武汉大学多媒体课后习题作业Word格式文档下载.doc
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⑤交互式控制接口;
⑥网络接口;
⑦打印机接口;
⑧图形加速卡。
第二章
1.简述多媒体通信基本概念。
多媒体通信是指在一次呼叫过程中能同时提供多种媒体信息(如声音、图形、图象、数据、文本等)新型通信方式
3.简述媒体同步技术。
在多媒体系统中,通常利用多媒体从不同角度从不同侧面表现一个主题,此时不同媒体之间就存在同步问题,例如,视频播放时,伴音应和口型相吻合等。
同步是多媒体系统中的一个关键问题,它与系统中许多因素有关,如通信系统、操作系统、数据库、文件及其应用形式等。
因此,多媒体系统中同步应在不同的层面上考虑。
1.链路层同步,链路层同步处理的是媒体流内部以及多个媒体流之间的同步问题。
2.表示层同步,在将不同表示媒体的对象复合一个复合对象的过程中将引入同步机制,构成多媒体复合对象;
或用超级链接将不同表示媒体的对象链接过程中引入同步机构,构成超媒体。
3.应用层同步,应用层同步采用的技术为脚本(Script)同步技术。
6.简述多媒体通信的终端技术。
多媒体终端作为人机交互的界面,具有两种功能:
一是面向用户,提供一种自然、友好的交互环境,屏蔽掉各种复杂的网络功能;
二是面向网络,下达其所需实施的各种功能,屏蔽掉应用环境的复杂性和不确定性。
从多媒体系统具有交互性这一重要性来看,多媒体终端技术是离不开计算机技术的。
而从PC派生出来的功能简化的终端则统称为“信息家电”。
多媒体通信的终端技术中,面向对象的软件开发技术成为主流技术;
网络计算和分布式技术成为软件的核心技术;
嵌入式软件技术成为智能化设备的基础;
软件构件和复合技术成为提高软件开发生产率,形成规模生产的重要手段。
第三章
4.常用的变换编码由哪些?
变换编码是如何压缩数据得?
常用的变换编码有KLT变换和离散余弦DCT变换两种:
变化编码是有失真编码的一种重要的编码类型。
在变化编码中,原始数据从初始空间或者时间域进行数学变换,使得信号中最重要的部分(例如包含最大能量的最重要的系数)在变换域中易于识别,并且集中出现,可以重点处理;
相反使能量较少的部分较分散,可以进行粗处理。
例如将时域信号变换到频域,因为声音、图象大部分信息都是低频信号,在频域中比较集中,再进行采样编码可以压缩数据。
该变换过程是逆过程,使用反变换可以恢复原始数据。
变换编码系统中的压缩数据有三个步骤:
变换、变换域采样和量化。
变化是可逆的,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压缩,变换后的样值更独立有序。
在变换编码系统中,用于量化一组变换样值的比特数是固定的,它是小于对所有变换样值用固定长度均匀量化进行编码所需要的总数,所以量化是使数据得到压缩,是变化编码中不可缺少的一步。
为了取得满意的结果,某些重要系数的编码位数比其他要多,某些位数要少,某些就干脆被忽略了。
在对量化后的变换样值进行比特分配,要考虑使整个量化失真最小。
这样过程就称为有损压缩。
数据压缩对变化矩阵的选择有两方面的要求,一要能准确地再现信源向量,即要求再现误差尽量地小;
二要尽可能地去除信息的相关性。
5.哈夫曼编码的编码方法怎样?
有什么特点?
举例说明哈夫曼编码过程.
Huffman于1952年提出了对统计独立信源能达到最小平均码长的编码方法,即最佳码,它完全依据字符出现概率来构造,各码字长度严格按照所对应符号出现概率的大小逆序排列。
最佳性可从理论上证明。
这种码具有即时性和唯一可译性。
编码时,首先将信源符号按概率递减顺序排列,把两个最小的概率加起来,作为新符号的概率,重复此过程,直到概率和达到1。
Huffman编码过程如下:
1.将信源符号按概率递减顺序排序;
2.把二个最小的概率加起来,作为新符号的概率;
3.重复步骤1、2,直到概率达到1为止;
4.在每次合并消息时,将合被合并的消息赋于1和0或0和1;
5.寻找从每一个信源符号到概率为1处的路径上的1和0;
6.对每一符号写出‘1’、‘0’序列(从码书的根到终节点);
第四章
1.简述JPEG压缩算法。
JPEG压缩标准是一个用于灰度或彩色图象的压缩标准,包括无损模式和有损模式,非常适用于那些不太复杂或一般取自真实图象的压缩标准。
它使用离散的余玄变换(DCT)、量化、行程和哈夫慢编码等技术,是一种混合编码标准。
JPEG定义了如下两种基本的压缩算法:
基于空间线性预测技术,即PCM的无失真压缩算法;
基于DCT的有失真压缩算法,并进一步应用行程编码和熵编码。
PCM的无失真压缩算法具有硬件实现容易、重见图象质量好的优点,在此采用的是完全恢复的技术。
无损压缩不使用DCT方法,而是采用一个简单的预测器。
预测器可以采用不同的方法,不同的预测方法将决定有那些相邻的相素将被用于预测下一个像素。
JPEG的基于DCT的压缩编码算法包括基本系统和增强系统两种不同的层次的系统。
并定义了顺序工作方式和累进工作方式。
基本系统只采用顺序工作方式,熵编码时只能采用哈夫曼编码,且只能存储两套码表。
增强系统是基本系统的扩充,可采用累进工作方式、分层工作方式等,熵编码时可选用哈夫曼或算术编码。
3.在MPEG视频压缩中为了提高压缩比,采用哪两种技术。
在空间方向上:
图像压缩采用JPEG压缩算法去掉冗余信息,即基于DCT的压缩技术,减少空间域冗余度;
在时间方向上:
采用基于16×
16子块的运动补偿技术,减少帧序列时间域的冗余度。
5.简述MPEG-1视频压缩过程。
MPEG视频压缩编码后包括三种元素:
I帧(I-frames)、P帧(P-frames)和B帧(B-frames)。
在MPEG编码的过程中,部分视频帧序列压缩成为I帧;
部分压缩成P帧;
还有部分压缩成B帧。
I帧法是帧内压缩法,也称为“关键帧”压缩法。
I帧法是基于离散余弦变换DCT(DiscreteCosineTransform)的压缩技术,这种算法与JPEG压缩算法类似。
采用I帧压缩可达到1/6的压缩比而无明显的压缩痕迹。
在保证图像质量的前提下实现高压缩的压缩算法,仅靠帧内压缩是不能实现的,MPEG采用了帧间和帧内相结合的压缩算法。
P帧法是一种前向预测算法,它考虑相邻帧之间的相同信息或数据,也即考虑运动的特性进行帧间压缩。
P帧法是根据本帧与相邻的前一帧(I帧或P帧)的不同点来压缩本帧数据。
采取P帧和I帧联合压缩的方法可达到更高的压缩且无明显的压缩痕迹。
然而,只有采用B帧压缩才能达到200:
1的高压缩。
B帧法是双向预测的帧间压缩算法。
当把一帧压缩成B帧时,它根据相邻的前一帧、本帧以及后一帧数据的不同点来压缩本帧,也即仅记录本帧与前后帧的差值。
B帧数据只有I帧数据的百分之十五、P帧数据的百分之五十以下。
MPEG标准采用类似4:
2:
2的采用格式,压缩后亮度信号的分辨率为352×
240,两个色度信号分辨率均为176×
120,这两种不同分辨率信息的帧率都是每秒30帧。
其编码的基本方法是在单位时间内,首先采集并压缩第一帧的图像为I帧。
然后对于其后的各帧,在对单帧图像进行有效压缩的基础上,只存储其相对于前后帧发生变化的部分。
帧间压缩的过程中也常间隔采用帧内压缩法,由于帧内(关键帧)的压缩不基于前一帧,一般每隔15帧设一关键帧,这样可以减少相关前一帧压缩的误差积累。
MPEG编码器首先要决定压缩当前帧为I帧或P帧或B帧,然后采用相应的算法对其进行压缩。
一个视频序列经MPEG全编码压缩后可能的格式为:
IBBPBBPBBPBBPBBIBBPBBPBBPBBPBBI......
压缩成B帧或P帧要比压缩成I帧需要多得多的计算处理时间。
有的编码器不具备B帧甚至P帧的压缩功能,显然其压缩效果不会很好。
第五章
1.脉冲编码调制(PCM)的基本思想是什么?
PCM是直接将语音信号进行采样量化,表示成二进制的数字信号,并通过并——串转换,变成串行脉冲,并用脉冲对采样幅度进行编码。
一般情况,PCM有均匀PCM,非均匀PCM和自适应PCM几种形式。
2.增量调制(DM)的基本思想是什么?
增量调制DM(DeltaModulation)是一种预测编码技术。
DM是PCM的一种变形。
PCM是对每个采用信号的整个幅度进行量化,因此它具有对任意波形进行编码的能力。
DM是对语音信号用最低限度一位来表示的方法。
在这种调制方式中,首先判别下一个语音信号值比当前的信号是高还是低,如果是高则给定编码“1”,否则给定为“0”,这样来进行语音信号的编码。
在DM的编码系统中,如果差值为正,即下一个语音信号值比当前的信号高,则量化器输出为“1”;
如果差值为负,说明下一个语音信号值比当前的信号低,则量化器输出为“0”。
在接收端,用接收的脉冲串控制,信号就可以用上升下降的阶梯波形来逼近。
第六章
2.简述流媒体的工作原理。
流传输的过程一般是这样的:
1.用户选折某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来;
2.然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序初始化。
这些参数可能包括目录信息,A/V数据的编码类型与A/V检索相关的服务器地址等;
3.A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流协议(RTSP),以及交换A/V传输所需的控制信息。
与CD播放机或VCR所提供的功能相似,RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。
4.A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序),一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放传输。
需要说明的是,在流传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序所在客户机的目的地址。
实现http/TCP传输一般都需要专用服务器和播放器,其基本原理如下图所示:
4.RTCP有哪几种控制分组?
RTCP协议的功能是通过不同的RTCP控制分组实现的。
RTCP协议规范定义了五种不同类型的RTCP控制分组:
SR(Senderreport)控制分组
RR(Receiverreport)控制分组
SDES(Sourcedescription)控制分组
BYE(Goodbye)控制分组
APP(Application-defined)控制分组
6.简述RTSP状态机。
RTSP状态机包括客户机状态机和服务器状态机。
状态描述了RTSP连接会话从初始化到结束整个过程的全部协议行为。
状态是基于每一基本流对象定义的。
而每一对象流由统一资源定位器URL(uniformresourceLocator)和连接会话标识符唯一标识。
第七章
1.什么是超文本?
超文本系统由哪些要素组成?
通常超文本被定义为:
由信息结点和表示结点间相关性的链构成的一个具有一定逻辑结构和语义的网络。
结
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