多媒体技术基础及应用

10、根据通信节点的数量，视频会议系统可分为：                                 ，
                           。
                     
四、简答题
1、要把一台普通的计算机变成多媒体计算机需要解决哪些关键技术？
2、音频卡的主要功能有哪些？
3、多媒体计算机获取常用的图形、静态图像和动态图像（视频）有哪些方法？
4、多媒体数据压缩方法根据不同的依据有不同的分类，书上分为哪三种？
5、预测编码的基本思想是什么？
6、在MPEG视频压缩中，为了提高压缩比，主要使用了哪两种技术？
7、Campbell和Goodman提出，超文本和超媒体系统结构哪三层模型理论？
8、多媒体电子出版物创作的主要过程有哪些步骤？
9、简述多媒体数据库的系统结构。

五、论述题
1、论述视频信号获取器的工作原理。
2、论述JPEG静态图像压缩编码的主要原理和实现技术。
3、论述Ⅱ型DVI系统在技术上作了哪些改进。
4、DVI系统如何解决计算机综合处理声、文、图信息的问题？

六、综合题
1．已知信源：






X =











X1      X2     X3     X4      X5     X6






0.25   0.25   0.20   0.15   0.10   0.05
  


对其进行Huffman编码，并计算其平均码长。
2．信源X中有16个随机事件，即n=16。每一个随机事件的概率都相等，即P(x1)=P(x2)=P(x3) =…=P(x8)= ，计算信源X的熵。

附：练习参考解答
一、单项选择题
1、C       2、C      3、D        4、C        5、B   
6、A       7、A      8、C        9、D       10、A      11、D   
12、C     13、A      14、C       15、C       16、C      17、B
二、多项选择题
1、ABC      2、ABCD       3、AD       4、ACE          5、ABD   
6、BDE      7、ABD        8、AB        9、AB
三、填空
1、家电制造厂商研制的电视计算机(Teleputer)
   计算机制造厂商研制的计算机电视（Compuvision）
2、计算机综合处理多媒体信息：文本、图形、图像、音频和视频，使多种媒体信息具有集成性和交互性。
3、语言信号、非语言信号（音乐和杂音）
4、数字声音处理器、FM音乐合成器、MIDI接口控制器
5、亮度信号Y解决了彩色电视与黑白电视的兼容问题
   实验表明，人眼对彩色图像细节的分辨本领比对黑白的低得多，因此，对色度信号U、V，可采用“大面积着色原理”
6、图像信号（色度信号、亮度信号）
   复合消隐信号（包括行消隐和场消隐信号）
   复合同步信号（包括行同步和场同步信号）
7、累进编码、无失真编码、分层编码
8、熵解码器、反量化器、逆变换（IDCT）
9、82750 PB像素处理器、82750 DB显示处理器、VRAM
10、点对点视频会议系统、多点视频会议系统
四、问答题
1、答：① 视频音频信号的获取技术；      
       ② 多媒体数据压缩编码和解码技术；
       ③ 视频音频数据的实时处理和特技；
   ④ 视频音频数据的输出技术。
2、答：① 音频的录制与播放；
       ② 编辑与合成；
     ③ MIDI接口；
   ④ CD-ROM接口及游戏接口等。
3、答：① 计算机产生彩色图形，静态图像和动态图像；
   ② 用彩色扫描仪，扫描输入彩色图形和静态图像；
   ③ 用视频信号数字化仪，将彩色全电视信号数字化后,输入到多媒体计算机中。
4、答：① 根据质量有无损失可分为有损失编码和无损失编码；
   ② 按照其作用域在空间域或频率域上分为：空间方法、变换方法和混合方法；
   ③ 根据是否自适应分为自适应性编码和非适应性编码。
5、答：① 首先建立数学模型，利用以往的样本值对新的样本值进行预测；
   ② 将样本的实际值与其预测值相减得到一个误差值；
   ③ 对误差值进行编码。
6、答：① 帧内图像数据压缩技术；
   ② 帧间图像数据压缩技术。
7、答：① 用户接口层——表示信息；
   ② 超文本抽象机层——节点和链；
   ③ 数据库层——存储、共享数据和网络访问。
8、答：① 应用目标分析；
  ② 脚本编写；
  ③ 设计框架；
       ④ 各种媒体数据准备；
       ⑤ 制作合成；
       ⑥ 测试。
9、答：①组合型多媒体数据库结构
②集中型多媒体数据库结构
③客户/服务器型多媒体数据库结构
④层次型多媒体数据库结构

五、论述题
1、答：视频信号获取器的工作原理主要概述为以下几点：
①    从视频信号源得到的彩色全电视信号首先送到视频模拟输入端口，需要解决行同步信号和场同步信号的分离问题。即采用限幅的方法，将场同步和行同步信号与图像信号分开，然后用积分和微分的方法获得场同步信号和行同步信号；
②    然后送到具有钳位电路和自动增益的运算放大器，最后经过A/D变换器将彩色全电视信号转换成8位数字信号，送给彩色多制式数字解码器；
③    经过多制式数字解码器解码后得到Y、U、V数据，然后由视频窗口控制器对其进行剪裁，改变比例后存入帧存储器，帧存储器的内容在窗口控制器的控制下与VGA信号或视频编码器的同步信号同步；
④    再送到D/A变换器，模拟彩色空间变换矩阵，同时送到数字式视频编辑器进行视频编码；
⑤    最后输出到VGA监视器及电视机或录像机。
2、答：JPEG静态图像压缩编码主要原理及实现技术概述为以下几点：
    ① 离散余弦变换（DCT）
    首先把一幅图像（单色图像的灰度值或彩色图像的亮度分量或色差分量信号）分成8×8的块进行离散余弦正变换（FDCT）和离散余弦逆变换（IDCT）。
    ② 量化
    为了达到压缩数据的目的，对DCT系数F（u，v）需作量化处理。量化处理是一个多到一的映射，它是造成DCT编解码信息损失的根源。在JPEG标准中采用线性均匀量化器。量化定义为，对64个DCT变换系数F（u，v）除以量化步长Q（u，v）后四舍五入取整。
    ③ 熵编码
为进一步达到压缩数据的目的，需对量化后的DC系数和行程编码后的AC系数进行基于统计特性的熵编码。63个AC系数行程编码和码字，可用两个字节表示。JPEG建议使用两种熵编码方法：Huffman编码和自适应二进制算术编码。熵编码可分成两步进行，首先把DC和AC系数转换成一个中间格式的符号序列；第二步是给这些符号赋以变长码字。
3．答：Ⅱ型DVI系统在技术上主要作了以下几点改进：
①       性能指标高：Ⅱ型DVI系统在硬件设计时采用了82750 PB像素处理器和82750 DB显示处理器专用芯片，82750 PB和82750 DB比起82750 PA和82750 DA在运算速度上快一倍，而且在微码引擎和指令系统方面也有了明显的改进；
②       使用了专用的门阵电路：Intel公司在Ⅰ型DVI系统的基础上，将其周边逻辑设计成三个门阵电路：82750 LH主机接口门阵；82750 LV VRAM/SCSI/Capture 接口门阵；82750 LA音频子系统接口门阵；
③       将多块处理板变成一块处理板：最早的DVI系统由5块板组成，后来Ⅰ型DVI系统由三块板组成，Ⅱ型DVI系统将它们集成在一块板上，视频和音频获取板也装在上面，只占一个IBM PC 标准插槽。
4．答：
（1）       选用PLV（Product Level Video）视频压缩算法。
（2）       设计了两个芯片和三个专用的门阵电路。
两个芯片是：
82750像素处理器芯片（82750PA和82750PB）
82750显示处理器芯片（82750DA和82750DB）
三个专用的门阵电路是：