《多媒体技术基础》第3版第08章_小波图像编码
第五版《大学计算机基础》思考题及答案
大学计算机基础思考题第一章计算机与信息社会1. 计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？● 第一代电子计算机——电子管● 第二代电子计算机——晶体管电路● 第三代电子计算机——集成电路● 第四代电子计算机——大规模集成电路2. 按综合性能指标，计算机一般分为哪几类？1 高性能计算机2 微型计算机（个人计算机）3 工作站4 服务器5 嵌入式计算机3. 信息与数据的区别是什么？数据是信息的载体。
信息有意义，而数据没有。
但当数据以某种形式经过处理、描述或与其他数据比较时，便赋予了意义。
第二章计算机系统1. 简述计算机执行指令的过程。
1）取指令2）分析指令3）执行指令4）一条指令执行完成，程序计数器加1，然后回到1）。
2. 存储器的容量单位有哪些？若内存的大小为512MB，则它有多少个字节？单位：B KB MB GB TB 512MB＝512×1024×1024 B3. 指令和程序有什么区别？指令是能被计算机识别并执行的一串二进制代码，它规定了计算机能完成的某一种操作。
程序是由一系列指令组成的。
4. 简述机器语言、汇编语言、高级语言各自的特点。
（1）机器语言是由二进制代码0和1按一定规则组成的、能被机器直接理解和执行的指令集合。
（2）汇编语言是使用一些反应指令功能的助记符代替机器语言的符号语言（3）高级语言是一种接近于自然语言和数学公式的程序设计语言。
5．计算机的硬件系统由哪几部分构成？主机主要包括了哪些部件？硬件系统由主机和外部设备组成，主机主要包括中央处理器（CPU）和内存，外部设备包括输入设备、输出设备和外存。
6．衡量CPU性能的主要技术指标有哪些？（1）CPU字长，CPU内部各寄存器之间一次能够传递的数据位，即在单位时间内能一次处理的二进制的位数。
（2）位宽，CPU通过外部总线与外部设备之间一次能够传递的数据位。
（3）x位CPU，通常用CPU的字长和位宽来称呼CPU（4）CPU外频，即CPU总线频率，是由主板为CPU提供的基准时钟频率（5）CPU主频，也叫工作频率，是CPU内核电路的实际运行频率。
多媒体技术量化和变换编码和预测编码
量化分类
量化可以分为两类：
(1) 标量量化：
输入信号的所有分量使用同一个量化器进行量化，每 个分量的量化都和其它分量无关，也称为零记忆量化。
(2)矢量量化：
从码本集合中选出最适配于输入信号的一个码字作为 输入信号的近似，这种方法以输入信号与选出的码字 之间失真最小为依据。
矢量量化与标量量化相比有更大的数据压缩能力。
xˆn1 Tn1n sˆn1
有 xˆn1 xn1
为什么变换
变换的本质就是将信号在一组基函数上投影，得 到一组投影值，即信号的变换域表达。
变换的目的就是将一个实际的物理信号分解为变 换域(频域)上有限的或无限的小的信号“细胞”， 以便了解信号的性质，提取信号的有用信息
为什么变换
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《多媒体技术教程(第三版)》课后习题答案
《多媒体技术教程(第三版)》课后习题答案《多媒体技术教程》（第三版）习题解答第1章绪论1．多媒体信息系统和多媒体计算机有什么不同？在概念上应如何看待两者之间的关系？多媒体信息系统是新一代高度集成的、功能强大的、智能化的计算机信息系统，它是提供多媒体信息、辅助人们对环境进行控制和决策的系统，是基于计算机、通信网络等现代化的工具和手段，服务于管理领域的信息处理系统。
而多媒体计算机指的是硬件设施，多媒体计算机是多媒体信息系统得以应用的平台。
2．试归纳叙述多媒体关键特性以及这些特性之间的关系。
多媒体的关键特性主要包括信息载体的多样性、交互性和集成性这三个方面，这既是多媒体的主要特征，也是在多媒体研究中必须解决的主要问题。
信息载体的多样性是相对于计算机而言的，指的就是信息媒体的多样化，有人称之为信息多维化；多媒体的第二个关键特性是交互性，多媒体系统将向用户提供交互式使用、加工和控制信息的手段，为应用开辟更加广阔的领域，也为用户提供更加自然的信息存取手段；多媒体的集成性主要表现在两个方面，一是多媒体信息媒体的集成，二是处理这些媒体的设备与设施的集成。
信息载体的多样性是集成性的基础，没有多种信息媒体，也就无法进行多媒体信息的集成化处理；而处理多媒体的设备与设施的集成性是实现交互性的前提，没有系统、网络、软硬件设施的集成，就无法为用户交互式使用、加工和控制信息提供平台。
3．为什么说多媒体缩短了人类信息交流的路径？人类与计算机进行信息交流的目的是什么？与以往的方法相比，计算机在数据处理方面有了很大的改善。
计算机所提供的功能强大的数据组织和构造技术，如传统数据结构中的数组、向量、队列、堆栈、树和堆等，为动态地加工和处理数据提供了基础。
高效的算法和高速的网络通信，大大地加强了用文字和数据表示概念的能力并加速了它的传递过程。
但人类并不是仅仅依赖文本这一类单一的数据形式来传递所有的信息和接受概念的，图像、声音等多媒体信息都是人类获取和传递信息极为重要的渠道。
《多媒体通信技术》
信息压缩的可行性
（6）视觉听觉冗余 视觉听觉冗余是指人的视觉、听觉分辨率低于实际图 象、音频的分辨率所产生的冗余。
例如，人的视觉对灰度等级的分辨率是2个等级，而一般 图象量化所采用灰度等级是2等级。
例如， 人的视觉对于图像边缘的急剧变化不敏感， 对 图像的亮度信息敏感， 对颜色的分辨率较弱等。 因 此， 如果图像经压缩或量化发生的变化（或称引入 了噪声）不能被视觉所感觉， 则认为图像质量是完 好的或是够好的， 即图像压缩并恢复后仍有满意的 主观图像质量。
编程类
Vb VC Delphi Java
3. 多媒体信息的特点
多媒体数据类型复杂（多样性）
多媒体数据种类繁多也决定了多媒体数据表示的 复杂性
多媒体数据的实时性
由于在多媒体技术中新引入的复杂媒体类型大部 份都含有与时间有关的信息，因此在许多场合都要 求实时处理
3. 多媒体信息的特点
多媒体数据的同步性
(4) 存储媒体（storage medium）
存储媒体是指进行信息存储的媒体。包括：硬盘、 光盘、软盘、磁带、ROM、RAM等。
(5) 传输媒体（transmission medium）
传输媒体是指承载信息，将信息进行传输的媒体。 包括：双绞线、同轴电缆、光缆、无线电链路等。
在多媒体技术中的“多媒体”通常是指感觉媒体的 组合，即声音、文字、图像、数据等各种媒体的组合。
3．多媒体通信
多媒体通信技术是多媒体技术、计算机技术、通信技术和网络 技术等相互结合和发展的产物。
多媒体通信系统同时具有以下三个特征：
集成性 交互性 同步性
集成性：主要是对各类信息进行存储、传输、 处理、显现的能力。
1）内容数据信息：文本、图形、静止图像与 二值图像、声音、运动图像 。
多媒体技术基础复习试题(含答案)
《多媒体技术基础》复习题（最新）一、填空1、多媒体的英文是 multimedia , Virtual Reality 的含义是虚拟现实。
2、Windows95（98）系统中播放声音的软件有： CD播放器、媒体播放机和录音机。
3、文本、声音、图形、图像和动画等信息的载体中的两个或多个的组合构成了多媒体。
4、图形也称矢量图，是由诸如直线、曲线、圆或曲面等几何图形（称为图形）形成的从点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图。
5、音频有时也泛称声音，包括语音说明、背景音乐和效果音响。
6、计算机中保存声音文件的格式有多种，常用的有：波形音频文件（WAV 和数字音频文件（MIDI）。
7、波形音频文件是真实声音数字化后的数据文件。
8、数字音频文件又称乐器数字接口，是以一系列指令来表示声音的，可看成是声音的符号表示。
9、多媒体系统可分成 6个层次：多媒体外围设备、多媒体计算机硬件系统、多媒体核心系统、媒体制作平台与工具、创作/编辑软件、应用系统。
10、构建一个多媒体系统，硬件是基础, 软件是灵魂。
11、多媒体外围设备包括：音频、视频等多种媒体的输入/输出设备和装置，通讯（网络）传输设备及装置。
12、多媒体计算机硬件系统，包括多媒体计算机主机系统（MPC及各种外围设备的接口部件。
13、多媒体核心系统，其实质就是多媒体操作系统，也包括设备的驱动程序。
14、媒体制作平台与工具，就是多媒体素材准备工具。
15、多媒体编辑与创作系统，该层是开发多媒体应用系统的平台或环境，可以实现各种媒体的综合利用。
16、多媒体关键技术一般分成二类：多媒体应用所涉及的关键技术、研制多媒体计算机系统本身要解决的关键技术。
17、研制多媒体计算机系统要解决的关键技术包括：多媒体数据压缩技术、_多媒体专用芯片技术、多媒体输入/输出技术、多媒体存储技术、多媒体系统软件技术。
18、多媒体应用涉及的关键技术包括：多媒体素材采集/制作技术、多媒体应用程序开发技术、多媒体创作工具及开发环境、多媒体界面设计与人机交互技术、多媒体网络通讯技术、虚拟现实技术。
第1讲—第一章 多媒体技术概述(1)
3
● 参考书籍
● 参考书籍
《多媒体计算机 技术基础及应用》 技术基础及应用》 钟玉琢 高等教育出版社
《多媒体技术基础与应用》 多媒体技术基础与应用》 林福宗 清华大学出版社
4
● 课程概述
第1章 多媒体技术基础知识 第2章 数字音频处理技术 第3章 多媒体数据压缩技术 第4章 数字图像处理技术 第5章 动画与数字视频处理技术 第6章 多媒体应用系统开发技术
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多媒体概述 多媒体技术的发展 ● 多媒体的研究始于80年代初，之后这项技术迅速崛起和飞速发展。 多媒体的研究始于80年代初，之后这项技术迅速崛起和飞速发展。 80年代初 多媒体技术发展的准备阶段（1985年以前） 多媒体技术发展的准备阶段（1985年以前） 年以前 ● 多媒体计算机系统 多媒体计算机系统Amiga ● 基本 基本CD—I系统 系统 ● 数字视频交互 数字视频交互DVI系统 系统 （Digital VIdeo Interactive) 多媒体的建立阶段（1985——1991） 1991） 多媒体的建立阶段（1985 1991 ● 图形化用户接口（GUI）的出现 图形化用户接口（ ） ● 一系列多媒 02
FRAME 03
FRAME 04
FRAME 05
FRAME 06
FRAME 07
单画面矢量动画、 单画面矢量动画、多画面帧动画
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● 音频对象 文字 图形 图像 动画 音频
● midi音频 音频
● wav音频 音频 ● mp3压缩音频 压缩音频
音频数字信号、压缩音频信号 音频数字信号、
● MPC标准的提出 标准的提出
多媒体的发展阶段（1991 现在） 多媒体的发展阶段（1991——现在） 现在 ● 迅速深入到各个应用领域 ● 人类生活产生深刻影响
多媒体技术编码
LZW（Lempel-Ziv-Welch Encoding）编码LZW压缩编码是一种字典式无损压缩编码，主要用于图像数据的压缩，是由Lemple、Ziv 和Welch三人共同创造，并用其名字命名。
1977年以色列的Abraham.Lempel教授和Jacob.Ziv教授提出了查找冗余字符和用较短的符号标记替代冗余字符的概念，将之称为Lempel-ziv压缩技术。
后来由美国人Welch在1985年将Lempel-ziv压缩技术从概念阶段发展到运用阶段，并命名为Lempel-zivＷelch压缩技术，简称LZW技术，该技术被广泛应用于图像压缩领域。
它采用了一种先进的串表压缩，首先建立一个字符串表，把每一个第一次出现的字符串放入串表中，并用一个数字来表示，这个数字与此字符串在串表中的位置有关，并将这个数字存入压缩文件中，如果这个字符串再次出现时，即可用表示它的数字来代替，并将这个数字存入文件中，压缩文件只存贮数字，不存贮串，从而使图像文件的压缩效率得到较大的提高。
LZW算法不管是在压缩还是在解压缩的过程中都能正确的建立这个串表，压缩或解压缩完成后，这个串表又被丢弃。
LZW算法也在压缩文本和程序数据的压缩技术中唱主角，原因之一在于它的压缩率高。
在无失真压缩法中，LZW的压缩率是出类拔萃的。
另一个重要的特点是LZW压缩处理所化费的时间比其他方式要少。
LZW压缩有三个重要的对象：数据流（CharStream）、编码流（CodeStream）和编译表（String Table）。
在编码时，数据流是输入对象（文本文件的据序列），编码流就是输出对象（经过压缩运算的编码数据）；在解码时，编码流则是输入对象，数据流是输出对象；而编译表是在编码和解码时都须要用借助的对象。
LZW编码算法的具体执行步骤如下：步骤1 将所有单个字符存入串表并标号，读入第一个输入字符并将其作为前缀串w（作为词头prefix）。
步骤2 读入下一个输入字符k（如果没有字符K，则输出结束），组成w.k形式词组。
《多媒体技术与应用》教学大纲(完整版)
《多媒体技术与应用》教学大纲（完整版）-CAL-FENGHAI-(2O2OYEAR-YICA1) JINGBIAN第1章多媒体技术基础知识 (4)第1节多媒体技术概述 (4)多媒体技术的特点 (4)二.多媒体信息和文件 (4)三.多媒体关键技术及其标准 (5)四.多媒体技术的应用领域 (6)第2节多媒体个人计算机 (7)—.从PC 到MPC (7)二.中央处理器的本地信号处理 (7)三.CD-ROM 与DVD-ROM 驱动器 (8)四.音频信息处理和声卡 (8)五.图形、图像处理和显示卡 (9)六.视频信息处理和视频卡 (10)七.MPC的外部设备 (10)八.Windows的免费多媒体软件 (12)第3节其他多媒体设备 (12)—. 触摸屏 (12)二.数码相机 (14)三.数码视听设备 (15)第4节多媒体素材制作概述 (15)一.多媒体素材 (15)二.文本数据制作 (15)三.图像数据制作 (15)四.动画数据制作 (16)五.声音数据制作 (16)六.视频数据制作 (16)七.音、像制作工具的特点 (17)第一章复习与思考题： (17)第2章图像处理软件Photoshop CS3 (20)第1 节Photoshop CS3 的特点 (20)一、界而与工具 (20)二、浮动而板 (23)第2节图像的选取 (23)一、使用选择工具 (23)第3节图像的创作 (24)一、在Photoshop CS3 中绘图 (24)第4节图像的修饰 (25)一、对图像进行修饰处理 (25)二、擦除图像 (26)三、使用路径 (26)第5节使用图层 (27)一、简单图像的制作 (27)第6节使用通道 (28)第7节图像色彩处理 (29)第8节使用滤镜技术 (30)第二章复习与思考题： (32)第三章二维动画制作软件FLASH CS3 (32)第1节FlashCS3基础知识 (32)一、FlashCS3 功能介绍和概述 (33)二、Flash界而介绍 (33)三、FLASH的工具 (33)第2节FALSHCS3对象介绍 (33)一、对象的种类介绍： (33)二、FlashCS中对象的来源 (34)三、元件及元件库的使用 (34)第3节Flash帧和图层的基本操作 (35)一、槪念： (35)二、图层基本操作 (35)第4节Flash动画制作初步 (36)一、基本概念 (36)二、简单动画制作 (36)第5节Flash高级动画制作技巧 (38)一、引导线动画 (38)二、遮罩动画 (38)三、复合动画制作（略） (39)第6节声音的编借和使用 (39)一、导入外部声音 (39)二、引用声音 (39)三、编辑声音 (39)四、给按钮加上声效 (39)第7节动画发布 (39)第三章复习与思考题： (39)第1章多媒体技术基础知识教学目的和要求：1・掌握多媒体技术的特点。
多媒体技术基础习题及答案
第6章多媒体技术基础一. 是非题1. MIDI具有生成文件较小、容易编辑、音乐效果好等优点。
A. 对B. 错2. CD-ROM和DVD存储数据的原理是一样的。
A. 对B. 错3. MIDI文件保存的是MIDI设备演奏的乐曲波形数据。
A. 对B. 错4. 就合成乐曲的音质而言，FM合成器比波表合成器合成的音质好。
A. 对B. 错5. 通常的扫描仪、数码相机和数码摄像机的光电转换元件都是CCD。
A. 对B. 错6. 触摸屏系统通常由传感器、控制器、驱动程序三部分组成。
A. 对B. 错7. 语音的频率范围主要集中在100～10kHz范围内。
A. 对B. 错8. MP3数据压缩比可以达到12:1左右。
A. 对B. 错9. NTSC制式使用的颜色空间YUV。
A. 对B. 错10. 人的视觉敏感程度对颜色比对亮度更敏感。
A. 对B. 错11. 音频、视频的数字化过程中，量化过程实质上是一个有损压缩编码过程，必然带来信息的损失。
A. 对B. 错12. 在目前的MPC中，触觉媒体基本上没有得有效的利用。
A. 对B. 错13. Fireworks和Flash都可以在同一个文档中创建和编辑位图与矢量图两类图形。
A. 对B. 错14. Flash由于使用了矢量方式保存动画文件，并采用了流式技术，特别适合于网络动画制作。
A. 对B. 错15. 视频是一种动态图像，动画也是由动态图像构成，二者并无本质的区别。
A. 对B. 错二. 单选题1. 其表现形式为各种编码方式，如文本编码、图像编码、音频编码等的媒体是______。
A. 感觉媒体B. 显示媒体C. 表示媒体D. 存储媒体2. 动画和视频都是利用快速变换帧的内容而达到运动效果的。
帧率为30fps的电视制式是______ 制式。
A. PALB. NTSCC. SECAMD. FLASH3. 下列哪项不是多媒体技术的主要特性______。
A. 实时性B. 交互性C. 集成性D. 动态性4. 声音是一种波，它的两个基本参数为______。
《多媒体技术基础》形成性考核作业参考答案.doc
第一次作业（共100分）第一章多媒体技术概论一、填空题（每空1分，共10分）1、图形图像动Hili2、计算机数字通讯网3、集成性实时性交互性4、现代通讯技术计算机技术二、单项选择题（每题1分，共5分）1、B2、D3、C4、C5、A三、简答题（14分）1、促进多媒体技术发展的关键技术有：（1） CD-ROM解决了多媒体信息的存储问题；（2）高速计算机网络可以传送多媒体信息；（3）高速位处理技术、专用集成电路技术和亚微米集成电路技术的发展，为多媒体技术提供了高速处理的硬件环境；（4）多媒体压缩技术、人机交互技术和分布式处理技术的出现促进了多媒体系统的产生与发展。
2、这款“戴尔TM DimensionTM 8250”家用计算机采用的是IntelO PentiumO 4处理器, 硬盘容量80GB，内存256MB,显不器为17?纯屏彩色显不器，显卡为64MB Nvidia GeForce4 MX AGP,声卡为SB pve! 5.1 Digital,光驱为16 倍速的DVD-ROMo该计算机为多媒体计算机。
因有内置的网卡，还有调制解调器，所以可以上网。
它还预装了WindowsO XP操作系统，和Norton杀病毒软件。
四、应用题（10分）略。
第二章多媒体信息的表示一、判断题（判断对错，错的要改正，每小题1分，共10分）正确的描述为3、8、10。
1、改正为：音频大约在20Hz-20KHz的频率范围内。
2、改正为：声音的三要素是音调、音强和音色。
4、改正为：对音频数字化來说，在相同条件下，立体声比单声道占的空间大，分辨率越高则占的空间越大，采样频率越高则占的空间越大。
5、改正为：由于MIDI文件是一系列指令而不是波形数据的集合，所以其要求的存储空间较小。
6、对于位图来说，用一位位图时每个像素可以有黑白两种颜色，而用二位位图时每个像素则可以有四种颜色。
7、在相同的条件下，矢量图所占一的空间比位图小。
9、造型动画是对每一个活动的对象分别进行设计，并构造每一个对象的特征，然后用这些对象组成完整的二、单项选择题（每题1分，共11分）1> B 2、B 3、A 4、B 5> B6、B7、A8、B9、A 10、B 11、D三、简答题（共8分）1、多媒体数据的特点主要有：（1）数据量巨大；（2）数据类型多；（3）数据类型间区别大；（4）多媒体数据的输入和输出复杂。
《多媒体技术应用》课后习题及答案
《多媒体技术应用》课后习题及答案2009-12第一章习题一、填空题1．多媒体有、、等几个关键性。
2．多媒体外部设备一般分为系统和系统。
3．静态图素材包括和两大类。
4．多媒体制作分为、、、和五个步骤。
5．人机交互界面设计首先要确立，还应该遵循三个原则，它们是、、。
6．屏幕设计的布局应该遵循、、、和五个原则。
7．数据压缩方法可以分为和两大类。
8．目前已经公布的数据压缩标准有：用于静止图像压缩的标准；用于视频和音频编码的系列标准；用于的H.261、H。
263标准；用于的JBIG标准等。
9．光存储技术是一种通过方法读/写数据的存储技术，一般情况下使用作为光源，所以也可称为存储。
10．目前，可以从两个方面来看多媒体技术的发展方向：一是多媒体在朝着、方向发展；二是多媒体在、领域和发展异常迅速且卓有成效。
二、简答题1．多媒体产品的最大特点是什么？2．多媒体能做什么？3．简述多媒体的制作流程。
4．无损压缩和有损压缩有什么异同？5．什么是光存储技术？第一章习题答案一、填空题●1．多样化交互性集成性●2．输入输出●3．图形图像●4．创作脚本流程图素材选取与加工媒体集成产品发布●5．用户类型信息最小量原则帮助和提示原则媒体最佳组合原则●6．平衡原则预期原则经济原则顺序原则规则化原则●7．有损压缩无损压缩●8．JPEG MPEG 视频和音频通信二值图像编码●9．光学激光激光●10．智能化三维化二、简答题●1．多媒体产品的最大特点是什么？●答：多媒体技术具有以下的关键特性：多样化、交互性、集成性。
最大特点是交互性。
●交互性是影视作品和多媒体作品的主要区别，是多媒体产品的最大特点。
它允许用户参与其中，可以通过各种操作去控制整个过程，可以打乱顺序任意选择，可通过有意或无意的操作来改变某些音频或视频元素的特征。
交互实际上就是用户在某种程度上的参与。
●2．多媒体能做什么？●答：多媒体的应用已经涵盖到各行各业，如：广告、展示系统、计算机游戏、教学系统、办公自动化和会议系统、交互式数字电视等●3．简述多媒体的制作流程。
《多媒体技术基础》第3版 答案
1《多媒体技术基础》第3版练习与思考题参考答案林福宗清华大学计算机科学与技术系2008-2-15linfz@第1章多媒体技术概要1.4 无损压缩是什么？无损压缩是用压缩后的数据进行重构(也称还原或解压缩)，重构后的数据与原来的数据完全相同的数据压缩技术。
无损压缩用于要求重构的数据与原始数据完全一致的应用，如磁盘文件压缩就是一个应用实例。
根据当前的技术水平，无损压缩算法可把普通文件的数据压缩到原来的1/2～1/4。
常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW等算法。
1.5 有损压缩是什么？有损压缩是用压缩后的数据进行重构，重构后的数据与原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。
有损压缩适用于重构数据不一定非要和原始数据完全相同的应用。
例如，图像、视像和声音数据就可采用有损压缩，因为它们包含的数据往往多于我们的视觉系统和听觉系统所能感受的信息，丢掉一些数据而不至于对图像、视像或声音所表达的意思产生误解。
第2章无损数据压缩2.4 现有5个待编码的符号，它们的概率见练习表2-2。
计算该符号集的：(1) 熵；(2)霍夫曼码；(3) 平均码长。
(1) 熵Σ =-0.4×(0.4)-2×0.2*(0.2)-2×0.1(0.1) 2log2log2log 21()()log()niii Hapapa==−=0.4×1.3219+0.4×2.3219+0.2×3.3219=0.5288+-0.9288+0.6644=2.1220 (位) (2) 编码树和霍夫曼码练习图2-1 编码树代码分配不唯一(3) 平均码长L=0.4+0.4+0.6+0.4+.04=2.2(位/符号)第3章数字声音编码3.1 音频信号的频率范围大约多少？话音信号频率范围大约多少？(1) Audio: 20~20000 Hz(2) Speech: 300~3400 Hz3.4 采样频率根据什么原则来确定？奈奎斯特理论和声音信号本身的最高频率。
07压缩与熵编码
第二篇压缩与编码数字信号的压缩与编码是多媒体的核心技术和重要内容。
第3章中所讲的，音频信号的自适应编码、差分编码和预测编码等，都是典型的压缩编码。
本篇先介绍压缩的基本概念，再讲解可用于静态图像编码的若干常用熵编码压缩算法、基于DCT的JPEG编码、运动图像和伴音的MPEG编码压缩算法、以及当前十分热门的AVC 和AVS编码。
本篇分为如下5章：n 第7章压缩与熵编码n 第8章JPEG编码n 第9章MPEG编码n 第10章H.264/AVC编码n 第11章AVS视频编码多媒体技术基础• 2 •第7章 压缩与熵编码由于多媒体信号的数据量巨大，为了节省存储空间和传输带宽，需进行压缩编码。
多媒体数据的压缩方法，可以分成三大类，其中的熵编码是基础，源编码是重点，而将它们二者相结合的混合编码则是各种编码标准所采用的主要方法。
本章先介绍压缩的基本概念，包括：压缩的需要与可能、算法的特点与分类和一般的编码过程。
然后，在了解熵定义的基础上，讨论若干常用的熵编码算法，包括：Shannon-Fano 编码、Huffman 编码、算术编码、RLE 和可用于GIF 图像编码的LZW 算法。
7.1 压缩概论数据压缩(data compression) ，在电子与通信领域也常被称为信号编码(signal coding)，包括压缩和还原（或编码和解码）两个步骤，相关概念的英文单词参见表7-1。
与压缩相关的学科有：信息论、数学、信号处理、数据压缩、编码理论和方法。
7.1.1 压缩的需要与可能由于多媒体信号的数据量巨大，所以需要压缩；同时，由于在多媒体数据中，存在着各种冗余，所以可以压缩。
l 压缩的需要数据量巨大是多媒体信号的特点，例如：n 一幅1024*1024真彩图：1024行 * 1024列 * 3B 彩色 = 3MBn 5分钟的CD 音乐：44100样本 / 秒 * 2B(16b) / 样 * 2声道 * 60秒 * 5分钟 =50.47MBn 90分钟的PAL 视频：625行 * 864列 * 3B 彩色 * 25帧 / 秒 * 60秒 * 90分 = 203.68GB为了节省存储空间（如VCD/DVD 、JPEG/MP3/MP4、多媒体数据库）和传输带宽(HDTV 、因特网、流媒体)，以进行实时高质的多媒体通信（如视频/音频点播、网络现场直播、可视电话、视频会议），必须对多媒体数据进行压缩编码。
《多媒体技术》课程标准
《多媒体技术及应用》课程标准一、课程代码：022386二、适用专业：适用于计算机多媒体专业。
三、课程性质《多媒体技术与应用》是计算机多媒体专业方向必修课，属于计算机多媒体专业的基本理论和基本知识，是计算机多媒体专业的一门实践性较强的技术基础课。
多媒体技术及是计算机多媒体专业工程技术人员和设计师必备的一项基本技能。
四、本课程的教学目的和任务通过对《多媒体技术与应用》的讲授与学习，能够让学生掌握常用多媒体软件的使用方法，能够进一步培养学生有关多媒体技术的应用、开发和研究能力，能够进一步提高学生的信息管理与信息系统专业的科学素养，从而达到专业学习的基本要求和满足市场与社会发展的需求。
五、本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求此课程与计算机基础、计算机组成原理等相关课程互相联系，互相补充。
分别给学生提供计算机的软硬件的基础知识，图形和动画的设计与制作，美观的页面设计技巧，网页制作技术的技能知识和多媒体信息制作的技巧的学习。
学生在课程的学习中不仅能够学习与多媒体信息处理相关的理论知识，还可以掌握流行的多媒体制作工具的使用。
使学生能够得到全面的培养，成为社会所需专用人才。
六、课程学分与时数分配五、教学方法和教学手段说明1.本课程利用多媒体进行教学，采用讲授为主并结合上机实验的授课方式。
2.教学中讲授和练习结合，加强教师与学生的互动作用，培养学生的思维能力。
3.加强学生的动手实践能力的指导。
4.注意启发式、引导式、自学指式教学。
5.对学生的习题和作业及时批改与反馈，使学生能纠正错误，不断进步。
六、课程内容与教学要求第1章多媒体计算机概述（8学时）一、教学目的1.理解多媒体的定义及其分类；了解多媒体的关键技术；2.了解+多媒体技术与通信、娱乐和计算机的融合；3.知道多媒体技术的发展趋势和应用。
二、教学重点1.多媒体的定义及其分类。
2.多媒体的关键技术。
3.多媒体技术的发展趋势。
三、教学难点1.多媒体、多媒体技术、多媒体计算机和多媒体计算机技术的区别。
多媒体技术复习资料
多媒体技术复习资料多媒体技术复习范围第一章1 媒体的分类，每一类媒体的具体含义国际电话电报咨询委员会CCITT把媒体分成5类：感觉媒体是指能直接作用于人的感觉器官，使人直接产生感觉（视、听、嗅、味、触觉）的一类媒体,如：语音、音乐等表示媒体是指为了更有效地加工、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种媒体。
它包括上述感觉媒体的各种编码,如：语言编码、图像编码、文本编码等表现媒体是指感觉媒体与用于通信的电信号之间转换中，用于信息输入和输出的媒体，如：各种输入输出设备存储媒体是指用于存储表示媒体，即存放感觉媒体数字化后的代码的媒体,如：磁盘、光盘等传输媒体是指用来将表示媒体从一处传递到另一处的物理传输介质，,如：同轴电缆、光纤、双绞线等。
2 多媒体的定义，多媒体技术的定义，多媒体的三个特征多媒体是指多种信息媒体的表现和传播形式多媒体技术是指计算机交互式综合处理多媒体信息，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性的一项技术。
多媒体具有：多样性、集成性、交互性3个主要特征。
4 流媒体所谓流媒体技术，就是把完整的影像和声音数据经过压缩处理后保存到网站服务器，用户边下载边播放，而无须将整个压缩文件下载后再观看的网络传输技术。
4 多媒体计算机系统多媒体计算机系统由多媒体计算机硬件系统和多媒体软件系统组成。
4 多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统：除较高配置的计算机主机硬件以外，通常还需要音频视频处理设备，光盘驱动器、各种媒体输入、输出设备。
具体包括：（主机、接口卡、外部设备）6 多媒体计算机软件系统(分成系统软件、应用软件)多媒体计算机软件系统：主要分为系统软件和应用软件系统软件：多媒体驱动程序、多媒体设备接口程序、多媒体操作系统、多媒体素材制作软件、多媒体创作工具。
应用软件：直接面向用户，满肚用户各种需求在多媒体创作平台上设计开发的面向领域的软件系统。
5 MPC的组成（包含5个基本单元）：个人计算机、CD-ROM驱动器、声卡、Windows 操作系统以及一组音箱或耳机。
计算机文化基础(高职高专版 第8章
2020/3/21
计算机文化基础
8
8.1.2 数字多媒体技术的特点
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4. 实时性 实时性是指在人的感官系统允许的情况下进行的多媒体的处 理和交互。当人们给出操作命令，相应的媒体能够得到实时控制。 各种媒体有机组合，在时空上紧密联系，同步、协调而成为一个 整体。例如，声音及活动图像是实时的，多媒体系统提供同步和 实时处理的能力，这样在人的感官系统允许的情况下进行多媒体 交互，就好像面对面一样，图像和声音都是连续的。实时多媒体 分布系统是把计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性有 机地结合在一起。
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计算机文化基础
7
8.1.2 数字多媒体技术的特点
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3. 交互性 交互性是指在多媒体信息的传播过程中可实现人对信息的主
动选择、使用、加工和控制，不再像传统信息交流媒体那样单向、 被动地传播信息。交互性是多媒体技术有别于传统信息媒体的主 要特性。多媒体技术的交互性为用户选择和获取信息提供了灵活 的手段和方式。例如，传统电视系统的媒体信息是单向流通的， 电视台播放什么内容，用户就只能接收什么内容；而交互电视的 出现大大增加了用户的主动性，用户不仅可以坐在家里通过遥控 器、机顶盒和屏幕上的菜单来收看自己点播的节目，且还能利用 它来购物、学习、经商和享受各种信息服务，进一步引导我们走 向“足不出户可做天下事”的更为理想的境界。
计算机文化基础
5
8.1.2 数字多媒体技术的特点
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多媒体技术所处理的文字、声音、图像、图形等媒体是 一个有机的整体，而非单个分离的信息类的简单堆积，多 种媒体间无论在时间上还是在空间上都存在着的联系，因 此，多媒体技术的关键特性如下：
小波变换ppt课件
20世纪40年代Gabor开发了STFT (short time Fourier transform) STFT的时间-频率关系图
2002年10月 2002年10月9日
(4) 1980: Morlet提出了 提出了CWT 提出了
CWT (continuous wavelet transform) 20世纪70年代，当时在法国石油公司工 作的年轻的地球物理学家Jean Morlet提出 了小波变换WT(wavelet transform)的概念。 20世纪80年代,从STFT开发了CWT：
2002年10月 2002年10月9日
小波分解得到的图像
2002年10月 2002年10月9日
(9)著名科学家 著名科学家
Inrid Daubechies，Ronald Coifman和 Victor Wickerhauser等著名科学家 把这个小波理论引入到工程应用方面做出了极 其重要的贡献 Inrid Daubechies于1988年最先揭示了小波变换 和滤波器组(filter banks)之间的内在关系，使离 散小波分析变成为现实 在信号处理中，自从S.Mallat和Inrid Daubechies 发现滤波器组与小波基函数有密切关系之后， 小波在信号(如声音信号，图像信号等)处理中 得到极其广泛的应用。 ……
数字图像处理第三版中文答案解析冈萨雷斯
数字图像处理第三版中文答案解析引言《数字图像处理》是一本经典的图像处理教材，目前已经出版了第三版。
本文是对该书答案解析的总结，将分析和解释书中的问题和答案。
目录•第一章：绪论•第二章：数字图像基础•第三章：灰度变换•第四章：空间滤波•第五章：频域滤波•第六章：图像复原•第七章：几何校正•第八章：彩色图像处理•第九章：小波与多分辨率处理第一章：绪论本章主要介绍了数字图像处理的概念和基本步骤。
答案解析中包括对一些基本概念和术语的解释，以及相关的数学公式和图像处理方法的应用。
第二章：数字图像基础本章介绍了数字图像的表示和存储方法，以及图像的采样和量化过程。
答案解析中详细解释了图像的像素值和灰度级之间的关系，以及采样频率和量化步长对图像质量的影响。
第三章：灰度变换本章讲述了图像的灰度变换方法，包括线性和非线性变换。
答案解析中对不同灰度变换函数的作用和效果进行了解释，并给出了一些实例和应用。
第四章：空间滤波本章介绍了图像的空间滤波方法，包括平滑和锐化滤波。
答案解析中解释了不同滤波器的原理和效果，并给出了滤波器设计的步骤和实例。
第五章：频域滤波本章讲述了图像的频域滤波方法，包括傅里叶变换和滤波器设计。
答案解析中详细解释了傅里叶变换的原理和应用，以及频域滤波器的设计方法和实例。
第六章：图像复原本章介绍了图像的复原方法，包括退化模型和复原滤波。
答案解析中详细解释了退化模型的建立和复原滤波器的设计方法，以及如何根据退化模型进行图像复原的实例。
第七章：几何校正本章讲述了图像的几何校正方法，包括图像的旋转、缩放和平移等操作。
答案解析中给出了不同几何变换的矩阵表示和变换规则，以及几何校正的应用实例。
第八章：彩色图像处理本章介绍了彩色图像的表示和处理方法，包括RGB和HSV 等颜色模型的转换和处理。
答案解析中详细解释了不同颜色模型的表示和转换方法，以及彩色图像处理的实例和应用。
第九章：小波与多分辨率处理本章讲述了小波和多分辨率处理的方法和应用。
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Lenna Soderberg (ne Sjööblom)
The First Lady of the Internet Size：512×512 pixels Colors：24 bits/pixel Lena24.bmp: 768 KB
In 1972
/~cnspci/misc/lenna/
8.6 JPEG 2000简介
8.6.1 JPEG 2000是什么 8.6.2 JPEG 2000的基本结构 8.6.3 JPEG 2000的主要功能 8.6.4 JPEG 2000标准的文档
2011年1月23日
第8章 小波图像编码
2/50
8.1 从子带编码到小波编码
子带编码
子带编码(subband coding，SBC)的基本思想
编码输出
对整幅图像编码一次，生成一种分辨率图像 小波系数的符号表 量化表
第8章 小波图像编码 22/50
在扫描过程中需维护两种表
2011年1月23日
8.3 EZW编码(续3)
标记 小波变换后的系数、名称 和符号，以三级小波分解为 例，见图8-6
第8章 小波图像编码 21/50
2011年1月23日
8.3 EZW编码(续2)
编码从最低分辨率图像开始
幅度大于域值的正系数用符号P表示 幅度小于域值的负系数用符号N表示 树根节点上的系数幅度小于域值而树枝中有大于域值 的非零树用符号Z表示 零树用符号T表示 符号集{P，N，T，Z，0，1}中的一系列符号
8.4.1 介绍 8.4.2 渐进图像的传输 8.4.3 分集排序算法 8.4.4 类型和变量 8.4.5 算法 8.4.6 算法举例
8.2 PSNR失真度量法 8.3 EZW编码
8.3.1 介绍 8.3.2 算法 8.3.3 算法举例
8.5 EBCOT编码简介
8.5.1 介绍 8.5.2 质量层的概念
x(m, n) 为原始图像的像素值
(m, n) 为解压缩之后的像素值 x
2011年1月23日 第8章 小波图像编码 17/50
8.2 图像失真度量法(续)
其他方法
规格化均方差(normalized mean square error，NMSE)
M 1 N 1
NMSE
m0 n 0 M 1 N 1 m0 n0
图8-1 Lena图的子带编码
2011年1月23日
第8章 小波图像编码
4/50
8.1 从子带编码到小波编码(续2)
多分辨率分析
S.Mallat于1988年在构造正 交小波基时提出了多分辨 率分析(multiresolution analysis)的概念，从空间上 形象地说明了小波的多分 辨率的特性，提出了正交 小波的构造方法和快速算 法，称为Mallat算法。根 据Mallat和Meyer等科学家 的理论，使用一级小波分 解方法得到的图像如图8-2 所示
Color
peppers24.bmp
/database/
2011年1月23日 第8章 小波图像编码 13/50
Standard test image(cont'd 5)
Elaine
Size
512×512 pixels 8 bits/pixel 256 KB
多媒体技术基础(第3版)
第8章 小波图像编码
林福宗 清华大学 计算机科学与技术系 linfz@ 2008年9月
第8章 小波图像编码目录
8.1 从子带编码到小波编码
8.1.1 子带编码 8.1.2 多分辨率分析 8.1.3 滤波器组与多分辨率 8.1.4 子带编码与小波编码 8.1.5 小波分解图像方法 8.4 SPIHT编码
第8章 小波图像编码 7/50
八带分解是使用最广泛的一种分解方法
2011年1月23日
8.1 从子带编码到小波编码(续5)
…
(a) 一级分解
(b) 三级分解
（c) Lena三级分解
图8-4 Lena图像的数据分解
2011年1月23日
第8章 小波图像编码
8/50
Standard test image
Color
mandrill24.bmp
/database/
2011年1月23日
第8章 小波图像编码
12/50
Standard test image(cont'd 4)
Peppers
Size
512x512 pixels 24 bits/pixel 768 KB
量化 小波变换
EZW中的 Zerotree, Embedding
熵编码
图8-5 EZW算法结构
2011年1月23日 第8章 小波图像编码 20/50
8.3 EZW编码(续1)
EZW(嵌入式零树小波)图像编码概要
“小波”表示该算法以离散小波变换为基础，以变 换后的大系数比小系数更重要以及高频子带中的 小系数可以忽略为背景 “零树”表示小波变换系数之间的数据结构，用同 一方向和相同空间位置上的所有小波系数构成一 棵树，如果树根及其子孙的小波系数的绝对值小 于某个给定域值，则这棵树就称为零树 “嵌入”表示一幅图像可以分解成一幅低分辨率图 像和分辨率由低到高的许多子图像 按用户对图像分辨率的不同要求， EZW编码器 进行多次编码，每进行一次编码，域值降低 1/2，水平和垂直方向的图像分辨率分别提高1倍
图8-3 Lena的多分辨率分析图像
2011年1月23日 第8章 小波图像编码 6/50
8.1 从子带编码到小波编码(续4)
小波分解图像方法
使用小波变换把图像分解成各种子带的方法有很多 种。例如，
均匀分解(uniform decomposition) 非均匀分解(non-uniform decomposition) 八带分解(octave-band decomposition) 小波包分解(wavelet-packet decomposition) 根据不同类型的图像选择不同小波的自适应小波分解 (adaptive wavelet decomposition)等 属于非均匀频带分割方法，它把低频部分分解成比较窄的 频带，而对每一级分解的高频部分不再进一步分解 图8-4表示Lena图像的数据分解
第8章 小波图像编码 19/50
SPIHT [Said-Pearlman-1996]
EBCOT [Taubman-1998]
2011年1月23日
8.3 EZW编码
EZW是什么
embedded zerotree wavelet的缩写 EZW是多分辨率图像编码算法
Lewis，A. S.和Knowles, G.于1992年介绍了表示小波变换 系数的一种树形数据结构[6]； Shapiro, J. M.于1993年将这种树形数据结构称为“零树 (zerotree)”，并开发了称为嵌入式零树小波(embedded zerotree wavelet，EZW)的图像编码算法[7]，用于熵编码
子带编码的应用
子带分割方法
符号：2↓表示频带降低1/2，HH表示频率最高的子带，LL 表示频率最低的子带
这个过程可以重复，直到符合应用要求为止 滤波器组称为分解滤波器树(decomposition filter trees)
2011年1月23日
第8章 小波图像编码
3/50
8.1 从子带编码到小波编码(续1)
barbara8.bmp
2011年1月23日
第8章 小波图像编码
15/50
Standard test image(cont'd 7)
Goldhill Size
512×512 pixels
Grayscale
8 bits/pixel goldhill8.bmp 256 KB
2011年1月23日
第8章 小波图像编码
16/50
8.2 图像失真度量法
峰值信号噪声比(PSNR)
在图像编码系统中，常用峰值信号噪声比(peak signal to noise ratio, PSNR)来衡量 最大像素值的平方与均方差(mean square error， MSE)之比[5]
( Peak Signal Value) 2 PSNR 10 log10 (db) MSE 2552 PSNR 10 log10 (db) 对8位二进制图像： MSE 1 M 1 N 1 2 MSE x m n x m n ( , ) ( , ) 其中， MN m 0 n 0
/~cnspci/misc/lenna/
2011年1月23日 第8章 小波图像编码 10/50
Standard test image(cont'd 2)
Girl (Tiffany)
Size
512×512 pixels 24 bits/pixel 768 KB
Grayscale
Elaine8.bmp
/database/
2011年1月23日 第8章 小波图像编码 14/50
Standard test image(cont'd 6)