全《多媒体数据压缩技术》练习思考题答案

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1、第一章第一章多媒体技术概论思考练习题答案 填空题：填空题： 1、国际电讯联盟（ITU）将媒体分为五大类，分别为感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存 储媒体、传输媒体。 2、多媒体技术中所说的媒体一般指感觉媒体，图像编码应属表示媒体。 3、多媒体信息的主要特点包括信息媒体的多样性、集成性、交互性、实时性，还有数据的 海量性、媒体信息表示的空间性和方向性等。 4、多媒体技术的发展历程大致可分为三个阶段，即启蒙发展阶段、标准化阶段、普及应用 阶段。 5、ISO 和 ITU 联合制定的数字化图像压缩标准主要有 JPEG 标准、MPEG 系列标准、 H.26X 标准。 简答题：简答题： 1、什么是多媒体？

2、答：从多媒体技术专业角度讲，可理解为：多媒体的“多”是其多种媒体的表现，多种感 官的作用，多种设备的使用，多学科的交汇，多领域的应用；“媒“是指人与客观世界的 中介；“体”是言其综合、集成一体化。 2、什么是多媒体技术？ 答：是指多媒体信息的数字化、设计与制作技术、及各种媒体集成一体化，经数据压缩处 理和存储，并由新传播媒介发布的具有交互性的多媒体信息技术。 3、JPEG 标准（ISO/IEC 10918 标准）？ 答：适用彩色和单色、多灰度连续色调、静态图像压缩国际标准。 4、MPEG-1（ISO/IEC 11172 标准）？ 答：用于数字运动图像，其伴音速率为 1.5Mbps 的压缩编码。

3、 5、我国国家信息产业部批准成立的数字音频视频的编码技术标准工作组（AVS）的主要工 作是什么？ 答：开展具有自主产权的数字音视频产业的共性基础标准的研究。并面向我国的信息产业 需求，制定数字音视频的压缩、解压缩、处理和表示等共性技术标准 AVS，服务于数字音 视频产业应用。 第二章第二章 多媒体数据压缩技术复习思考题答案多媒体数据压缩技术复习思考题答案 填空题：填空题： 1、多媒体数据能不能被压缩，关键是多媒体数据中是否存在“”,即“多媒体数据 压缩的可能性”。 答：数据冗余 2、 “信息量”与“数据量”之间的关系是。 答：信息量数据量冗余量 3、多媒体数据冗余信息包括 、 图像区域的相同性

4、冗余、其它冗余。 答：空间冗余、时间冗余、信息熵冗余(编码冗余)、结构冗余、知识冗余、视觉冗余、听 觉冗余 4、根据香农的信息论概念，信息量的度量公式可描述。第 i 个消息可能 有 n 种状态,那么输出这个消息的总信息量期望值,即平均信息量 H 为： 。 答：I = log (后验概率 / 先验概率) H Pi logPi 5、三大经典编码方案是指、和。 答：预测编码、变换编码、统计编码 6、 “第二代”编码方法主要有、和基于神经网络的编码 等。 答：:基于分形的编码、基于模型的编码、基于区域分割的编码 7、 “第二代”编码方法充分利用、与模式识别等相关 学科的研究成果，为视频(图像)压缩编码

5、开拓了广阔的前景。 答：计算机图形学、计算机视觉、人工智能 8、一般来说，评价数据压缩方案优劣的三个重要指标是 、。 答：压缩比大、算法简单,速度快、视听恢复质量好 9、数据压缩方法划分为两类，即、。 答：可逆编码(也称作 无失真编码 ,无损压缩, 信息熵编码 ,冗余压缩法) 不可逆编码(也称为 有失真编码 ,有损压缩,信息熵压缩法) 10、统计编码包括、等,属于无失真编码，它是根 据信息出现概率的分布特性而进行的压缩编码。 答：行程编码 (Run Length Coding)、LZW 编码、霍夫曼(Huffman)编码 11、变换编码系统中压缩数据有三个步骤，分别是、和 。 答：:变换、变换

6、域采样、量化 12、JPEG 标准的主要内容包括、。 答：空间方式（可逆编码） 、DCT 方式（非可逆编码） 13、VOD 视频会议系统中视频信号在不同国家之间进行传输，传输端要将 NTSC 制式的 色彩空间视频信号转换为 RGB 色彩空间，接收端再将 RGB 色彩空间转换成 PAL 制式的色彩空间，实现视频信号的回放。 答：YIQ、YUV 14、JPEG 标准中量化过程是通过进行的。量化表就是给出了量化 。 答：参考量化表、步长 15、JPEG 标准基本系统中，对量化后得到的 64 个频域系数的直流分量 DC 采用 编码进行数据压缩，而交流系数 AC 采用编码进行数据的进一步压缩处理。 答：

7、DPCM 差分脉冲编码调制、行程 16、MPEG-1 的标准号为 ISO/IEC 11172, ,标准名称为 。 答：用于高达大约 1.5Mbit/s 的数据传输速率的数字存储媒体的运动图像和伴音编码。 17、运动映像 0.5 秒内的传输的顺序为 IPBBPBBPBBPBBIBB，那么它播放的显示顺序应 为。 答：IBBPBBPBBPBBPBBI 18、MPEG-2 的标准号为的标准号为 ISO/IEC 13818，标准名称为。 答：运动图像及其伴音信息的通用编码 19、MPEG-4 的标准号为的标准号为 ISO/IEC 14496,标准名称为。 答：甚低速率视听编码 20、MPEG-4 标准

8、的主要内容包括标准的主要内容包括 、。 答：传输多媒体集成框架、场景描述、音频编码、视频编码、缓冲区管理和实时解码 21、MPEG 运动图像压缩标准中，MPEG-1 标准的传输速率为 1.5Mbps；MPEG-2 的传输速 率为；MPEG-4 的传输速率为。 答：110Mbps 的可变速率，平均速率为 4.69Mbps、64Kbps 22、MPEG-1 标准音频压缩算法是第一个高保真音频数据压缩国际标准，它完全可以独立 应用，由它形成的音频文件通常被叫作。采样率可以是 、。 答：MP3、32kHz、44.1 kHz、48 kHz 23、MPEG-1 视频编码算法中采用两种基本技术，即为了减少时

9、间上的冗余性采用 技术；为了减少空间上的冗余性采用技术。 答：基于块的运动补偿、基于 DCT 变换 24、MPEG 方案中运动补偿技术在宏块一级工作，主要用于 在时间上的冗余性，提高压缩效率。 答：消除 P 图像和 B 图像 25、MPEG-4 标准主要由、和 构成。 答：传输多媒体集成框架、场景描述、音频编码、视频编码 26、根据采样定理规定，仅当采样频率大于原始信号频率2 倍再加 10%时，才能保证采样 后信号可被保真地恢复为原始信号。 27、由于多媒体信息具有海量性，所以多媒体数据的数字化处理的关键问题是数据压缩。 答： 28、1988 年，国际电信联盟 ITU 推荐的 H.261 标准

10、，即 P * 64 kbps 方案中，P时,支 持 QCIF 分辨率为 176 * 144 格式，适于每秒帧数较低的可视电话；当 P时,则支持 CIF 分辨率为 352 * 288 格式,适于每秒帧数较高的活动图像的电视会议。 答：1 或 2、 6 29、人说话的音频一般在 20Hz4kHz， 即人类语音的带宽为 4kHz。填图题：填图题： 1、如下图所示。JPEG 标准 FDCT 方式中，基于 DCT 编码器处理过程中的三个步骤是 （1）、 （2）、 （3）。答：（1）DCT 正交变换、 （2）编码器、 （3）熵编码器 2、如下图所示。P64kbps 视频压缩编码方案框图中（1）（2） 。答

11、：（1）编码器、 （2）解码器 3、DPCM 系统原理框图如右 图所示，其中（1） （2） （3） （4） （5） 。 答：（1）量化器（2）编码 器（3）预测器（4）解码器 （5）预测器 简述题：简述题： 1、简述多媒体信息进行压缩的目的。 答：是为了减小存储容量和降低数据传输率，使得现有的通信网络及 PC 机在指标与性能 方面能够达到处理声音与图像信息的要求。 2、简述统计编码是方法。 答：方法是识别一个给定的流中出现概率最高的比特或者字节模式,并用比原始比特更少的 比特数来对其编码,也就是说,出现概率越低的模式,其编码的位数就越多,出现概率越高的模 式编码位数就越少。如果码流中所有模式出

12、现的概率相等,则平均信息量最大,信源没有冗余。 这种编码的宗旨在于,在消息和码字之间找到明确的一一对应的关系,以便在恢复时能准确无 误地再现出来,并总是要使平均码长或码率压低到最低限度。 3、简述预测编码的原理。 答：预测编码是根据原始的离散信号之间存在着一定关联性的特点 ,利用前面一个或多个 信号对下一个信号进行预测,然后对实际值和预测值的差(预测误差)进行编码。如果预测比 较准确,那么误差信号就会很小。这样一来,在同等精度要求的条件下,就可以用比较少的位 数进行编码,达到压缩数据的目的。两种典型的预测编码是差分脉冲编码调制 DPCM 和自 适应差分脉冲编码调制 ADPCM,它们适合于声音、

13、图像数据的压缩。因为这些数据均由采 样等到,相邻样值之间的差不会相差很大,可以用较少的位来表示差值。由于在差值编码时进 行了量化,因此预测编码是一种有失真编码方法。 4、为什么说变换编码方案中变换过程中数据是可逆的。 答：变换是可逆的,本身并不进行数据压缩,它只把信号映射到另一个域,使信号在变换域里 容易进行压缩,变换后的样值更独立和有序。 5、为什么在 JPEG 标准中 FDCT 中首先要将输入数据进行层平移处理，其目的是什么？ 答：在计算 FDCT 之前，应对输入数据进行层平移处理，即把输入数据变成带符号的 2 的 补码表示。对于 8 位输入精度，层平移通过减 128 来完成。图像数据值减

14、去 128，是因为 DCT 转换公式所接受的数字范围是在128 127 之间。在逆向离散余弦变换后，对重 构图像的每个样本值数据要加上 128。6、MPEG-1 标准的组成主要分为哪此组成分？ 答：MPEG-1 系统（11172-1）:定义音频、视频及有关数据的同步； MPEG-1 视频（11172-2）:定义视频数据的编码和重建图像所无原则的解码过程， 其处理的是 SIF(standard image format)格式，即 NTSC 制式为 35224030 像/秒，PAL 制式为 35228825 像素/秒； MPEG-1 音频（11172-3）:定义音频数据的编码和解码； MPEG-1 测试（11172-4）: 定义一致性测试和验证； MPEG-1 软件模拟（11172-5）:软件模拟的技术报告。 7 7、MPEG-2 标准的主要应用领域？ 答：MPEG-2 国际标准的制订主要针对高清晰度电视(HDTV)，所以它是面向演播级的视频 和音频的压缩标准。它的分辨率是 MPEG-1 的 4 倍，更为重要的是其可交互性的特点。使 得工业界、有线和卫星网络以及广播部门都一致采用这个标准，数字广播电视、DVD、收 费电视(Pay TV)、VO