第5章复习题参考答案

第五章复习题参考答案1.简述视频技术的概念。视频（Video）技术泛指将一系列的单帧静态影像以电信号方式加以捕捉，纪录，处理，储存，传送，与重现的各种技术。2.根据视觉暂留效果特性，视频帧率应10fps的速度。3.PAL电视的帧率为25fps;NTSC电视的帧率为29.97fps;SECAM电视的帧率为25fps;电影胶卷为24fps。4.视频服务品质或质量可以利用客观的峰值信噪比（PSNR）来量化，或借由专家的观察来进行主观视频品质的评量。5.视频信号包括空间冗余和时间冗余性。6.空间冗余压缩技术？空间冗余是帧内压缩技术，借助相邻像素间的相关性压缩数据量。7.时间冗余压缩技术？时间冗余是帧间压缩技术，借助相邻帧之间的相关性压缩数据量，包括运动补偿及其它技术。8.对视频图像而言，除了空间掩蔽效应外，还有时间掩蔽和色彩掩蔽效应。9.为什么电视显像管电子束一秒内需要进行50～60场扫描？因为眼睛对光的反应时间是0.1秒，当每秒进行50～60场扫描，我们才能感觉到屏幕具有稳定的亮度。10.根据人眼的错觉生理特性(视觉残留)，残留时间约为1/16（0.06）秒。11.屏幕上打印出一幅图像至少需要在屏幕上停留0.5秒。因为当电视图像序列中相邻画面的剧烈变化（例如场景切换）时，人眼的分辨力会突然剧烈下降，例如下降到原有分辨力的1/10。也就是说，当新场景突然出现时，人基本上看不清新景物，在大约0.5秒之后，视力才会逐渐恢复到正常水平。12.根据彩色的掩蔽效应，在亮度剧烈变化的背景上，人眼对色彩的敏感程度会明显地降低。13.为什么视频放大后视频质量会变模糊了呢？窗口放大时，由于没有那么多有效像素填充窗口，有效像素ppi值下降，就模糊了。14.PAL电视使用YUV色彩模型，NTSC电视使用YIQ色彩模型，SECAM电视使用YDbDr模型。15.YUV色彩模型亮度信号和色度信号是相互独立的。16.运动映像为什么会采用4:2:2/4:2:0/4:1:1这类采样格式？由于人眼对亮度的变化十分敏感，或者说人眼对光的反应时间是0.1秒，而对画面的分辨力需要大约0.5秒才能看清稳定的画面，特别是在亮度剧烈变化的背景上，人眼对色彩的敏感程度会明显地降低或者说对彩色信号的噪声不易察觉。因此4:2:2/4:2:0/4:1:1这类采样格式主要是根据人眼的生理特性，保证光度信号的采样，可适当降低色度信号的采样，以减少采样数据量。17.基于我国电网50Hz的特点，要求视频保持画面中物体运动的连续性，视频的临界闪烁频率应为25Hz，那么要求每秒钟摄取的画面数，即帧率约为25帧左右。18.运动估计的块匹配算法是确定不同画面中的运动物体相对偏移量即运动矢量的有效方法。19.简述运动估计的概念。在帧间预测编码中，由于活动图像邻近帧中的景物存在着一定的相关性。因此，可将活动图像分成若干块或宏块，并设法搜索出每个块或宏块在邻近帧图像中的位置，并得出两者之间的空间位置的相对偏移量，这一相对偏移量就是通常所指的运动矢量。也就是说得到运动矢量的过程就称作运动估计。20.当前帧中块或宏块的位置是如何确定的？按照运动矢量指明的位置，从已经解码的邻近参考帧图像中找到相应的块或宏块，和预测误差相加后就得到了当前帧中块或宏块的位置。21.为什么说在视频帧间预测编码中，通过运动估计可以去除相邻帧间冗余度，使得视频传输的比特数大为减少，成为视频压缩处理系统中的一个重要组成部分？由于活动图像邻近帧中的景物存在着一定的相关性，采用运动估计的宏块匹配算法可以参考相邻帧分解成相对静止的背景和若干运动的物体。对当前帧中静止部分可直接用匹配块代替；而对运动对象用匹配块加上预测误差进行恢复。所以，通过运动估计可以去除相邻帧间冗余度，传送时只传送宏块位置的预测误差或运动矢量，使得视频传输的比特数大为减少，成为视频压缩处理系统中的一个重要组成部分。22.如何确定最佳匹配块和运动矢量？在搜索区域内，如果某一像素子块的均方差值或绝对差值达到最小，该块就是所要找的匹配块，其位移量就是当前帧中的当前块相对于其前帧的运动矢量。23.图像的帧间内插编码的作用是什么？在接收端再利用图像的帧间相关性将丢弃的帧通过内插编码恢复出来，以防止帧率下降引起闪烁和动作不连续。24.简述MPEG-1标准概念及主要应用领域。MPEG-1是“用于数字存储媒体运动图像及其伴音速率为1.5Mbps的压缩编码”简称MPEG-1，1992年通过鉴定，标准号为ISO/IEC11172。被用于数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路(ADSL)，视频点播(VOD)，以及教育网络等。同时，MPEG-1也可被用做记录媒体或是在INTERNET上传输音频。25.简述MPEG-1标准主要内容。MPEG-1标准主要内容包含五个部分：(1)MPEG系统(11172-1)，定义音频、视频及有关数据的同步；(2)MPEG视频(11172-2)，定义视频数据的编码和重建图像所需的解码；(3)MPEG音频(11172-3)，定义音频数据的编码和解码；(4)一致性测试(11172-4)；(5)软件模拟(11172-5)。26.MPEG-1标准中对音频信号压缩面向哪3个不同应用层面？层1最简单，使用比特率384kbps，主要用于DCC数字盒式磁带；层2的复杂度中等，使用比特率192kbps左右，主要应用于数字广播的音频编码、CD-ROM上的音频信号以及CD-I和VCD。层3最为复杂，使用比特率64kbps，适用于ISDN上的音频传输。27.MPEG视频数据流的分层结构的层级为图像序列层、图像组层、图片、图片切片、宏块、块。28.MPEG标准中规定一个块由一个8×8的亮度信息或色度信息组成，一个宏块由一个16×16的亮度信息和两个8×8色度信息构成。29.MPEG标准中规定帧内编码的图像称为I帧;前向预测编码的图像称为P帧;双向预测编码的图像为B帧。30.MPEG中I帧是一个全帧压缩编码帧，它将全帧图像信息进行JPEG压缩编码及传输。31.MPEG解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像。32.MPEG中I帧不需要参考其他画面而生成。33.MPEG中I帧是P帧和B帧的参考帧，其质量直接影响到同组中以后各帧的质量。34.MPEG中I帧不需要考虑运动矢量。35.MPEG中I帧所占数据的信息量比较大。36.MPEG中P帧采用运动补偿的方法传送它与前面的I或P帧的差值及运动矢量（预测误差）。37.MPEG中解码时必须将I帧中的预测值与预测误差求和后才能重构完整的P帧图像。38.MPEG中P帧属于前向预测的帧间编码。39.MPEG中P帧可以是其后面P帧的参考帧，也可以是其前后的B帧的参考帧。40.MPEG中由于是差值传送，P帧的压缩比较高。41.MPEG中B帧是由前面的I或P帧和后面的P帧来进行预测的。42.MPEG中B帧传送的是它与前面的I或P帧和后面的P帧之间的预测误差及运动矢量。43.MPEG中B帧是双向预测编码帧。44.MPEG中B帧压缩比最高，因为它只反映丙参考帧间运动主体的变化情况，预测比较准确。45.MPEG中B帧不是参考帧，不会造成解码错误的扩散。46.MPEG-2(ISO/IEC13818)标准制定于1994年。它利用网络提供的3～100Mbps的数据传输率来支持具有高分辨率图像的压缩和更高的图像质量。47.MPEG-2有11部分（Part1）：系统-描述视频和音频的同步和多路技术；（Part2）：视频-视频压缩；（Part3）：音频-音频压缩；（Part4）：测试规范；（Part5）：仿真软件；（Part6）：描述DSM-CC（数字存储媒体命令及控制）扩展；（Part7）定义了不能向后兼容的音频压缩；第八部（Part8）：已取消。（Part９）：实时接口扩展；（Part10）：DSM-CC一致性扩展；（Part11）：知识产权管理（IPMP）。48.MPEG-2压缩标准规定了5个档次、4个等级、11种规范。50.“3/2-立体声加LFE”也称5.1通道的环绕立体声。51.MPEG-4标准（ISO/IEC14496）称作甚低速率（64kbps)视听编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。52.MPEG-4引入了AV对象(AVO)，使得更多的交互操作成为可能。53.MPEG-4制订的会话协议，用来管理多媒体数据流。54.与MPEG-1和2相比，MPEG-4更适于交互AV服务以及远程监控，其设计目标使它具有更广的适应性和可扩展性。55.MPEG-4主要应用于数字电视、动态图像、互联网、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet/Intranet上的视频流与可视游戏、DVD上的交互多媒体等方面。56.MPEG-4恢复图像时可用“背景全景图+视频对象(VO)=合成图像”来描述。57.MPEG-7标准为“多媒体描述接口”。58.MPEG-21标准制定的目的是，建立一个开放的多媒体传输和消费框架，来协调或衔接现行的系列标准，并为用户提供透明而有效的电子交易和使用环境。59.ITUH.261方案标题“64kbps视听服务用视象编码方案”，又称为P*64视频编码标准。60.H.261方案中QCIF是指1/4通用中间格式。61.根据下图说明参考CIF的优点。利用CIF格式，可使不同制式的各国电视信号变换为统一的中间格式，然后输入给编码器，从而使编码器本身不必理解信号是来自哪种电视制式的。62.P×64kbps压缩算法采用基于DCT的变换编码和带有运动预测的DPCM预测编码的混合方法。63.试举出微软的3个流式媒体文件格式、、。