数字音视频考试

数字音频技术期末考试试卷

一．选择（每题2分，共20分）

1.可闻声的频率范围（C）

A.20~2000HZ

B.200~20000HZ

C.20~20000HZ

D.200~2000HZ

2.下面哪一种相加混色产生的色彩是错误的（B）

A 红色+绿色=黄色

B 红色+蓝色=橙色

C 蓝色+绿色=青色

D 红色+绿色+蓝色=白色。

3.不是数字图像的格式的是（D）

A.JPG

B. GIF

C. TIFF

D. WA VE

4.在音频数字化的过程中，对模拟语音信号处理的步骤依次为（Ｃ）

Ａ．抽样编码量化 B 量化抽样编码 C. 抽样量化编码Ｄ量化编码抽样５.将声音转变为数字化信息，又将数字化信息变换为声音的设备是（A）

A.声卡Ｂ．音响 C. 音箱Ｄ．ＰＣＩ卡

６.不属于国际上常用的视频制式的是（Ｄ）

Ａ．PAL制 B.NTSC制Ｃ．ＳＥＣＡＭ制Ｄ．ＭＰＥＧ

8.数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是（Ｃ）

Ａ．多媒体技术Ｂ．流媒体技术Ｃ．云技术Ｄ．动态处理技术

９．影响声音质量的因素不包括（Ｄ）

Ａ．声道数目Ｂ．采样频率Ｃ．量化位数Ｄ．存储介质

１０．我们常用的ＶＣＤ，ＤＶＤ采用的视频压缩编码国际标准是（Ａ）Ａ．ＭＰＥＧＢ．ＰＬＡＣ．ＮＴＳＣＤ．ＪＰＥＧ

二．填空（每空一分，共20分）

1.音质四要素:音量音调音色音品

2.室内声的组成：直达声前期反射声混响声

3.电声器件包括：传声器和扬声器

4. 色彩三要素：亮度色调饱和度

5. 彩色摄像机包括：单管式彩色摄像机和三片式CCD 彩色摄像机

6.数字视音频存储技术包括: 磁存储技术光存储技术半导体存储技术磁光盘存储技术

7. 混色的方法有：相减混色和相加混色

三．简答题（每题六分，共３0分）

1.什么是相干波？什么是驻波？

答：具有相同频率和固定相位差的两列波为相干波。

驻波是频率相同、传播方向相反的平面波的迭加形成的干涉现象

2.什么是非线性失真？

答：非线性失真：当输入扬声器中为单一频率信号时，扬声器输出声信号中含有其倍频成份，这一失真现象称为非线性失真。

3.数字音频格式有哪些？

答：RA格式，AIFF格式，MP3格式，MIDI格式，CD格式，WA VE格式，WM 格式，MP4格式

4.彩色摄像机的组成是什么？

答：（1)摄像光学系统；(2)摄像器件；(3)电路系统

５.简述扬声器箱中的“声短路”现象及解决办法。

答：扬声器前后振膜都直接暴露在空气中，振膜后面的声波将部分绕射到前面，由于它们相位相反，振膜前面的声能将大大降低的现象。解决办法：设置障碍板，使前后辐射声波隔离—封闭式音箱工作原理

四．分析题（每题十分，共３０分）

1.分析室内声场的特点

答：如果室内声源辐射的是连续稳定声波，那么室内各受音点接受到的声压值也是稳定的，声压随声源距的衰减没有室外那样明显。由于室内周围的反射作用，室内声源停止后，室内声并不立即停止，而是继续持续一段时间，这种声音的残留现象称混响。由于室内形状的复杂性，声波在室内传播时还会有回声、聚焦、蛙鸣、声染色等现象

2.简要分析什么是球差即解决方法。

答：当界面为球面的透镜或球面镜的孔径较大时，从轴上物点发出的单色光束通过透镜或球面镜的不同“环带”造成的像点不会在同—位置上，这样所造成的像差称为球差。只要凹透镜与凸透镜适当地组合起来，即消除球差。

３.简述声卡的主要功能

答：声卡是负责录音、播音和声音合成的一种多媒体板卡。

其功能包括：①录制、编辑和回放数字音频文件②控制和混合各声源的音量③记录和回放时进行压缩和解压缩④语音合成技术(朗读文本) ⑤具有MIDI接口(乐器数字接口)

声波基本要素：振幅、频率、频谱

彩色三要素：亮度、色调、饱和度

音视频输入有设备哪些？话筒、摄像机等，

音视频模/数（A/D）数/模（D/A）转换的设备有哪些？

非线性编辑卡、数字录像机等。

数字音视频节目存储介质：磁带、光盘、磁盘等

模拟音频信号波形的振幅反映了是什么、频率模拟音调的高低，音调高，信号的

频率就高。模拟信号具有直观、形象的特点。

频率反映了是什么？

用信号的幅度值来模拟音量的高低，音量高，信号的幅度值就大。

视频分量YUV的意义及数字化格式（比例）？

用Y:U:V来表示YUV三分量的采样比例,则数字视频的采样格式分别有4:2:0 ,4:1:1、4:2:2和4:4:4多种

音频信号的冗余度有哪些？

1、时域冗余:(1)、幅度分布的非均匀性(2)、样值间的相关性 (3)、周期之间的相关性(4)、基音之间的相关性(5)、静止系数(6)、长时自相关函数

2、频域冗余：(1)、长时功率谱密度的非均匀性。(2)、语音特有的短时功率谱密度。

3、听觉冗余：①人的听觉具有掩蔽效应。②人耳对不同频段的声音的敏感程度不同，通常对低频段较之高频段更敏感。③人耳对音频信号的相位变化不敏

感

视频信号具有的特点：

1、直观性：人眼视觉所获得的视频信息具有直观的特点，与语音信息相比，由于视频信息给人的印象更生动、更深刻、更具体、更直接，所以视频信息交流的效果也就更好。这是视频通信的魅力所在，例如电视、电影。

2、确定性：“百闻不如一见”，即视频信息是确定无疑的，是什么就是什么，不易与其他内容相混淆，能保证信息传递的准确性。而语音则由于方言、多义等原因可能会导致不同的含义。

3、高效性：由于人眼视觉是一个高度复杂的并行信息处理系统，它能并行快速地观察一幅幅图像的细节，因此，它获取视频信息的效率要比语音信息高得多。

4、广泛性：人类接受的信息，约80%来自视觉，即人们每天获得的信息大部分是视觉信息。通常将人眼感觉到的客观世界称为景物。

5、高带宽性：视频信息的信息量大，视频信号的带宽高，使得对它的产生、处理、传输、存储和显示都提出了更高的要求。例如，一路PCM数字电话所需的带宽为64kbit/s，一路压缩后的VCD质量的数字电视要求1.5Mbit/s，而一路高清晰度电视未压缩的信息传输速率约为1Gbit/s，压缩后也要20Mbit/s。显然，这

是为了获得视频信息的直观性、确定性和高效性所需要付出的代价。

音频压缩编码算法有哪些：统计编码、混合编码、波形编码、感知编码、参数编码

数字音视频存储格式有哪些？

WA V MIDI MP3 WMA MP4 DVD A VI NA VI ASF RM MOV

用来描述人听觉的量如：响度、音调、音色等

数字音视频广播传输采用的途径有：微波通信网、有线网、卫星通信网。

现实生活中的声音是通过空气的振动来传送的，但这些声音不能存储，范围也有限，

模拟音频技术的发展使声音的存储和远距离传送为可能。

数字音频是一种利用数字化手段对声音进行录制、存放、编辑、压缩或播放的技术，它是随着数字信号处理技术、计算机技术多媒体技术的发展而形成的一种全新的声音处理手段。数字音频指的也是一个用来表示声音强弱的数据序列，通过对模拟音频进行取样、量化、编码过程，实现对音频信号的模/数（A/D 转

换），形成数字音频信号。

视频数据之所以能被压缩，是因为在视频数据中存在着大量的冗余信息。

数字音频信号可进行存储、传送，也可经再生电路进行数/模转换，还原成模拟

音频。

把模拟的音频信号转化为数字音频信号的过程，称为音频的数字化，这是一个模

/ 数（A/D ）转换的过程，一般包括3个阶段，取样、量化和编码。

采样率就是通过波形采样的方法记录 1 秒钟长度的声音，需要多少个数据。44KHz 采样率的声音就是要花费44000个数据来描述1秒钟的声音波形，原则

上采样率越高，声音的质量越好。

数字音视频压缩率通常指音视频文件压缩前和压缩后大小的比值，用来简单描述

数字音视频的压缩效率。

音频量化级是描述声音波形的数据是多少位的二进制数据，通常用bit 做单位，量化级也是数字声音质量的重要指标。

彩色视频数据压缩编码处理既要恰当地编码，将原始数据通过编码进行压缩，以便于存储与传输，又要恰当地对编码数据进行解码，还原为可以使用的数

据。

预测编码是基于图像数据的时间和空间冗余特性，用相邻的已知像素（或图像块）

来预测当前像素（或图像块）的取值，然后再对预测误差进行量化和编码。

预测编码旨在去除相邻像素之间的冗余度，可以在一幅图像内进行称为帧内预测

编码，也可以在多幅图像之间进行称为帧间预测编码。

数字音视频技术特点是什么？

传输效率较高信息传输存储灵活方便、可靠性高抗干扰能力强、有效地保护信息和进行版权管理、具有可扩展性、便于与其他数字设备融合、易于集成化和大

规模生产，其性能一致性好，且成本低。

数字音视频技术的应用在哪些方面？

消费电子领域、广播电视领域、多媒体计算机领域及多媒体通信领域的实际应用

压缩编码算法不同分类，数字音频压缩编码算法有哪些？

(1)、统计编码

如霍夫曼编码、算术编码以及行程长度编码等

(2)、波形编码

全频带编码如PCM、瞬时/准瞬时压扩PCM、自适应差分PCM等；子带编码如自适应变换编码ATC、心理学模型等，以及向量量化等在音频中均常采用。(3)、参数编码

参数编码的方法是将音频信号以某种模型表示，再抽出合适的模型参数和参考激励信号进行编码；声音重放时，再根据这些参数重建即可，这就是通常讲的声码器。

(4)、混合编码

音频中采用的混合编码包括多脉冲线性预测(MP-LPC)、向量和激励线性预测(VSELP)、码本激励线性预测 (CELP)、短时延码本激励线性预测 (LD-CELP)以及规划码激励长时预测(RPE-LTP)等。

(5)、感知编码

感知编码利用心理学分析原理来实现音频压缩。如MPEG Audio Layer3 采用的算法ASPEC(高质量音乐信号自适应谱感知熵编码)，将原始音频数据压缩到10：1

甚至12：1。当然这是一种有损压缩，但是人耳却基本不能分辨出失真来。

传声器的性能指标有哪些？

(1)、灵敏度。(2)、最大输入声压级。(3)、最大输出电平。(4)、频率响应。(5)、

输出阻抗。(6)、方向性。

视频数据主要存在哪些冗余？视频数据主要存在下列冗余。

1)空间冗余，同一帧图像中相邻的饮水具有很强的相关性。

(2)时间冗余，图像序列中相邻帧的对应像素具有很强的相关性。

(3)结构冗余，在视频图像的纹理区，像素的亮、色度信息存在着明显的分布模式，如果知道了分布模式，就可以通过某种算法来生成图像，即存在结构冗余。

(4)视觉冗余，研究发现人眼的视觉特性E均匀和非线性的。例如，人眼对视频

图像色度的敏感性远低于对亮度的敏感性，对低频信息的敏感度高于对高频信息的敏感度等等。在很多场合，人眼是视频信息的最终接收者，因此，可以对人眼不敏感的信息少编码甚至不编码以压缩数据量。

（5）知识冗余，指视频图像中所包含的某些信息与人们的一些先验知识有关。例如在头肩图像中，头、眼、鼻和嘴的相对位置等信息就是人类的共性知

识。

衡量一个音视频信息系统优劣最重要的性能指标是什么？

视频压缩编码的有哪些类型？

1、脉码调制(PCM)

2、量化法

3、空间和时间子抽样编码

4、预测编码

5、变换编

码6、熵编码7、矢量量化（VQ）8、子带编码（SBC）9、塔型编码

常见的录音设备有哪些？

1、磁带式数字录音设备

2、磁光盘类数字录音设备

3、硬盘类数字录音设备

4、录音笔

5、声卡