数据压缩试题整理.docx
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数据压缩试题整理
一、选择题(每题1分,共15分)
1、统计编码算法的性能评价指标主要是B。
(A)信号质量(B)比特率(C)复杂度(D)通信时延
2、语音信号的预测编码中,不需传送预测误差的是 C 。
(A)△M (B) (C)声码器 (D)混合编码
3、以下对于算术编码的描述中,不正确的是 C 。
(A)具有自适应功能(B)不必预先定义信源的概率模型
(C)是分组码(D)二进制编码中的进位问题用插入填充位来解决
4、活动图像的预测编码中,常用的二维运动估计的运动估计模型是 C 。
(A)全局运动 (B)密相运动 (C)基于块的运动 (D)基于对象的运动
5、对于联合信源(X,Y),对其进行数据压缩的理论极限是 A 。
(A)联合熵 (B)条件熵 (C)无条件熵 (D)平均互信息量
6、下列B是声码器发送端不需传送的参数?
(A)基音周期(B)音调间隔(C)预测系数(D)增益
7、设信源发出,被编码成,若为有失真压缩,且允许失真为D,则数据压缩的极限数码率R(D)由C控制。
(A)
(B)
(C)
(D)
8、对图像进行二维子带分解时,若要进行三级倍频程分解,则共需要C个整数半带滤波器组。
(A)4(B)6(C)7(D)9
9、对图像进行二维子带分解时,若要进行三级倍频程分解,则共可划分出B个子带。
(A)7(B)10(C)16(D)64
10、某图像子块共64个样本,对其进行子带编码,若利用滤波器组将其划分成64个子带,则此编码利用的基本压缩途径是B。
(A)概率匹配(B)对独立分量进行编码
(C)利用条件概率(D)对平稳子信源进行编码
11、下列D是正确的?
(A)若要用整数半带滤波器组划分出M个子带,则需要M个整数半带滤波器组。
(B)用整数半带滤波器组划分子带之后,需要将子带频谱搬移到基带。
(C)对某一频段来说,若要划分出低频和高频两个子带,需要两个整数半带滤波器组。
(D)子带编码时,用整数半带滤波器组划分子带后,还需对子带重新取样。
12、下列不属于电视图像信号冗余度的是 C 。
(A)空间相关性 (B)时间相关性
(C)亮度空间表示上的相关性 (D)色度空间表示上的相关性
13、基本系统中,选用的标准核心操作模式是 A 。
(A)基于的顺序型操作模式
(B)基于的渐进型操作模式
(C)基于的无损编码(顺序型)操作模式
(D)基于多分辨率编码的(渐进型)操作模式
14、下列 B 不属于正交变换的性质?
(A)能量保持 (B)相关保持 (C)熵保持 (D)能量重新分配与集中
15、变换编码中,对变换域系数的量化选择C量化。
(A)矢量(B)分组(C)均匀(D)最佳
二、填空题(每空1分,共20分)
1、均匀量化是当概率密度函数p(x)为 均匀分布时的最佳量化。
2、系统的核心是预测器,其失真主要来自量化器。
3、对于离散有记忆平稳信源X,对其进行数据压缩的理论极限是(X)(X)或每一符号所平均含有的熵。
4、码能有效的利用字符出现频率冗余、字符重复冗余度和高使用率模式冗余度,但通常不能有效地利用 位置冗余度 。
5、对整数14进行编码的码字为。
6、变换编码中,对数据进行正交变换,属于数据压缩一般步骤中的 建模表达。
7、如果一种数据压缩方法的编码算法与解码算法的复杂度大致相当,则称这种
方法为 对称的 。
8、标准相对于的无损压缩标准的区别是引入了上下文的建模、
游程编码模式和误差可以控制的近无损编码。
9、人的视觉系统具有空间掩蔽特性,因此对于快速运动的图像,量化级数可以降低;同时人的视觉系统具有时间掩蔽特性,因此对于运动的物体,其像素数可以减少。
10、声码器中应用的压缩途径主要有之三-利用条件概率
和之五-对平稳子信源进行编码。
11、语音信号压缩的理论依据是 语音信号自身的冗余度
和 人类的听觉感知机理。
三、简答题(共20分)
1.设有一行二值图像数据,其中“1”为黑像素,“0”为白像素:
111…1000…0111…1000…0111…1000…0
试用方法对其进行编码,写出编码结果,并计算压缩比。
(本题7分)
答:
“(1分) 000101(0.5分) 01011010(0.5分)
0000001111(0.5分)(0.5分) 11011(0.5分)(0.5分) 1(0.5分)011011011(0.5分)110101(0.5分)
1(1分)”
1728/92=18.78(0.5分)
2、对整数15进行编码,
(1)若4,码字是什么?
(2)若5,码字是什么?
(本题6分)
答:
15的二进制是“1111”;尾码为“11”;(1分)
前缀码为“0001”或“1110”;(1分)
则码是“000111”或“111011”(1分)
前缀码:
前缀码为“001”或“110”(1分)
尾码:
尾码为“110”(1分)
则码是“001110”或“110110”。
(1分)
3、标准基本系统是针对什么样的静止图像?
能支持什么样的图像建立模式?
能否用于压缩活动图像?
(本题4分)
答:
针对连续色调的静止图像;(1分)
支持顺序建立模式(1分)和渐进建立模式;(1分)
能。
(1分)
4、没有冗余度的信源还能不能压缩?
为什么?
(本题3分)
答:
能。
(1分)
不能进行无损压缩,可以进行有损压缩。
(2分)
四、综合题(共45分)
1、某字符集概率如下表所示:
a
e
l
p
s
0.2
0.2
0.1
0.4
0.1
p()
P()
区间
a
0.2
0
[0,0.2)
e
0.2
0.2
[0.2,0.4)
l
0.1
0.4
[0.4,0.5)
p
0.4
0.5
[0.5,0.9)
s
0.1
0.9
[0.9,1.0)
试对字符串“”进行多元符号的算术编码,并写出编码过程和对每个符号编码后的概率区间。
(本题10分)
解:
,
,
,
“
”:
(1分)
(1分)
则区间
“
”:
(1分)
(1分)则区间
“
”:
(1分)
(1分)则区间
“
”:
(1分)
(1分)则区间
“
”:
(1分)
(1分)区间
2、对字符串“”进行编码,写出串表和最后的码字。
(本题9分)
q1
r2
s3
4
5
6
7
8
9
10
解:
串表:
码字:
qqrsqsr
(每个0.5分)
3、基本系统中,设某色度图像块的量化系数矩阵经Z形扫描后如下:
k:
012345678910~63
(k):
15302-200-1010
其前一色度块的量化系数为13,试对其进行编码,并写出编码后的码流,求其压缩比。
(本题15分)
解:
(1)系数
=15-13=2 “10(1分)10(1分)”
(2)系数
第1个非零值
(1)=3,=0/2,“100(1分)11(1分)”
第2个非零值(3)=2,=1/2,“111001(1分)10(1分)”
第3个非零值(4)=-2,=0/2,“100(1分)01(1分)”
第4个非零值(7)=-1,=2/1,“11010(1分)0(1分)”
第5个非零值(9)=1,=1/1,“1011(1分)1(1分)”
“00(1分)”
编码后码流“101010100011101001011100(1分)”
压缩比
(1分)
4、设某二进制字符串为“11010”,H是“1”,L是“0”,取4,3和3,并假定由某个编码模型提供的Q(s)的值为(3,1,2,2,1),对其进行二进制算术编码,写出详细的编码过程,并写出最后的码字。
(本题11分)
解:
A(s)=0.1111C(s)=0.0000
“1”:
右移3位A(s0)(s)×2-3=0.0001A(s1)==0.1110
C(s1)(s)=0.0000
所以A(s)=0.1110(1分)C(s)=0.0000(1分)
“1”:
右移1位A(s0)=0.0111A(s1)=0.0111
C(s1)=0.0000
左移1位所以A(s)=0.1110(1分)C(s)=0.0000(1分)
“0”:
右移2位A(s0)=0.0011A(s1)=0.1011
C(s0)=C(s)(s1)=0.1011
左移2位所以A(s)=0.1100(1分)C(s)=10.1100(1分)
“1”:
右移2位A(s0)=0.0011A(s1)=0.1001
C(s0)=C(s)(s1)=10.1100
所以A(s)=0.1001(1分)C(s)=10.1100(1分)
“0”:
右移1位A(s0)=0.0100A(s1)=0.0101
C(s0)=C(s)(s1)=11.0001
左移1位所以A(s)=0.1000(1分)C(s)=110.0010(1分)
最终的区间是[0.110001,0.110101)
所以最终的码字是:
1101(1分)
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(1)压缩器(编码器):
压缩输入流中的原始数据,建立由低冗余度数据构成的输出流的程序。
(2)流(从压缩角度解释)文件:
数据压缩处理中一般用“流”的概念来代替“文件”,因为压缩数据可直接传给解码器,无需成为文件再保存。
(3)压缩比:
输出流的大小/输入流的大小。
(4)不可逆压缩:
通过简单地舍弃一些信息来“压缩”原始数据,有时是可以接受的,这叫做不可逆压缩。
(5)算法信息容量:
把某个二进制字符串的复杂度定义为能生成S(如显示、打印或写进文件中)的最短的计算机程序的长度。
(6)什么叫熵?
熵的计算公式是什么?
计算结果能说明什么问题?
答:
用概率表示的信息量叫做熵()。
熵的计算公式为:
从平均意义上来说,“熵”表示一个符号所需的最少位数。
(7)已知一个文本符号种类为7种,第1符号出现的概率为0.25,其余依次为0.20,0.15,0.15,0.10,0.10,0.05。
试用香农-费诺编码方式进行编码,并计算平均码长。
解:
10.2511:
11
20.2010:
10
30.15011:
011
40.15010:
010
50.10001:
001
60.100001:
0001
70.050000:
0000
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