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1、以下各题每题20分：1、 什么是多媒体？简述其主要特点。试从一两个应用实例出发，谈谈多媒体技术的应用对人类社会的影响？答：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多样性适应了信息载体的多样性信息载体的多样性是相对于计算机而言的，指的就是信息媒体的多样化，有人称之为信息多维化。 交互性易于人和计算机的交互交互可以增加对信息的注意力和理解力，延长信息保留的时间。 当交互性引入时，“活动”本身作为一种媒体便介入到了数据转变为信息、信息转变为知识的过程之中。当我们完全地进入到一个与信
2、息环境一体化的虚拟信息空间自由遨游时，这才是交互式应用的高级阶段，这就是虚拟现实（Virtual Reality）。 集成性：实现了信息处理的集成性多媒体信息媒体的集成处理这些媒体的设备与设施的集成多媒体技术应用领域集文字、声音、图像、视频、通信等多项技术于一体，采用计算机的数字记录和传输传送方式，对各种媒体进行处理，具有广泛的用途，甚至可代替目前的各种家用电器，集计算机、电视机、录音机、录像机、VCD机、DVD机、电话机、传真机等各种电器为一体 。多媒体技术是一个涉及面极广的综合技术，是开放性的没有最后界限的技术。多媒体技术的研究涉及计算机硬件、计算机软件、计算机网络、人工智能、电子出版等，
3、其产业涉及电子工业、计算机工业、广播电视、出版业和通讯业等。2、 简述JPEG中基于DCT的有失真压缩编码的工作原理。JPEG2000与JPEG相比有什么特点？基于DCT的JPEG标准的压缩是有失真的，DCT变换后系数的量化是引起失真的主要原因。压缩效果与图像内容本身有较大的关系，对于中等复杂程度的彩色图像，其压缩比与恢复图像的质量大致如下表所示。 压缩效果（比特/象素）质量0.250.50中好，满足某些应用0.500.75好很好，满足多数应用0.751.5极好，满足大多数应用1.52.0与原始图像几乎分不出特点： 高压缩率无损压缩 渐进传输 感兴趣区域压缩 色彩模式 图像处理简单3、简述MP
4、EG标准的工作原理及H.26X的主要特点。 MPEG是对运动图像进行压缩的标准 MPEG-1传输速率为1Mbit/s到1.5Mbit/s的普通电视质量的视频信号进行压缩； MPEG-2是对30f/s的720572分辨率的视频信号进行压缩， MPEG-4为扩展模式，是对14401152的高清晰度电视（HDTV）信号进行压缩。 MPEG标准分成MPEG视频、MPEG音频和视频音频同步三个部分。可以说MPEG才是一套真正的、比较完整的使用于多媒体通信和应用的国际标准。它的压缩率比较高，且又有统一的格式，兼容性好。MPEG标准阐明了声音和电视图像的编码和解码过程，严格规定了声音和图像数据编码后组成比特
5、数据流的句法，提供了解码器的测试方法等，但没有对所有内容都做严格规定，尤其是对他所和解压缩的算法，这样既保证了解码器对符合MPEG标准的声音数据和电视图像数据进行正确解码，又给MPEG标准的具体实现留有很大余地。人们可以不断改进编码和解码算法，提高声音和电视图像的质量及编码效率。 H.26X是ITU-X及其前身CCITT研究和制定的一系列视频编码的国际标准。其中，应用最为广泛的就是H.261、H.262、H.263、H.264这4个协议。H.261是视频通信编码标准，产生于20世纪90年代，可以说是视频编码的老前辈，为P64标准，它也是一种混合编码的方法，即混合了DCT变换编码和DPCM的预测
6、编码。其中P值较低时支持帧率较低的可视电话传输；P值较高时用于支持视频会议的数据传输。如今已经逐渐退出历史舞台。H.262是MPEG-2的视频部分，由于MPEG-2的应用十分广泛，因此H.262目前仍然是最重要的视频编码之一。H.263是目前视频会议所采用的主流编码，在视频会议领域占有绝对的市场优势。H.264是最近几年才刚刚出现的新的视频压缩标准，在相同的图像质量的情况下，H.264有更高的压缩率，是一种很有市场潜力的视频压缩标准，但目前的商业应用还很少。 4、 论述多媒体数据库基于内容的检查系统的实现方法。答：所谓基于内容检索，就是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
7、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。多媒体的语义复杂性带来了其语义的瓶颈。虽然人们现在把注意力放在了多媒体的存储、表现上，但可以预言，用不了多久，人们就会发现多媒体能更快地增加数据过载，面对更多的数据，人们从中获信息会更加困难。因此，必须有相应的方法和工具，对多媒体的数据按不同的形式和来源获取、增加与任务相关的语义，以方便对多媒体信息内容的检索。这对于多媒体信息系统来说应该是基本的要求。如何使系统直接从各种媒体中获取信息线索，并将这些线索用于数据库中的检索操作，帮助用户从数据库中检索出合适的多媒体信息对象，这就是基于内容检(ContentBased Retrieva
8、1)的主要研究内容。要实现对媒体基于内容的检索，多媒体系统必须能够从媒体数据中分析、提取出可供检索的内容特征，并将这些内容特征进行结构化的表示。相对于媒体数据层次的处理过程，我们将对媒体语义层次的处理称为媒体的内容处理。基于内容的检索常常需要以下几种媒体的特征：(1)音频：常用的音频特征包括基音、共振峰、线性预测系数，以及声纹、关键词等高层特征。(2)静态图像：其底层特征包括颜色、纹理、几何形状、灰度统计特征(直方图)；高层特征包括人脸部特征、表情特征、物体和景物特征等。(3)视频：视频包括的信息丰富且复杂，其底层特征包括镜头切换类型、特技效果、摄像机运动、物体运动轨迹、关键帧、全景图等；高层
9、特征包括描述镜头内容的事件等。32 基于内容检索应用系统的体系结构基于内容的检索作为一种信息检索技术，如超媒体系统、会议系统、多媒体信息系统等，提供基于多媒体数据内容的信息查询和检索。基于内容检索技术一般用于多媒体数据库系统之中，也可以单独建立应用系统。该应用系统在体系结构上划分为四个子系统：插入子系统、特征抽取子系统、数据库和查询子系统。(1)插入子系统：该子系统负责将媒体输入到系统之中，同时根据需要为用户提供一种工具，以全自动或半自动的方式对媒体进行分割，标识出需要的对象或内容关键点，以便有针对性地对目标进行特征提取。(2)特征提取子系统：对用户或系统标明的媒体对象进行特征提取处理。特征提
10、取可以由人完成，例如给出一些描述特征的关键字；也可以通过对应的媒体处理例程完成，提取一些所关心的媒体特征。(3)数据库：媒体数据和插入时得到的特征数据分别存人媒体数据库和特征数据库。媒体库包含各种媒体数据，如图像、视频、音频、文本等。特征库包含这种媒体用户输入的特征和预处理自动提取的特征。数据库通过组织与媒体类型相匹配的索引来达到快速搜索的目的，从而可以应用到大规模多媒体数据检索过程中。(4)查询子系统：主要以示例查询的方式向用户提供检索接口。检索允许针对全局对象，也允许针对其中的子对象以及任意组合形式来进行。检索返回的结果按相似程度进行排列，如有必要可以进一步进行查询。检索主要是相似性检索，
11、模仿人类的认知过程，可以从特征库中寻找匹配的特征，也可以临时计算对象的特征。对于不同的媒体数据类型，具有各自不同的相似性测度算法，检索系统中包括一个较为有效和可靠的相似性测度函数集。33 基于内容检索的处理过程基于内容的查询和检索是一个逐步求精的过程，也是一种特征不断调整，重新匹配的循环过程。如图1所示：具体过程是：(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。系统对示例的特征进行提取，或是把用户描述的特征映射为对应的查询参数。(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。满足一定相似性的一组候选结果按相似度大小排列返回
12、给用户。(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者得到满意的查询结果时为止。图1多媒体数据库基于内容检索技术是目前数据库研究的一个热点问题。如何高效快速地对媒体数据进行检索，我们主要从数据模型、检索特点、存取结构、体系结构及基于内容的检索技术等方面进行了探讨，提出了根据特征提取两阶段搜索的检索技术，主要是为了解决非格式化数据的查询即基于内容的检索，以完善对多媒体数据的存取、检索和维护管理。5、 什么
13、是虚拟现实技术？实现虚拟现实系统的关键技术有那些？谈谈你对它的理解。(以下答案需整理)答:虚拟现实技术是2O世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术，作为一项尖端科技虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果_1l，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。它的实时三维空间表现能力、自然的人机交互式操作环境以及给人带来的身临其境感受，将从根本上改变人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，为人机交互技术开创一个全新的研究领域。A从虚拟现实技术诞生以来，已经在航空航天、船舶建造与设计、军事模拟、机械工程、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生
14、物等领域中显示出巨大的经济、军事和社会效益，虚拟现实技术与网络、多媒体技术并称为2l世纪最具应用前景的三大技术。虚拟现实技术潜力巨大，应用前景十分广阔，人类在许多领域面临着越来越多前所未有或前所难为而又必须解决和突破的问题，例如，载人航天、核试验、核反应堆维护，包括新武器系统在内的大型产品的设计研究、气象及自然灾害预报、医疗手术的模拟与训练以及多兵种军事联合训练与演练等。将vR技术应用于教育可以使学生能够游览海底、遨游太空、观摩历史城馒，甚至深入原予内部观察电子的运动轨迹和体验爱因斯坦的相对论世界，从而更形象地获取知识，激发思维。虚拟现实设备的价格还过于昂贵，虚拟现实的应用主要处在科学研究和某些商业领域。随着虚拟现实技术的进一步发展，成本的降低，虚拟技术必定会走向实用化、平民化
