《多媒体技术及其应用》期末考试(新)

《多媒体技术及其应用》考试复习考试题型：选择题、填空题、算法设计、简答题 一、选择题部分：5题*3分/题=15分1、颜色模型的应用范围显示彩色图像的电视机和计算机显示器色彩显示原理主要基于图像的颜色模型。

颜色模型主要有HSV （面向用户，对应于画家的配色方法）、RGB （通常使用于彩色阴极射线管等彩色光栅图形显示设备中）、HSI 、CHL 、LAB 、CMY （应用于印刷工业）等。

2、信息媒体的分类根据国际电报电话咨询委员会（CCITT ）的定义，媒体分为：感觉媒体、表示媒体、展现媒体、存储媒体、传输媒体其中，存储媒体和和传输媒体称为信息交换媒体。

根据时间在表示空间中的作用，媒体分为：离散媒体、连续媒体3、压缩编码标准（有损、无损的分类）数据压缩的评价标准： 压缩比：越大越好数据质量：数据失真越小越好压缩与解压缩的速度：速度越快越好4、图像的基本属性描述分辨率显示分辨率：指显示屏上能够显示出的像素数目。

图像分辨率：指组成一幅图像的像素密度的度量方法。

像素深度，即像素的所有颜色分量的二进制位数之和，它决定了不同颜色（亮度）的最大数目。

或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。

颜色空间，指彩色图像所使用的颜色描述方法，也叫颜色模型。

真彩色、伪彩色与直接色真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R 、G 、B3个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。

伪彩色是指每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定的，而是把像素值当做彩色查找表（CLUT ）的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的R 、G 、B 强度值，用查找出的R 、G 、B 强度值产生的彩色称为伪彩色。

直接色是指每个像素值分成R 、G 、B 分量，每个分量作为单独的索引值对它做变换。

也就是通过相应的彩色变换表找出基色强度，用变换后的得到的R 、G 、B 强度值产生的彩色称为直接色，它的特点是对每个基色进行变换。

5、信息熵和信息编码的关系若信息熵H ，平均编码长度为L 。

如果L 远远大于H ，则该编码为非最佳编码，说明编码中仍有数据冗余，可以进一步压缩；如果L 小于H ，证明是不可实现的。

所以，通常情况下，最佳编码应该满足L 稍大于H 。

6、MPEG-1、2、4、7的用途MPEG-1：数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路（ADSL ）、视频点播（VOD ）及教育网络，同时也用于多媒体的信息存储和Internet 音频传输。

MPEG-2：对音频、视频、码流合成、音视频控件方面进行大量的扩充 MPEG-4：视频MPEG-7：数字化图书馆、多媒体目录服务、广播式媒体选择、多媒体编辑、教育、娱乐、新闻、旅游、医疗、购物、地理信息系统7、多媒体数据库管理系统（MDBMS ）体系结构 P179多媒体数据库系统的体系结构可分为层次结构和组织结构。

多媒体数据库的层次结构可分为媒体支持层、存取与存储数据模型层、概念数据模型层和多媒体用户接口层等4层。

图为层次结构示意图多媒体数据库的组织结构可分为协作性、集中统一型、客户/服务器型和超媒体型等4种。

8、哪些是损编码、无损编码？（参考题三）用户 多媒体用户接口层 概念数据模式层 存取与存储数据模式媒体支持层数据模型层9、关于MIDI 的描述MIDI 即电子乐器数字接口。

用于在音乐合成器、乐器和计算机之间交换音乐信息的一种标准协议。

MIDI 是音乐和计算机使用的标准语言，是一套指令（即命令的约定），不是声音信号，在MIDI 电缆上传送的不是声音，而是发给MIDI 设备或其他装置，让它产生声音或执行某个动作的指令。

产生MIDI 音乐的方法有：FM 合成法、乐音样本（波形表）合成法。

MIDI 是一种数字音乐的国际标准，MIDI 文件存储的不是波形而是指令序列。

10、多媒体硬件原理多媒体硬件系统是多媒体计算机实现多媒体功能的物质基础，任何多媒体信息的采集、处理和播放功能都离不开多媒体硬件技术的支持。

计算机系统中，为了对多媒体信息进行存储处理，需要先把音频信号、视频信号数字化，以数字形式存入计算机存储器中。

然后计算机软件才能对它们加以有效的处理。

但是，数字化的音频、视频数据量非常大，需要把它们进行压缩并存入大容量存储器；音频信号、视频信号的输入输出都是实时的，需要很快的速度，实现以上要求，必须有专用的多媒体硬件支持。

二、填空题部分：5题*3分/题=15分1、掩蔽效应：时域掩蔽、频域掩蔽。

一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音的现象称为掩蔽效应。

2、多媒体通信系统 P325计算机网络是多媒体通信的基础，电路交换网络和分组交换网络的融合是构造多媒体通信系统结构的出发点。

多媒体系统主要有网关、会务器和通信终端组成。

网关和会务器是多媒体通信系统的两个极其重要的组成部件。

3、动画的分类按生成动画方式分为：帧到帧动画、实时动画；按运动控制方式分为：关键帧动画、算法动画、基于物理的动画； 按变化的性质可分为：运动动画（如景物位置发生改变）、更新动画（如光线、形状、角度、聚焦发生改变）。

4、仿射变换旋转：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-1000cos sin 0sin cos a a a a 平移：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡1010011T y T x 缩放：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡1000000S y S x 5、采样定理为了保证采样后的信号能真实的保留原始模拟信号的信息，采样信号的频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍。

6、MIDI 声音的合成方法一种是FM （Frequency Modulation ）合成法，另一种是乐音样本合成法，也称为波形表（Wavetable ）合成法。

此外，还有波表合成和物理模型合成法。

7、信息熵的概念、公式信息熵是信息论中用于度量信息量的一个概念。

一个系统越是有序，信息熵就越低；反之，一个系统越是混乱，信息熵就越高。

所以，信息熵也可以说是系统有序化程度的一个度量。

信息熵∑-==ni i p i p H 12)(log )(（i=1,……，n ），即信息集N 的平均信息量。

8、多媒体硬件原理多媒体硬件系统是多媒体计算机实现多媒体功能的物质基础，任何多媒体信息的采集、处理和播放功能都离不开多媒体硬件技术的支持。

计算机系统中，为了对多媒体信息进行存储处理，需要先把音频信号、视频信号数字化，以数字形式存入计算机存储器中。

然后计算机软件才能对它们加以有效的处理。

但是，数字化的音频、视频数据量非常大，需要把它们进行压缩并存入大容量存储器；音频信号、视频信号的输入输出都是实时的，需要很快的速度，实现以上要求，必须有专用的多媒体硬件支持。

9、多媒体软件设计方法、步骤软件从设计到完成可以用一种生命周期模型开描述，生命周期指的是软件开发的整个开发、使用、维护和报废的过程。

最主要且用的最多的软件开发模型是瀑布模型和螺旋模型，此外还有快速原型模型等方法。

软件开发阶段主要过程有：（1）需求分析； （2）应用系统结构分析（初步设计）； （3）建立设计标准和细则（详细设计）； （4）准备多媒体数据； （5）制作生成多媒体应用系统（编码与集成）；（6）系统的测试与应用。

其中软件测试应包括可靠性、可维护性、可修改性、效率及可用性等。

软件人机界面设计过程：（1）界面风格的设计（2）系统界面布局分析（3）打开界面的结构体系（4）文字的应用（5）色彩的选择（6）图形和图标的使用 人机界面设计过程遵循的原则：（1）用户原则（2）信息量最小原则（3）帮助和提示原则（4）媒体最佳组合原则（5）纠错原则（6）艺术性原则设计步骤：1.客户咨询2.上门拜访3.探讨分析4.提供制作方案5.签定合同6.成立专门项目小组7设.计制作8.修改9.技术合成10.测试版11.交付使用12.生产、包装10、离散变换原理离散余弦变换（DCT 变换）可表示为：])16)12(cos()16)12(cos(),()[()(41),(0∑∑==++=ny mx v y u x y x f v C u C v u F ππ 其中 00121)(≠=⎪⎩⎪⎨⎧=z z z C11、傅里叶变换概念傅里叶变换时一种将信号从时域变换到频域的变换形式。

傅里叶变换公式⎰∞∞--==dt t f t f F w F eiwt)()]([)(逆向傅里叶变换公式⎰==∞∞--dw e w F w F F t f iwt)(21)]([)(1π12、人耳能够判别出声音到左右耳相对时差、声强(频差),能判别声音方向及由于空间使声音来回反射造成的特殊效果。

三、算法设计部分：2题*10分/题=20分1、Huffman编码编码过程：（1）对图像中出现的不同像素值进行概率统计，得到N个不同概率的信息符号。

（2）按符号出现的概率由大到小，由上到下排列。

（3）对两个最低概率符号分别以二进制0、1赋值。

（4）两最低相加后作为一个新符号的概率重新置入符号序列中。

（5）对概率按从大到小重新排列。

（6）重复2~5,直到只剩下两个概率符号的序列。

（7）分别以二进制0、1赋值后，以此为根节点，沿赋值的顺序的逆序依次写出该路径上的二进制代码，得到Huffman编码。

解码过程：（1）：判断解码数据的类型选择与之对应的表。

（2）：进行码长的判断。

（3）：计算DHT地址。

（4）：从DHT表中读取数据。

（5）：若为DC数据需要进行DPCM解码。

2、LZW编码（1）编码过程：步骤1：开始时的词典包含所有可能的根(Root)，而当前前缀P是空的；步骤2：当前字符(C) ：=字符流中的下一个字符；步骤3：判断缀-符串P+C是否在词典中(1) 如果“是”：P ：= P+C // (用C扩展P) ；(2) 如果“否”①把代表当前前缀P的码字输出到码字流;②把缀-符串P+C添加到词典;③令P ：= C //(现在的P仅包含一个字符C);步骤4：判断码字流中是否还有码字要译(1) 如果“是”，就返回到步骤2；(2) 如果“否”①把代表当前前缀P的码字输出到码字流;②结束。

（2）译码过程步骤1：在开始译码时词典包含所有可能的前缀根(Root)。

步骤2： cW ：=码字流中的第一个码字。

步骤3：输出当前缀-符串string.cW到码字流。

步骤4：先前码字pW ：= 当前码字cW。

步骤5：当前码字cW ：= 码字流中的下一个码字。

步骤6：判断先前缀-符串string.pW是否在词典中(1) 如果“是”，则：①把先前缀-符串string.pW输出到字符流。

②当前前缀P ：=先前缀-符串string.pW。

③当前字符C ：=当前前缀-符串string.cW的第一个字符。

④把缀-符串P+C添加到词典。

(2) 如果“否”，则：①当前前缀P ：=先前缀-符串string.pW。