更多，以便在文档中组织插图、动画和其他元素。其数量只受计算机内存的限制，而且不会增加发布的SWF文件的文件大小并可以隐藏、锁定或重新排列的是B . A.图片

B.层

c.帧

D.时间轴

9.Flash不能导入采样比率为D HZ的8位以及16位的声音。 A.11K

B.22K

c.44K

D.88

10.下列软件不是动画设计软件的是D A.GIF Animator B.Flash c.3DS MAX D.GoldWave

二、填空题

1.动画是人类利用了人眼的“视觉暂留 ”效应。

2.动画如果按照创作方式分类，可以分为帧动画 和矢量动画 两大类；如果按动画的表现形式分类，可分为二维动画 、三维动画 和变形动画 三大类。

3.矢量动画是经过计算机计算 而生成的动画，其画面有一 帧，主要表现变换的图形、线条、文字、图案。

4.二维动画 又叫做“平面动画”，是帧动画的一种，它沿用传统动画的概念，

具有灵活的表现手段、强烈的表现力和良好的视觉效果。

5.三维动画 又叫做“空间动画”，可以是帧动画，也可以制作成矢量动画。主要表现三维物体和空间运动。

6.二维与三维动画的区别在于采用不同的方法获得到动画中的景物运动效果 。

7.画面的大小与图像质量 和数据量 有直接的关系，一般情况下，画面越大，图像质量越高，但数据量也越大 。

8.在不计压缩的情况下，数据量是指帧速度 与每幅图像的数据量 的乘积。 9.动画文件有许多不同的存储方式，不同的动画软件可以产生不同的文件格式，目前应用最广泛的动画文件格式有以下几种：GIF 、SWF 、AVI 、FLc 。 10.GIF动画文件是指GIF文件的“89a”格式。传统的该文件格式最多只能处理256 种色彩，不能用于存储真彩色 的图像文件，但能够储存成背景透明 的形式，所以广泛应用在网页设计中。

11.Flash中图形的绘制是通过点、线、圆等基本操作点来完成的。

12.Flash动画是以AMF 技术和access 技术为核心，将矢量图、位图、音频、和深层的脚本交互有机、灵活地结合在一起，从而制作出美观、新奇、交互性更强的动画效果。

13.Flash提供的物体变形 和透明技术使得创建动画效果更加容易，并为网页动画设计者的丰富想象提供了现实的手段。

14.在Flash中，可以创建两种动画，分别为补间动画 和逐帧动画 。 15.Flash可以创建两种类型的补间动画：补间动画 和形状补间 。

三、问答题

1.列举几种广泛应用的动画文件格式，并给出其特点和应用范围。 答：GIF文件格式：

特点：最多只能处理256种色彩，不能用于存储真彩色的图像文件，但能够存储成背景透明的形式。 应用范围：网页设计

SWF文件格式：

特点：播放时不会失真，且容量很小，非常适合描述由几何图形组成的动画，可以与HTML文件充分结合，并能添加音乐，形成二维电影。 应用范围：网页设计

AVI文件格式：分辨率固定，用不同压缩算法生成的AVI文件，必须使用相应的解压缩算法才能播放。 应用范围：作为视频文件

FLc文件格式：

特点：采用更高的数据压缩技术，不能存储声音信息，是一种“无声动画”格式。 应用范围：动画制作

2.试述ULEAD GIF Animator的主要特点。

答：（1）GIF Animator 5.0版本的工作区域完全支持真彩色，同时，一般常用的动画制作流程都在编辑，优化和预览选项卡之间，操作较简单。

（2）具有文字编辑器，选色器和选取等工具，并且可以随意调整对象的大小