多媒体通信技术基础课后复习题

第一章课后习题1、请论述什么是多媒体和多媒体技术的基本特征？多媒体技术的定义与特征以数字化为基础，能够对多种媒体信息进行采集、编码、存储、传输、处理和表示，综合处理多种媒体信息，并使之建立起有机的逻辑联系，集成为一个系统并能具有良好交互性的技术。多媒体技术的基本特征多媒体的特征：具有集成性、同步性和交互性。其中，集成性包括多种媒体的集成和多种业务的集成；交互性包括人与人的交互和人——机交互。能够通过计算机对视频数据进行操作，即交互性。2、多媒体系统有哪几种主要的类型？每一种类型中最关键的技术有哪些？基本的多媒体系统除了以多媒体计算机为基础的独立商亭式系统外，通过网络提供业务的系统可以分为两大类：一类是人与人之间交互的系统，如多媒体会议与协同工作、多媒体即时通信等；另一类是人机交互的系统，如多媒体信息检索与查询、视频点播等。独立商亭式系统，凡是以一台多媒体计算机为核心的应用系统，都成为独立商亭式系统。多媒体信息检索与查询（MIS），除可以根据关键字等对文本资料进行查询之外，同时具有对活动图像和声音的查询能力。通信方式，MIS是点对点（信息中心对一个用户），或一点对多点（信息中心对多个用户）的双向非对称系统。技术意味着在超媒体原理下发展起来的一系列概念和通信协议。Web代表了世界范围内由因特网相互连接起来的众多的信息服务器所构成的巨大数字化信息空间，也有学者称之为超空间。伴随着视频和音频查询而发展起来的多媒体检索方式称为基于内容的检索，在其基础上发展起来的，找出具有同样“概念”或“事件”的图像或视频的更高级的查询方式称为基于语义的检索。多媒体会议与协同工作（1、会议室会议电视系统2、桌面或手持终端会议电视系统3、多媒体协同工作）多媒体即时通信，即时通信系统更完整的表述是出席与即时消息系统（IMS）一个典型的IM系统包含两种基本服务：出席服务和即时消息服务。视频点播（VOD）与直播：在一个VOD系统中，负责按用户要求向用户传送节目数据流的设备称为视频服务器。近年来，人们借助Web技术，提出了另一种实现视频点播的方案。直播是将天线、卫星或电缆接收的电视节目，或者用户自拍的时频先传送到服务器，再由服务器利用前面所述的技术向众多用户推送。3、网络融合已经取得什么样的进展？还存在哪些困难？答：为了能在IP网上提供电话、电视和各种多媒体业务，进行工作的进展主要体现在两个方面：一是增加核心网和接入网的带宽，为各种业务，特别是宽带多媒体业务提供充足的资源；二是设计有效的资源分配和管理机制，在有限的资源下，为不同的媒体提供不同的服务保障。后者常称为服务质量（QoS）保障机制。在核心网方面，技术趋势是网络控制和数据传输功能的分离。在接入网方面，原本接入用户家庭的传送电话的双绞线和传送有线电视节目的同轴电缆，通过xDSL和电缆调制/解调等技术已经能够同时支持电话、电视、数据和各种多媒体业务；宽带的光纤直接接入用户也有很大发展。近年出现的HTML5使得浏览器可以无需外部播放插件即可呈现音视频的播放；而正在兴起的WebRTC技术则进一步将支持声音、视频的实时通信能力纳入Web浏览器。专有名词：多媒体（DVI）、交互多媒体协会（IMA）、激光视盘（LVD）、多媒体信息检索与查询（MIS）、统一资源定位器（URL）、计算机支持的协同工作（CSCW）、多媒体协同工作（MMC）、出席与即时消息系统（IMS）、视频点播（VOD）、宽带综合业务数字网（B-ISDN）、服务质量（QoS）复习题一、填空题1、多媒体技术由计算机、通信和广播电视三个原本各自独立领域的技术相互渗透、融合而形成。（P1）2（计算题）20世纪后期我国的模拟电视制式在一帧图像有625行，扫描逆程中占去约50行，出现在一幅画面上有效的扫描行数是576行左右。电视画面的宽和高之比是4:3，若要保证图像在水平方向上单位距离内可分辨的像素与垂直方向上相等，问：（P2）1)在图像水平方向上的像素数是多少？5764/37682)将这样一幅单色的电视图像数字化，其采样点数应不少于多少？768576=4423683)根据三基色原理，一幅彩色图像由红、绿、蓝3幅单色图像组成，每秒钟要传送25幅彩色图像才能保证电视图像的连续性。如果每一个像素采用8比特量化，一秒钟时间内需要传送的数据量为7685763825265M=MB（b）33（）4)若放映一部2小时的电影，则电影总数据量为60602=238GB33（）3、通常对时间敏感的声音、活动图像的数据称为实时数据，其他类型的数据称为非实时数据。（P2）4、非对称信道是指两条线路的信道带宽或数据率不相同。（P3）5、由用户向信息中心传送指令称为上行线，是低速率的；传送读取电视信号称为下行线，是高速率的。（P3）6、多媒体的特征：集成性、同步性和交互性。（P3）7、多媒体技术最直接、最简单的表现形式是多媒体计算机。（P5）8、凡是以一台多媒体计算机为核心的应用系统，都称为独立商亭式系统。（P5）9、通过网络提供业务的系统可以分为两大类：一类是人与人之间交互的系统，另一类是人机交互的系统。（P5）10、信息的非顺序（或称为非线性）的组织结构称为超文本，其中信息单元之间的链接称为超链，上述信息组织方式从文本扩展到其他媒体数据后称为超媒体。（P6）11、标准的超文本文件采用HTML格式。超文本的数据交换和传递使用HTTP协议。HTTP定义了客户端和服务器之间请求和应答的语言和规则。（P6）12、实现用户端功能的软件称为浏览器，帮助用户过滤掉无用信息、尽快找到所需要的信息的专门软件，就是所谓的搜索引擎。（P6）13、MIS所涉及的两个重要技术问题是：1、如何向用户提供丰富的信息和如何让用户快速、有效地查询与浏览这些信息；2、如何合理、有效地组织多媒体数据的存储和检索。（P6）14、伴随着视频和音频查询而发展起来的多媒体检索方式称为基于内容的检索，找出具有同样“概念”或“事件”的图像或视频的更高级的检索方式称为基于语义的检索。（P7）15、一个典型的IM系统包含出席服务和即时消息服务两种基本服务。（P9）16、出席服务有两类客户，一类为出席者，另一类称为观察者。出席者向服务器上的出席服务提供自己的出席信息。（P9）17、在即时消息服务中，发送消息的一方称为发送者，接收消息的一方称为即时消息箱。（P9）18、在一个VOD系统中，负责按用户要求向用户传送节目数据流的设备称为视频服务器。（P10）二、选择题：1、下面属于多媒体特征的是（D）A、多样性、集成性、同步性B、多样性、集成性、交互性C、多样性、同步性、交互性D、集成性、同步性、交互性2、关于多媒体、多媒体协同工作、多媒体信息检索与查询、统一资源定位器、下列缩写与之对应的一项是（A）A、DVI、MMC、MIS、URLB、MMC、DVI、MIS、URLC、DVI、MMC、URL、MISD、DVI、MIS、MMC、URL3、关于计算机支持的协同工作、出席与即时消息系统、视频点播、宽带综合业务数字网，下列缩写与之对应的一项是（A）A、CSCW、IMS、VOD、B-ISDNB、IMS、CSCW、VOD、B-ISDNC、CSCW、IMS、B-ISDN、VODD、CSCW、VOD、IMS、B-ISDN4、下列关于出席者、观察者、订阅者表述正确的一项是（C）A、出席者可以定期或不定期地向出席服务请求得到当前出席信息B、订阅者可以定期或不定期地向出席服务请求得到当前出席信息C、出席者向服务器上的出席服务提供出席信息D、订阅者向服务器上的出席服务提供出席信息第二章视觉特性和彩色电视信号一、选择题1、表示图像相邻区域或相邻点之间的亮度差别的是（B）。A视觉阈B对比度C对比度灵敏度D掩蔽效应2、在给定的某个亮度环境下，人眼刚好（以50%的概率）能够区分两个相邻区域的亮度差别所需要的最低对比度，称为临界对比度或（A）。A视觉阈B视觉惰性C对比度灵敏度D掩蔽效应3、人眼有一亮一暗的感觉时称为闪烁，闪烁感觉刚好消失时的重复频率叫做（C）。A时间频率B空间频率C临界闪烁频率D脉冲重复频率4、对于一般的运动物体，要保持画面中物体运动的连续性，要求每秒钟摄取的最少画面数约为（D）帧左右，即帧率要求为（D）Hz。A46B24C48D255、取样结构为4:2:2，其表示的含义为（C）A传送4个和2个亮度样値时，色差信号只传送2个样値B每传送4*2个亮度样値时，每个色差信号只传送2个样値C每传送4个亮度样値时，每个色差信号只传送2个样値D每传送4个亮度样値时，每个亮度样値包括2个色差信号样値二、填空题1、临界对比度的倒数，称为对比度灵敏度。2、人眼区分图像亮度差别的灵敏度与它附近区域的背景亮度（平均亮度）有关，背景亮度越高，视觉阈越高，灵敏度越低。3、以长度为单位和以角度为单位的空间频率之间的转换公式为（xmxdrff180）4、在通常的电影荧幕亮度下，人眼的临界闪烁频率为46Hz，所以在传统的胶片电影中，普遍采用每秒钟向银幕上投射24幅画面的标准，而在每幅画面停留的时间内，将投射光遮挡一次，得到每秒48次的重复频率。5、任何一个复杂的亮度函数（图像），都可以通过傅氏分析将其分解成为一系列不同频率分量（正弦光栅）之和。6、电子束从左到右的扫描，称为行正程扫描；从右回到左端，则称为行逆程。7、传统电视常采用隔行扫描和逐行扫描的扫描方式。8、彩色电视中，需要满足与黑白电视兼容，而且在不增加黑白电视所规定的信道带宽的条件下，同时传送亮度信号和两个色差信号。解决方法是频谱交错。9、常见的取样结构有4:4:4、4:2:2、4:1:1、4:2:0结构。习题二2-1什么叫空间频率？在不涉及和涉及观察者的两种情况下，图像空间频率的高、低各与哪些因素有关？答：（1）不涉及观察者的情况下，空间频率的定义是：物理量（如图像的亮度）在单位空间距离内周期性变化的次数，即dxxdfx（周/米）式中，xf表示亮度信号在x方向的空间频率，x是空间距离变量，x表示亮度信号沿x方向的相位变化。所以图像空间频率的高低与图像亮度信号沿某方向的相位变化和某方向上的空间距离变量有关。（1）涉及观察者的情况下，空间频率的定义是：从某一观察点来看，亮度信号在单位角度内周期性变化的次数。即ddfx（周/度）式中，α为角度，代表亮度信号在角度α内的相位变化。所以图像空间频率的高低与图像亮度信号在某个角度内的相位变化和此角度的大小有关。2-6在我国625行/帧，25帧/秒的隔行扫描的模拟电视制式下，行、场扫描正程时间与行、场总周期的比值约为81.02k和92.01k，屏幕宽高比34HW。假设电视机屏幕上显示如右图所示的黑白正弦光栅图案，请你（1）求出对应于该图像的电视信号的最高频率；（2）当人在距离屏幕6H远处观看电视时，如果不断的改变屏幕上栅条的密集程度，当屏幕上有多少条光栅时人眼分辨的最清楚？光栅增加到大约多少条时，人眼只能看到模糊一片？（提示：根基图2-4，分别取4周/度和50周/度为图中曲线的峰值点和截止点对应的横坐标位置。）答：（1）电视图像信号的上限频率为ffZkKkHWf221max2，其中34HW,K为凯耳系数取，92.01k和81.02k，Z为每帧图像的总扫描行数，包括正程和逆程，本题为625.ff为帧频率25.所以代入公式可得MHzf176.52562581.0292.07.0342max（2）由题知，空间频率为1xdf4周/度时，视觉的对比度灵敏度最高，即人眼对这些空间频率的分辨能力最强。空间频率为502xdf周/度时，人眼就很难分辨了。所以可以得到两个方向上的空间截止频率HHfrfxd120461801800101,HHfrfxd15005061801800202。此时，屏幕上人眼分辨的最清楚时的光栅条数为762401202211HHHfNv,屏幕上人眼只能看到模糊一片时的光栅条数为955300015002222HHHfNv