《多媒体技术及应用》习题参考答案第1章多媒体技术概论1．什么是多媒体？答：使用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种表示媒体——文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个交互式系统。
2．多媒体技术中的主要多媒体元素有哪些？答：图形、图像、文本、动画、音频、视频等。
3．什么是多媒体技术？什么是多媒体计算机？简述多媒体技术的主要特点。
答：多媒体技术可以定义为：计算机综合处理文本、图形、图像、音频与视频等多种媒体信息，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并且具有交互性。
多媒体计算机是指具有多媒体处理功能的计算机。
多媒体技术的主要特点有：集成性、实时性、交互性、媒体的多样性等。
4．多媒体计算机标准的意义是什么？答：对于技术开发人员而言是用来指导多媒体个人计算机及其软件的设计规范；对于用户而言，是把现有PC机升为MPC的指导原则；对于经销商而言，可作为多媒体的性能及兼容性的尺度。
5．简述多媒体系统的组成。
答：一般多媒体系统由多媒体硬件系统、多媒体软件系统两个部分组成。
硬件是多媒体系统的物质基础，是软件的载体，软件是多媒体系统的核心，两者相辅相成，缺一不可。
6．试从实例出发，谈谈多媒体技术的应用对人类社会的影响。
略7．谈谈你如何看待多媒体技术的发展前景。
略8．选择题。
（1）音频卡是按（）分类的。
（A）采样频率（B）声道数（C）采样量化位数（D）压缩方式（2）一个用途广泛的音频卡应能够支持多种声源输入，下列（）是音频卡支持的声源。
①话筒②线输入③CD Audio ④MIDI（A）仅①（B）①②（C）①②③（D）全部（3）（）是MPC 对视频处理能力的基本要求。
①播放已压缩好的较低质量的视频图象②实时采集视频图象③实时压缩视频图象④播放已压缩好的高质量分辨率的视频图象（A）仅①（B）①②（C）①②③（D）全部（4）（）是MMX 技术的特点。
①打包的数据类型②与IA 结构安全兼容③64 位的MMX 寄存储器组④增强的指令系统（A）①③④（B）②③④（C）①②③（D）全部（5）下列关于触摸屏的叙述（）是正确的。
①触摸屏是一种定位设备②触摸屏是最基本的多媒体系统交互设备之一③触摸屏可以仿真鼠标操作④触摸屏也是一种显示设备（A）仅①（B）①②（C）①②③（D）全部（6）下列关于数码相机的叙述（）是正确的。
①数码相机的关键部件是CCD②数码相机有内部存储介质③数码相机拍照的图像可以通过串行口、SCSI 或USB 接口送到计算机④数码相机输出的是数字或模拟数据（A）仅①（B）①②（C）①②③（D）全部答案： C D A D D C9．试述多媒体系统的组成结构。
答：多媒体系统（Multimedia System）是指能综合处理多种信息媒体的计算机系统。
一般多媒体系统由多媒体硬件系统、多媒体软件系统两个部分组成。
多媒体系统的软件主要包括：多媒体驱动软件、多媒体操作系统、媒体数据准备软件、多媒体创作工具软件、多媒体应用软件。
多媒体硬件系统主要由计算机主机、音频设备、图像设备、视频设备、各种输入/输出设备、大容量存取设备及通信设备等组成。
10．阐述视频卡和音频卡的基本功能及基本技术指标。
答：音频卡是多媒体计算机的基本设备，在个人计算机上演播或制作多媒体节目，或给Windows演示增加声音功能等都需要使用声卡。
基本技术指标有：采样率、采样量化位数、失真度、信噪比等。
视频卡是一种对实时视频图像进行数字化、冻结、存储和输出处理的工具。
视频卡的功能还包括图像的放大修整、按比例绘制、像素显示调整、捕捉特定镜头、若干视频源图像叠合等。
基本技术指标有：输出输入规格、分辨率、色彩、支持图像文件的格式等。
11．多数输入和输出设备都具有一定的分辨率。
在互联网上分别找到一台CRT 显示器、一台液晶显示器、一台扫描仪和一台数码相机的参数说明书。
记录下每样产品的制造商、型号以及分辨率。
12．讨论个人计算机上可以使用的各种输入设备以及它们在多媒体制作和发布中的应用。
13．讨论个人计算机上可以使用的各种输出设备以及它们在多媒体制作和发布中的应用。
14．列出用于多媒体的几种固定的和可移动的存储设备，并且讨论每一种存储设备的优点和缺点。
11-14略15．简述多媒体数据压缩的必要性和可能性。
答：多媒体数据具有以下特点有必要压缩：（1）数据量巨大（2）数据类型多（3）数据类型间区别大（4）多媒体数据的输入和输出复杂。
多媒体数据中存在空间冗余、时间冗余、信息熵冗余、结构、知识、视觉冗余等多种冗余所以有压缩的可能性。
16．衡量数据压缩技术性能的重要指标有哪些？答：衡量数据压缩技术性能的重要指标有：①压缩前后所需的信息存储量之比要大；②实现压缩的算法要简单要标准化，压缩、解压缩的速度快；③恢复效果要好。
17．无损压缩和有损压缩的编码各有哪些？答：无损压缩编码有哈夫曼编码、算术编码、RLE编码和词典编码等。
有损压缩编码有JPEG算法、MPEG算法等。
18．简述声音信号压缩编码的基本原理。
答：在多媒体计算机系统中，声音信号被编码成二进制数字序列，经传输和存储，最后由解码器将二进制编码恢复成原始的声音信号。
19．简述音频编码的分类。
不同质量的音频压缩标准使用的编码方法是什么？答：音频编码分为：（1）基于音频数据的统计特性进行编码，其典型技术是波形编码。
其目标是使重建语音波形保持原波形的形状，pcm（脉冲编码调制）是最简单的编码方法。
还有差值量化（dpcm）、自适应量化（apcm）和自适应预测编码（adpcm）等算法。
（2）基于音频声学参数进行参数编码，可进一步降低数据率。
其目标是使重建音频保持原音频特性。
常用的音频参数有共振峰、线性预测系数、滤波器组等。
这种编码技术的优点是数据率低，但还原信号的质量较差，自然度低。
（3）基于人的听觉特性进行编码。
从人的听觉系统出发，利用掩蔽效应设计心理学模型，从而实现更高效率的数字音频压缩。
而最有代表性的是mpeg标准中的高频编码和dolby ac-3。
国际电报电话咨询委员会（ccitt）和国际标准化组织（iso）提出了一系列有关音频编码算法和国际标准。
如g.711 64kbps（a）律pcm编码标准、g7. 21采用adpcm数据率为32bps。
还有g.722、g.723、g.727和g.728等。
20．叙述JPEG 与MPEG 的不同。
答：MPEG视频压缩技术是针对运动图象的数据压缩技术。
为了提高压缩比，帧内图象数据和帧间图象数据压缩技术必须同时使用。
MPEG通过帧运动补偿有效地压缩了数据的比特数，它采用了三种图象，帧内图、预测图和双向预测图。
有效地减少了冗余信息。
对于MPEG来说，帧间数据压缩、运动补偿和双向预测，这是和JPEG主要不同的地方。
而JPEG和MPEG相同的地方均采用了DCT帧内图象数据压缩编码。
在JPEG压缩算法中，针对静态图象对DCT系数采用等宽量化，而是MPEG中视频信号包含有静止画面（帧内图）和运动信息（帧间预测图）等不同的内容，量化器的设计不能采用等宽量化需要作特殊考虑。
从两方面设计，一是量化器综合行程编码能使大部分数据得到压缩；另一方面是通过量化器、编码器使之输出一个与信道传输速率匹配的比特流。
21．运动图像的压缩标准有哪些？请简述H.26x 标准的主要特点。
答：有H.261用于视频电话和视频会议，MPEG是运动图像专家组的简称,其制定的动态图像压缩标准称为MPEG标准,包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21，它们主要应用于通信和数字视频领域。
H.261 是ITU-T为在综合业务数字网（ISDN）上开展双向声像业务（如可视电话，视频会议）而定制的。
H.263 是ITU-T为低于64kb/s的窄带通信信道定制的极低码率视频编码标准。
H.264 是由MPEG和VCEG联合开发的被命名为AVC 简称H.264/AVC或H.264.H.264是DPCM加变换编码的混合编码模式。
它采用“回归基本” 的简洁设计，获得比H.263++好得多的压缩性能；加强了对各种信道的适应能力，采用“网络友好”的结构和语法，有利于对误码和丢包的处理；应用目标范围较宽，以满足不同速率、不同解析度以及不同传输（存储）场合的需求；它的基本系统是开放的，使用无需版权。
H.264算法具有很的高编码效率，在相同的重建图像质量下，能够比H.263节约50％左右的码率。
H.264的码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，能够很好地适应IP和无线网络的应用。
第2章多媒体音频技术1.选择题C A C D2.填空题(1) 20～20000 0～120(2)11.025khz 22.05khz 44.1khz(3)11.025khz 10khz 11.025khz3．声音是如何产生的？声音分为哪几类？答：声音是一种波，其本质是机械振动或气流扰动引起周围弹性介质发生波动，传到人的耳朵里引起耳膜的振动，使人形成听觉，从而产生声音。
声音根据其内容可以分为语音、音乐和音响3类。
4.多媒体技术中，音频信号为什么要数字化？声音数字化的关键过程是什么？请加以解释。
答：数字音频是指音频信号用一系列的数字表示，其特点是保真度好，动态范围大。
在计算机内的音频必须是数字形式的，因此必须把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列，即实现音频数字化。
在这一列处理技术中，要考虑采样、量化和编码的问题。
声音数字化的关键过程是采样。
5.声音质量如何评定？不同质量的数字音频的频率范围是什么？答：声音质量的评价有两种基本方法，一种是客观质量度量，另一种主观质量的度量。
CDDA唱盘，带宽是10Hz～22kHz；调频(Frequency Modulation，FM)无线电广播，带宽为20Hz～15kHz；是调幅(Amplitude Modulation，AM)无线电广播，带宽为50Hz～7kHz；最低的是数字电话，带宽为200Hz～3.4kHz。
6.讨论多媒体项目中用到的声音文件格式以及如何使用。
答：CD、WAVE、RealAudio、、MPEG、MIDI、WMA等。
这些声音文件需要windows media player等播放软件播放。
7.采样频率根据什么原则来确定？答：采样频率的高低是根据奈奎斯特理论(Nyquist theory)和声音信号本身的最高频率决定的。
奈奎斯特理论指出，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，这叫做无损数字化(lossless digitization)。
8.列出4种主要的采样频率和2种量化位数。
简要描述每1种最适合于什么场合？单声道和立体声在使用公式时有什么不同？答：主要采样频率是5.5khz、11.025khz、22.05khz、44.1khz。