多媒体应用设计师多媒体数据处理技术四.docx
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多媒体应用设计师多媒体数据处理技术四
多媒体应用设计师-多媒体数据处理技术（四）
（总分：
41.00，做题时间：
90分钟）
一、
（总题数：
26，分数：
41.00）
JPEG图像压缩标准可应用于（77）图像。
在JPEG图像有损压缩编码过程中，主要是（78）环节造成信息损失。
（分数：
2.00）
（1）.A．真彩色和伪彩色B．伪彩色和直接色
C．真彩色和灰度D．真彩色和矢量（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（2）.A．DCT变换B．系数量化
C．DPCM及RLE编码D．熵编码（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
[解析]本题考查JPEG图像压缩标准的基础知识。
JPEG图像压缩标准的应用范围是真彩色和灰度图像的压缩。
对于任何有损压缩编码方法，量化都是其核心内容，数据的失真主要是由量化过程引起的。
1.电话话音编码使用的信号采样频率为8kHz是因为。
A．电话线的带宽只有8kHz
B．大部分人话音频率不超过4kHz
C．电话机的话音采样处理速度的限制
D．大部分人话音频率不超过8kHz
（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
[解析]本题考查声音信号数字过程的采样定理。
按照试题37的分析，本题答案是B。
根据奈奎斯特采样定理，fs≥2fm，其中fm表示声音信号的最高频率。
即只有采样频率高于声音信号最高频率两倍时，才能把数字信号表示的声音还原为原来的声音。
在数字电话系统中，电话语音的最高信号频率约为3.4kHz，为将人的声音变为数字信号，根据奈奎斯特采样定理，采样频率要求不低于6.8kH，通常按照8kHz计算，可以满足无损重建标准带宽的电话话音信号。
2.在JPEG图像压缩过程中，下述那个编码顺序是正确的。
A．DCT变换、量化、DPCM、RJE、熵编码
B．量化、DCT变换、熵编码、DPCM、RLE
C．量化、DCT变换、DPCM、RLE、熵编码
D．DCT变换、DPCM、RLE、量化、熵编码
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
[解析]本题考查静态图像JPEG压缩算法的基本内容。
按照试题18的分析，在JPEG图像压缩过程中，DCT变换、量化、DPCM、RLE、熵编码是正确的编码顺序。
解压缩的过程与压缩过程相反。
JPEG压缩编码算法的主要计算步骤如下（JPEG2000标准有所不同）：
·正向离散余弦变换（FDCT）：
先按序分块，将图像分为8×8的图像子块，对每一个子块进行DCT变换，得到DCT系数矩阵。
·量化：
DCT系统矩阵量化后提高了压缩率。
·Z字形编码：
量化后的：
DCT系数需要重新编排，目的是为了增加连续的“0”的个数，就是“0”的行程长度。
·使用差分脉冲调制（DPCM）对直流系数DC进行编码：
8×8的图像块经过DCT变换后得到的直流系数由两个特点：
一是系数的数值比较大，二是相邻图像块的DC系数数值变化不大。
使用差分脉冲编码DPCM技术，对相邻图像块之间量化DC系数的差值进行编码。
·使用行程长度编码（RLE）对交流系数AC进行编码：
量化后AC系数的特点是矢量中包含有许多连续的“0”系数，因此可以使用简单和直观的行程长度编码对它们进行编码。
·熵编码：
使用熵编码做进一步的压缩。
JPEG2000标准的内容可以参考试题19的分析。
最适合在共用电话交换网（PSTN）上实时传输视频数据的标准是（56），VCD中视频的编码规范必须符合（57）标准。
（分数：
2.00）
（1）.A．MPEG-1B．MPEG-2C．MPEG-4D．MPEG-7（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（2）.A．MPEG-1B．MPEG-2C．MPEG-4D．MPEG-7（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
[解析]本题考查运动（活动）图像专家组所制定的标准。
按照试题27的分析，运动（活动）图像专家组（MPEG）是在1988年由国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC联合成立的专家组，负责开发电视图像数据和声音数据的编码、解码和它们的同步等标准。
主要标准有：
·MPEG-1是码率在1.5Mb/s左右的主要针对VCD等数字存储媒体应用所制定的音频编码标准。
·MPEG-2的码率范围为1.5～100Mb/s，它是针对标准数字电视和高清电视在各种应
用下的压缩方案和系统层的详细规定。
·MPEG-4标准将众多多媒体应用集成于一个完整的框架内，旨在为多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具，从而建立起一种能被多媒体传输、存储、检索等应用领域普遍采用的统一数据格式。
它主要应用在移动通信和公用电话交换网上，并支持可视电话、电视邮件、电子报纸和其他低数据传输率场合下的应用。
·MPEG-7标准被描述为“多媒体内容描述接口”，它为各类多媒体信息提供一种标准化的描述，这种描述将与内容本身有关，允许快速和有效地查询用户感兴趣的资料。
·MPEG-21多媒体框架结构标准是一些关键技术的集成，通过这种集成环境对全球数字媒体资源进行透明和增强管理，实现内容描述、创建、发布、使用、识别、收费管理、产权保护、用户隐私权保护、终端和网络资源抽取、事件报告等功能。
3.不是MPEG-7中定义的内容。
A．采用XML作为内容描述的可选语言
B．3D模型的描述标准
C．多媒体对象中的目标识别与特征提取
D．MPEG-7参考软件
（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
[解析]本题考查MPEG-7标准的基本内容。
按照试题28的分析，MPEG-7标准于1998年提出，名称叫做“多媒体内容描述接口”，它为各类多媒体信息提供了一种标准化的描述，这种描述与内容本身有关，允许快速和有效地查询用户感兴趣的图形、图像、3D模型、视频、音频等信息以及它们的组合，满足实时、非实时以及推一拉应用的需求。
MPEG-7标准将扩展现有内容识别专用解决方案的有限的能力，包括更多的多媒体数据类型。
MPEG-7标准针对存储形式（在线、脱机）或流形式的应用而制定，并且可以在实时和非实时环境中操作。
它将在数字图书馆、多媒体目录服务、图像分析、音乐词典、教育、多媒体编辑（个性化新闻）、多媒体业务引导等多个领域中得到应用。
MPEG-7标准由MPEG-7系统、MPEG-7描述定义语言（DDL）、MPEG-7音频、MPEG-7视频、MPEG-7多媒体描述图、MPEG-7参考软件、MPEG-7一致性等部分组成。
MPEG-7标准采用XML作为内容描述的可选语言，即采用XMLSchema作为MPEG-7的DDL。
在MPEG-7处理链中包含3个高度抽象的过程：
特征抽取、标准描述和检索工具。
特征抽取和检索工具都不包含在该标准中，而是留给大家去竞争，以便得到最后的算法和工具。
因此，多媒体对象中的目标识别与特征提取不是MPEG-7中定义的内容。
4.以下关于变换编码的叙述中，正确的是。
A．变换编码属于信息熵编码
B．变换编码不能应用于视频信息的压缩编码中
C．变换编码是对相邻数据的差值进行编码
D．带有量化器的变换编码属于有损编码
（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
[解析]本题考查变换编码的基础知识。
根据编码原理，图像压缩编码可以分为熵编码、预测编码、变换编码和混合编码等。
变换编码通常是将空间域上的图像经正交变换映射到另一变换域上，使变换后的系数之间的相关性降低。
图像变换本身不能压缩数据，但变换后图像的大部分能量只集中到少数几个变换系数上，再采用适当的量化和熵编码就可以有效地压缩图像，因此，变换编码是有损编码。
5.HSL颜色模型使用了颜色的三个特性来定义颜色空间，这些特性不包括。
A．色差B．饱和度C．亮度D．色调
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
[解析]本题考查颜色模型的基础知识。
按照试题2的分析，HSL颜色模型使用色调、饱和度和亮度这三个特性来定义颜色空间。
6.目前的视频会议系统通常采用H.32x系列的ITu标准，其中系列标准专用于局域网络的视频会议场合。
A．H.320B．H.323C．H.324D．没有一个
（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
[解析]本题考查多媒体通信的相关标准。
按照试题27的分析，本题答案是B。
H.323是在无QoS保证的LAN上进行多媒体通信的系统标准。
JPEG压缩算法中，采用（20）的式样对量化后的DCT系数重新编排。
变换后相邻图像块的DC（直流）系数相差不大，根据此特点，采用（21）对DC系数进行编码；量化后AC（交流）系数中包含许多连续的“0”系数，采用（22）对它们进行编码。
（分数：
3.00）
（1）.A．按行编排B．按列编排C．Z字形编排D．隔行编排（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
[解析]本题考查静态图像JPEG标准的基本知识。
静止图像的编码标志JPEG（JointPhotographicExPertGrouP）是在20世纪90年代初由国际标准化组织与CCITT联合发起的联合图像专家组制定的。
JPEG标准采纳了一种8点DCT结构，在硬件条件较低的环境下能够得到较高的压缩比和保真度。
JPEG标准是一个用于灰度或彩色图像的压缩标准，包括无损模式和多种类型的有损模式，非常适用于那些不太复杂或一般取自真实景象的图像的压缩。
它使用离散余弦变换、量化、行程和霍夫曼编码等技术，是一种混合编码标准。
它的性能依赖于图像的复杂性，对一般图像将以20:
1或25:
1的比率来压缩，无损模式的压缩比常采用2:
1。
对于非真实图像，应用JPEG效果并不理想。
如果硬件处理的速度足够快，则数字动态视频可由JPEG图像标准实现。
但是它不能充分利用帧间冗余，不能挖掘最大的压缩潜力。
JPEG标准制定了四种工作模式：
（1）基于DCT的顺序模式
由DCT系数的形成、量化和熵编码三步组成，从左到右，从上到下扫描信号，为每个图像编码。
（2）基于DCT的累进模式
生成DCT系数和量化中的关键步骤与基本顺序编码解码器相同。
主要的区别在于每个图像由多次扫描进行编码而不是仅一次扫描。
每次扫描都对图像作了完善，直到达到由量化表建立的图像质量为止。
（3）无损模式
独立于DCT处理，预测器将采样区域组合起来并基于采样区域预测出邻区域。
预测出的区域对照着每一区域的完全无损采样进行预测，同时通过哈夫曼编码法或算术熵编码对这一预测进行无损编码。
（4）分层模式
分层模式提供了一种可实现多种分辨率的手段。
每个持续层次上的图像编码在水平或垂直方向上的分辨率都是原来的二分之一。
JPEG编码的基本处理过程有图像准备、图像处理、量化和熵编码。
JPEG压缩算法中，为了增加连续的0的个数，即0的行程长度，采用Z字形编排的式样对量化后的DCT系数重新编排。
变换后相邻图像块的直流系数DC相差不大，根据此特点，采用差分脉冲调制编码方法．DPCM对DC系数进行编码；量化后交流系数AC矢量中包含有许多连续的“0”系数，因此可以使用行程长度编码RLE对它们进行编码。
图4.2表示了JPEG编码过程。
（2）.A．APCM编码方法B．DPCM编码方法
C．霍夫曼编码方法D．词典编码方法（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
（3）.A．霍夫曼编码方法B．香农编码方法
C．词典编码方法D．行程长度编码（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
7.黑白全电视传输信号由组成。
A．图像信号、同步信号、消隐信号
B．图像信号、亮度信号、色度信号
C．图像信号、复合同步信号、复合消隐信号
D．图像信号、复合同步信号、复合色度信号
（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
[解析]本题考查电视信号组成的基础知识。
本题与试题41是同一类题，可以对照起来对电视信号的组成进行整体把握与理解。
电视摄像机把一幅图像信号转换成最后的输出信号就是全电视信号。
全电视信号主要由图像信号（视频信号）、复合消隐信号和复合同步信号组成。
这些信号加在一起成为全电视信号。
8.常用的音乐合成技术有两种方式。
A．FM（调频）和WaveTable（波表）B．FM（调频）和AM（调幅）
C．AM（调幅）和WaveTable（波表）D．FM（调频）和功率放大
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
[解析]本题考查音乐合成技术的基础知识。
常用的音乐合成技术有两种方式：
FM（FrequencyModualation，调频）合成和WaveTable（波表）合成。
（1）FM（FrequencyModualation，调频）合成
FM的合成方式是由波形的组合而产生的，它是使高频振荡波的频率按调制信号规律变化的一种调制方式。
采用不同调制波频率和调制指数，就可以方便地合成具有不同频谱分布的波形，再现某些乐器的音色。
（2）WaveTable（波表）合成
波表合成是采用真实的声音样本进行播放，音乐的效果更逼真，但由于需要额外的存储器存储音色库，因此成本也较高。
在波表中的钢琴声就是钢琴声事先进行录音，再利用PCM编码将钢琴的声音作为数字信号样本存入ROM中。
所以，波表发出的是真正的声音，FM发出的是波形模拟合成的声音。
彩色视频信号的数字化过程中，图像的子采样技术通过减少（142）的采样频率来降低数据量。
以下属于标准子采样方案的有（143），其中子采样方案（144）得到的数据量是相同的。
①4:
2:
2②2:
0:
0③4:
1:
1④4:
4:
4⑤4:
2:
0
（分数：
3.00）
（1）.A．亮度信号B．灰度信号C．色度信号D．同步信号（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（2）.A．①②③④B．①②④⑤C．②③④⑤D．①③④⑤（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
（3）.A．①和②B．①和④C．②和③D．③和⑤（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
[解析]本题考查图像子采样的内容。
按照试题48的分析，彩色视频信号的数字化过程中，图像的子采样技术通过减少色度信号的采样频率来降低数据量。
以下属于标准子采样方案的有4:
2:
2、4:
1:
1、4:
4:
4、4:
2:
0这4种，其中子采样方案4:
1:
1和4:
2:
0得到的数据量是相同的。
9.在显存中，表示256级灰度图像的像素点数据最少需位。
A．2B．4C．6D．8
（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
[解析]本题考查图像数字化的基础知识。
本题与试题4是同一类题，可以对照起来对像素深度进行整体把握与理解。
显存用来存放当前屏幕显示的数据，而像素的位数决定图像中每个像素可能有的颜色数。
每个像素信息的位数越大，图像中表现的颜色越多。
如1位深度的像素可能有两个值：
黑和白。
8位深度的像素有28，即256个可能值。
常用的位深度值范围为1～64位/像素。
根据题意，灰度图像是按照灰度等级的数目来划分的，彩色图像是按照颜色的数目来划分的。
每个像素数据8位，可以表示的灰度级是28，即256级灰度图像。
MPEG-1编码器输出视频的数据率大约为（36），PAL制式下其图像亮度信号的分辨率为（37），帧速为（38）。
（分数：
3.00）
（1）.A．128Kb/sB．320Kb/sC．1.5Mb/sD．15Mb/s（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（2）.A．352×288B．576×352C．720×576D．1024×720（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
（3）.A．16帧/秒B．25帧/秒C．30帧/秒D．50帧/秒（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
[解析]本题考查MPEG-1视频编码的基础知识。
MPEG-1是运动图像专家组提出的用于数字存储媒体运动图像及其伴音率为1.5Mb/s的压缩编码，即其编码输出速率定义在1.5Mb/s。
MPEG-1标准处理的是标准图像交换格式（SIF）或者称为源输入格式（SIF）的电视。
NTSC制下图像亮度信号的分辨率为352像素×240行/帧，帧速为30帧/秒；PAL制下图像亮度信号的分辨率为352像素×288行/帧，帧速为25帧/秒。
10.使用300DPI的扫描分辨率扫描一幅6×8英寸的彩色图像，可以得到一幅像素的图像。
A．300B．6×8C．1800×2400D．300×6×8
（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
[解析]本题考查图像数字化的基础运算。
像素是图像的基本单位，它们是有颜色的一个小方块。
图像是由很多像素组成的，它们以行和列的方式排列，计算机上的图像是由一个个小方块组成的。
DPI表示单位“像素/英寸”，即指在每英寸长度内所含有的像素是多少。
根据题意，300DPI的扫描分辨率的图像表示该图像每英寸有300个像素。
因此，6×8英寸并且分辨率为300DPI的图像有1800×2400像素。
11.下列变换编码方法中消除相关性最好的是。
A．K-L变换B．DST变换C．DCT变换D．DFT变换
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
[解析]本题考查正交变换的知识。
此题已经多次出现在历年考试中，参照试题14和63的分析，本题答案是A。
MPEG-1的视频图像序列由帧内图像、预测图像和（115）构成，其中（116）的数据量最少。
MPEG-1视频编码的运动补偿是基于（117）的宏块进行的，图像的DCT编码是在（118）颜色空间进行的。
（分数：
4.00）
（1）.A．帧外图像B．动态图像C．插补图像D．静态图像（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（2）.A．帧内图像B．动态图像C．插补图像D．预测图像（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（3）.A．4×4B．8×8C．16×16D．32×32（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（4）.A．RGBB．CMYC．HISD．YCrCb（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
[解析]本题考查对MPEG-1标准中视频编码技术的内容。
MPEG-1视频图像的帧序列包括帧内图像（I帧）、预测图像（P帧）和插补图像，又称双向预测图像（B帧）。
帧内图像不参照任何过去的或者将来的其他图像帧，压缩编码直接采用类JPEG的压缩算法，预测图像使用单向预测编码，而插补图像使用双向预测编码。
因此，帧内图像的编码数据量最大，插补图像的编码数据量最小。
MPEG-1视频编码采用了基于运动补偿的帧间预测编码技术，运动估计和运动补偿是基于16×16的宏块进行的。
各种图像帧序列中数据编码采用标准的静态图像编码的方法，所有的编码过程都是在’YCrCb颜色空间上进行的。
12.H.323标准与一系列相关的标准协同工作来处理因特网电话控制及数据压缩传输，它使用的多媒体通信控制协议是。
A．H.245B．H.261C．H.324D．G.711
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
[解析]本题考查H.323标准的基本内容。
H.323制定于1996年，它是Internet上端与端之间进行实时声音和视频会议的规程和协议，包括系统和构件的描述、呼叫模型的描述、呼叫信令过程、控制报文、服用、语音编码解码器、视像解码器及数据协议，它不保证服务质量（QoS）。
H.323系列包括：
（1）视频
H.261：
P×64Kb/s下音视频业务的视频编码解码器。
H.263：
低速率通信的视频编码解码器。
（2）音频
G71164Kb/sPCM电话质量（3.5kHz）语音压缩标准。
G72248/56/64Kb/sADPCM高保真质量语音压缩标准。
G72816Kb/sLD-CELP语音压缩标准。
G7235.3Kb/s和6.3Kb/s多媒体通信的双速率语音编码。
（3）复用
H.222无QoS保证LAN下媒体流的打包和同步。
（4）控制
H.230：
视听系统中央同步控制和指示信号。
H.245：
多媒体通信控制协议。
H.323的网络接口要求能提供H.225.0、H.222定义的服务的网络接口，如TCP、SPX、UDP、IPX等。
13.以下文件格式中，属于声音文件的是。
A．PDFB．WAVC．AVID．DOC
（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
[解析]本题考查声音文件格式的基础知识。
常见的多媒体音频文件格式有以下几种：
（1）WAVE文件——.wav
WAVE是微软开发的声音文件格式，符合RIFF文件规范，特点是声音还原性好。
（2）MPEG文件——.mp1/.mp2/.mp3
MPEG音频层代表MPEG标准中的音频部分，分为三层，对应MP1、MP2、MP3三种声音文件。
（3）MIDI文件——.midi/.rmi
MIDI是数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准，它记录演奏乐器的信息和指令。
（4）WMA文件——.wma
WMA是WindowsMedia的音频格式。
结合试题11的分析，本题答案是B。
PDF、DOC是文档文件的格式，AVI是视频文件的格式，只有WAV是声音文件的格式。
14.静态图像压缩标准JPEG2000中使用的是算法。
A．K-L变换B．离散正弦变换C．离散余弦变换D．离散小波变换
（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
[解析]本题考查静态图像JPEG2000标准的内容。
1999年，国际标准化组织出台了国际化标准JPEG2000，其内容主要包括：
JPEG2000图像编码系统、应用扩展、运动JPEG2000、兼容性、参考软件、复合图像文件格式。
它将小波理论内容加入其中，使得在低比特率时重构图像的主观保真度能够比以往的标准有较大的提高。
而且在高比特率时，重构效果能够得到保证。
JPEG2000的算法从原来JPEG采用的以离散余弦变换算法DCT为主的区块编码，改用以离散小波变换算法为主的多解析编码方式。
JPEG2000的特点为高压缩率、无损压缩、渐进传输、感兴趣区域压缩、图像处理简单等。
JPEG2000标准的基本模块组成包括预处理、全帧离散小波变换DWT、均匀量化（带中央死区）、自适应算术编码、码流组织五个模块。
JPEG2000标准在压缩比和编码质量方面优于以DCT为基础的JPEG标准。
15.视频卡中的信号获取部分包括A/D变换和数字解码、窗口控制器以及帧存储器系统，其中帧存储器存储的信号为。
A．数字的YUV信号B．模拟的RGB信号
C．模拟的YUV信号D．数字的RGB信号
（分数：
1.00）
A
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