第五章 数字多媒体技术复习资料.docx

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第五章数字多媒体技术复习资料

第五章数字媒体及应用

【知识点1】文本（text）：

是基于特定字符集的、具有上下文相关性的一个（二进制编码）字符流，字符在计算机中采用二进制编码表示。

文本在计算机中的处理过程：

文本的准备（例如汉字的输入），文本编辑，文本处理，文本存储与传输、文本展现等。

【知识点2】字符的编码

1）西文字符的编码

由拉丁字母、数字、标点符号及一些特殊符号组成。

字符的编码：

字符集中每一个字符各有一个代码，即字符的二进制表示，称为该字符的编码。

2）ASCII字符集和ASCII码

美国标准信息交换码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）：

使用7个二进位对字符进行编码（叫做标准ASCII码），称为ISO-646标准。

基本的ASCII字符集共有128个字符：

●96个可打印字符（常用字母、数字、标点符号等）

●32个控制字符

●特殊字符的ASCII码

●空格（32）

●A（65）

●a（97）

●0（48）

3）扩充ASCII字符集

标准ASCII码是七位的编码，但最高位一般为“0”，在数据传输时可用作奇偶校验位。

扩充ASCII字符集：

高位为1的8位代码（十进制数128～255），称为扩展ASCII码。

4）汉字的编码

（1）GB2312-80汉字编码

《信息交换用汉字编码字符集·基本集》（GB2312-80）

•组成：

–第一部分：

字母、数字和各种符号，包括拉丁字母、俄文、日文平假名与片假名、希腊字母、汉语拼音等共682个（统称为GB2312图形符号）

–第二部分：

一级常用汉字，共3755个，

按汉语拼音排列

–第三部分：

二级常用字，共3008个，

按偏旁部首排列

•区位码：

GB2312国标字符集，它分成94行、94列，行号称为区号，列号称为位号。

每一个汉字或符号在码表中都有各自的位置，字符的位置用它所在的区号（行号）及位号（列号）来表示。

每个汉字的区号和位号分别用1个字节来表示，

如：

“大”字的区号20，位号83，区位码是2083

用2个字节表示为：

0001010001010011

•国标交换码:

–问题：

信息通信中，汉字的区位码与通信使用的控制码（00H～1FH）发生冲突。

–解决方案：

为了避免汉字区位码与通信控制码的冲突，ISO2022规定，每个汉字的区号和位号必须分别加上32（即二进制00100000）。

•机内码：

–问题：

文本中的汉字与西文字符经常是混合在一起使用的，汉字信息如不予以特别的标识，它与单字节的标准ASCII码就会混淆不清。

–解决方法：

把一个汉字看作两个扩展ASCII码，使表示GB2312汉字的两个字节的最高位（b7）都等于“1”。

这种高位为l的双字节（16位）汉字编码就称为GB2312汉字的“机内码”，又称内码。

汉字编码例

例如：

“啊”

区位码：

1601=>1001H0001000000000001

国标码：

3021H<=1001H

＋2020H0011000000100001

机内码：

B0A1H<=3021H

＋8080H

（1）GB2312-80汉字编码

（2）GBK汉字内码扩充规范

•问题：

GB2312-80只有6763个汉字。

•组成：

21003个汉字，883个图形符号，与GB2312兼容，包括繁体字。

•应用：

–操作系统——Windows95以上简体中文版，采用GBK代码，并提供了多种输入法和字体

–应用软件——Office95以上简体中文版本提供GBK码的检索和排序

–互联网应用——许多网站的网页使用GBK代码，但目前还不是所有搜索引擎都支持GBK汉字文本的搜索

（3）GB18030汉字编码标准，兼容GBK和GB2312。

（4）通用编码字符集UCS/Unicode（4个字节）

目标与途径：

实现所有字符在同一字符集中统一编码

（5）中国台湾的BIG5（大五码）标准

【典型例题】

2．在下列字符中，其ASCII码值最大的一个是__d。

A．XB．6C．5D．Y

87．每个汉字的机内码都用两个字节存储。

（f）

52．在中文Windows环境下，西文使用标准ASCII码，汉字采用GB2312编码，现有一段文本的内码为：

ABF4D1E378C2B755，则在这段文本中，含有的汉字和西文字符的个数分别是_3,2_____

67．传输率为9600b/s，意味着每分钟最多可传送__1200____个ASCII码字符。

22．下列汉字编码标准中，不支持繁体汉字的是_A______。

A．GB2312-80B．GBKC．BIGD．GB18030

25．在ASCII编码中，字母A的ASCII编码为41H，那么字母f的ASCII编码为_B_____

A．46HB．66HC．67HD．78H

91．汉字输入的编码方法由数字编码、字音编码和形音编码等4种，在同一种汉字编码字符集中，使用不同的编码方法向计算机输入的同一个汉字，它们的内码是不同的。

（F）

25．根据ASCII码值的大小，下列表达式中，正确的是____D_____。

A．“a”<“A”<“9”B．“A”<“a”<“9”

C．“9”<“a”<“A”D．“9”<“A”<“a”

26．已知“江苏，，两字的区位码是“2913”和“4353”，则其机内码是_____D____。

A．3D2D和4B55B．4535和535DC．6145和7585D．BDAD和CBD5

24．若内存中相邻2个字节的内容为十六进制7451，则它们不可能是_____B_____。

A．1条指令的组成部分B．1个汉字的机内码

C．1个16位整数D．2个英文字母的ASCII码

92．在ASCII码表中，数字和英文字母按照ASCII码值从小到大排列的顺序为：

数字、大写字母、小写字母。

（T）

【知识点3】文本信息的输入方法

•人工输入：

通过键盘、手写笔或语音输入方式输入字符

–特点：

速度慢、成本高，不适合需处理大批量文字的应用

•自动输入：

将纸介质上的文本通过识别技术自动转换为文字的编码

–特点：

速度快，效率高

–文字的自动识别分为：

印刷体识别和手写体识别

汉字输入编码方法的分类：

数字编码：

电报码、区位码等

字音编码：

一种基于汉语拼音的编码方法，同音字引起的重码多

字形编码：

五笔字形法和表形码等

形音编码：

吸取了字音编码和字形编码的优点

联机手写汉字识别（笔输入）

印刷体汉字识别（汉字OCR）

•印刷体汉字识别：

将传统纸介质上的文字信息自动输入计算机并转换为数字文本形式的一种技术，也叫做汉字OCR（OpticalCharacterRecognition）。

•

印刷体文字识别的过程

【知识点4】文本的类型

1）简单文本（纯文本）

这种文本通常称为纯文本或ASCII文本，在PC机中的文件后缀名是.txt

2）丰富格式文本

•丰富格式文本（richtext、fancytext、formattedtext）

•RTF格式

•多媒体文档（MultimediaDocument）

3）超文本

•线性文本

•超文本（hypertext）的阅读方式

–传统的顺序式阅读

–通过链接、跳转、导航、回溯等操作实现跳跃式阅读

•超文本的结构

•链源

•链宿

•超媒体（Hypermedia）：

超文本中的节点不单是文本节点，还包含图形、图像、声音或动画节点，这种基于多媒体信息结点的超文本，有时也称为“超媒体”

•超文本的应用

–Windows等一些软件中的“帮助”文件

–使用浏览器从Web服务器上下载的网页（html或htm文件）

【典型例题】

21．多媒体计算机系统中要表示、传输和处理大量的声音、图像甚至影视视频信息，其数据量之大是非常惊人的，因此，必须研究高效的B______技术。

流媒体

数据压缩编码

数据压缩解码

图像融合

A．

和

B．

和

C．

和

D．

和

【知识点4】文本编辑的主要功能

–对字、词、句、段落进行添加、删除、修改等操作

–字的处理：

设置字体、字号、字的排列方向、间距、颜色、效果等

–段落的处理：

设置行距、段间距、段缩进、对称方式等

–页面布局的处理：

设置页边距、每页行列数、分栏、页眉、页脚等

•“所见即所得”（WhatYouSeeIsWhatYouGet,简称WYSIWYG）。

•一文本处理：

–字数统计，字频统计，简/繁体相互转换，汉字/拼音相互转换

–词语排序，词语错误检测，文句语法检查

–自动分词，词频统计，词性标注，词义辨识，大陆/台湾术语转换

–文本压缩，文本加密，文本著作权保护

–关键词提取，文摘自动生成，文本分类

–文本检索（关键词检索、全文检索），文本过滤

–文语转换（语音合成），文种转换（机器翻译）（TTS）

–篇章理解，自动问答，自动写作等

【典型例题】

45．文本编辑的目的是使文本正确、清晰、美观，下列__b_C___d操作属于文本处理而不属于文本编辑功能。

A．添加页眉页脚B．统计文本字数

C．文本压缩D．识别并提取文本中的关键字

【知识点5】字型库

•字型库：

简称字库，同一种字体的所有字符（例如GB2312中的7000多字符）的形状描述信息的集合。

不同的字体（如宋体、仿宋、楷体、黑体等）对应不同的字库。

•字符形状的描述方法：

–点阵描述

–轮廓描述

【典型例题】

68．1KB的内存空间能存储512个汉字内码，约存__14____个24×24点阵汉字的字形码。

72．在24×24点阵的汉字字库中，存储每个汉字字型码所需的字节是70B。

F

91．只要是在同一个字符集下，文本的输出所使用的字库都是相同的。

F（）

【知识点6】图像与图形

•从现实世界中通过数字化设备获取的图像，称为：

取样图像（sampledimage）、点阵图像（dotmatriximage）、位图图像（bitmapimage）——简称图像（image）

•计算机合成的图像（syntheticimage），称为：

矢量图形（vectorgraphics），简称图形（graphics）

•图像文件格式：

PC机上的图像格式有：

JPEG、BMP、GIF、TIFF、PNG等。

JPEG适合于连续色调、多级灰度、彩色或单色静止图像的国际标准，体积小，但是不能显示动画；BMP是位图文件，通常没有经过压缩，数据量较大；TIF文件是应用于扫描仪和出版系统的文件格式；GIF格式采样LZW无损压缩算法对图像压缩，体积小，并且可以存放多幅彩色图像，所以可以像播放幻灯或者动画那样演示。

【典型例题】

13、目前计算机使用的图像文件有许多不同的格式，下列_D____不是图像文件格式。

A．TIFB．JPEGC．GIFD．PDF

78．由于GIF格式图像文件特别小并且可形成动画效果，因而在网页制作中被大量使用。

T

92．JPEG是目前因特网上广泛使用的一种图像文件格式，它可以将许多张图像保存在同一个文件中，显示时按预先规定的时间间隔逐一进行显示，从而形成动画的效果，因而在网页制作中大量使用。

（f）

92．JPEG标准的升级版是JPEG2000，它们的压缩编码所使用的算法相同，但JPEG2000比JPEG的压缩倍数更大。

（T）

【知识点7】图像的数字化

•图像获取的过程实质上是模拟信号的数字化过程，它的处理步骤：

–取样

–分色

–量化

【典型例题】

35．在下列有关数字图像与图形的叙述中，错误的是c

A．取样图像的数字过程一般分为扫描、分色、取样和量化等

B．为了使网页传输的图像数据尽可能少，常用的GIF格式图像文件采用了有损压缩

C．矢量图形（简称图形）是指使用计算机技术合成的图像

D．计算机辅助设计和计算机动画是计算机合成图像的典型应用

55．下列关于数字图像技术和计算机图形学的描述，正确的是_a_B_d___

A．黑白图像（又称灰度图像）的每个取样点只有一个亮度值

B．计算机图形学主要研究使用计算机描述景物并生成其图像的原理、方法和技术

C．利用扫描仪输入计算机的机械零件图属于计算机图形

D．数字图像中，GIF文件格式采用了无损压缩

91．在多媒体计算机系统中，对声音信号进行模/数转换的顺序为采样、编码、量化。

（F　）

27．下列关于数字图像的叙述，错误的是__c_。

A．图像压缩的出发点是图像中的数据相关性很强，且人眼的视觉有一定的局限性

B．压缩编码方法的优劣主要体现在压缩倍数、重建图像质量和压缩算法的复杂性等方面

C．JPEG图像的压缩倍数是可以控制的，且大多为无损压缩

D．GIF格式的图像能够支持透明背景，且能在屏幕上渐进显示

【知识点8】图像的表示方法与主要参数

一幅取样图像由M（行）*N（列）个取样点组成，每个取样点是组成取样图像的基本单位，称为像素（pictureelement,简写为pel）。

彩色图像的像素是矢量，它由多个彩色分量组成，黑白图像的像素只有1个亮度值

•取样图像在计算机中的表示方法：

–单色图像用一个矩阵来表示

–彩色图像用一组（一般是3个）矩阵来表示，矩阵的行数称为图像的垂直分辨率，列数称为图像的水平分辨率，矩阵中的元素是像素颜色分量的亮度值，使用整数表示，一般是8位至12位

•图像的属性信息

–图像大小，也称图像分辨率（包括垂直分辨率和水平分辨率）

–位平面的数目，即矩阵的数目，也就是彩色分量的数目

–颜色空间的类型，指彩色图像所使用的颜色描述方法，也叫颜色模型。

常用颜色模型：

RGB（红、绿、蓝）、CMYK（青、品红、黄、黑）、HSV（色彩、饱和度、亮度）、YUV（亮度、色度）等（可以相互转换）

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

【典型例题】

34．成像芯片的像素数目是数码相机的重要性能指标，它与可拍摄的图像分辨率直接相关。

若某数码相机的像素约为320万，它所拍摄的图像最高分辨率为____C__

A．1280×960B．1600×1200C．2048×1536D．2560×1920

9．彩色显示器的彩色是由三基色合成而得到的。

某显示器的三基色R、G、B分别由4位二进制数表示，则它可以表示___B___种不同的颜色。

A．65536B．4096C．256D．12

69．一副取样图像由M（列）×N（行）个取样点组成、每个取样点是组成图像的基本单位，称为___像素____。

27．下列关于图形和图像的叙述，错误的是___c____。

A．取样图像都是由一些排成行列的像素组成，通常称为位图图像或点阵图像

B．图形是用计算机绘制的图像，也称为矢量图形

C．利用扫描仪输入计算机的机械零件图属于计算机图形

D．图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点，数据量较小

69．黑白图像或灰度图像有___1______个位平面。

91．某500万像素的数码相机，它所拍摄的图像的最高分辨率能达到2816*2112。

【知识点9】图像的压缩编码

•一幅图像的数据量可按下面的公式进行计算（以字节为单位）：

图像数据量＝图像水平分辨率×图像垂直分辨率×像素深度／8

•几种常用图像的数据量

图像大小

8位（256色）

16位（65536色）

24位（真彩色）

640×480

300KB

600KB

900KB

1024×768

768KB

1.5MB

2.25MB

1280×1024

1.25MB

2.5MB

3.75MB

无损压缩:

压缩以后的数据进行图像还原（也称为解压缩）时，重建的图像与原始图像完全相同

有损压缩：

使用压缩后的数据进行图像重建时，重建后的图像与原始图像虽有一定的误差，但不影响人们对图像含义的正确理解。

如变换编码、矢量编码等

压缩编码方法优劣的评价

压缩倍数的大小

重建图像的质量（有损压缩时）

压缩算法的复杂程度

【典型例题】

92．一幅具有真彩色（24位）、分辨率为1024×768的数字图像，在没有进行任何数字压缩前，它的数据量大约是2.25MB。

　　　　　　　　　　　　　　　　（　t）

69．一架数码相机，它使用的Flash存储器容量为1GB，一次可以连续拍摄65536色的2048×1024的彩色相片1280张，它可以推算出该相机的图像压缩倍数是_____20__倍。

55．下列关于评价图像压缩编码方法优劣的主要指标有___ACD__b____。

A．压缩倍数的大小B．图像分辨率的大小

C．重建图像的质量D．压缩算法的复杂程度

【知识点10】计算机图形

•景物的模型（model）：

景物在计算机内的描述

•景物的建模（modeling）：

人们进行景物描述的过程

•绘制（rendering）：

也称图像合成（imagesynthesis），根据景物的模型生成图像的过程，所产生的数字图像称为计算机合成图像

•计算机图形学（ComputerGraphics）：

研究如何使用计算机描述景物并生成其图像的原理、方法与技术

•几何模型分类（按照所使用的几何元素类型）

–曲面模型

–实线框模型

–体模型

•几何模型应用：

工业产品的计算机辅助设计/制造

•过程模型/算法模型：

根据景物的生成规律，并使用相应的算法来描述其规律所建立的模型

计算机合成图像的绘制

•图像绘制/图像合成：

在计算机内建立了景物的模型之后，从景物的模型生成用户可见的具有高度真实感的该景物的图像的过程。

•使用计算机合成图像的主要优点：

•能生成实际存在的具体景物的图像，还能生成假想或抽象景物的图像

•能生成静止图像，还能生成各种运动、变化的动态图像

显卡在图形和图像显示过程中的作用：

图形和图像的显示是有显卡完成，显卡中的显示存储器存放屏幕显示的图形和图像的信息。

在显示过程中，大量的图形和图像信息的计算由显卡。

【典型例题】

73．用于存储显示屏上像素颜色信息的是显示存储器。

T

【知识点11】声音信号的数字化

1）多媒体技术处理的声音信号主要是人耳可听到的20～20kHz的音频信号（audio），言语（speech）/语音：

人说话的声音，其频率范围约为300～3400Hz，全频带声音：

音乐声、风雨声、汽车声等其他声音，其带宽可达到20～20kHz

2）声音信号数字化的过程：

–取样

–量化

–编码

3）波形声音的获取设备

•麦克风：

将声波转换为电信号

•声卡（soundcard）：

进行数字化

–波形声音的获取：

把模拟的声音信号转换为数字形式。

（话筒或线路输入、单双道）

–波形声音的重建与播放

–MIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface）声音的输入

–MIDI声音的合成与播放

【典型例题】

27．对某波形声音进行数字化时，若采样频率为8kHz、量化位数为16位、双声道，则其未压缩时的码率为___C____

A．32kB/sB．128kb/sC．256kb/sD．256kB/s

28．为了保证对频谱很宽的全频带音乐信号采样时不失真，其采样频率应在_d_____以上。

A．8kHzB．12kHzC．16kHzD．40kHz

55．MIDI是音乐与计算机相结合的产物，与波形声音相比，使用MIDI的原因是____BC_d

A．MIDI音乐可以合成出所有的声音

B．MIDI音乐易于编辑修改，还可以与波形声音同时播放

C．MIDI文件是一系列指令，而不是波形，它需要的存储空间非常小

D．能够模仿乐器的各种演奏技巧，甚至能达到乐器无法演奏的效果

28．下列关于WAV文件和MIDI文件的叙述，错误的是___C_____。

A．通常WAV文件比MIDI文件可表示的音乐更丰富

B．存储同样的音乐文件，WAV文件比MIDI文件存储量大

C．在多媒体应用中，一般背景音乐用WAV文件，解说用MIDI文件

D．MIDI文件中记录的是乐谱

28．下列不属于声卡功能的是___A_______。

A（麦克风）．将声波转换为电信号B．波形声音的重建

C．MIDI声音的输入D．MIDI声音的合成

55．下列关于声音处理的叙述，正确的是_______A__CDB_。

A．数字化声音时，通常情况下量化精度越高，声音的保真度越好

B．数字声音是一种连续媒体，数据量大，对存储和传输的要求比较高

C．音乐数字化时使用的取样频率通常比语音数字化时使用的取样频率高

D．扩展名为．mid和．wav的文件都是PC机中的音频文件

【知识点12】声音重建

•声音播放：

计算机输出声音的过程

•声音重建步骤：

–声音重建（reconstruction）：

把声音从数字形式转换成模拟信号形式

•解码

•数模转换

•插值处理

–将模拟声音信号经过处理和放大送到扬声器发出声音

声音的重建也是由声卡完成的。

声卡输出的声音需送到音箱去发音。

【知识点13】波形声音的主要参数

•取样频率

•量化位数

•声道数目

•使用的压缩编码方法

•数码率（bitrate）：

指的是每秒钟的数据量，也称比特率、码率

•数字声音未压缩前，其计算公式为：

波形声音的码率＝取样频率×量化位数×声道数

•压缩编码以后的码率＝压缩前的码率/压缩倍数

【典型例题】

59．在声音的采集过程中，量化的精度越高，声音的__保真度____越好。

24．在某声音的数字化过程中，使用44.1KHz的取样频率、16位量化位数，则采集四声道的此声音1分钟所需要的存储空间约为___A____。

A．165.75MBB．21.168MBC．20.672MBD．10．584MB

26．若波形声音未进行压缩时的码率为64kb/s，已知取样频率为8kHz，量化位数为8位，则它的声道是_____A_____。

A．1B．2C．4D．8

【知识点14】CD盘片上所存储的立体声高保真的全频带数字音乐，1小时的数据量大约是635MB

第1代编码技术——PCM（脉冲编码调制）编码：

依据声音波形本身的信息相关性进行数据压缩，代表性的应用是CD唱片

第2代压缩编码——MPEG-1声音压缩编码是国际上第一个高保真声音数据压缩的国际标准，它分为三个层次：

层1（Layer1）：

编码简单，用于数字盒式录音磁带

层2（Layer2）：

算法复杂度中等，用于数字音频广播（DAB）和VCD等

层3（Layer3）：

编码复杂，用于互联网上的高质量声音的传输，如MP3音乐压缩10倍

MPEG-2的声音压缩编码采用与MPEG-1声音相同的编译码器，层1,层2和层3的结构也相同，但它能支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声

杜比数字AC-3（DolbyDigitalAC-3）：

由5个全频带声道加一个超低音声道组成，6个声道的信息在制作和还原过程中全部数字化，在数字电视、DVD和家庭影院中广泛使用。

传输音（视）频媒体的方式

先下载，后播放（下载方式，需要等待很长时间，有很大的存储需求）

边下载，边播放（流式传输方式，不需要下载完整个文