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《多媒体技术及应用》复习题1．媒体分为几类？各自包含哪些内容？感觉媒体(perceptionmedium):能使人类听觉、视觉、嗅觉、味觉和触觉器官直接产生感觉(感知信息内容)的一类媒体，如声音、文字、图画、气味等，它们是人类有效使用信息的形式。表示媒体(representationmedium):为了使计算机能有效地加工、处理、存储、传输感觉媒体而在计算机内部采用的特殊表示形式，即声、文、图、活动图像等的二进制编码表示声：语音、声响、音乐等图：图像、图形等像：动画、视频等文：文字、符号、数值等其他：动作媒体、触觉媒体等表现媒体(presentationmedium):用于把感觉媒体转换成表示媒体、表示媒体转换为感觉媒体的物理设备，前者是计算机的输入设备，如键盘、扫描仪、话筒等，后者是计算机的输出设备，如显示器、打印机、音箱等。存储媒体(storagemedium):用于存放表示媒体以便计算机随时加工处理的物理实体，如磁盘、光盘、半导体存储器等。传输媒体((transmissionmedium):用来将表示媒体从一台计算机传送到另一台计算机的通信载体，如同轴电缆、光纤、电话线等。2．什么是多媒体技术？以计算机为核心，对文字、音频、视频、图形、图像、动画等多媒体信息进行数字化采集、获取、压缩、解压、编辑存储等加工处理，再以单独合成形式表现出来的一体化技术。3．多媒体技术有哪些基本特征?多样性、集成性主要表现在那些方面？信息载体的多样性是相对于计算机而言的，即指信息媒体的多样性。表现在：信息载体、处理设备、创作形式和工具的多样性多媒体就是要把计算机处理的信息多样化或多维化，从而改变计算机信息处理的单一模式，使人们能交互的处理多种信息。多媒体的交互性是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了更加有效地控制和使用信息的手段。集成性是指以计算机为中心综合处理多种信息媒体，它包括信息媒体的集成和处理这些媒体的设备的集成。表现在：信息的多通道统一获取、多媒体信息的统一组织和存储、多媒体信息表现合成等方面。多媒体设备的集成包括硬件和软件两个方面。时效性1.音频信号的频率范围是多少?20~20,000Hz话音信号的频率范围是多少?200~3,400Hz一个乐音包括必备的三要素：音调、音色和响度。若把一个乐音放在运动的旋律中，它还应具备时值——持续时间。这些要素的理想配合是产生优美动听旋律的必要条件。2.    声音的响度与音调分别都和那些描述声音的物理量有关?声音的响度是对声音强度(振幅)的衡量，它是听判乐音的基础。声音的音调是对声音频率的衡量,频率越高，音调越高，频率越低，给人的感觉越低沉。声音的音色是由声音的频谱决定的：各阶谐波的比例不同，随时间衰减的程度不同，音色就不同。补:声音媒体的分类:波形声音,语音,音乐影响音质的因素:频带宽度：带宽越大，音质好动态范围：信号强度动态范围越大，效果越好信噪比：信噪比越大，能掩蔽噪音，效果越好3.模拟的音频信号是通过那些步骤数字化的?010011010001模拟信号采样量化数字信号模拟信号采样量化编码数字信号4.什么是采样?什么是量化?声音采样——每隔固定的时间间隔，对声音波形采集一个数据，把时间上的连续信号转变成离散信号。量化——采样得到的波形样本值在时间上是离散的，但样本值本身是连续的，需要进一步把它在数量上离散化。量化精度：即用二进位来表示声音波形的幅度，量化精度，位数越多，声音质量越好。5.根据什么原则来确定声音信号的采样频率（采样定理）?据Nyquist理论，只有采样频率高于声音根信号最高频率的两倍时，才能不失真。由于电子器件在低频时有消退现象，所以有必要将采样频率提高10%左右，再考虑不同电视制式的兼容性，采样频率应该为25和30的公倍数。常用的采样频率为44.1kHz,22.05kHz,11.025kHz,8kHz。声音设备的质量分为几个等级？是依据什么区分的?补：数字音频文件格式:.wav.cda.mp3.RA/RM/RAM7.试计算采用22.05KHz采样频率、16位采样精度，录制30分钟双声道立体声，其数据量大约为多少MB？文件大小＝采样频率×(量化精度/8)×声道数×时间=158.76；例如，用44.1KHz的采样频率进行采样，量化位数选用16位，则录制1秒的立体声节目，其波形文件所需的存储量为：44100×16／8×2×1=176400(字节)8.什么是MIDI？它有什么特点？是规定计算机音乐程序、电子合成器和其他电子设备之间交换信息与控制信号的通信。MIDI文件本身不是声音文件，而是指令，通俗的讲是乐谱的数字描述，包含音符、定时、音长、音量、力度等当需要播放时，只需从相应的MIDI文件中读出MIDI消息，生成所需要的声音波形，经放大后由扬声器输出。MIDI文件的特点用乐谱指令代替声音数据数据量小：30分钟的MIDI音乐文件只需200KB，用16位CD品质的未压缩WAV文件需317MB编辑灵活：用户可以自由地改变音调、音色等属性，直到自己想要的效果MIDI音质与音源质量有很大关系MIDI在音质上还不能与真正的乐器完全相似，无法模拟自然界中其它非乐曲类声音1.什么是色彩的三要素?明度：色彩的明暗程度，0%为黑色，100%为白色，50%为纯色；色相：颜色的相貌，只和波长有关，明度和纯度变化时波长不变；饱和度：色彩的纯度，黑白灰没有纯度；2．如何计算一个位图文件大致的数据量？设图像的：垂直方向的分辩率为：h;水平方向的分辩率为：w;颜色深度：c则数据量为:如：一幅颜色深度为24位，分辨率为300dpi，画面尺寸为10cm*8cm的图像，数据量为：（10×0.3937×300）×(8×0.3937×300)×24／8≈3.19MB8bit(28=256色)<---8位图像3.常用的电视制式有几种?（25帧/s）（30帧/s）PAL（中国、欧洲）NTSC(美国、日本)SECAM（法国、俄罗斯）4.简述图像数字化的过程。补：模拟图像->取样->分色->量化->数字图像采样量化编码采样：满足奈奎斯特采样定理；采样频率必须是行频的整数倍；满足两种扫描制式量化：把隔行样本转化为逐行样本，然后进行样本点的量化；量化位数越多，层次分的越细，数据量成倍上升；量化过程不可逆；现行视频均采用8bit，10bit；视频信号的压缩与编码：采样量化后的信号转化为数字信号进行运输，主要标准为MPEG与H.26标准；5.各列举三种静态、动态图形图像文件存储格式。静态：BMP;GIF;JPEG;TIFF;TGA;PCX;EPX;PSD;动态：AVI;MPEG;MOV;RM文件，AUS文件，ASF文件；6.计算机动画有哪几种类型?生成机制分帧动画是由一幅幅位图组成的连续的画面，就如电影胶片或视频画面一样要分别设计每屏幕显示的画面。造型动画是对每一个运动的物体分别进行设计，赋予每个动元一些特征，然后用这些动元构成完整的帧画面。动元的表演和行为是由制作表组成的脚本来控制。画面对象的透视效果：二维，三维人与动画的相互关系：时序播放型与交互型动画1.为什么多媒体信息需要以压缩方式存储和传输？多媒体计算机采用数字化方式对声音、文字、图形、图像、视频等媒体进行处理，由于未经压缩的数字化视频、音频信号的数据量非常大，如果不经过压缩，计算机系统几乎无法对它进行存储和传输。由于多媒体数据本身存在很大的冗余，因此，在容许一定限度失真的前提下，完全能够对这类数据进行很大程度的压缩，而不影响其可用性。2.多媒体数据存在哪些类型的冗余？1.图象数据的冗余性图象空间冗余（静态图象颜色空间的连贯性）时间冗余（序列图象相邻帧的相关性）结构冗余（图象的像素值存在着明显的分布模式，如果已知分布模式，可以通过某一过程生成图象）知识冗余（某些图象的理解与知识有相关性）5）视觉冗余（根据对人类视觉进行的大量实验，发现人的视觉系统对图象场的敏感性是非均匀和非线性的2.声音数据的冗余性时域信息冗余（幅度的非均匀分布、样本间相关、周期间相关、静止系数等）频域信息冗余（非均匀的长时功率谱密度、语音特有的短时功率谱密度）人的听觉感知机理（人的听觉具有掩蔽效应、人耳对不同频段声音的敏感程度不同等）3.统计编码有何特点？统计编码属于无失真压缩编码。它是一种基于统计特性的可变字长的编码方法。它的基本原理是对于出现概率较大的信源符号赋给比较短的码字，对于出现概率较小的信源符号赋给较长的码字，从而使平均码长达到最短，以此实现压缩的目的。统计编码主要有Huffman编码、算术编码4.行程编码的原理是什么？RLE(runlengthencoding)编码又称行程编码。在这种情况下，就不需要存储每一个象素的颜色值，而只要存储一个象素的颜色值以及具有相同颜色值的象素个数或具有相同颜色值的行数即可。5.设一组信源符号为{X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8}，这些符号的概率分布为{0.40,0.18,0.12,0.10,0.07,0.06,0.05,0.02},求它们的Huffman编码及平均码长。平均码长：6.MPEG-1压缩标准动态图像压缩标准传输速率：1.5MB/s分辨率；352像素*240行/帧(288行/帧)帧速：30f/s（25f/s）1.简述多媒体系统的基本组成。输入设备，计算机主机，输出设备，存储设备，以及媒体终端设备，多媒体网络设备，多媒体服务系统，多媒体软件有关的媒体组成的有机整体。多媒体硬件系统是由计算机传统硬件设备光盘存储器(CD-ROM)、音频输入/输出和处理设备、视频输入/输出和处理设备等选择性组合而成，简述多媒体计算机系统的层次结构。多媒体应用软件第八层软件系统多媒体创作软件第七层多媒体数据处理软件第六层多媒体操作系统第五层多媒体驱动软件第四层多媒体输入/输出控制卡及接口第三层硬件系统多媒体计算机硬件第二层多媒体外围设备第一层CD-ROM光盘是如何记录数据的？什么是EFM编码？光道为螺旋形，（CompactDisc-ReadOnlyMemory）通道码把难于记录的编码转换为容易记录的编码，这种容易记录的码一般叫“通道码”。CD-ROM上的通道码EFM编码(EighttoFourteenModulation)：8到14调制编码EFM码的选码简述扫描仪和数码相机的工作原理。扫描仪：以平面式扫描仪为例，把原件面朝下放在扫描仪的玻璃台上，扫描仪内发出光照射原件，反射光线经一组平面镜和透镜导向后，照射到CCD的光敏器件上。来自CCD的电量送到模数转换器中，将电压转换成代表每个像素色调或颜色的数字值。步进电机驱动扫描头沿平台作微增量运动,每移动一步，即获得一行像素值。扫描彩色图像时分别用红、绿、蓝滤色镜捕捉各自的灰度图像，然后把它们组合成RGB图像。有些扫描仪为了获得彩色图像，扫描头要分三遍扫描。另一些扫描仪中，通过旋转光源前的各种滤色镜使得扫描头只需扫描一遍。数码相机：用数字照相机拍照时，进入照相机镜头的光线聚焦在CCD上。当照相机判定已经聚集了足够的电荷（即相片已经被合适地曝光）时，就“读出”在CCD单元中的电荷，并传送给模数转换器，模数转换器把每一个模拟电平用二进制数量化。从模数转换器输出的数据传送到数字信号处理器中对数据进行压缩后存储在照相机的存储器中。简述视频卡的种类和功能。视频卡的分类：1.视频叠加卡2.视频采集卡功能：全活动数字图像的显示、抓取、录制、支持MicrosoftVideoforWindows；可以从录像机（VCR）、摄像机、ID、IV等视频源中抓取定格，存储输出图像；近似真彩色YUV格式图像缓冲区，并可将缓冲区映射到高端内存；可按比例缩放、剪切、移动、扫描视频图像；色度、饱和度、亮度、对比度及R、G、B三色比例可调；可用软件选端口地址和IRQ；具有若干个可用软件相互切换的视频输入源，以其中一个做活动显示。6.声卡的基本功能是什么？1、录制、回放数字声音文件2、压缩和解压声音数据3、语音合成技术4、语音识别5、音量控制6、具有MIDI接口7、CD-ROM接口8、游戏接口9、支持全双工功能7.MMX的含义是什么？简述其主要技术特点。8.简述你所了解或熟悉的多媒体工具软件。简述多媒体应用系统开发的特点和一般步骤？多媒体人机界面设计的内容和指导原则有哪些?界面设计的基本原则：1.一致性；2.适应性；3.兼容性；4.指导性；5.结构性