多媒体技术原理及应用(第二版马华东)

·简答题

1.什么是媒体？

信息的载体。可以分为视觉类媒体,听觉类媒体, 触觉类媒体,活动媒体,抽象事实媒体。

2.什么是多媒体信息？

·文本

·图形和图像

·音频

·动画和视频

3.什么是多媒体技术?

利用计算机技术把文本、图像、图形、动画、音频及视频等多种媒体综合一体化，使之建立起逻辑上的联系，并能够对它们获取，编码，编辑，处理，存储，传输和再现。

4.它有什么特点？

·多样性：信息媒体的多样性，即能综合处理文本、图形、图像、动画、音频及视频等多种信息。

·交互性:指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互操作，从而为用户提供更加有效地控制和使用信息的手段。

·集成性:集成性是指以计算机为中心综合处理多种媒体，它包括信息媒体的集成和这些媒体设备的集成。

·实时性:多媒体系统对声音和视频等时基媒体提供实时处理的能力。

第五章思考练习题——参考答案

1.自适应脉冲编码调制（APCM）和差分脉冲编码调制（DPCM）的基本思想是什么？

答：APCM：根据输入信号幅度大小改变量化阶大小的一种波形编码技术。

DPCM：对预测的样本值与原始的样本值之间的差值进行编码。

2.对信源

X＝[x1=0.25,x2=0.25,x3=0.2,x4=0.15,x5=0.10,x6=0.05]进行Huffman编码

答：

(1) 将信源符号按概率递减顺序排列 ;

(2) 把两个最小的概率加起来 , 作为新符号的概率 ;

(3) 重复步骤 (1) 、 (2), 直到概率和达到 1 为止 ;

(4) 在每次合并消息时，将被合并的消息赋以1和0或0和1；

(5) 寻找从每个信源符号到概率为1处的路径，记录下路径上的1和0；

(6) 对每个符号写出"1"、"0"序列（从码数的根到终节点）。

3.已知信源X＝[x1=1/4,x2=3/4],若x1=1,x2=0,试对1011进行算术编码。

答：

由题意知：编码的数据串为 x1x2x1x1。令 high 为编码间隔的高

端 ,low 为编码间隔的低端 , range 为编码间隔的长度 ,rangelow

为编码字符分配的间隔低端 ,rangehigh 为编码字符分配的间隔高

端。则得出范围：

字符x1x2

概率1/4 3/4

范围[0,1/4) [1/4,1)

初始 high=1,low=0,range＝high-low=1, 一个字符编码后新的 low

和 high 按下式计算 :

·low =low＋range × rangelow

·high =low＋range×rangehigh

(1) 在第一个字符 x1被编码时,range=1 ,x1 的 rangelow＝

0,rangehigh=1/4, 因此 :

low＝0 + 1 × 0 ＝ 0

high=0 + 1 × 1/4 ＝1/4

range=high－low=1/4－0=1/4

此时分配给 x1 的范围为 [0,1/4] 。

(2)第二个字符 x2编码时使用新生成范围 [0,1/4],range=1/4,x2 的

rangelow=1/4, rangehigh=1, 因此：

low=0 十1/4×1/4=1/16

high=0 + 1/4×1=1/4

range=3/16

范围变成 [1/16,1/4] 。

(3) 对下一个字符 x1编号,x1 的 rangelow=0,,rangehigh=1/4, 则：

low=1/16 ＋3/16×0=1/16

high=1/16 ＋3/16×1/4=7/64

range=3/64

范围变成 [1/16,7/64]

(3) 对最后一个字符 x1编号,x1的 rangelow=0,,rangehigh=1/4,

则：

low=1/16 ＋3/64×0=1/16

high=1/16 ＋3/64×1/4=19/256

范围变成 [1/16,19/256]

即用[1/16,19/256]表示数据1011。

4.简述JEPG算法的主要计算步骤，并详细说明每个步骤。

答：JPEG算法的基本思想：

a. 分块：按序分块，将图像分成 8 * 8 的子块。

b. DCT变换(离散余弦变换)：对每一个子块，进行DCT变换，得到DCT系

数矩阵。DCT变换，即离散余弦变化。DCT（x,y）= f（像素（x，y））。

为了压缩RGB彩色图像，这项工作必须进行3遍，因为JPEG分别处理每

个颜色成分。

c. 量化：量化说起来很简单，是一种降低整数精度的过程，因此就减少

了存储整数所需的位数。量化的过程：试图确定什么信息可以安全地消去，

而没有任何明显的视觉保真度损失。DCT系数矩阵被量化以减少系数的精

度，因此提高了压缩率。

d. 对量化后的值进行Z扫描：

量化后的矩阵，右下角的部分接近0，把这个矩阵中的值重新排列游程，

可以使游程中0值的长度增加，以此进一步提高压缩率。JPEG提出用之字

形序列的方法为量化后的DCT系数排序。

e. Huffman算法或算术编码：

对扫描后的数列进行Huffman编码。

算术编码：对于算术编码，JPEG没有要求编码表。当它对图像编码时，它

能随图像的统计特性进行调整。对量化后的系数矩阵，矩阵（0，0）位置

上的系数称为DC系数，矩阵中其他63个系数称为AC系数。DC系数与AC

系数分别进行压缩。

DC系数编码：在DC系数被压缩之前，首先处理DC预测。

差分DC系数= DCx-DCx-1

AC系数编码：游程或长度，值。

5.游程编码的思想和方法

答：游程编码(简写为RLE或RLC)是一种十分简单的压缩方法 ,它将数据

流中连续出现的字符 ( 称为游程 ) 用单一的记号来表示。例如,字符串

a b a C CC b b a aaa

可以压缩为

a b a 3c 2b 4a

6,MPEG-Video图像压缩技术的依据是什么？MPEG采用了哪三种运动图像类型？简述它们之间的关系和含义。