多媒体复习总结.docx
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多媒体复习总结
多媒体复习总结
第一章多媒体的基本概念
1.多媒体的定义
多媒体技术概括起来说，就是一种能够对多种媒体信息进行综合处理的技术。
略为全面一点，多媒体技术可以定义为：
以数字化为基础，能够对多种媒体信息进行采集、编码、存储、传输、处理和表现，综合处理多种媒体信息并使之建立起有机的逻辑联系，集成为一个系统并能具有良好交互性的技术。
2.试归纳叙述多媒体关键特性以及这些特性之间的关系。
多媒体的关键特性主要包括信息载体的多样性、交互性和集成性这三个方面，这既是多媒体的主要特征，也是在多媒体研究中必须解决的主要问题。
信息载体的多样性是集成性的基础，没有多种信息媒体，也就无法进行多媒体信息的集成化处理；而处理多媒体的设备与设施的集成性是实现交互性的前提，没有系统、网络、软硬件设施的集成，就无法为用户交互式使用、加工和控制信息提供平台。
3.有人说，多媒体是界面技术，即人机接口技术，你同意吗？
为什么？
多媒体技术包括人机接口技术，但不仅仅是人机接口技术。
而人机接口技术也不仅仅在多媒体领域得到应用。
人机接口技术的目的是让一般用户利用计算机完成他们在某一工作领域中的任务。
随着多媒体技术及其相关技术的不断发展，人机交互的接口已经开始向更加自然，更加人性化的方向发展。
例如多模态接口，它将手势识别、语音识别、自然语言理解甚至面部表情识别等综合应用于人机交互。
（当然，人机交互接口不仅仅是一个人机界面的问题，对于媒体的理解和人机通信过程可以看成是一种智能的行为，它与人类的智能活动有着密切的关系。
而多媒体技术的涵盖面更加宽泛，包括多媒体数据模型、多媒体数据压缩技术、多媒体内容处理与检索技术、多媒体表现与同步技术、多媒体人机交互接口技术、多媒体通信与分布处理技术等等。
略为全面的，）多媒体技术可以定义为：
以数字化为基础，能够对多种媒体信息进行采集、编码、存储、传输、处理和表现，综合处理多种媒体信息并使之建立起有机的逻辑联系，集成为一个系统并能具有良好交互性的技术。
第二章媒体及媒体技术
1.图形与图像的区别和联系
图形与图像的关系
图形是矢量概念，图元；图像是位图概念，像素；
图形显示图元顺序；图像显示像素顺序；
图形变换无失真；图像变换有失真；
图形以图元为单位修改属性、编辑；图像只能对像素或图块处理；
图形是对图像的抽象，但在屏幕上两者无异
区别：
图形文件中只记录生成图的算法和图上的某些特征点
图像是指由输入设备捕捉的实际场景画面，或以数字化形式存储的任意画面。
静止的图像是一个矩阵，由一些排成行列的点组成，这些点称之为像素点（pixel），这种图像称为位图（bitmap）。
1.图像处理的考虑3个因素：
分辨率，图像灰度，图像文件大小
2.波形：
可以把任何声音都进行采样量化，并恰当地恢复出来，人的声音是一种特殊媒体，但也是一种波形，波形描述了空气的振动
3.影响数字声音波形质量的主要因素有三个：
采样频率，采样精度，通道数。
数据量计算：
（采样频率×采样精度×通道数×时间）/8字节
4.
5.研究表明，人的听觉频率范围为20Hz-20kHz。
6.分辨率包括屏幕分辨率，图像分辨率和像素分辨率3种。
7.如果对声音不进行压缩，声音的数据量可以通过下式来计算：
声音的数据量=（采样频率*每个采样位数*声道数）/8（Byte/s）
8.MIDI（MusicInstrumentDigitalInterface）是指乐器数字接口的国际标准
9.MIDI的特点：
1与波形声音相比，MIDI不是声音数据而是指令，所以数据量要少得多。
30分钟的音乐，用MIDI文件记录只需200KB，用16位CD品质的未压缩WAV文件记录需317MB
2MIDI可以与其他波形声音配合使用，形成伴乐的效果。
而两个波形声音一般是不能同时使用的
3对MIDI的编辑也很灵活，用户可以自由地改变音调、音色等属性，直到自己想要的效果
4MIDI在音质上还不能与真正的乐器完全相似。
无法模拟自然界中其它非乐曲类声音
10.根据MIDI的特点，在以下几种情况下比较适合用MIDI谱曲：
需要播放长时间的高质量的音乐；
需要以音乐作背景音响效果，同时从CD-ROM装载其他数据；
需要以音乐作背景音响效果，同时播放波形音频或者实现文-语转换，以实现语音和音乐的同时输出。
11.视差的种类以及每种视差在立体感觉方分别起什么作用？
决定立体视觉的是视差，视差的种类大致分为4种：
零视差，正视差，负视差和发散视差。
它们产生的立体感觉是不同的。
零视差：
此时即使是立体的显示，在显示器上也是平铺着的，它的深度恰好为0，这时无论做什么处理，对立体感觉都不起作用。
正视差：
当发生正视差时，三维对象开始出现，这时给人的感觉是立体图像显示在显示器的的屏幕表面与其之后的地方，视差越大，对象所呈现的距离越大。
负视差:
这时所观察的对象将会浮现在两眼与显示器之间的空间中，需要有立体视觉技术的支持才能看到立体效果。
发散视差：
此时视差的值比两眼之间的距离还要大，这种情况在真实世界中绝对不会发生，因为这将使得我们的两眼很不舒服，在立体显示过程中一定要避免。
6.媒体的空间含义是指什么？
媒体的时间含义是指什么？
媒体的时空综合是指什么？
什么是媒体的时空“上下文”？
多媒体信息的空间意义有两种解释。
第一种是指表现空间，尤其是指显示空间的安排，目前在大多数研究中指的都是这一类。
第二种空间意义是把环境中各种表达信息的媒体按相互的空间关系进行组织，全面整体地反映信息的空间结构，而不仅仅是零散的信息片断。
媒体的时间也有两种含义。
一是表现所需的时间，这是所有媒体都需要的。
第二种时间意义即同媒体的空间一样，媒体的时间也可以包含媒体在时间坐标轴上的相互关系。
媒体的时间关系存在于同步、实时等许多方面。
空间和时间组成了一个三维的时空坐标系统。
时间与空间的联系构成了媒体的时空“上下文”。
8.矢量和标量的定义
第三章
1.空间冗余：
在同一幅图像中，规则物体和规则背景的表面物理特性具有相关性，这些相关性的光成像结果在数字化图像中就表现为数据冗余。
2.时间冗余：
时间冗余反映在图像序列中就是相邻帧图像之间有较大的相关性，一帧图像中的某物体或场景可以由其它帧图像中的物体或场景重构出来。
音频的前后样值之间也同样有时间冗余。
3.数据压缩技术可分为几大类？
每类有何主要特点？
根据解码后数据与原始数据是否完全一致进行分类，压缩方法可被分为有失真编码和无失真编码两大类。
有失真压缩法压缩了熵，会减少信息量，而损失的信息是不能再恢复的，因此这种压缩法是不可逆的。
无失真压缩法去掉或减少了数据中的冗余，但这些冗余值是可以重新插入到数据中的，因此冗余压缩是可逆的过程。
有失真压缩法的冗余压缩取决于初始信号的类型、前后的相关性、信号的语义内容等。
由于允许一定程度的失真，可用于对图像、声音、动态视频等数据的压缩。
如采用混合编码的JPEG标准，它对自然景物的灰度图像，一般可压缩几倍到十几倍，而对于自然景物的彩色图像，压缩比将达到几十倍甚至上百倍。
采用ADPCM编码的声音数据，压缩比通常也能做到4∶1～8∶1。
压缩比最为可观的是动态视频数据，采用混合编码的DVI多媒体系统，压缩比通常可达50∶1～100∶1。
无失真压缩法不会产生失真，从信息语义角度讲，无失真编码是泛指那种不考虑被压缩信息的性质的编码和压缩技术，它是基于平均信息量的技术，并把所有的数据当作比特序列，而不是根据压缩信息的类型来优化压缩。
也就是说，平均信息量编码忽略被压缩信息语义内容。
在多媒体技术中一般用于文本、数据的压缩，它能保证百分之百地恢复原始数据。
但这种方法压缩比较低，如LZW编码、行程编码和霍夫曼（Huffman）编码的压缩比一般为2∶1～5∶1。
3.数据压缩技术的性能指标：
三个关键参数评价一个压缩系统
压缩比图象质量压缩和解压的速度
压缩比、图像质量、压缩和解压的速度。
希望压缩比要大，即压缩前后所需的信息存储量之比要大；恢复效果要好，尽可能地恢复原始数据；实现压缩的算法要简单，压缩、解压速度快，尽可能地做到实时压缩解压。
除此之外还要考虑压缩算法所需要的软件和硬件。
4.1.jpeg2000放弃了jpeg所采用的以离散余弦变换算法为主的区块编码方式，而改用了以离散小波变换算法为主的多解析编码方式
2.Jpeg2000支持渐变传输
DPCM和ADPCM是两种典型的预测编码
5.Huffman编码的优缺点
优点：
当信源符号概率是2的负幂次方时，Huffman编码法编码效率达到100%。
一般情况下，它的编码效率要比其它编码方法的效率高，是最佳变长码。
缺点：
Huffman码依赖于信源的统计特性，必须先统计得到信源的概率特性才能编码，这就限制了实际的应用。
通常可在经验基础上预先提供Huffman码表，此时性能有所下降。
6.多媒体存储技术主要是：
光存储技术和闪存存储技术
7.CD-R的刻录和读取原理
CD-R刻录是将刻录光驱的写激光聚焦后，通过CD-R空白盘的聚碳酸脂（polycarbonate）层照射到有机染料（通常是箐蓝或酞箐蓝染料）的表面上，激光照射时产生的热量将有机染料烧熔，并使其变成光痕（mark）。
当CD-ROM驱动器读取CD-R盘上的信息时，激光将透过聚碳酸脂和有机染料层照射镀金层的表面，并反射到CD-ROM的光电二极管检测器上。
光痕会改变激光的反射率，CD-ROM驱动器根据反射回来的光线的强弱来分辨数据0和1。
8.分类：
单面单层、单面双层、双面单层、双面双层；
容量：
4.7GB—17GB；
9.语音识别是将人发出的声音、字或短语转换成文字、符号，或给出响应，如执行控制、作出回答。
10.1．试述光存储的类型及主要原理。
常用的光存储系统有只读型、一次写型和可重写型光存储系统3类。
只读型光盘包括LV和CD-ROM（CompactDisc-ReadOnlyMemory）等。
CD-ROM只读式压缩光盘，其技术来源于激光唱盘，形状也类似于激光唱盘，能够存储650MB左右的数据。
用户只能从CD-ROM读取信息，而不能往盘上写信息。
CD-ROM中的内容在光盘生成时就已经决定，而且不可改变。
CD-ROM盘常用于存储固定的软件、数据和多媒体演示节目。
CD-ROM驱动器除了能读出CD-ROM盘外，还可以用于读取激光唱盘以及柯达激光照片的信息。
第五章
1．试述多媒体软件的层次结构。
多媒体软件层次结构可划分为5类4个层次：
驱动软件、多媒体操作系统、多媒体数据准备软件、多媒体编辑创作软件和多媒体应用软件。
其中，多媒体驱动软件是直接和硬件打交道的软件，多媒体操作系统，又称多媒体核心系统，多媒体编辑创作软件又称多媒体著作工具，
多媒体应用软件是在多媒体硬件平台上设计开发的面向应用的软件系统，由于与应用密不可分，有时也包括那些用软件创作工具开发出来的应用。
多媒体创作模式
1幻灯表现模式，2层次模式，3书页模式4窗口模式5时基模式,6网络模式7图标模式8语言模式
Authorware是一种基于流程图的多媒体工具，多媒体元素从上到下按流程播放，适合教学软件操作，项目报告，产品演示
Director基于时间轴序列的多媒体制作工具，多媒体元素按时间播放，利用电子商务
作业：
1．试述多媒体软件的层次结构。
多媒体软件层次结构可划分为5类4个层次：
驱动软件、多媒体操作系统、多媒体数据准备软件、多媒体编辑创作软件和多媒体应用软件。
其中，多媒体驱动软件是直接和硬件打交道的软件，它完成设备的初始化，各种设备操作以及设备的打开、关闭，基于硬件的压缩解压，以及图像快速变换等基本硬件功能调用等。
这种软件一般随硬件提供。
多媒体操作系统，又称多媒体核心系统。
它具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制机制，对多媒体设备的驱动和控制，以及具有图形和声像功能的用户接口等。
一般是在已有操作系统基础上扩充、改造，或者重新设计。
多媒体素材制作软件是用于采集多种媒体数据的软件，如声音录制、编辑软件；图像扫描及预处理软件；全动态视频采集软件；动画生成编辑软件等。
多媒体编辑创作软件又称多媒体著作工具，是多媒体专业人员在多媒体操作系统之上开发的供特定应用领域的专业人员组织编排多媒体数据，并把它们联接成完整的多媒体应用的系统工具。
多媒体应用软件是在多媒体硬件平台上设计开发的面向应用的软件系统，由于与应用密不可分，有时也包括那些用软件创作工具开发出来的应用。
5．多媒体创作模式有哪些？
各自的特点是什么？
多媒体创作模式有以下8种：
①幻灯表现模式：
一种线性表现模式，使用这种模式的工具假定表现过程可以分成一序列“幻灯片”，即顺序表现的分离屏幕。
②层次模式：
这种模式假定目标程序可以按一个树形结构组织。
③书页模式：
这种模式中应用程序组织成一本或更多的“书”，书又按照称为“页”的分离屏幕来组织。
④窗口模式：
目标程序按分离的屏幕对象组织成为“窗口”的一个序列。
⑤时基模式：
主要由动画、声音以及视频组成的应用程序或表现过程，可以按时间轴顺序制作。
⑥网络模式：
这种模式允许程序组成一个“从任何地方到另外任意地方”的自由形式结构，没有已建好的表现顺序或结构。
⑦图标模式：
图标用来标识对应的内容、动作或交互控制，在制作过程中，它们通过一张显示一系列有不同对象连接的流程图来表示。
⑧语言模式：
使用一种语言来建立应用程序的结构与内容，它本身就是一种模式。
第六章
2．将下图中的示例用顺序并行算子进行表示，并画出对应的层次节点图。
如上图所示将各个事件按类型分别编号为a1;b1,b2;c1,c2;d1;e1,e2,e3
则其顺序并行算子表示为
对应的层次节点图为：
6．什么是同步？
有几种同步形式？
它们各自表示的重点是什么？
系统对各个媒体对象按照这个关系进行的控制过程，就是同步（Synchronization）。
它分为应用同步、合成同步、现场同步、系统同步四类。
其中：
1）应用同步是从用户应用的角度出发而进行的同步，重点在于表现与交互。
2）合成同步涉及到不同类型的媒体数据，侧重于它们在合成表现时的时间关系描述。
3）现场同步则是要表现出同一个应用中数据源方与表现方之间存在的实际同步关系，也既端—端之间的同步关系
4）系统同步，又称“媒体内部的同步”（Intra-mediaSynchronization）。
这里“系统”指的是该层同步如何根据各种输入媒体对应的实际硬件系统（设备）的性能参数来协调实现其上层合成同步所描述的各对象间的时序关系。
同步的种类
1．应用同步
应用层同步又称表现同步，或交互同步。
这一类同步是从用户应用的角度出发而进行的同步，重点在于表现与交互。
2．合成同步
合成同步又称为“媒体之间的同步”。
这种同步涉及到不同类型的媒体数据，侧重于它们在合成表现时的时间关系的描述。
3．现场同步
现场同步也属于媒体间的同步。
它要表现出同一个应用中数据源方与表现方之间存在的实际同步关系，也既端–端之间的同步关系。
4．系统同步
系统同步，又称“媒体内部的同步”。
这里“系统”指的是该层同步如何根据各种输入媒体对应的实际硬件系统（设备）的性能参数来协调实现其上层合成同步所描述的各对象间的时序关系。
第七章
1.超文本结构实际上就是由节点和链组成的一个信息网络称为Web
2.Web超媒体系统可以分成3层结构：
①表现层，即用户接口层；例如浏览器
②超文本抽象机器层HAM：
存储节点和链；例如Web
③超文本信息库层：
存储数据，共享数据和网络访问。
例如：
web服务器
3.智能超媒体不仅使链具有计算与推理等动态跟踪与定位能力，而且使节点中的多媒体信息能够智能化地表现给用户
4.搜索引擎在体系结构上分为下载、分析、索引和查询4大系统。
第八章
多媒体数据库的一般结构形式
一、联邦型2、集中统一型3。
客户/服务器型4、超媒体型
作业：
1．多媒体数据库的主要问题是什么？
在哪些地方与传统的数据库系统是相同的？
哪些地方是不同的？
有了多媒体数据库后，关系数据库会怎样？
多媒体数据库的主要问题有如下几点：
①数据量巨大且媒体之间量的差异也极大，从而影响数据库的组织和存储方法。
②媒体种类的增多增加了数据处理的困难。
每一种多媒体数据类型都要有自己的一组最基本的概念（操作和功能）、适当的数据结构和存取方法以及高性能的实现。
③数据库的多解查询。
传统的数据库查询只处理精确的概念和查询。
④用户接口的支持。
多媒体数据库的用户接口肯定不能用一个表格来描述，对于媒体的公共性质和每一种媒体的特殊性质，都要在用户的接口上、在查询的过程中加以体现。
⑤多媒体信息的分布对多媒体数据库体系带来了巨大的影响。
⑥传统的事务一般都是短小精悍，在多媒体数据库管理系统中也应尽可能采用短事务。
⑦服务质量的要求。
许多应用对多媒体数据的传输、表现和存储的质量要求是不一样的，系统所能提供的资源也要根据系统运行的情况进行控制。
⑧多媒体数据管理还有考虑版本控制的问题。
多媒体数据库与传统的数据库系统的相同之处表现在其功能上，他们都统一实施对数据的管理，包括存储、查询、处理和故障恢复等，同时也保证在不同用户之间进行数据共享。
不同之处在于，传统数据库模型主要针对的是整数、实数、定长字符等规范数据，当图像、声音和动态视频等多媒体信息引入计算机之后，大大扩展了可以表达的信息范围，因为多媒体数据不规则，没有一致的取值范围，没有相同的数据量级，也没有相似的属性集，另一方面，传统数据库可以在用户给出查询条件后迅速地检索到正确的信息，但那是针对使用字符数值型数据的，多媒体数据库里的基本数据不再是字符数值型，而是图像、声音，甚至视频数据，那将如何表达多媒体信息的内容及如何组织这些数据。
在传统的关系数据库基本关系理论中，所有的关系数据库中的关系必须满足最低的要求，这个要求就是第一范式，简称1NF。
这个要求通俗地说来就是在表中不能有表。
但由于多媒体数据库中具有各种各样的媒体数据，这些媒体数据又要统一地在关系表中加以表现和处理，就不能不打破关系数据库中关于范式的要求。
2．多媒体数据库的体系结构有哪几种？
对多媒体数据库系统来说，哪一种结构更合适？
为什么？
多媒体数据库的体系结构有联邦型结构、集中统一型结构、客户/服务器结构、超媒体型结构。
对多媒体数据库系统来说，超媒体型结构更合适，这种多媒体数据库体系结构强调对数据时空索引的组织，在它看来，世界上所有的计算机中的信息和其他系统中的信息都应该连接一体，而且信息也要能够随意扩展和访问。
因此，也就没有必要建立一个统一的多媒体数据库系统，而是把数据库分散到网络上，把它看成一个信息空间，只要设计好访问工具就能够访问和使用这些信息。
另外，在多媒体的数据模型上，要通过超链建立起各种数据的时空关系，使得访问的不仅仅是抽象的数据形式，而且还可以去访问形象化的、真实的或虚拟的空间和时间。
目前的WWW已经使我们看到了这种数据库的雏形。
第九章
1.基于内容检索:
从媒体数据中提取出特定的信息线索，然后根据这些线索从大量存储在数据库中的媒体中进行查找，检索出具有相似特征的媒体数据出来。
2.基于内容的分析与检索是指对多媒体数据（如视频，图像和音频等）所蕴涵的物理的和语义的内容进行计算机分析理解，其本质是对无序的多媒体数据结构化，进而提取语义的信息，这些物理特征和语义信息有助于用户从大量存储在数据库中的媒体中检索出具有相似特征的媒体数据
3.基于内容检索系统的体系结构
插入子系统特征提取子系统数据库查询子系统
4.检索过程
（1初始检索说明：
用户开始检索时，要形成一个检索的格式，最初可以用QBE或特定的查询语言来形成。
（2相似性匹配：
将特征与特征库中的特征按照一定的匹配算法进行匹配。
（3特征调整：
用户对系统返回的一组满足初始特征的检索结果进行浏览，挑选出满意的结果，检索过程完成；或者从候选结果中选择一个最接近的示例，进行特征调整，然后形成一个新的查询。
（4重新检索：
逐步缩小查询范围，重新开始。
该过程直到用户放弃或得到满意的查询结果时为止。
5.由于基于内容检索系统采用相似性匹配，检索到的对象往往存在一定的误差，这个误差常用查全率（Recall）和查准率（Precision）来表示。
6.视频的层次化结构
1.视频流，2,场景（故事）3.镜头4.视频帧
作业：
什么是.基于内容检索，.基于内容检索的过程是什么
第十章
1,.广播通信是把相同数据传送到其他所有站点，而多波通信又称组播，其传送方式是把相同的数据传送到其他相关站点，多播信息传递用的是组地址，组地址是网络上与多个站点相关的多目的地址
2.顺序流式传输与实时流式传输的区别：
顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看在线媒体，在给定时刻，用户只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的前头部分，顺序流式传输比较适合高质量的短片段
实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配，使媒体可被实时观看到。
实时流与HTTP顺序流式传输不同，它需要专用的流媒体服务器与传输协议。
实时流式传输总是实时传送，实时流式传输必须匹配连接带宽
顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。
由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件，也不需要其他特殊协议，它经常被称作HTTP流式传输。
3.流媒体系统的组成基本的流媒体系统包含三个组件：
编码器、服务器和播放器。
作业：
6．顺序流式传输和实时流式传输有何区别？
它们分别适用于哪些应用？
一般说来，如视频为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用如RTSP的实时协议，即为实时流式传输。
如使用HTTP服务器，文件即通过顺序流发送。
顺序流式传输是顺序下载，在下载文件的同时用户可观看在线媒体，在给定时刻，用户只能观看已下载的那部分，而不能跳到还未下载的前头部分，顺序流式传输不象实时流式传输在传输期间根据用户连接的速度做调整。
由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件，也不需要其他特殊协议，它经常被称作HTTP流式传输。
顺序流式传输比较适合高质量的短片段，如片头、片尾和广告。
实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接配匹，使媒体可被实时观看到。
实时流与HTTP流式传输不同，它需要专用的流媒体服务器与传输协议。
实时流式传输总是实时传送，特别适合现场事件，也支持随机访问，用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。
第十一章
所谓的多媒体会议系统是一种新的以多媒体形式支持多方通信和协同工作的应用系统。
1.会议系统的分类方式
（1.按会议设备配置划分会议室会议系统和桌面会议系统
（2.按照是否利用计算机设备划分电视会议计算机会议
（3.按照使用的信息流类型划分音频图形会议视频会议数据会议多媒体会议
（4.按照基于的网络环境划分
按照支持会议系统的传输网络，会议系统可以分为ISDN会议系统、局域网络会议系统、电话网会议系统和Internet网络会议系统等。
2.多媒体会议系统数据协议模型由通信基础结构和使用基础结构的应用协议构成
3.交互视频服务系统组成由视频服务提供商，传送网络，用户，三部分构成
4.
升级会员 