数字视频技术习题

第一章习题

1、简述为什么需要数字视频？

2、简述数字视频技术所涉及的主要内容。

3、叙述人眼视觉主要特性。举一个视觉特性用于视频图像压缩的例子。

4、电视技术主要利用人眼何种视觉特性又如何将光图像转变为电信号的？

5、彩色视频信号由哪几个分量组成？给出它们之间的关系。

6、视频信号主要有哪几种统计特性？它们分别有哪些特点？

7、举一个视频特性信号统计特性用于视频压缩的例子。

8、视频信号数字化时，需经过哪几个环节？其关键参数是什么？它们选择的所考虑的主要因素是什么？

9、简述CCIR601建议中主要参数。试求抽样点结构分别为4：4：4和4：2：0格式的PAL彩色图像信号的数码率。

10、20人观察评价某图像，其中10人认为“非常好”，5人认为“好”，5人认为“一般”，求该图像的平均分数。

11、简述视频图像质量客观评价方法。这种方法的不足之处是什么？

第二章习题

1、举例说明数字视频信号压缩的必要性和可行性。

2、给出视频图像压缩编码基本模型并简要说明它们各部分的作用。

3、对一个视频信号源进行压缩编码，其编码的最大压缩比由什么决定？

4、现有一幅已离散量化后的图像，图像的灰度量化分为8级，如表题2－1所示。表中数字为像素的灰度级。另有一速率为100bit/秒的无噪无损信道。

表题2－1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

2 2 2 2 2 2 2

3 3 3

3 3 3 3 3 3 3

4 4 4

4 4 4 4 4 4 4

5 5 5

5 5 5 5

6 6 6 6 6 6

7 7 7 7 7 8 8 8 8 8

（1） 现将图像通过该信道传输，用等长码，问需要多长时间才能传送完这幅图像？

（2） 对这幅图像进行霍夫曼编码，求每种灰度的码字，问平均码长为多少？这时传送完

这幅图像需要多少时间？并求其编码效率？

（3） 设计对应并行解码表。

5、图题2－1给出了某图像X 0的相邻像素位置和协方差，利用X 1，X 2，X 3对X 0进行预测

X 0=a 1X 1+a 2X 2+a 3X 3 ,画出预测器方框图，并求其最佳预测系数。

R 03 R 02

0.9785 0.9849

R 01

0.9902

图题 2－1

6、设一个8×8的图像﹛x (m,n)﹜，如图题2－2所示。

n

8 8 8 8 8 8 8 8

8 7 7 7 7 7 7 8

m 8 7 6 6 6 6 7 8

8 7 6 5 5 6 7 8

8 7 6 5 5 6 7 8

8 7 6 6 6 6 7 8

8 7 7 7 7 7 7 8

8 8 8 8 8 8 8 8

图题 2－2

（1）计算该图像的熵值。

（2）对图像作前向预测（即列差值，设8×8区域外的图像值为8）：ˆ(,)(,1

)xmn xmn =-，

试给出该图像预测误差及其熵。

（3）比较上述两个熵，得到的结论是什么？ 7、若可见度阀值曲线为 y=2+0.15x ,x 表示预测误差。试设计一个预测误差为0--31的最佳量化器。该量化器的最大量化误差是多少？

8、说明预测编码实现图像数据压缩的基本原理是什么？

9、说明变换编码实现图像数据压缩的基本原理是什么？

X 0 X 1

X 3 X 2

10、在数字图像变换编码中，变换域矩阵系数分布具有什么特点？说明在变换域是如何利用该特点进行压缩编码的？

11、现代视频图像压缩编码方法与经典视频图像压缩编码方法的主要区别是什么？

12、现代视频图像压缩编码方法主要有哪些？

13、举例说明图像统计特性在图像压缩编码中的应用。

14、何为帧间预测？运动补偿帧间预测的目的是什么？

15、运动补偿帧间预测中的块匹配法中，块匹配准则有哪几种？

16、双向预测和前向预测的主要区别是什么？它们在实现中应注意什么问题？

17、如何如何衡量一个压缩编码方法的好坏？

18、如一个信源的符号为﹛a, b, c﹜,它们的概率分别为﹛0.2，0.4，0.5﹜，对输出序列

ccaba进行算术编码。

19、试说明矢量量化编码比标量量化编码性能优越的原因。

第三章习题

1、制定视频图像压缩编码的国际组织有哪些？他们分别制定了哪些视频压缩编码标准？

2、试说明DCT压缩编码中Z形扫描的方法和意义。

3、描述CIF, QCIF, Sub-QCIF, 4QCIF, 16QCIF图像格式的主要参数。

4、JPEG和H.261图像压缩标准的主要区别是什么？

5、描述CIF图帧结构特点。

6、试说明H.261、H.263和H.264标准的制定目标以及它们之间的主要技术区别。

7、JPEG2000与JPEG相比，它们的核心算法有何区别，JPEG2000的主要优点是什么？

8、设一子块亮度图像DCT系数量化矩阵如图题3－1所示，（1）按JPEG标准求出它们的编码字。（2）求出非0量化系数的DCT系数。（3）求该子块图像的压缩比。（设前一子块图像的直流DCT系数为234.5）。

图题3－1