多媒体考试总结Word下载.docx
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简述视频信号获取器的工作原理。
视频信号获取器的工作原理概述如下：
从彩色摄像机、录像机或其它视频信号源得到的彩色全电视信号首先送到视频摸拟输入端口，首先需要解决行同步信号和场同步信号（包括奇数场同步信号和偶数场同步信号）的分离问题，即采用限幅的方法，将场同步和行同步信号与图像信号分开，然后用积分和微分的方法获得场同步信号和行同步信号，再根据奇数同步信号在一行的开始和偶数场同步信号。
然后送到具有钳位电路和自动增益的运算放大器，最后经过A/D变换器将彩色全电视信号转换成8位数字信号，送给彩色多制式数字解码器。
经过多制式数字解码器解码后得到Y、U、V数据，然后由视频窗口控制器对其进行剪裁，改变比例后存入帧存储器，帧存储器的内容在窗口控制器的控制下与VGA信号或视频编码器的同步信号同步，再送到D/A变换器，模拟彩空间变换矩阵，同时送到数字式视频编辑器进行视频编码，最后输出到VGA监视器及电视机或录像机。
简述MPEG和JPEG的主要差别。
答:
mpeg视频压缩技术是针对运动图象的数据压缩技术。
为了提高压缩比，帧内图象数据和帧间图象数据压缩技术必须同时使用。
mpeg通过帧运动补偿有效地压缩了数据的比特数，它采用了三种图象，帧内图、预测图和双向预测图。
有效地减少了冗余信息。
对于mpeg来说，帧间数据压缩、运动补偿和双向预测，这是和jpeg主要不同的地方。
而jpeg和mpeg相同的地方均采用了dct帧内图象数据压缩编码。
jpeg压缩算法采用等宽量化，而是mpeg视频信号包含有静止画面（帧内图）和运动信息（帧间预测图）等不同的内容，量化器的设计需要作特殊考虑。
6．计算题信源符号及概率如下；
a
a1
a2
a3
a4
a5
P（a）
0.5
0.25
0.125
0.0625
求Huffman编码，信息熵及平均码长。
.解：
a1
0.5
0
a2
0.25
10
a3
0.125
110
a4
0.625
1110
a5
1111
则:
a1=0
a2=10
a3=110
a4=1110
a5=1111
信息熵H=-∑PiLog2（pi）
=-（1/2Log21/2+1/4Log21/4+1/8Log21/8+1/16Log21/16+1/16Log21/16）
=1/2+1/2+3/8+1/4+1/4
=1+7/8=1.875bit/字符
a1—a5码长分别为1，2，3，4，4
则平均码长N=∑PILj=1/2×
1+1/4×
2+1/8×
3+1/16×
4+1/16×
4=1.875bit/字符
祥述JPEG静态图象的压缩原理及实现技术。
jpeg是由国际电报咨询委员会（CCITI）和国际标准化协会（OSI）联合组成的一个图象专家小组开发研制的连续色调、多级灰度、静止图象的数字图象压缩编码方法。
jpeg适于静止图象的压缩，此外，运动图象序列的帧内图象的压缩编码也常采用jpeg压缩标准。
基于离散余弦变换（dct）的编码方法是jpeg算法的核心内容。
算法的编码处理过程包括原图象数据输入、正向dct变换器、量化器、熵编码器和压缩图象数据的输出，除此之外还附有量化表和熵编码表（即哈夫曼表）；
接收端由信道收到压缩图象数据流后，经过熵解码器、逆量化器、逆变换（idct），恢复并重构出数字图象，量化表和熵编码表同发送端完全一致。
编码原图象输入，可以是单色图象的灰度值，也可以是彩色图象的亮度分量或色差分量信号。
dct的变换压缩是对一系列8*8采样数据作块变换压缩处理，可以对一幅像，从左到右、从上到下、一块一块（8*8/块）地变换压缩，或者对多幅图轮流取8*8采样数据块压缩。
解码输出数据，需按照编码时的分块顺序作重构处理，得到恢复数字图象。
具体的实现技术如下：
（1）首先把一幅图象分8*8的子块进行离散余弦正变换（fdct）和离散余弦逆变换（idct）。
在编码器的输入端，原始图象被分成一系列8*8的块，作为离散余弦正变换（fdct）的输入。
在解码器的输出端，离散余弦逆变换（idct）输出许多8*8的数据块，用以重构图象。
8*8fdct和8*8idct数学定义表达式如下：
fdct：
idct：
两式中，c（u）,c（v）=
，当u=v=0
c（u）,c（v）=1,其它情况
每个8*8二维原图象采样数据块，实际上是64点离散信号，该信号是空间二维参数x和y的函数。
fdct把这些信号作为输入，fdct的输出是64个基信号的幅值（即dct系数），每个系数值由64点输入信号唯一地确定，即离散余弦变换的变换系数。
在频域平面上变换系数是二维频域变量u和v的函数。
对应于u=0，v=0的系数，称做直流分量（dc系数），其余63个系数称做交流分量（ac系数）。
因为在一幅图象中像素之间的灰度或色差信号变化缓慢，在8*8子块中像素之间相关性很强，所以通过离散余弦正变换处理后，在空间频率低频范围内集中了数值大的系数，这样为数据压缩提供了可能。
远离直流系数的高频交流系数大多为零或趋于零。
（2）量化
为了达到压缩数据的目的，对dct系数f（u,v）需作量化处理。
量化处理是一个多到一的映射，它是造成dct编解码信息损失的根源。
在jpeg标准中采用线性均匀量化器。
量化定义为，对64个dct变换系数f（u,v）除以量化步长q（u,v）后四舍五入取整。
即量化器步长是量化表的元素，量化表元素随dct变换系数的位置而改变，同一像素的亮度量化表和色差量化表不同，量化表的尺寸也是64，与64个变换系数一一对应。
量化表中的每一个元素值规定了对应位置变换系数的量化器步长。
在接收端要进行逆量化，逆量化的计算公式为：
量化处理是在一定的主观保真度图像质量的前提下，根据心理视觉加权函数得到亮度化表和色度量化表。
dct变换系数f（u,v）除以量化表中对应位置的量化步长，其幅值下降，动态范围变窄，高频系数的零值数目增加。
（3）熵编码
为进一步达到压缩数据的目的，需对量化后的dc系数和行程编码后的ac系数进行基于统计特性的熵编码。
64个变换系数经量化后，坐标u=v=0的值是直流分量（即dc系数）。
dc系数是64个图像采样平均值。
因为相邻的8×
8块之间有强的相关性，所以相邻块的dc系数值很接近，对量化后前后两块之间的dc系数差值进行编码，可以用较少的比特数。
dc系数包含了整个图像能量的主要部分。
经量化后的63个ac系数编码时从左上方ac（u=0,v=1）开始，沿箭头方向，以“z”字形行程扫描，直到ac（u=7,v=7）扫描结束。
量化后编码的ac系数通常有许多零值，沿“z”字形路径行进，可使零值集中，便于使用行程编码方法。
63个ac系数行程编码的码字，可用两个字节表示。
jpeg建议使用两种熵编码方法：
huffman编码和自适应二进制算术编码。
熵编码可分成两步进行，首先把dc和ac系数转换成一个中间格式的符号序列，第二步是给这些符号赋以变长码字。
8．详述intel/ibm公司研制的dvi多媒体计算机系统成功和失败的经验教训，理想的系统如何设计实现？
DVI意为数字视频交互，DVI是由Intel和IBM推出的支持多媒体信息处理及表现的一个集成环境。
它比较成功地解决了声、文、图信息的综合处理问题，是一个比较成熟的多媒体计算机系统。
其成功之处包括：
从硬件方面看：
（1）选用了plv（productleavevedio）视频压缩编码算法，产生avi视频文件格式，为了实现plv算法，dvi系统设计制造了两个专用芯片82750pa（pb）（象素处理器）和82750da（db）（显示处理器）。
（2）同时设计了三个专用的门阵电路，即82750lh（主机接口门阵）、82750lv（vram/scsi/capture接口门阵）和82750la（视频子系统接口门阵）。
（3）dvi系统中最成功的部分是ave（视频音频引擎）。
ave包括三个部分，即视频子系统、音频子系统和avbus（视频音频总线）。
从软件方面看：
dvi系统设计实现了dos环境下的avss（audiovediosubsystem）和windows环境下的avk（audiovediokernel），
（1）最下层的dvi系统的硬件包括：
视频版、音频板、多功能板以及pc/at的硬件。
（2）倒数第二层是为硬件板设计的视频驱动器（驱动程序）层。
（3）再上一层是驱动接口模块，驱动接口模块建立了为高层应用软件使用的虚拟设备。
（4）再上一层有两个高层次的软件包，即图形软件包[gr]和音频视频支撑软件avss[av]。
（5）最上面是应用层，它可以提供大量的应用程序。
在应用层下面还有两个高层的dvi系统的接口，即dvi系统生产工具软件和多媒体编程工具语言。
其失败之处为：
由于现行的视频压缩国际标准是h.261、mpeg-1，而DVI的视频压缩算法采用非国际标准（avi文件）。
DVI系统采用设计一整套专用芯片和软件的技术路线，该技术路线成本高，通用性差。
而目前一般采用设计专用芯片接口卡的技术路线，将多媒体技术做到CPU中的技术路线是发展的趋势。
理想多媒体计算机系统设计和实现：
（1）采用国际标准的设计原则
标准化是产业活动成功的前提，为了使新型的计算机增加多媒体数据的获取、压缩和解压缩、实时处理和特技、输出和通信等功能，设计时必须采用国际标准。
（2）多媒体和通信功能的单独解决变成集中解决
摒弃设计专用接口卡分散解决的办法，而是设计可编程的数字信号处理芯片（DSP），通过编写不同的程序集中解决。
（3）体系结构设计和算法相结合
要想使计算机具有综合处理声、文、图信息和通信功能的最佳解决办法是把计算机体系结构设计和算法相结合。
（4）把多媒体和通信技术做到cpu芯片中
从目前的发展趋势看可以把融合方案分成两类：
一类是以多媒体和通信功能为主，融合cpu芯片原有的计算功能，其设计目标是用在多媒体专用设备、家电和宽带通信设备上；
另一类是以通用cpu计算功能为主，融合多媒体和通信功能，它们的设计目标与现有计算机系列兼容，主要用在多媒体计算机中。
9．超煤体和超文本系统中数据库层与传统的数据库层有什么不同？
超文本和超媒体系统中的数据库层是模型中的最低层，比普通的数据库管理系统更为简单，用于处理所有信息存储中的传输问题。
如存储分配管理、缓冲区调度、存储控制等等，其基本功能是对节点和链等的基本信息进行存储、管理和访问，并保证这些操作对于高层的超文本抽象机层来说是透明的，即无论高层访问的信息是存储在本地或远地，是存储在一台计算机中还是存储中多台计算机中，数据库层都能保证正确的存储。
超文本和超媒体系统中的数据库由于具有多媒体数据所以信息量很大，因此用到大容量的存储技术，如大容量的磁盘、光盘等。
而传统的数据库信息量没有那么大，而且信息量比较单一，一般都是文档或数据等。
但是在超文本和超媒体的数据库层的设计中也用到了大量的传统数据库的思想方法。
10．超文本和超媒体的组成要素与操作工具有哪些？
超文本和超媒体的组成要素是由节点、链和网络等组成。
其中节点可分为表现型用于记录各种媒体信息，另一种是组织型用于组织并记录节点间的联结关系。
节点可归纳为以下基本类型：
文本节点、图形节点、图形节点、音频节点、视频节点、混合媒体节点、按钮节点、组织型节点和推理型节点。
链：
链由三部分组成，即链源、链宿和链的属性。
而链的种类可分为：
基本结构链、推理链、隐型链等。
网络：
即超文本和超媒体的数据集合是由声、文、图各类节点和链组成的网络。
超文本和超媒体的操作工具主要有：
编辑器、编译器、阅读器、导航工具等，而导航工具又可分为：
导航图、查询系统、遍历、书签等。
11．简述多媒体数据库中基于内容检索系统的工作原理？
多媒体数据库基于内容检索系统的工作原理概述如下：
基于内容的检索作为一种信息检索技术，接入或嵌入到其他多媒体系统中，提供基于多媒体数据库的检索体系结构。
基于内容检索系统分为两个子系统：
特征抽取子系统和查询子系统。
系统包括如下功能模块：
（1）目标识别：
为用户提供自动半自动识别静态图像、视频、镜头的代表帧，是用户感兴趣的内容或区域。
视频序列图像动态目标，对目标进行特征抽取、查询，处理进行整体的或局部的内容检索，可采用全局特征或局部的特征。
（2）特征抽取：
提取用户感兴趣的又适合于基于内容检索的特征。
如颜色分布情况、颜色的组成情况、纹理结构、方向对称关系、轮廓形状大小。
（3）数据库：
多媒体数据库，声、文、图；
特征库，预处理特征；
知识库，知识表达。
（4）查询接口：
有三种输入方式：
交互输入方式、模板选择输入方式、用户提交特征样板输入方式。
多媒体特征组合功能和查询结果浏览。
（5）检索引擎：
利用特征之间的距离函数来进行相似性检索。
对于不同的特征用不同的相似性测度算法，检索引擎中系统有效的是相似性测度函数集。
（6）索引/过滤：
通过索引和过滤达到快速搜索的目的。
把全部的数据通过过滤器变成新的集合再用高维特征匹配来检索。
基于内容检索的工作过程包括以下几个步骤：
（1）提交查询要求：
利用系统人机交互界面输入方式形成一个主查询条件。
（2）相似性匹配：
将查寻特征与数据库中的特征按一定的匹配算法进行匹配。
（3）返回候选结果：
满足一定相似性的一组候选结果按相似度大小排列返回给用户。
（4）特征调整：
对系统返回的一组初始特征的查询结果，用户通过浏览选择满意的结果，或进行特征调整，形成新的查询，直到查询结果满意为止。
12．在视频会议系统中为什么需要qos？
视频会议系统是一种分布式多媒体信息管理系统，或称为分布式多媒体通信系统。
因此在通信的传输过程中要求有较好的服务质量（qos），不仅要求能够快速传送视频、音频和数据，而且要求视频和音频连续媒体必须保证在明确规定的时间内无差错传送给用户，以便在终端系统播放具备良好的质量。
为了获得服务质量的保证，在业务执行过程中需要对计算机、网络、mcu及终端的各种资源进行控制和管理。
对于视频会议系统还要求：
高数据吞吐量，经过压缩的数据一个视频流也需要64kbps到2mbps的数据吞吐率；
实时性，视频会议系统的终端同时要播放视频、音频和数据信息要有严格的时间要求，即需要为无差错传送提供时间保证；
服务质量保证，用户使用视频会议业务要和其他业务进行对比，因此不能提供一定的服务质量保证，用户就可选择其他种类的业务。
视频会议系统需求是多样化，多媒体业务也是多样化，为使这些需求和业务能够定量化的描述，往往采用参数化，而不必为每个应用都实行一套新的系统集。
而采用国际标准化组织采用服务质量（qos）的标准。
国际标准化组织（iso）指定著名的七层标准计算机通信协议osi-rm。
在osi-rm中把qos参数分成面向功能的qos参数和非面向功能的qos参数两类。
对于一个网络多媒体系统一般包含有三个抽象层：
应用层、系统层（通信和操作系统）和设备层（网络和多媒体终端设备），而这三层都需要考虑qos参数。
1、请根据多媒体的特性判断以下哪些属于多媒体的范畴？
（b）
（1）交互式视频游戏
（2）有声图书
（3）彩色画报 （4）彩色电视
（a）仅
（1） （b）
（1）
（2） （c）
（1）
（2）（3） （d）全部
2.下列哪些不是多媒体核心软件：
（a）
（1）AVSS
（2）AVK（3）DOS（4）AmigaVision
（a）（3）（b）（4）（c）（3）（4）（d）
（1）
（2）
3、把一台普通的计算机变成多媒体计算机要解决的关键技术是：
（d）
（1）视频音频信号的获取
（2）多媒体数据压编码和解码技术
（3）视频音频数据的实时处理和特技 （4）视频音频数据的输出技术
（a）
（1）
（2）（3） （b）
（1）
（2）（4） （c）
（1）（3）（4） （d）全部
4、commodore公司1985年率先在世界上推出了第一个多媒体计算机系统amiga，其主要功能是：
（1）用硬件显示移动数据，允许高速的动画制作；
（2）显示同步协处理器；
（3）控制25个通道的dma，使cpu以最小的开销处理盘、声音和视频信息；
（4）从28hz震荡器产生系统时钟；
（5）为视频ram（vram）和扩展ram卡提供所有的控制信号；
（6）为vram和扩展ram卡提供地址。
（a）
（1）
（2）（3） （b）
（2）（3）（5） （c）（4）（5）（6） （d）全部
5.国际标准MPEG-2采用了分层编码体系，提供了四种技术，他们是（d）
（4）空间可扩展性、时间可扩展性、信躁比可扩展性、数据分块技术
（a）
（1）（b）
（2）（c）（3）（d）（4）
6、多媒体技术未来发展的方向是：
（1）高分辨率，提高显示质量；
（2）高速度化，缩短处理时间；
（3）简单化，便于操作；
（4）智能化，提高信息识别能力。
1、数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是：
（C）
（a）数字编码器 （b）数字解码器
（c）模拟到数字的转换器（a/d转换器） （d）数字到模拟的转换器（d/a转换器）
2、音频卡是按（ ）分类的。
（a）采样频率 （b）声道数
（c）采样量化位数 （d）压缩方式
3、两分钟双声道，16位采样位数，22.05khz采样频率声音的不压缩的数据量是：
（D）
（a）5.05mb （b）10.58mb
（c）10.35mb （d）10.09mb
4、目前音频卡具备以下（ ）功能。
（b）d?
（1）录制和回放数字音频文件
（2）混音
（3）语音特征识别 （4）实时解/压缩数字单频文件
（a）
（1）（3）（4） （b）
（1）
（2）（4） （c）
（2）（3）（4） （d）全部
5、以下的采样频率中哪个是目前音频卡所支持的。
（B）
（a）20khz （b）22.05khz
（c）100khz （d）50khz
6、1984年公布的音频编码标准g.721，它采用的是（C ）编码。
（a）均匀量化 （b）自适应量化
（c）自适应差分脉冲 （d）线性预测
7、ac-3数字音频编码提供了五个声道的频率范围是：
（a）20hz到2khz （b）100hz到1khz
（c）20hz到20khz （d）20hz到200khz
8、midi的音乐合成器有：
（1）fm
（2）波表
（3）复音 （4）音轨
9、下列采集的波形声音质量最好的是：
（a）单声道、8位量化、22.05khz采样频率
（b）双声道、8位量化、44.1khz采样频率
（c）单声道、16位量化、22.05khz采样频率
（d）双声道、16位量化、44.1khz采样频率
1、国际上常用的视频制式有：
（1）pal制
（2）ntsc制 （3）secam制 （4）mpeg
（a）
（1） （b）
（1）
（2） （c）
（1）
（2）（3） （d）全部
2、全电视信号主要由（ ）组成。
（a）图象信号、同步信号、消隐信号 （b）图象信号、亮度信号、色度信号
（c）图象信号、复合同步信号、复合消隐信号 （d）图象信号、复合同步信号、复合色度信号
3、视频卡的种类很多，主要包括：
（1）视频捕获卡
（2）电影卡 （3）电视卡 （4）视频转换卡
4.在YUV数字化后Y：
U：
V是（d）
（A）4：
2：
2（B）8；
4；
2（C）8；
2；
4（D）8；
4
5、彩色全电视信号主要由（ ）组成。
（a）图象信号、亮度信号、色度信号、复合消隐信号
（b）亮度信号、色度信号、复合同步信号、复合消隐信号
（c）图象信号、复合同步信号、消隐信号、亮度信号
（d）亮度信号、同步信号、复合消隐信号、色度信号
7、在多媒体计算机中常用的图象输入设备是：
（C）d?
（1）数码照相机
（2）彩色扫描仪 （3）视频信号数字化仪 （4）彩色摄象机
8、视频采集卡能支持多种视频源输入，下列哪些是视频采集卡支持的视频源：
（1）放像机
（2）摄象机 （3）影碟机 （4）cd-rom
9、下列数
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