多媒体技术基础与应用模拟试卷和答案

一、单项选择题1．多媒体技术未来发展的方向是( )。

（1）高分辨率，提高显示质量。

（2）高速度化，缩短处理时间。

（3）简单化，便于操作。

（4）智能化，提高信息识别能力。

A（1）（2）（3） B（1）（2）（4） C（1）（3）（4） D 全部2．数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是( )。

A 数字编码器B 数字解码器C 模拟到数字的转换器(A/D转换器)D 数字到模拟的转换器(A/D转换器)3. 30分钟双声道、16位采样位数、22.05kHz采样频率声音的不压缩的数据量？( )（A）1.26MB （B）2.52MB （C）3.52MB （D）25.20MB4. 20秒钟NTSC制640×480分辨率24位真彩色数字视频的不压缩的数据量是多少？( )（A）527.34MB （B）52.73MB （C）500.20MB （D）17.58MB5.全电视信号主要由( )组成。

A．图象信号、同步信号、消隐信号。

B．图象信号、亮度信号、色度信号。

C．图象信号、复合同步信号、复合色度信号。

D．图象信号、复合同步信号、复合消隐信号。

6.下列哪种论述是正确的( )。

A.音频卡的分类主要是根据采样的频率来分,频率越高,音质越好。

B.音频卡的分类主要是根据采样信息的压缩比来分,压缩比越大,音质越好。

C.音频卡的分类主要是根据采样量化的位数来分,位数越高,音质越好。

D.音频卡的分类主要是根据接口功能来分,接口功能越多,音质越好。

7.下列哪种说法不正确( )。

A.预测编码是一种只能针对空间冗余进行压缩的方法。

B.预测编码是根据某一模型进行的。

C.预测编码需将预测的误差进行存储或传输。

D.预测编码中典型的压缩方法有DPCM、ADPCM。

8．下面哪些是MPC对图形、图象处理能力的基本要求（）。

（1）可产生丰富形象逼真的图形。

（2）实现三维动画。

（3）可以逼真、生动地显示彩色静止图象。

（4）实现一定程度的二维动画。

Ａ（１）（３）（４）Ｂ（２）（３）（４）Ｃ（１）（２）（３）Ｄ全部9．下列的叙述哪些是正确的？（）（1）节点在超文本中是信息的基本单元。

（2）节点的容可以是文本、图形、图像、动画、视频和音频。

（3）节点是信息块之间连接的桥梁。

（4）节点在超文本中必须经过严格的定义。

（A）（1）（3）（4）（B）（1）（2）（C）（3）（4）（D）全部10．下面哪些是MMX技术的特点？（）（1）打包的数据类型。

（2）与IA结构完全兼容。

（3）64位的MMX寄存储器组。

（4）增强的指令系统。

（A）（1）（3）（4）（B）（2）（3）（4）（C）（1）（2）（3）（D）全部二、填空题1．多媒体计算机技术具有______________性，____________性，______________性。

2．音频卡的分类主要根据数据采样量化的位数来分，通常分为______位、______位和_______位声卡。

3．在实施音频数据压缩时，要在__________、___________、________三方面进行综合考虑。

4．MPEG对_______________进行压缩，为提高压缩比_____________和_______________必须同时使用。

5．JPEG标准采用了_______________、_______________和_______________混合编码方法。

三、简答题1．在什么情况下采用MIDI谱曲比使用波形音频更好？2．多媒体计算机获取常用的图形、静态图像和动态图像（视频）有哪些方法？3．简述DOLBY AC-3 5.1声道的容及DOLBY AC-3使用围。

4．预测编码的基本思想是什么？5．简述超文本与超媒体的发展方向。

四、计算题和综合论述题1．已知信源符号及其概率如下，试求其Huffman编码及平均码长。

信源符号a a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7概率P(a) 0.25 0.20 0.20 0.15 0.10 0.05 0.05一、1.D 2.C 3.B 4.A 5.D 6.C 7.A 8.A 9.B 10.D二、1. 信息载体多样性集成性交互性 2. 8位 16位 32位 3. 音频质量数据量计算复杂度4. 运动图象的数据帧图象数据压缩帧间图象数据压缩技术 5. 预测编码变换编码熵编码三、1．答：在以下几种情况下使用MIDI谱曲比使用波形音频更好：（1）需要播放长时间高质量音乐：比如你想在硬盘上存储的音乐大于1分钟，而硬盘又没有足够的存储空间；（2）需要以音乐作背景音响效果：同时从CD-ROM中装载其他数据，如图像，文字的显示；（3）需要以音乐作背景音响效果：同时播放波形音频或实现文—语转换，以实现音乐和语音同时输出。

2.（1）计算机产生色彩图形，静态图像和动态图像；（２）用彩色扫描仪，扫描输入彩色图形和静态图像；（３）用视频信号数字化仪，将彩色全电视信号数字化后，输入到多媒体计算机中。

3.（1）AC-3提供了五个声道从20Hz 到20kHz 的全通带频，即正前方的左（L ）、中（C ）和右（R ），后面的两个独立的环绕声通道，左后（LS ）和右后（RS ）。

AC-3同时还提供了一个100Hz 以下的超低音声道供用户选择，以弥补低音不足。

因该声道仅作辅助，故定为0.1声道。

所以，AC-3被称为5.1声道。

（2）DOLBY AC －3的使用围很广，如制作镭射影碟、CD 唱片、VHS 录象带。

在电视广播上，可用在DBS （数字广播系统）、CATV （有线电视）。

此外还应用在DBS （直线卫星）上。

4.（1）首先建立数学模型，利用以往的样本值对新的样本值进行预测； （2）将样本的实际值与其预测值相减得到一个误差值； （3）对误差值进行编码。

5.（1）由超文本向超媒体发展； （2）由超媒体向智能超媒体发展； （3）由超媒体向协作超媒体发展。

四、计算题和综合论述题（1）Huffman 编码（2）平均码长65.25)05.005.0(410.0315.02)20.020.025.0()()(711=⨯++⨯+⨯+⨯++===∑∑==j j j nj j j L P L P N第六章数据压缩编码技术一、为什么要压缩多媒体信息？（压缩的必要性）☐多媒体要处理的信息主要有文字、声音、图像（静态和动态）等，而需要处理的图形图像信息占总信息量的85%。

☐图形图像的信息量大，如数字视频的数据码率高达27MB/s。

☐多媒体信息量大对于网络的数据传输，对于PC的性能要求（处理与存储）等都构成了极大的压力。

所以在保证信号质量的前提下，要设法降低码率和数据量，特别是针对图像压缩。

二、为什么能压缩多媒体信息？（压缩的可行性）1.多媒体信息存在着大量的规律性、相关性容（空间和时间），去除信息中的相关性，可降低信息码率。

2.人的视觉和听觉对某些信号不敏感，即使信息压缩后（丢失部分信息）也不会察觉，不至于对压缩后信息产生误解。

3.可采用一些特殊的编码方式，消除冗余度，使平均比特数降低，从而可进一步降低信息码率。

三、常见图像数据冗余•空间冗余：在空间位置上样值具有相关性，常见于静态图像。

•时间冗余：在时间上前后样值具有相关性，常见于序列图像。

•结构冗余：样值具有一定的结构性（相关性）•视觉冗余：样值具有一定的不可分辨性1．对空间冗余的压缩方法就是把这种集合当作为一个整体，用很少的信息来表示，从而节省存储空间。

这种压缩方法叫做空间压缩或帧压缩。

2.冗余体现在：一是相邻帧不同的部分也只是运动物体，一般只占较小的比例，相同部分占的比例较大。

二是相邻帧间隔短，运动物体即使变化，变化幅度也较小。

3.图像序列中相邻图像有较大的相关，这就是时间冗余。

对时间冗余的压缩称为时间压缩或帧间压缩。

4.在某些场景中，存在着明显的图像分布模式，这种分布模式称作结构。

图像中重复出现或相近的纹理结构，结构可以通过特定的过程来生成。

如方格状的地板，蜂窝，砖墙，草席等图结构上存在冗余。

(结构冗余)5.人的视觉对于边缘的急剧变化敏感，对图像的亮度信息敏感但对颜色信息不敏感。

视觉系统一般分辨能力估计为26灰度等级，而一般图像量化采用28灰度等级，像这样的冗余称之为视觉冗余。

（视觉冗余）四、常见数据压缩编码方法☐统计编码：霍夫曼编码、行程编码、算术编码☐预测编码：DPCM和ADPCM☐变换编码：离散余弦变换、小波变换☐其他编码：LZW编码等DCT的优点：(离散余弦变换)1.已证明是许多图像的最佳变换；2.可将图像从空间域转换到频率域，只需少量数据点就可表示图像；3.DCT产生的系数很容易被量化，以获得好的块压缩；4.可进行高效运算，在软硬件中都容易实现；5.DCT算法是对称的，IDCT可用来解压缩图像JPEG的目标是开发一种用于连续色调图像压缩的方法，这种方法需要满足以下要求：1.在保证压缩率的同时，图像质量要好。

编码器中的参数应包括控制压缩比和质量的成分。

2.适用于所有连续色调图像，不应对图像尺寸、彩色空间和像素纵横比进行限制，也不应对图像的场景容有任何限制。

3.具有适中的计算复杂性。

硬件软件都可实现五.JPEG压缩编码的过程1.颜色模式转换2.分块采样3.正向离散余弦变换（FDCT）4.量化5.Z型扫描6.行程编码7.熵编码六.颜色模式转换及采样1. JPEG采用的是YCbCr色彩系统，Y代表亮度，Cb和Cr分别表示蓝色和红色的色度。

YCbCr是YUV的一种。

2. 使用JPEG压缩彩色图像时，先要把RGB颜色模式的图像数据转换成 YCbCr 颜色模式的数据。

⏹ YCbCr主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。

而JPEG通常有两种采样方式： 4:2:2和4:1:1⏹在RGB模式中，每个点需3个字节，4个点是12个字节。

⏹在YCbCr 4:2:2模式中，4个点需要8个字节，每点平均2个字节。

⏹在YCbCr 4:1:1模式中，4个点需要6个字节，每点平均1.5个字节。

3.在4：2：2格式中，一帧图像亮度信号的有效采样点数为720*576（PAL制）和720*480（NTSC制），而色差分量信号Cb、Cr的有效采样点数为360*576 （PAL制）和360*480 （NTSC制）。

在4：1：1格式中，色差分量信号Cb、Cr的有效采样点数为180*576 （PAL制）和180*480 （NTSC制）。

在4：2：0格式中，色差分量信号Cb、Cr的有效采样点数为360*288 （PAL制）和360*240 （NTSC制）。

思考：在2：1：0？七.DCT系数量化1. DCT变换的作用是使图像空间域的能量重新分布，从而降低图像的相关性。

DCT变换本身并不能达到数据压缩的作用，而要实现压缩，就要选择适当的位数来存储频率系数。