多媒体技术基础课程课外实践题目

40个像素需要40×3=120（位）；而实际使用的总位数为
15+21+21+18+15=90（位）。因此，压缩比的实际值为120 : 90 ≈
1.33。
2.符号的霍夫曼编码如图2-2-1：
1) B(0.51)
A(0.16) C(0.09) E(0.11) D(0.13)
0 1 0 1 0 1 0 1
工作流程：首先用一组带通滤波器将输入信号分成若干子带信号， 然后将这些子带信号通过频率搬移变成基带信号，再对它们分别进行采 样，量化编码后再将子带的信码合路成一个总信码传输到接收端。量化 编码可以采用PCM、DPCM等方式。在接收端，把总信码分成各子带信 码，再进行插值，频率搬移到原来的位置，带通滤波然后相加得到重建 信号。各子带的带宽可以是相同的也可以是不相同的，相同的称为等带 宽子带编码，不同的称为变带宽子带编码。等带宽子带编码的优点是便 于硬件实现。 变带宽编码中，常用的子带划分方法是令各子带的宽度 随频率的增加而增加。也就是低频子带宽度较窄，高频宽度较大。这种
— — — AT ATE T
字符 E A T E A A
输出 （0，0）E （0，0）A （0，0）T （2，2）E （3，3）A （3，1）A
五、词典编码中的LZSS算法
待编码的数据流 ，用LZSS算法对数据流进行编码。 位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
字符 A A B B C B B A A
解：LZSS算法的编码过程如表5-1：
表5-1
步骤
位置
匹配串
1
1
—
2
2
A
3
3
—
4
4
B
5
5
—
6
6
BB
7
8
AAB
8
11
C
BC
输出 A A B B C
（3，2） （7，3）
C
六、词典编码中的LZ78算法
LZ78算法的译码消息为(0，A)(0，E)(1，C)(3，E)(4，A)(2，E)
编码字符流。（要列出词典）
分配的代码 0 100 101 110 111
需要的位数 15 21 21 18 15
0
A(15)
B(7)
E(5) D(6) C(7)
1
0
1
0
1 0 1
图2-2 (1)用霍夫曼算法对5个符号A、B、C、D、E进行编码分别为0、100、
101、110、111；
（2）按照常规编码算法，5个符号至少要用3位组成的代码表示，编码
解：
步骤
表6-1 输入
词典
1
（0，A）
A
2
（0，E）
E
3
（1，C）
AC
4
（3，E）
ACE
5
（4，A）
ACEA
6
（2，E）
EE
，求
编码字符流为：AEACACEACEAEE
七、词典编码中的LZW算法 1.待编码的数据流 ，用LZW算法对数据流进行编码。(要求列出词典) 位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
已知信源概率如上表，输入01 11 11 00 10，求编码输出是多少？ 2.
符号
00
01
10
11
概率
0.1
0.4
0.2
0.3
初始区间 [0, 0.1) [0.1, 0.5)[0.5, 0.7) [0.7, 1) 已知信源概率分布如上表，输出值为0.134，求译码消息是多少？ 解：1.
编码输出为0.4658 2.
素）的单个点组成的。这些点可以进行不同的排列和染色以构成图样。 当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的无数单个方块。扩大位图 尺寸的效果是增大单个像素，从而使线条和形状显得参差不齐。然而， 如果从稍远的位置观看它，位图图像的颜色和形状又显得是连续的。 2. 矢量图与位图最大的区别是，它不受分辨率的影响。因此在印刷 时，可以任意放大或缩小图形而不会影响出图的清晰度，可以按最高分 辨率显示到输出设备上。位图由像素组成，只要有足够多的不同色彩的 像素，就可以制作出色彩丰富的图象，逼真地表现自然界的景象；但是 缩放和旋转容易失真，同时文件容量较大。矢量图由数学向量组成，文 件容量较小，在进行放大、缩小或旋转等操作时图象不会失真；但是不 易制作色彩变化太多的图象。 十二、JPEG压缩编码
写出子带编码的基本思想和工作流程。 答：基本思想：使用一组带通滤波器把输入声音信号的频带分成若干个 连续的频段，每个频段称为子带。对每个子带中的声音信号采用单独的 编码方案去编码。在信道上传送时，将每个子带的代码复合起来。在接 收端译码时，将每个子带的代码单独译码，然后把它们组合起来，还原 成原来的声音信号。
5
6
（8）
CB
（3）
6
7
（9）
BAC
（6）
7
9
（10）
CBA
（8）
8
—
—
—
（1）
2. LZW算法的编码如表7-2：
表7-2
步 骤 输入代码
词
典
输出
（1）
A
（2）
B
（3）
C
1
（1）
—
—
A
2
（2）
（4）
AB
B
3
（2）
（5）
BB
B
4
（4）
（6）
Hale Waihona Puke BAAB5
（7）
（7）
ABA
ABA
6
（3）
（8）
ABAC
C
八、音频文件的数据量的计算方法
划分方法不仅和语音信号的功率相匹配，也和语音信号的可懂度或清晰 度随频率变化的关系相匹配。语音信号频带中具有相同带宽的子带对语 音可懂度的影响不同，低频的影响大一些，高频的影响小一些。 在等 带宽分割时，对不同子带分配不同的比特数，等带宽编码也能获得比较 好的重建语音质量。 十、真彩色、伪彩色与直接色
真彩色：由RGB形成的图像；伪彩色：用于65K色以下的显示方式 中; 直接色：通过相应的彩色变换表找出基色强度。
十一、图像的种类
什么是矢量图，什么是位图？并写出二者的区别？ 答：（1）矢量图是根据几何特性来绘制图形，矢量可以是一个点或一 条线，矢量图只能靠软件生成，文件占用内在空间较小，因为这种类型 的图像文件包含独立的分离图像，可以自由无限制的重新组合。它的特 点是放大后图像不会失真，和分辨率无关，适用于图形设计、文字设计 和一些标志设计、版式设计等。 （2）位图图像，亦称为点阵图像或绘制图像，是由称作像素（图片元
该图像可能获得的压缩比的实际值。
解：（1）、
符号
出现的次数 分配的代码 需要的位数
（P（Xi））
A
15(0.375)
00
30
B
7(0.175)
01
14
C
7(0.175)
10
14
D
6(0.150)
110
18
E
5(0.125)
111
15
A B C D E 0 1 0 1 0
1 0 1
（2）、按照这种方法进行编码需要的总位数为30+14+14+18+15=91， 实际的压缩比为120:91≈1.32:1
译码消息为01，00，11，10
四、词典编码中的LZ77算法 待编码的数据流 ，用LZ77算法对数据流进行编码。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
EATATE ATEA T A 解：LZ77算法的编码过程如表4-1：
步骤 1 2 3 4 5 6
位置 1 2 3 4 7 11
表4-1 匹配串
图2-2-1 符号A、B、C、D、E的霍夫曼编码分别为100、0、111、101、110；
平均码长=3×0.16+1×0.51+3×0.13+3×0.11+3×0.09=1.98
三、算术编码
1
符号
00
01
10
11
概率
0.1
0.4
0.2
0.3
初始区间 [0, 0.1) [0.1, 0.5)[0.5, 0.7) [0.7, 1)
二、霍夫曼编码
1.有一幅40个像素的组成的灰度图像，灰度共有5级，分别用符号A、
B、C、D、E表示。40个像素中出现灰度A的像素有15个，出现灰度B的像
素有7个，出现灰度C的像素有7个，出现灰度D的像素有6个，出现灰度E
的像素有5个。（1）对5个符号用霍夫曼算法进行编码。（2）计算该图
像可能获得的压缩比的实际值。
多媒体技术基础课程课外实践题目
一、香农-范诺编码
有一幅40个像素的组成的灰度图像，灰度共有5级，分别用符号A、
B、C、D、E表示。40个像素中出现灰度A的像素有15个，出现灰度B的像
素有7个，出现灰度C的像素有7个，出现灰度D的像素有6个，出现灰度E
的像素有5个。（1）对5个符号用香农-范诺算法进行编码。（2）计算
十三、颜色空间
写出颜色空间的定义，对人、显示设备和打印设备，通常采用什么颜色
参数来定义？
答：颜色空间的定义：颜色空间也称彩色模型(又称彩色空间或彩色系 统）它的用途是在某些标准下用通常可接受的方式对彩色加以说明。颜 色空间是表示颜色的一种数学方案，人们用它来指定和产生颜色，使颜 色形象化。
对于人来说：可以通过色调、饱和度和明度来定义颜色； 对于显示设备来说：人们使用红、绿和蓝磷光体的发光量来描述颜 色； 对于打印或者印刷设备来说：人们使用青色、品红色、黄色和黑色 的反射和吸收来产生指定的颜色。