多媒体技术原理及应用（第二版马华东）

·简答题 1.什么是媒体？

信息的载体。可以分为视觉类媒体,听觉类媒体, 触觉类媒体,活动媒体,抽象事实媒体。

2.什么是多媒体信息？

·文本

·图形和图像 ·音频 ·动画和视频

3.什么是多媒体技术?

利用计算机技术把文本、图像、图形、动画、音频及视频等多种媒体综合一体化，使之建立起逻辑上的联系，并能够对它们获取，编码，编辑，处理，存储，传输和再现。

4.它有什么特点？

·多样性：信息媒体的多样性，即能综合处理文本、图形、图像、动画、音频及视频等多种信息。

·交互性:指用户可以与计算机的多种信息媒体进行交互操作，从而为用户提供更加有效地控制和使用信息的手段。

·集成性: 集成性是指以计算机为中心综合处理多种媒体，它包括信息媒体的集成和这些媒体设备的集成。

·实时性:多媒体系统对声音和视频等时基媒体提供实时处理的能力。

第五章思考练习题——参考答案

1.自适应脉冲编码调制（APCM）和差分脉冲编码调制（DPCM）的基本思想是什么？

答：APCM：根据输入信号幅度大小改变量化阶大小的一种波形编码技术。 DPCM：对预测的样本值与原始的样本值之间的差值进行编码。

2.对信源

X＝[x1=0.25,x2=0.25,x3=0.2,x4=0.15,x5=0.10,x6=0.05]进行Huffman编码

答：

(1) 将信源符号按概率递减顺序排列 ;

(2) 把两个最小的概率加起来 , 作为新符号的概率 ; (3) 重复步骤 (1) 、 (2), 直到概率和达到 1 为止 ; (4) 在每次合并消息时，将被合并的消息赋以1和0或0和1； (5) 寻找从每个信源符号到概率为1处的路径，记录下路径上的1和0； (6) 对每个符号写出\、\序列（从码数的根到终节点）。

3.已知信源X＝[x1=1/4,x2=3/4],若x1=1,x2=0,试对1011进行算术编码。

答：

由题意知：编码的数据串为 x1x2x1x1。令 high 为编码间隔的高端 ,low 为编码间隔的低端 , range 为编码间隔的长度 ,rangelow 为编码字符分配的间隔低端 ,rangehigh 为编码字符分配的间隔高端。则得出范围：

字符 x1 x2 概率 1/4 3/4 范围 [0,1/4) [1/4,1) 初始 high=1,low=0,range＝high-low=1, 一个字符编码后新的 low 和 high 按下式计算 : ·low =low＋range × rangelow ·high =low＋range×rangehigh (1) 在第一个字符 x1被编码时,range=1 ,x1 的 rangelow＝0,rangehigh=1/4, 因此 : low＝0 + 1 × 0 ＝ 0 high=0 + 1 × 1/4 ＝1/4 range=high－low=1/4－0=1/4 此时分配给 x1 的范围为 [0,1/4] 。 (2)第二个字符 x2编码时使用新生成范围 [0,1/4],range=1/4,x2 的 rangelow=1/4, rangehigh=1, 因此： low=0 十 1/4×1/4=1/16 high=0 + 1/4×1=1/4 range=3/16 范围变成 [1/16,1/4] 。 (3) 对下一个字符 x1编号,x1 的 rangelow=0,,rangehigh=1/4, 则： low=1/16 ＋ 3/16×0=1/16 high=1/16 ＋ 3/16×1/4=7/64 range=3/64 范围变成 [1/16,7/64] (3) 对最后一个字符 x1编号,x1的 rangelow=0,,rangehigh=1/4, 则： low=1/16 ＋ 3/64×0=1/16 high=1/16 ＋ 3/64×1/4=19/256 范围变成 [1/16,19/256] 即用[1/16,19/256] 表示数据1011。 4.简述JEPG算法的主要计算步骤，并详细说明每个步骤。

答：JPEG算法 的基本思想：

a. 分块：按序分块，将图像分成 8 * 8 的子块。

b. DCT变换(离散余弦变换)：对每一个子块，进行DCT变换，得到DCT系数矩阵。DCT变换，即离散余弦变化。DCT（x,y）= f（像素（x，y））。为了压缩RGB彩色图像，这项工作必须进行3遍，因为JPEG分别处理每个颜色成分。

c. 量化：量化说起来很简单，是一种降低整数精度的过程，因此就减少了存储整数所需的位数。量化的过程：试图确定什么信息可以安全地消去，而没有任何明显的视觉保真度损失。DCT系数矩阵被量化以减少系数的精度，因此提高了压缩率。 d. 对量化后的值进行Z扫描：

量化后的矩阵，右下角的部分接近0，把这个矩阵中的值重新排列游程，可以使游程中0值的长度增加，以此进一步提高压缩率。JPEG提出用之字形序列的方法为量化后的DCT系数排序。 e. Huffman算法或算术编码： 对扫描后的数列进行Huffman编码。

算术编码：对于算术编码，JPEG没有要求编码表。当它对图像编码时，它能随图像的统计特性进行调整。对量化后的系数矩阵，矩阵（0，0）位置上的系数称为DC系数，矩阵中其他63个系数称为AC系数。DC系数与AC系数分别进行压缩。

DC系数编码：在DC系数被压缩之前，首先处理DC预测。 差分DC系数= DCx-DCx-1

AC系数编码：游程或长度 ， 值。

5.游程编码的思想和方法

答：游程编码(简写为RLE或RLC)是一种十分简单的压缩方法 ,它将数据流中连续出现的字符 ( 称为游程 ) 用单一的记号来表示。例如,字符串

a b a C CC b b a aaa 可以压缩为 a b a 3c 2b 4a

6,MPEG-Video图像压缩技术的依据是什么？MPEG采用了哪三种运动图像类型？简述它们之间的关系和含义。

答：MPEG-Video图像压缩技术的依据:因为数据存在冗余，包括： ·空间冗余：空间上占据位置，但不载有有效信息；

·时间冗余：动态媒体信息，视频，音频等和时间相关的媒体信息，不同时刻的信息内容相同或相似； ·编码冗余：不合理的编码。 ·结构冗余：如对称的内容； MPEG采用了哪三种运动图像类型：

·I帧：(Intra pictures )帧内图:不用以任何图片为参考就可以对这种类型的帧编码。帧内图片可以放在序列中的任何位置，并可用于对序列的随机访问。帧内图片由于是独立编码的，所以它的压缩率相对来说要小一些。

预测图片：预测图片分为两种，单向预测图片和双向预测图片。预测图片的编码要参考以前的图片，被参考的图片可以是帧内图片也可以是单向预测图片。双向预测图片永远也不能作为参考图片。我们通常把帧内图片和单向预测图片称为锚图片。

·P帧：（Predicted Pictures）：称为单向预测图片。对某一个P帧进行编码时，在它之前（可以是相邻的也可以不相邻）的帧内图片或单向预测图片就作为参考，P帧就被对照着参考图片进行编码，提高P帧压缩率的方法我们B帧：（Bi_directional Predicted Picures）称为运动补偿。 ·B帧：（Bi_directional Predicted Picures）：双向预测图片。被放在锚图片之间。双向预测图片通过对前面和后面的锚图片的运动补偿方法来编码。它可以使用3种运动补偿技术：正向运动补偿，反向运动补偿和内插补偿。正向运动补偿使用前面锚图片的信息，反向运动补偿使用为了锚图片的信息。内插补偿使用过去和将来锚图片信息的平均。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mawf.html