多媒体信息技的定义.docx
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多媒体信息技的定义
1.1多媒体是什么？
多媒体是融合两种或者两种以上媒体的一种人-机交互式信息交流和传播媒体。
使用的媒体包括文字、图形、图像、声音、动画和视像（video）。
1.2超链接是什么？
超链接（hyperlink）是两个对象或元素之间的定向逻辑链接，是一个对象指向另一个对象的指针。
建立互相链接的这些对象不受空间位置的限制，可在同一个文件、在不同的文件或在世界上任何一台连网计算机上。
1.3超文本是什么？
超文本是包含指向其他文档或文档元素的指针的电子文档。
与传统的文本文件相比，它们之间的主要差别是，传统文本是以线性方式组织的，而超文本是以非线性方式组织的。
这种文本的组织方式与人们的思维方式和工作方式比较接近。
1.4无损压缩是什么？
无损压缩是用压缩后的数据进行重构（也称还原或解压缩），重构后的数据与原来的数据完全相同的数据压缩技术。
无损压缩用于要求重构的数据与原始数据完全一致的应用，如磁盘文件压缩就是一个应用实例。
根据当前的技术水平，无损压缩算法可把普通文件的数据压缩到原来的1/2～1/4。
常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW等算法。
1.5有损压缩是什么？
有损压缩是用压缩后的数据进行重构，重构后的数据与原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。
有损压缩适用于重构数据不一定非要和原始数据完全相同的应用。
例如，图像、视像和声音数据就可采用有损压缩，因为它们包含的数据往往多于我们的视觉系统和听觉系统所能感受的信息，丢掉一些数据而不至于对图像、视像或声音所表达的意思产生误解
2.7LZ78算法和LZ77算法的差别在哪里？
（1）LZ77编码算法的核心是查找从前向缓冲存储器开始的最长的匹配串（2.4.2LZ77算法）。
（2）LZ78的编码思想是不断地从字符流中提取新的缀-符串（String），通俗地理解为新“词条”，然后用“代号”也就是码字（Codeword）表示这个“词条”。
这样一来，对字符流的编码就变成了用码字（Codeword）去替换字符流（Charstream），生成码字流（Codestream），从而达到压缩数据的目的。
（2.4.4LZ78算法）
2.8LZSS算法和LZ77算法的核心思想是什么？
它们之间有什么差别？
（1）LZSS通过输出真实字符解决了在窗口中出现没有匹配串的问题，但这个解决方案包含有冗余信息。
（2.4.3LZSS算法）
（2）LZ77编码算法的核心是查找从前向缓冲存储器开始的最长匹配串（2.4.2LZ77算法）
2.9LZW算法和LZ78算法的核心思想是什么？
它们之间有什么差别？
（1）LZW算法和LZ78算法的核心思想都是不断地从字符流中提取新的缀-符串（String），
通俗地理解为新“词条”，然后用“代号”也就是码字（Codeword）表示这个“词条”。
这样一来，对字符流的编码就变成了用码字（Codeword）去替换字符流（Charstream），生成码字流（Codestream），从而达到压缩数据的目的。
（2.4.4LZ78算法）
（2）在编码原理上，LZW与LZ78相比有如下差别：
①LZW只输出代表词典中的缀-符串（String）的码字（codeword）。
这就意味在开始时词典不能是空的，它必须包含可能在字符流中出现的所有单个字符，即前缀根（Root）。
②由于所有可能出现的单个字符都事先包含在
词典中，每个编码步骤开始时都使用一字符前缀（one-characterprefix），因此在词典中搜索的第1个缀-符串有两个字符。
③新前缀开始的字符是先前缀-符串（C）的最后一个字符，这样在重构词典时就不需要在码字流中加入额外的字符。
（2.4.5LZW算法）
2.10你是是否同意“某个事件的信息量就是某个事件的熵”的看法。
“信息量（informationcontent）是具有确定概率事件的信息的定量度量”，而“熵（entropy）是事件的信息量的平均值，也称事件的平均信息量（meaninformationcontent）”。
第第3章数字声音编码
3.1音频信号的频率范围大约多少？
话音信号频率范围大约多少？
（1）Audio:
20~20000Hz
（2）Speech:
300~3400Hz
3.2什么叫做模拟信号？
什么叫做数字信号？
（1）模拟信号是幅度或频率发生连续变化的一种信号。
（2）数字信号是以二进制代码形式表示有无或高低的一种信号。
3.3什么叫做采样？
什么叫做量化？
什么叫做线性量化？
什么叫做非线性量化？
（1）采样：
在某些特定的时刻对模拟信号进行测量的过程。
（2）量化：
幅值连续的模拟信号转化成为幅值离散的数字信号的过程。
（3）线性量化：
在量化时，信号幅度的划分是等间隔的量化。
（4）非线性量化：
在量化时，信号幅度的划分是非等间隔的量化。
3.4采样频率根据什么原则来确定？
奈奎斯特理论和声音信号本身的最高频率。
采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样就能把以数字表达的声音还原成原来的声音。
3.5样本精度为8位的信噪比等于多少分贝？
48分贝
第第4章彩色数字图像基础
4.1什么叫做真彩色和伪彩色？
在一幅彩色图像中，每个像素值有R，G，B三个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。
例如用RGB5∶5∶5表示的彩色图像，R，8G，B各用5位，用R，G，B分量大小的值直接确定三个基色的强度，这样得到的彩色是真
实的原图彩色。
现在，通常把每个像素的颜色值用24位表示的颜色叫做真彩色。
24位表示的颜色总数：
224＝16777216种颜色。
4.2什么叫做屏幕分辩率和图像分辩率？
查看你使用的计算机的所有屏幕分辩率。
（1）屏幕分辩率是显示设备再现图像的精细程度的度量方法；图像分辨率是图像精细程度的度量方法。
（2）在Windows的主界面下，单击鼠标器的右键→在弹出的菜单上点击“属性”→在弹出的“显示属性”窗口上点击“设置”按钮→然后点击“高级”按钮→在弹出的“默认监视器和…”窗口上点击“适配器”按钮→再点击“列出所有模式（L）……”按钮，就可看到你的
计算机的所有屏幕分辩率。
4.3一个像素的RGB分量分别用3，3，2位表示的图像，该幅图像的颜色数目最多是多少？
如果有一幅256色的图像，问该图的颜色深度是多少？
（1）256种；
（2）8位
4.4按照JPEG标准的要求，一幅彩色图像经过JPEG压缩后还原得到的图像与原始图像相比，非图像专家难以找出它们之间的区别，此时的最大压缩比是多少？
24:
1
4.5JPEG压缩编码算法的主要计算步骤是：
①DCT变换，②量化，③Z字形编码，④使用DPCM对直流系数（DC）进行编码，⑤使用RLE对交流系数（AC）进行编码，⑥熵编码。
假设计算机的精度足够高，在上述计算方法中，哪些计算对图像的质量是有损的？
哪些
计算对图像的质量是无损的？
算法名称有损/无损算法名称
有损/无损
①DCT变换无损④使用DPCM对直流系数（DC）进行编码无损
②量化有损⑤使用RLE对交流系数（AC）进行编码无损
③Z字形编码无损⑥熵编码无损
4.6什么叫做γ校正？
在屏幕上显示用离散量表示的色彩时采用的一种色彩调整技术。
计算机显示器和电视采用的阴极射线管产生的光亮度与输入的电压不成正比，而是等于以某个常数为底，以输入电压为指数的数，这个常数称为γ，它的值随显示器的不同而改变，一般在2.5左右。
4.7什么叫做α通道？
它的作用是什么？
在每个像素用32位表示的图像表示法中的高8位，用于表示像素在一个对象中的透明度。
例如，用两幅图A和B混合成一幅新图New，新图的像素为：
Newpixel=（alpha）（pixelAcolor）+（alpha）（pixelBcolor）。
在计算机环境下，α通道可存储在帧缓冲存储器中的附加位
平面上。
对于32位帧缓冲存储器，除高8位是α通道外，其余24位是颜色位，红、绿和蓝各占8位。
4.8PNG图像文件格式的主要特点是什么？
PNG用来存储灰度图像时，灰度图像的深度可多到16位，存储彩色图像时，彩色图像的深度可多到48位，并且还可存储多到16位的α通道数据。
详见“4.7.4PNG格式”。
4.9什么叫做图形（graphics）、图像（image）、位图（bitmap）和图形图像（graphicalimage）？
（1）图形：
按照数学规则用绘图软件（如AdobeIllustrator）或图形输入设备创建的图，如工程图和结构图。
（2）图像：
用像素值阵列表示的人物或场景的图。
（3）位图：
用像素值阵
列表示的图。
（4）图形图像：
表示矢量图的位图。
第5章颜色的度量体系
5.1在开拓颜色科学方面,Newton,ThomasYoung,Maxwell，Munsell，Ostwald和CIE分别做出了哪些重要贡献？
（1）Newton：
发明了颜色圆，用于度量颜色
（2）Thomas：
认为人的眼睛有三种不同类型的颜色感知接收器，大体上相当于红、绿
和蓝三种基色的接收器。
（3）Maxwell：
探索了三种基色的关系，并且认识到三种基色相加产生的色调不能覆盖整
个感知色调的色域，而使用相减混色产生的色调却可以。
他认识到彩色表面的色调和饱和度
对眼睛的敏感度比明度低。
Maxwell的工作可被认为是现代色度学的基础。
（4）Munsell：
开发了第一个广泛被接受的颜色次序制，称为Munsellcolor-ordersystem或
者叫Munsellcolorsystem，对颜色作了精确的描述并用在他的教学中。
Munsell颜色次序制也
是其他颜色体系的基础。
（5）Ostwald：
开发了Ostwald颜色体系，根据对颜色起决定作用的波长、纯度和亮度来
映射色调、饱和度和明度的值。
（6）CIE定义了许多度量颜色的标准
5.2什么是颜色空间？
对人、显示设备和打印设备，通常采用什么颜色参数来定义颜色？
（1）颜色空间：
表示颜色的一种数学方法，人们用它来指定和产生颜色，使颜色形象化。
（2）对于人来说，可以通过色调、饱和度和明度来定义颜色；对于显示设备来说，人们
使用红、绿和蓝磷光体的发光量来描述颜色；对于打印或者印刷设备来说，人们使用青色、
品红色、黄色和黑色的反射和吸收来产生指定的颜色。
5.3什么叫做颜色系统（即颜色体系）？
简要说明组织和表示颜色的两种方法。
（1）组织和表示颜色的方法。
（2）两种方法：
颜色模型（colormodel），编目系统（catalogingsystem）。
注：
（1）颜色模型：
在台式机排版和图形艺术中，表示颜色的任何一种方法或约定。
在图形
艺术和印刷领域，颜色常用Pantone（公司）颜色匹配系统；在计算机图形学方面，以下任何一
种不同的色彩系统都可以描述色彩：
HSB（色调，饱和度和亮度），CMY（青，品红，黄）和
RGB（红，绿，蓝）。
（2）颜色空间是颜色模型最普通的例子，RGB,HSB,CMY,CIEXYZ,CIELAB，CMYK
和颜色的光谱描述方法都是颜色模型。
第第6章颜色空间变换
6.1PAL制彩色电视使用什么颜色模型？
NTSC制彩色电视使用什么颜色模型？
计算机图像
显示使用什么颜色模型？
（1）PAL制彩色电视：
YUV
（2）NTSC制彩色电视：
YIQ
（3）计算机图像显示设备：
RGB
6.2用YUV或YIQ模型来表示彩色图像的优点是什么？
为什么黑白电视机可看彩色电视图像？
（1）YUV表示法的优点：
①它的亮度信号（Y）和色度信号（U，V）是相互独立的，因此可以对这些单色图分别进行编码；②可以利用人眼的特性来降低数字彩色图像所需要的存储容量。
YIQ同样具有YUV的这两个优点。
（2）黑白电视能接收彩色电视信号的道理是利用了YUV/YIQ分量之间的独立性。
6.3在RGB颜色空间中，当R=G=B，且为任意数值，问计算机显示器显示的颜色是什么颜色？
灰色
6.4在HSL颜色空间中，当H为任意值，S=L=0时，R，G和B的值是多少？
当H＝0,S=1,L＝0.5，R，G和B的值是多少?
（1）当H为任意值，S=L=0时，R=G=B=0
（2）当H＝0,S=1,L＝0.5时，R＝1，G＝B＝0
6.5打开Windows操作系统中的“画图”程序，在“编辑颜色”窗口中的红（R）、绿（G）、蓝（B）和色调（H）、饱和度（S）、亮度（L）对应显示上，如果设置R=G=B＝255，问H,S和L的值分别为多少？
分别改变R，G和B的值，观察H，S和L的值的变化。
当R=G=B＝255时，H＝160，S=0，L=240。
第第7章小波与小波变换
7.1写出矢量空间的哈尔小波并画出它的波形
第第8章小波图像编码
8.1什么叫做零树？
“零树”是指小波变换系数之间的一种数据结构。
因为离散小波变换是一种多分辨率的分
解方法，每一级分解都会产生表示图像比较粗糙（低频图像）和比较精细（高频图像）的小波系
数，在同一方向和相同空间位置上的所有小波系数之间的关系可用一棵树的形式表示，如果
树根和它的子孙的小波系数的绝对值小于某个给定的阈值T（threshold），那么这棵树就叫做零
树。
8.2解释EZW的含义。
嵌入零树小波编码（embeddedzerotreewavelet,EZW）是Shapiro,J.M在1993年开发的一
种编码算法。
"小波"表示该算法以离散小波变换为基础，以变换后的大系数比小系数更重要
以及高频子带中的小系数可以忽略为背景；"零树"表示小波变换系数之间的一种数据结构，
用同一方向和相同空间位置上的所有小波系数构成一棵树，如果树根及其子孙的小波系数的绝对值小于某个给定域值，则这棵树就称为零树；"嵌入"表示一幅图像可以分解成一幅低分辨率图像和分辨率由低到高（表示图像细节）的许多子图像，图像合成过程是通过子图像生成许多分辨率不同的图像。
EZW编码就是按照用户对图像分辨率的不同要求，编码器进行多次编码，每进行一次编码，域值降低1/2，水平和垂直方向上的图像分辨率各提高1倍。
编码从最低分辨率图像开始扫描，每当遇到幅度大于域值的正系数就用符号P表示，幅度小于域值的负系数用符号N表示，树根节点上的系数幅度小于域值而树枝中有大于域值的非零树用符号Z表示，零树用符号T表示，编码的输出是符号集{P,N,T,Z,0,1}中的一系列符号。
8.4解释SPIHT的含义。
层树分集算法（setpartitioninginhierarchicaltrees,SPIHT）的根据是，图像经过小波变换
之后，大部分能量都集中在低频子带。
从这个事实出发，最先传送幅度大的系数，这样解码
器即使在低速率应用环境下也可得到图像的大部分信息。
编码树的结构与EZW算法的结构
类似，每一个节点要么没有子节点，要么有4个子节点。
在编码过程中，使用三个列表变量
存储重要系数和不重要系数。
该算法适用于图像的渐进传输，具有比较高的PSNR，复杂度比较低，计算量比较少，位速率容易控制等优点
。
9.1电视是什么？
电视制是什么？
世界上主要的彩色电视制有哪几种？
（1）电视是捕获、广播和接收活动图像和声音的远程通信系统；
（2）电视制（televisionsystem）是传输图像和声音的方法；（3）目前世界上使用的彩色电视制式主要有PAL，NTSC，SECAM三种，都是模拟彩色电视制式。
9.2隔行扫描是什么意思？
非隔行扫描是什么意思？
（1）在隔行扫描中，一帧画面分两场，第一场扫描总行数的一半，第二场扫描总行数的另一半。
电子束扫完第1行后回到第3行开始的位置接着扫，如图10-01（b）所示，然后在第
5、7、……，行上扫，直到最后一行。
奇数行扫完后接着扫偶数行，这样就完成了一帧（frame）的扫描。
隔行扫描要求第一场结束于最后一行的一半，不管电子束如何折回，它必须回到显示屏顶部的中央，这样就可以保证相邻的第二场扫描恰好嵌在第一场各扫描线的中间。
正是这个原因，才要求总的行数必须是奇数。
（2）在非隔行扫描中，电子束从显示屏的左上角一行接一行地扫到右下角，在显示屏上扫一遍就显示一幅完整的图像。
9.3电视机和计算机的显示器各使用什么扫描方式？
电视机通常使用隔行扫描；计算机的显示器通常使用非隔行扫描。
9.4在ITU-RBT.601标准中，PAL和NTSC彩色电视的每一条扫描线上的有效显示像素是多少?
720个像素
9.5S-Video信号是什么？
它的连接器结构是什么样？
S-Video（SeparateVideo）是亮度信号（Y）和色度信号（C）分开录制和处理的一种电视信号。
S-Video是分量模拟电视信号和复合模拟电视信号的一种折中方案。
使用S-Video有两个优
点：
（1）减少亮度信号和色差信号之间的交叉干扰。
（2）不须要使用梳状滤波器来分离亮度信号和色差信号，这样可提高亮度信号的带宽。
S-Video连接器的结构和外形可用搜索引擎的图片搜索功能找到。
注：
S-VHS和Hi-8摄像机以及盒式录像机（videocassetterecorder，VCR）使用这种技术，
它比标准的VHS和8毫米格式的设备提供质量比较高的彩色图像。
在使用S-video技术的设备上，电视信号的输出除含有分离的亮度（Y）和色差信号（C）输出外，还有复合彩色全电视信号。
S-video设备与其他设备连接的连接器使用S-video连接器，而不是普通的RCA连接器。
有些电视图像卡和高档家用录像机（VCR）可以支持这种信号。
9.6对彩色图像进行子采样的理论根据是什么？
人的视觉系统所具有的两种特性。
一是人眼对色度信号的敏感程度比对亮度信号的敏感程度低，利用这个特性可以把图像中表达颜色的信号去掉一些而使人不易察觉；二是人眼对图像细节的分辨能力有一定的限度，利用这个特性可以把图像中的高频信号去掉而使人不易
察觉。
子采样是压缩彩色电视信号的一种技术。
9.7图像子采样是在哪个彩色空间进行的？
在YCbCr颜色空间
9.8一幅YUV彩色图像的分辨率为720×576像素。
分别计算采用4:
2:
2、4:
1:
1和4:
2:
0子采样格式采样时的样本数。
（1）4:
4:
4这种采样格式不是子采样格式，它是指在每条扫描线上每4个连续的采样点取4个亮度Y样本、4个红色差Cr样本和4个蓝色差Cb样本，这就相当于每个像素用3个样本表示。
720×576×3＝1244160
（2）4:
2:
2这种子采样格式是指在每条扫描线上每4个连续的采样点取4个亮度Y样本、
2个红色差Cr样本和2个蓝色差Cb样本，平均每个像素用2个样本表示。
720×576×2＝829440
（3）4:
1:
1这种子采样格式是指在每条扫描线上每4个连续的采样点取4个亮度Y样本、1个红色差Cr样本和1个蓝色差Cb样本，平均每个像素用1.5个样本表示。
720×576×1.5＝622080
（4）4:
2:
0这种子采样格式是指在水平和垂直方向上每2个连续的采样点上取2个亮度Y样本、1个红色差Cr样本和1个蓝色差Cb样本，平均每个像素用1.5个样本表示。
720×576×1.5＝622080
9.9数字电视是什么？
数字电视（digitaltelevision/digitalTV，DTV）是用数据压缩技术和数字传输技术的远程通信系统
9.10在目前的数字电视传输方式中，有哪3种主要传输方式？
目前传输数字电视用得最多的方式是使用卫星、地面广播和电缆，用它们传输的电视分别称为地面数字电视（digitalterrestrialTV）、卫星数字电视（digitalsatelliteTV）和有线数字电视（digitalcableTV）。
9.11高清晰度电视（HDTV）是什么？
高清晰度电视（highdefinitiontelevision，HDTV）是具有正常视力的观众可得到与观看原始景物时的感受几乎相同的数字电视。
通常认为，在观众与显示屏之间的距离等于3倍显示屏高度的情况下就可获得这种第第10章MPEG简介
10.1制定MPEG标准有哪4个阶段以及各阶段提交什么类型的文件？
（1）工作文件（WorkingDraft，WD）：
工作组（WorkingGroup，WG）准备的工作文件
（2）委员会草案（CommitteeDraft，CD）：
从工作组WG准备好的工作文件WD提升上来的文件。
这是ISO文档的最初形式，它由ISO内部正式调查研究和投票表决。
（3）国际标准草案（DraftInternationalStandard，DIS）：
投票成员国对CD的内容和说明满
意之后由委员会草案CD提升上来的文件。
（4）国际标准（InternationalStandard，IS）：
由投票成员国、ISO的其他部门和其他委员会投票通过之后出版发布的文件。
10.2MPEG-1,-2,-4，-7，-21分别是什么标准，各自要达到的目标是什么？
MPEG-1是数字电视标准。
MPEG-1处理的是标准图像交换格式的电视，即NTSC制为352像素×240行/帧×30帧/秒，PAL制为352像素×288行/帧×25帧/秒，压缩的输出速率定义在1.5Mbit/s以下。
这个标准主要是针对当时具有这种数据传输率的CD-ROM和网络而开发的，用于在CD-ROM上存储数字影视和在网络上传输数字影视。
MPEG-2是数字电视标准。
MPEG-2标准是一个直接与数字电视广播有关的高质量图像
和声音编码标准，是MPEG-1的扩充。
MPEG-2提供位速率的可变性能功能，其最基本目标是：
位速率为4～9Mbit/s，最高达15Mbit/s。
MPEG-4是视听对象编码标准。
MPEG-4是为视听数据的编码和交互播放开发算法和工
具，是一个数据速率很低的多媒体通信标准。
MPEG-4的目标是要在异构网络环境下能够高度可靠地工作，并且具有很强的交互功能。
MPEG-7是多媒体内容描述接口标准。
MPEG-7的名称叫做多媒体内容描述接口，目的
是制定一套描述符标准，用来描述各种类型的多媒体信息及它们之间的关系，以便更快更有效地检索信息。
这些媒体材料可包括静态图像、图形、3D模型、声音、话音、电视以及在多媒体演示中它们之间的组合关系。
在某些情况下，数据类型还可包括面部特性和个人特性的表达。
MPEG-21是多媒体框架标准。
MPEG-21企图描述多媒体的元数据（metadata）1，用于全
球多媒体对象的集成、创建、使用、操作、管理和传送等操作，便于不同人群在异构网络环
境下使用各种多媒体资源，它的目标是为未来多媒体的应用提供一个完整的平台。
MPEG-21要解决的核心问题是资源共享、知识产
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