数据压缩试题整理

一、 选择题(每题 1 分，共 15 分)
1、统计编码算法的性能评价指标主要是 B 。

〔A 〕信号质量 〔B 〕比特率 〔C 〕复杂度 〔D 〕通信时延
2、语音信号的预测编码中，不需传送预测误差的是 C 。

〔A 〕△M 〔B 〕 〔C 〕声码器 〔D 〕混合编码
3、以下对于算术编码的描述中，不正确的选项是 C 。

〔A 〕具有自适应功能 〔B 〕不必预先定义信源的概率模型
〔C 〕是分组码 〔D 〕二进制编码中的进位问题用插入填充位来解决
4、活动图像的预测编码中，常用的二维运动估计的运动估计模型是
C 。

〔A 〕全局运动 〔B 〕密相运动 〔C 〕基于块的运动 〔D 〕基于对象的运动
5、对于联合信源〔X ，Y 〕，对其进展数据压缩的理论极限是 A 。

〔A 〕联合熵 〔B 〕条件熵 〔C 〕无条件熵 〔D 〕平均互信息量
6、以下 B 是声码器发送端不需传送的参数？
〔A 〕基音周期 〔B 〕音调间隔 〔C 〕预测系数 〔D 〕增益
7、设信源发出，被编码成，假设为有失真压缩，且允许失真为D ，那么数据压缩的极限数码率R 〔D 〕由 C 控制。

〔A 〕),(k j b a P 〔B 〕)(k j b a P 〔C 〕)(j k a b Q 〔D 〕),(k j b a I
8、对图像进展二维子带分解时，假设要进展三级倍频程分解，那么共需要C个整数半带滤波器组。

〔A〕4 〔B〕6 〔C〕7 〔D〕9
9、对图像进展二维子带分解时，假设要进展三级倍频程分解，那么共可划分出B个子带。

〔A〕7 〔B〕10 〔C〕16 〔D〕64
10、某图像子块共64个样本，对其进展子带编码，假设利用滤波器组将其划分成64个子带，那么此编码利用的根本压缩途径是B。

〔A〕概率匹配〔B〕对独立分量进展编码
〔C〕利用条件概率〔D〕对平稳子信源进展编码
11、以下D是正确的？
〔A〕假设要用整数半带滤波器组划分出M个子带，那么需要M个整数半带滤波器组。

〔B〕用整数半带滤波器组划分子带之后，需要将子带频谱搬移到基带。

〔C〕对某一频段来说，假设要划分出低频与高频两个子带，需要两个整数半带滤波器组。

〔D〕子带编码时，用整数半带滤波器组划分子带后，还需对子带重新取样。

12、以下不属于电视图像信号冗余度的是C。

〔A〕空间相关性〔B〕时间相关性
〔C〕亮度空间表示上的相关性〔D〕色度空间表示上的相关性
13、根本系统中，选用的标准核心操作模式是A。

〔A〕基于的顺序型操作模式
〔B〕基于的渐进型操作模式
〔C〕基于的无损编码〔顺序型〕操作模式
〔D〕基于多分辨率编码的〔渐进型〕操作模式
14、以下 B 不属于正交变换的性质？
〔A〕能量保持〔B〕相关保持〔C〕熵保持〔D〕能量重新分配及集中
15、变换编码中，对变换域系数的量化选择C量化。

〔A〕矢量〔B〕分组〔C〕均匀〔D〕最正确
二、填空题(每空1 分，共20 分)
1、均匀量化是当概率密度函数p(x)为均匀分布时的最正确量化。

2、系统的核心是预测器，其失真主要来自量化器。

3、对于离散有记忆平稳信源X，对其进展数据压缩的理论极限是(X)(X)或每一符号所平均含有的熵。

4、码能有效的利用字符出现频率冗余、字符重复冗余度与高使用率模式冗余度，但通常不能有效地利用位置冗余度。

5、对整数14进展编码的码字为。

6、变换编码中，对数据进展正交变换，属于数据压缩一般步骤中的建模表达。

7、如果一种数据压缩方法的编码算法及解码算法的复杂度大致相当，那么称这种
方法为对称的。

8、标准相对于的无损压缩标准的区别是引入了上下文的建模、
游程编码模式与误差可以控制的近无损编码。

9、人的视觉系统具有空间掩蔽特性，因此对于快速运动的图像，量化级数
可以降低；同时人的视觉系统具有时间掩蔽特性，因此对于运动的
物体，其像素数可以减少。

10、声码器中应用的压缩途径主要有之三-利用条件概率
与之五-对平稳子信源进展编码。

11、语音信号压缩的理论依据是语音信号自身的冗余度
与人类的听觉感知机理。

三、简答题(共20分)
1.设有一行二值图像数据，其中“1〞为黑像素，“0〞为白像素：
111...1000...0111...1000...0111...1000 0
8个57个78个127个35
试用方法对其进展编码，写出编码结果，并计算压缩比。

〔此题7分〕答：“〔1分〕000101〔0.5分〕01011010〔0.5分〕
0000001111〔0.5分〕〔0.5分〕11011〔0.5分〕〔0.5分〕1〔0.5分〕011011011〔0.5分〕110101〔0.5分〕
1〔1分〕〞
〔0.5分〕
2、对整数15进展编码，〔1〕假设4，码字是什么？〔2〕假设5，码字是什么？〔此题6分〕
答：①15的二进制是“1111〞；尾码为“11〞；〔1分〕
前缀码为“0001〞或“1110〞；〔1分〕
那么码是“000111〞或“111011〞〔1分〕
②前缀码：2
n
INT
q前缀码为“001〞或“110〞〔1分〕
=b
[(=
/)1
]
-
尾码：4
n
r尾码为“110〞〔1分〕
=qb
1=
-
-
那么码是“001110〞或“110110〞。

〔1分〕
3、标准根本系统是针对什么样的静止图像？能支持什么样的图像建立模式？能否用于压缩活动图像？〔此题4分〕
答：针对连续色调的静止图像；〔1分〕
支持顺序建立模式〔1分〕与渐进建立模式；〔1分〕
能。

〔1分〕
4、没有冗余度的信源还能不能压缩？为什么？〔此题3分〕
答：能。

〔1分〕
不能进展无损压缩，可以进展有损压缩。

〔2分〕
四、综合题(共45分)
1、某字符集概率如下表所示：
试对字符串“〞进展多元符号的算术编码，并写出编
码过程与对每个符号编码后的概率区间。

〔此题10
分〕
解： 0)(=φC ，1)(=φA ，0)(=φP ，1)(=φp
“a a i =〞：0)()()()(=+=φφA a P C sa C i i 〔1分〕
2.0)()()(==φA a p sa A i i 〔1分〕 那么区间)2.0,0[))()(),([=+i i i sa A sa C sa C
“p a i =〞：1.0)()()()(=+=s A a P s C sa C i i 〔1分〕
08.0)()()(==s A a p sa A i i 〔1分〕那么区间)18.0,1.0[))()(),([=+i i i sa A sa C sa C
“p a i =〞：14.0)()()()(=+=s A a P s C sa C i i 〔1分〕
032.0)()()(==s A a p sa A i i 〔1分〕那么区间)172.0,14.0[))()(),([=+i i i sa A sa C sa C
“l a i =〞：1528.0)()()()(=+=s A a P s C sa C i i 〔1分〕
0032.0)()()(==s A a p sa A i i 〔1分〕那么区间)156.0,1528.0[))()(),([=+i i i sa A sa C sa C
“e a i =〞：15344.0)()()()(=+=s A a P s C sa C i i 〔1分〕
00064.0)()()(==s A a p sa A i i 〔1分〕区间)15408.0,15344.0[))()(),([=+i i i sa A sa C sa C
2、对字符串“〞进展编码，写出串表与最后的码字。

〔此题9分〕 解：串表： 码字：
〔每个0.5分〕
q 1 r 2 s 3 4
3、根本系统中，设某色度图像块的量化系数矩阵经Z 形扫描后如下：
k: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10~63
(k): 15 3 0 2 -2 0 0 -1 0 1 0
其前一色度块的量化系数为13，试对其进展编码，并写出编码后的码流，求其压缩比。

〔此题15分〕
解：
〔1〕系数
＝15－13＝2 “10〔1分〕10〔1分〕〞
〔2〕系数
第1个非零值(1)＝3，＝0/2，“100〔1分〕11〔1分〕〞 第2个非零值(3)＝2，＝1/2，“111001〔1分〕10〔1分〕〞 第3个非零值(4)＝－2，＝0/2，“100〔1分〕01〔1分〕〞 第4个非零值(7)＝－1，＝2/1，“11010〔1分〕0〔1分〕〞 第5个非零值(9)＝1，＝1/1，“1011〔1分〕1〔1分〕〞 “00〔1分〕〞
编码后码流“1010 10 10001 110100 10111 00〔1分〕〞 压缩比 63.1435
51235888==⨯⨯〔1分〕 4、设某二进制字符串为“11010〞，H 是“1〞，L 是“0〞，取4，3与3，并假定由某个编码模型提供的Q(s)的值为〔3，1，2，2，1〕，对其进展二进制算术编码，写出详细的编码过程，并写出最后的码字。

〔此题11
分〕
解：
“1〞：右移3位A(s0)(s)×2-3
所以〔1分〕〔1分〕
“1〞：右移1位A(s0)= 0.0111 A(s1)= 0. 0111
〔1分〕〔1分〕
“0〞：右移2位A(s0)= 0.0011 A(s1)= 0. 1011
〔1分〕〔1分〕
“1〞：右移2位A(s0)= 0.0011 A(s1)= 0. 1001
〔1分〕〔1分〕
“0〞：右移1位A(s0)= 0.0100 A(s1)= 0. 0101
〔1分〕〔1分〕
最终的区间是[0.110001，0.110101〕
所以最终的码字是：1101〔1分〕——————————————————————整理———————————————————
(1)压缩器〔编码器〕：压缩输入流中的原始数据，建立由低冗余度数据
构成的输出流的程序。

(2)流〔从压缩角度解释〕文件：数据压缩处理中一般用“流〞的概念来
代替“文件〞，因为压缩数据可直接传给解码器，无需成为文件再保存。

(3)
压缩比：输出流的大小/输入流的大小。

(4) 不可逆压缩：通过简单地舍弃一些信息来“压缩〞原始数据，有时是可以承受的，这叫做不可逆压缩。

(5) 算法信息容量：把某个二进制字符串的复杂度定义为能生成S 〔如显示、打印或写进文件中〕的最短的计算机程序的长度。

(6) 什么叫熵？熵的计算公式是什么？计算结果能说明什么问题？
答：用概率表示的信息量叫做熵()。

熵的计算公式为：
21log M i i
i H P P ==-∑从平
均意义上来说，“熵〞表示一个符号所需的最少位数。

(7) 一个文本符号种类为7种，第1符号出现的概率为0.25，其余依次为0.20，0.15，0.15，0.10，0.10，0.05。

试用香农-费诺编码方式进展编码，并计算平均码长。

解：1 0.25 1 1 :11
2 0.20 1 0 :10
3 0.15 0 1 1 :011
4 0.1
5 0 1 0 :010
5 0.10 0 0 1 :001
6 0.10 0 0 0 1 :0001
7 0.05 0 0 0 0 :0000。