多媒体复习资料

第一章1.（课后题1：应该从什么意义上去理解媒体的含义？）“多媒体”是英文“multimedia”的译文，其核心词是“媒体”。所谓“媒体”是指信息传递和存储的最基本的技术和手段，即信息的载体。2.按照国际电联（ITU）电信标准部（TSS）的ITU-TI.374建议的内容，媒体可分为六类：感觉媒体表示媒体显现媒体存储媒体传输媒体交换媒体3.多媒体的关键特性（课后题3：试叙述多媒体的关键特性以及这些这些特性之间的关系）信息载体的多样性集成性交互性实时性4.媒体、数据、信息、知识间关系：（课后题1：什么是信息？什么是数据？什么是媒体？）信息是客观事物运动状态的表征和描述。媒体是承载信息的载体,是信息的表现形式。数据是用来记录和传送信息的符号，是媒体的格式化形式，无论哪一种媒体形式的信息，都将以数据的形式存储、使用和传送，因此数据就是信息的载体。知识是用信息表达的，信息是用媒体数据表达的；媒体数据经过处理解释过程形成信息，信息经过处理提炼过程形成知识，而对信息的理解又需要知识的辅助。5.信息量设从N个相等可能事件中选出一个事件x的概率为p（x），则p（x）=1/N，若按折半方法选取，所需提问“是或否”的最少次数，即所需的信息量为信息函数定义为：其中：p(xi)(i=1,2,…,n)表示随机消息集合X：{x1,x2，…,xn}中消息xi(i=1,2,…,n)的先验概率。它可以度量xi(i=1,2,…,n)所含的信息量。I(xi)（i=1,2,…,n）在X先验概率空间Ｐ:｛p(x1),p(x2),…,p(xn)｝中的统计平均值为6.媒体的分类若从人类感受信息的感觉器官角度来看，媒体可划分为视觉类、听觉类、触觉类和其他感觉类等几大类。7.媒体的性质从信息表示的角度考虑，媒体具有以下性质：不同媒体的格式各不相同不同媒体所表达信息的程度不同媒体之间的相互关系也包含了极为丰富的信息媒体间可以相互转换8.多媒体数据的特点数据量大数据类型多不同类型数据之间的差别大数据处理复杂9.声音、音频的分类声音按照其频率的不同可分为次声（低于20Hz）、超声（高于20kHz）和可听声（位于20Hz—20kHz频率范围之间的）。可听声也称为音频，相应的波形也称为音频信号。音频按其频率范围又分为电话语音（20Hz—3.4kHz）、调幅广播（50Hz—7kHz）、调频广播（20Hz—15kHz）和宽带音频（20Hz—20kHz）。10.声音有三个要素，即音调、音强和音色。11.音频媒体的分类从用途角度分为语音、音乐和效果声等从处理的角度分为波形音频和MIDI音频等12.采样频率采样频率即每秒采样的次数。只要采样频率高于样本频率两倍，就能正确恢复原始信号波形。13.量化精度量化精度又称量化等级，即每个采样点的幅度量化时采用的二进制数的位数。采样数据位越多，量化阶距就越小，误差也就越小，精度也就越高，还原出来的声音质量也就越好。14.数据量数据量=[(采样频率×量化位数×声道数)÷8]×时间15.MIDI与波形的比较MIDI音频与波形音频完全不同，它不对声波进行采样、量化、编码，而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，这些信息称之为MIDI消息，是乐谱的一种数字式描述。16.（课后题7：什么是视觉媒体？试叙述它的种类和特点）视觉媒体就是指通过视觉传递信息的媒体。视觉媒体概括起来有以下几类：点阵图像，又称位图矢量图形动态图像符号其他：许多其他类型的信息也可转换为视觉的形式，如音乐可转换为乐谱，数值可转换为曲线图形等，但这往往基于某一种现象。点阵图像和矢量图形的区别或比较：点阵图像：指输入设备录入的自然景观，或以数字化形式存储的任意画面。矢量图形：是由诸如线段、曲线、圆和曲面等最基本的几何图元并作相应颜色的填充而形成的。视觉媒体的特点：人类接受的信息约有70%来自视觉，视觉媒体具有准确、直观、具体、生动、高效、应用广泛、信息容量大等优点，但视觉媒体数字化后数据量非常大对计算机的运算、存储和处理等能力要求更高。17.相关的主要技术参数（1）分辨率：屏幕分辨率：显示器屏幕上的最大显示区域，即水平与垂直方向的像素个数。图像分辨率：数字化图像的大小，即该图像的水平与垂直方向的像素个数。像素分辨率：一个像素的长和宽之比，一般为1:1。（2）颜色深度：图像中每个像素的颜色（或灰度）信息被量化后将用若干位二进制数来表示，这个数的位数就是图像的颜色深度。（3）点阵图像的数据量：设图像的水平分辨率为w像素，垂直分辨率为h像素，颜色深度为c位／像素，则该图所需数据空间大小B为：B=(h×w×c)/8（4）调色板通过构造一个颜色查找表，在表中存放图像所用的颜色，对应每一种颜色有一个序号，经颜色查找表以较少的像素颜色位数变换映射到显示器就可以表示较大的色彩空间。这样的颜色查找表就称为调色板。18.动态图像的主要技术参数（1）帧速：单位时间内更换的画面——帧数，理想情况下为每秒24至30帧。（2）图像质量：取决于原始数据质量和压缩倍数。（3）数据量：在不压缩的情况下，动态图像每秒的数据量等于帧速乘以每幅图像的数据量。19.按画面形成的规则和形式，动画可以分为过程动画、运动动画和变形动画。20.动画的实现技术概括起来有以下几种：帧动画也称全屏动画或页动画。位块动画也称为块图形动画。实时动画。调色板动画，也称色彩循环动画。21.彩色可用亮度、色调和饱和度来描述，它们被称为彩色的三要素。22.RGB、YUV、YIQ、HSI的应用范围RGB：在多媒体计算机技术中使用最多的是RGB彩色空间。YUV：在彩色电视系统中不采用RGB彩色空间，而采用YUV彩色空间，即不是传送红、绿、蓝三个基色分量，而是传送一个亮度分量和两个色差分量。YIQ：这是NTSC制彩色电视机使用的彩色分量格式，它是利用人眼分辨红、黄之间颜色变化能力强，而分辨蓝与紫之间颜色变化弱的特点而设计的。HIS：HSI彩色空间为多媒体计算机和计算机视觉彩色图像实时处理提供了有效的方法。23.一般地，维持一个或多个媒体流的时间顺序的过程就称为多媒体同步（Synchronization）。24.媒体同步又可细分为应用同步、合成同步、现场同步、系统同步等。课后题2：什么是多媒体技术？什么是多媒体计算机？什么是多媒体系统？答：多媒体技术是能同时综合处理多种媒体信息——图形、图像、文字、声音和视频，在这些信息之间建立逻辑联系，使其集成为一个交互式系统的技术。一般认为，能够综合处理多种媒体信息，使多种媒体信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性的计算机，就称为多媒体计算机。多媒体系统可以从狭义和广义上分类。从狭义上分，多媒体系统就是拥有多媒体功能的计算机系统；从广义上分，多媒体系统就是集电话、电视、媒体、计算机网络等于一体的信息综合化系统。课后题4：多媒体数据量巨大和类型繁多将分别给系统带来哪些问题？答：多媒体数量巨大，给数据的存储和传输以及加工处理均带来巨大的压力。种类繁多，不同类型数据之间的差别大，各种数据管理和处理方法不同，导致数据处理复杂。课后题5：什么是采样？什么是量化？什么是线性量化？什么是非线性量化？（课后题6：试叙述波形音频的采样和量化的方法）答：采样即是以固定的时间间隔对当前的声音波形幅度进行测量，从而把时间上连续的声波信号x(t)变成时间上离散的信号序列｛x1,x2,…,xn｝，这个序列便称为采样序列，如图1.7所示。量化则是将采样序列中的各值（通常是反映某一瞬间的声波幅度的电压值）加以数字化，即把它们表示成二进制的形式。线性量化就是将模拟信号所代表的连续范围分成一段一段的区间,每一段区间我们定义一个数字化的值。非线性的量化是指量化的间隔是不均匀的。课后题8：多媒体的关键技术主要有哪些？答：多媒体数据压缩编解码技术多媒体数据存储技术多媒体计算机硬件平台多媒体计算机软件平台多媒体数据库技术超文本和超媒体技术虚拟现实技术人机交互技术分布式多媒体技术课后题9：什么叫做MIDI？它有什么特点？答：MIDI是MusicalInstrumentDigitalInterface(乐器数字接口)的缩写。它是1982年提出并不断发展确定的数字音乐的国际标准，它规定了电子乐器和计算机之间进行联接的硬件及数据通信协议，已成为电脑音乐的代名词。MIDI的特点：MIDI对存储容量的需求远比波形声音小得多。通常两个波形声音文件是不能同时使用的。与波形声音文件相比，MIDI的编辑十分方便灵活，可以任意修改曲子的速度、音调，也可改用不同的乐器等。第二章1.数据压缩的必要性——数据量大多媒体信息数据巨大是多媒体计算机系统所面临的最大难题之一。在各种媒体信息中,视频信息数据量最大,其次是音频信号，因此，为了处理和传输多媒体信息不仅需要很大的存储容量,而且要有很高的传输速度.2.数据冗余的基本概念多媒体数据，尤其是图像、音频和视频的大量的数据量并不完全等于它们多携带的信息量，换言之，表达它们所携带的信息量并不需要那么大的数据量。在信息论中，这就称为冗余。冗余是指信息存在的各种性质的的多余度。3.数据冗余的类别空间冗余时间冗余结构冗余信息熵冗余视觉冗余知识冗余其他冗余4.量化的方法通常有标量量化和矢量量化（1）标量量化标量量化是对经过映射变换后的数据或PCM数据逐个进行量化。标量量化又有均匀量化、非均匀量化和自适应量化之分.（2）矢量量化矢量量化编码是近年来图像、语音信号编码技术中颇为流行的一种量化方法，又称分组量化。5.数据压缩算法综合评价指标压缩的倍数（会算）图像质量压缩和解压缩的速度6.数据压缩方法的分类按照压缩方法是否产生失真分类无损压缩是指压缩后的数据经解压缩还原后，得到的数据与原始数据完全相同。有损压缩是指压缩后的数据经解压缩还原后，得到的数据与原数据不完全相同。按照压缩方法的原理分类（深入理解）（课后题1：数据压缩技术可分为几类？各有什么特点？）预测编码：它是针对空间冗余和时间冗余的压缩方法。其基本思想是利用已被编码的点的数据值来预测邻近的一像素点的数据值。预测是根据某一模型进行的，如果模型选取得足够好的话，则只需存储和传输起始像素和模型参数就可以代替整幅图像了。按照模型的不同，预测编码又分为线性预测、帧内预测和帧间预测。变换编码：它也是针对空间冗余和时间冗余的压缩方法。其基本思想是将图像的光强矩阵（时域信号）变换到系数空间（频域信号）上，然后对系数进行编码压缩。在空间上具有强相关的信号，反映在频域上是某些特定区域内的能量常常被集中在一起，或者是系数矩阵的分布具有某些规律。可以利用这些规律来分配频域上的量化比特数，从而达到压缩的目的。子带编码又称分频带编码：又称分频带编码。其基本思想是将图像数据变换到频域后，按频率分带，然后用不同的量化器进行量化，达到最优的组合。语言和图像信息都有较宽的频带，信息的能量集中在低频区域，细节和边缘则集中在高频区域。子带编码采取保留低频系数舍去高频系数的方法进行编码，操作时对低频区域取较多的比特数来编码，以牺牲边缘细节来换取比特数的下降，恢复后的图像比原图模糊。其特点是有较高的压缩比和信噪比。信息熵编码：根据信息熵原理，对出现概率大的符号用短码字表示，反之用长码字表示。其目的是减少符号序列中的冗余度，提高符号的平均信息量。它根据符号序列的统计特性，寻找某种方法把符号序列变换为最短的码字序列，使各码元承担的信息量达到最大，同时保证无失真地恢复原来的符号序列。实现这种编码的方法有行程编码方法、哈夫曼编码方法和自适应二进制算术编码方法。统计编码技术：根据一幅图像像素值的统计情况进行编码压缩，也可先将图像按前述方法压缩，对所得的值加以统计，再做压缩。由此可知，统计编码既可单独使用，又可用在某个算法之后做进一步的压缩。最常用的统计编码方法是哈夫曼编码方法。除了上述编码方法外，还有结构编码方法、统计编码方法、基于知识的编码方法等。7.哈夫曼编码（应用题）8.JPEG采用了混合编码方法，定义了以下两种基本压缩算法：（1）有失真压缩算法（2）无失真压缩算法9.JPEG定义了以下四种编码模式（1）DCT顺序模式（