多媒体技术课后题

第二章:7、什么是MIDI？什么是MIDI消息？MIDIMIDI（MusicalInstrumentDigitalInterface电子乐器数字接口）是用于乐器合成器、乐器和计算机之间交换音乐信息的一种标准协议。MIDI是将电子乐器键盘的演奏信息（包括键名、力度、时间长短等）记录下来，这些信息成为MIDI消息。对应一段音乐的MIDI文件不记录任何声音信息，而只是包含一系列产生音乐的MIDI消息。播放时只需从中读出MIDI消息，通过音乐合成器芯片解释这些指令并产生音乐。MIDI是由软件部分和硬件部分组成的系统规范,这个规范定义了MIDI设备间数字传送时电缆硬件接口和协议。规范定制的目的是使各生产乐器厂家之间通过统一的MIDI交换信息及控制信号,从而完成音乐的合成。这样,任何电子乐器,只要有处理MIDI信息的处理器和适当的硬件接口都能变成MIDI装置。MIDI消息MIDI消息是一系列告诉音乐合成器如何播放以小段音乐的MIDI音符指令。因为MIDI数据是一套音乐符号的定义，而不是实际的音乐声音，因此MIDI文件的内容被称为MIDI消息。8、一般来说，构成一个完整的MIDI系统，需要哪几个部分设备？各起什么作用？输入设备：接收并存储为音序内容。如MIDI键盘、MIDI吹管、MIDI吉他、MIDI小提琴等。音序设备：是用来记录、编辑和播放MIDI文件的设备。音序器分硬件和软件两种。最早的是硬件音序器,也称为编曲机。它可以是一个独立的设备,也可以内置于合成器中。这类音序器的编辑和修改必须在它的面板上进行,使用是很不方便的。常见的型号有YamahaQY700等。发声设备；音源只是一个资源库。音源分硬件和软件两种。硬件音源是现在专业MIDI制作不可缺少的设备,因为它们可以提供比任何一块声卡上的波表都要好很多的音色,这些独立音源基本上是专业人士使用的,常见的型号有RolandJV1080和YamahaMU100R等。多媒体声卡上都有一个128种音色的GM音色库。声音处理设备：还声设备：通过调音台、效果器、均衡器等声音处理设备对音频信号进行均衡、限幅、压缩、延时、混响等特技处理，也可以用软件进行处理。9、合成音乐有哪两种方法？各有什么特点？FM合成法和波表合成法。特点:FM合成法:FM合成法是20世纪80年代初由美国斯坦福大学的JohnChowning发明的,称为“数字式频率调制合成法”,简称FM合成法。FM合成法生成乐音的基本原理是,用数字信号来表示不同乐音的波形,然后把它们组合起来,再通过数模转换器(DAC)生成乐音播放。各种不同乐音的产生是通过组合各种波形参数、采用各种不同的算法实现的。FM合成器的算法包括确定用什么样的波形作为数字载波波形,用什么样的波形作为调制波形,用什么样的波形参数去组合来产生所希望的乐音。例如,改变数字载波频率；可以改变乐音的音调,改变它的幅度,可以改变它的音量。选择的算法不同,载波器和调制器的相互作用不同,生成的音色也不同。波表合成法使用FM合成法来产生各种逼真的乐音是相当困难的,有些乐音几乎不能产生。为了能真实地再现乐音,目前的声卡一般采用乐音样本合成法,即波表合成法。这种方法就是把真实乐器发出的声音以数字的形式记录下来,播放时改变播放速度，从而改变音调周期，生成各种音节的音符。乐音样本的采集相对比较直观,音乐家在真实乐器上演奏不同的音符，选择44.1kHz的采样频率、16bit的量化位数,这相当于CD-DA的质量,把不同音符的真实声音记录下来,这就完成了乐音样本的采集。第三章：3、显示分辨率与图像分辨率有什么不同？有一副分辨率为320*240的彩色图像，在显示器分辨率为640*480的屏幕上显示，这是图像在屏幕上的显示面积占整个屏幕的多少?如果有一副分辨率为1280*960的彩色图像，显示器的分辨率为640*480，那么屏幕上只能看到政府图像的多少？显示分辨率指显示屏上能够显示的像素数目如800*6001024*7681280*1024等图像分辨率指图像中每英寸所具有的像素点的数目(p/i)图像像素数=图像尺寸（英寸）*图像分辨率4、什么是RGB模型？为什么将RGB色彩的产生方式称为加色法？颜色=R（红色的百分比）+G（绿色的百分比）+B（蓝色的百分比）三基色：红、绿、蓝。ＲＧＢ模式产生的色彩方式称为加色法，因为RGB模式符合没有光是全黑，各色光加入后才产生色彩，同时越加越高，加到极限时成为白色。6、像素深度反应了构成图像的颜色总数目，某图像的像素深度为16位，则可以显示的颜色数目是多少?2的16次方，655369、位图和矢量图有什么不一样？各有什么优缺点？位图：是通过对“像素”的描述呈现图像的，图像的编辑、操作实际上是对图像中的像素进行。矢量图：矢量图形是以一组指令的形式存在的。这些指令描述了一幅图中所包含的直线、曲线、圆、矩形、圆弧等的位置坐标、大小和形状等参数，也可以用更复杂的形式表示图像中的曲面、光照、材质等效果。图像的清晰度与分辨率无关。优缺点：矢量图可以无限放大或缩小，不会影响图像素质，文件体积较小，编辑灵活。缺点是表达的色彩层次不清，整体观感效果不如位图。位图不能放太大，减少文件分辨率后会影响图片质量，图片战胜空间较大，优点是能很细腻地表达图片的效果，图片表达效果非常好。矢量图可以很容易的转化成位图，但是位图转化为矢量图却并不简单，往往需要比较复杂的运算和手工调节。第四章：5、数字视频常用采样格式为4：2：2，它的含义是什么？4:2:2意味着每个横向的扫描线每4个亮度值对应两个色度值。第五章：5、信源符号的概率如下：XX1X2X3X4X5X6X7X8P(X)0.40.20.150.10.070.040.030.01①计算信源的熵（结果保留两位小数）②画出其Huffman编码的编码树（答案不唯一），并计算平均码长。X1:01X2:00X3:101X4:100X5:110X6:1110X7:11111X8:11110L=2*0.4+2*0.2+3*0.15+3*0.1+3*0.07+4*0.04+5*0.03+5*0.01=2.5211、JPEG压缩编码算法的主要步骤是什么？哪些步骤对图像的质量是有损的？哪些步骤对图像的质量是无损的？（1）正向离散余弦变换（2）量化（3）Z字形编码（4）使用差分脉冲编码调制量化过程有损正向离散余弦变换、Z字形编码、差分脉冲编码调制无损12、JPEG2000与JPEG相比有哪些优点？①良好的低比特率压缩性能这是JPEG2000最主要的特性。目前的JPEG标准，对于高频分量多的图像，当压缩比高于一定值时，视觉失真大。JPEG2000作为JPEG升级版，高压缩比（低比特率）是其目标，根据目前核心实验的结果，其压缩率比JPEG可高出30%左右。②渐进传输JPEG2000能实现渐进传输，这是JPEG2000的一个极其重要的特征。它可以先传输图像的轮廓，然后逐步传输数据，不断提高图像质量，以满足用户的需要，这在Internet传输中有着非常重要的意义。使用JPEG2000下载一个图片，用户马上可以看到这个图片的轮廓或缩影，然后再决定是否下载它。而且，下载它时可以根据用户需要和带宽来决定下载图像质量的好坏，从而控制数据量的大小。JPEG2000既能实现按质量分级传输，又能实现按分辨率分级传输。③感兴趣区（ROI）编码特性感兴趣区域编码的功能在应用中是很重要的，因为有时图像中的某些部分具有更重要的意义。这种情况下，这些感兴趣区域需要以更高的质量编码(比背景区域)，并且在图像的传输中，这些区域需要首先以高优先级被传输。④良好的误差鲁棒性（robustnesstobiterror）JPEG2000还有一个很好的优点就是误差鲁棒性好。因此使用JPEG2000的系统稳定性好，运行平稳，抗干扰性好，即使在吵杂信道中传输，也具有较强的抗误码能力。JPEG2000采用算术编码对量化后的系数进行编码，算术编码是一种可变长编码器。可变长编码器易受信道传输误差的影响，一个比特位发生误差将会对重建图像造成严重的损伤。为了避免这种误差扩散现象，JPEG2000提供了多种策略来实现误差检测及隐藏。13、MPEG-1编码马六中图像帧的传输顺序和现实顺序是一样的吗？不一样。PEG-1将图像编码帧分成三类I帧：帧内压缩帧，I帧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。P帧：前向预测帧，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。B帧：双向预测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......14、什么是MPEG的运动补偿？其目的是什么？利用运动估计得到的运动矢量，将参考帧图像中的宏块移至水平和垂直方向上的相对应位置，即可生成对被压缩图像的预测。这种运动补偿生成的预测图像与被压缩图像的差分值很小。15、什么是MPEG的宏块？一个编码图像首先要划分成多个快（4*4像素）才能进行处理，宏块是整数个块组成，通常宏块大小为16*16个像素。宏块分为I、P、B宏块，I宏块只能利用当前片中已解码的像素作为参考进行帧内预测；P宏块可以利用前面已解码的图像作为参考图像进行帧内预测；B宏块可以利用后面的参考图形进行帧内预测。16、MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,MPEG-7,MPEG-21的主要目标是什么？将声音和影像的记录脱离了传统的模拟方式，建立ISO/IEC11172压缩编码标准，并制定出MPEG-格式，令视听传播方面进入了数码化时代。