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），对其进行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、下列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，若为有失真压缩，且允许失真为D，则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 I8、对图像进行二维子带分解时，若要进行三级倍频程分解，则共需要 C 个整数半带滤波器组。

（A ）4 （B ）6 （C ） 7 （D ）99、对图像进行二维子带分解时，若要进行三级倍频程分解，则共可划分出 B 个子带。

（A ）7 （B ）10 （C ）16 （D ）6410、某图像子块共64个样本，对其进行子带编码，若利用滤波器组将其划分成64个子带，则此编码利用的基本压缩途径是B 。

（A ）概率匹配 （B ）对独立分量进行编码（C ）利用条件概率 （D ）对平稳子信源进行编码11、下列 D 是正确的？（A ）若要用整数半带滤波器组划分出M 个子带，则需要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，若要划分出低频和高频两个子带，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、下列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、基本系统中，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、下列 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）能量重新分配与集中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）最佳二、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)为均匀分布时的最佳量化。

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，对其进行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、字符重复冗余度和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进行编码的码字为。

6、变换编码中，对数据进行正交变换，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与解码算法的复杂度大致相当，则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、游程编码模式和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-利用条件概率和之五-对平稳子信源进行编码。

11、语音信号压缩的理论依据是语音信号自身的冗余度和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 08个57个78个127个35试用方法对其进行编码，写出编码结果，并计算压缩比。

（本题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）”1728/92=18.78（0.5分）2、对整数15进行编码，（1）若4，码字是什么？（2）若5，码字是什么？（本题6分）答：① 15的二进制是“1111”；尾码为“11”；（1分）前缀码为“0001”或“1110”；（1分）则码是“000111”或“111011” （1分）②前缀码：2]/)1[(=-=b n INT q 前缀码为“001”或“110” （1分） 尾码： 41=--=qb n r 尾码为“110” （1分）则码是“001110”或“110110”。

（1分）3、标准基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？（本题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）和渐进建立模式；（1分）能。

（1分）4、没有冗余度的信源还能不能压缩？为什么？（本题3分）答：能。

（1分）不能进行无损压缩，可以进行有损压缩。

（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“”进行多元符号的算术编码，并写出编码过程和对每个符号编码后的概率区间。

（本题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）则区间)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）则区间)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）则区间)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）则区间)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 C2、对字符串“”进行编码，写出串表和最后的码字。

（本题9分）解：串表： 码字：（每个0.5分）3、基本系统中，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，试对其进行编码，并写出编码后的码流，求其压缩比。

（本题15分）解：（1）系数＝15－13＝2 “10（1分）10（1分）”（2）系数q 1 r 2s 3456789101 12 63 1 3 2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 63.143551235888==⨯⨯（1分） 4、设某二进制字符串为“11010”，H 是“1”，L 是“0”，取4，3和3，并假定由某个编码模型提供的Q(s)的值为（3，1，2，2，1），对其进行二进制算术编码，写出详细的编码过程，并写出最后的码字。

（本题11分）解：A(s)=0.1111 C(s)=0.0000“1”：右移3位 A(s0)(s)×2-3=0.0001 A(s1)=<A(s)(s0)>=0.1110C(s1)(s)=0.0000所以 A(s)=0.1110（1分） C(s)=0.0000（1分）“1”：右移1位 A(s0)= 0.0111 A(s1)= 0. 0111C(s1)= 0.0000左移1位 所以A(s)=0.1110（1分） C(s)=0.0000（1分）“0”：右移2位 A(s0)= 0.0011 A(s1)= 0. 1011C(s0)= C(s)(s1)=0.1011左移2位所以A(s)=0.1100（1分） C(s)=10.1100（1分）“1”：右移2位 A(s0)= 0.0011 A(s1)= 0. 1001C(s0)= C(s)(s1)=10.1100所以A(s)=0.1001（1分） C(s)=10.1100（1分）“0”：右移1位 A(s0)= 0.0100 A(s1)= 0. 0101C(s0)= C(s)(s1)=11.0001左移1位所以A(s)=0.1000（1分） C(s)=110.0010（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，有时是可以接受的，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。