@多媒體技術及應用課后習題
第一章習題
思考題
1.什么是多媒體？
答：使用計算機交互式綜合技術和數字通信網絡技術處理多種表示媒體——文本、圖形、圖像和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個交互式系統。多媒體不僅指多種媒體，而且包含處理和應用它們，使之融為一體的一整套技術。
2.多媒體技術中的主要多媒體元素有哪些？
答：多媒體技術中的主要多媒體元素有文字、圖像、圖形、動畫、視頻等。
3.什么是多媒體技術？什么是多媒體計算機？簡述多媒體技術的主要特點？
答：多媒體技術是計算機綜合處理文本、圖形、圖像、音頻與視頻等多種媒體信息，使多種信息建立邏輯連接，集成一個系統并且具有交互性。多媒體計算機是指具有多媒體處理功能的計算機。多媒體技術的主要特點包括：集成性、實時性、交互性、媒體的多樣性。集成性包含多媒體信息的集成和多媒體設備的集成兩個方面。多媒體技術的實時性又稱為動態性，是指在多媒體系統中聲音及活動的視頻是實時的，多媒體系統提供了對這些與時間相關的媒體進行實時處理的能力。交互性是指人可以通過多媒體計算機系統對多媒體信息進行加工、處理并控制對多媒體信息的輸入、輸出和播放。多樣性也稱為信息媒體的多樣化。
4.多媒體計算機標準的意義是什么？
答：有力的推動了多媒體技術的發展。
5.簡述多媒體系統的組成。
答：多媒體系統主要由軟件系統和硬件系統組成，其中軟件系統包括多媒體應用軟件、多媒體創作軟件、多媒體數據處理軟件、多媒體操作系統、多媒體驅動軟件。硬件系統包括多媒體輸入/輸出控制卡及接口、多媒體計算機硬件、多媒體外圍設備。
6.試從實例出發，談談多媒體技術的應用對人類社會的影響。
答：多媒體技術應用領域集文字、聲音、圖像、視頻、通信等多項技術于一體,采用計算機的數字記錄和傳輸傳送方式,對各種媒體進行處理，具有廣泛的用途，甚至可代替目前的各種家用電器，集計算機、電視機、錄音機、錄像機、VCD機、DVD機、電話機、傳真機等各種電器為一體。多媒體技術是-一個涉及面極廣的綜合技術，是開放性的沒有最后界限的技術。多媒體技術的研究涉及計算機硬件、計算機軟件、計算機網絡、人工智能、電子出版等，其產業涉及電子工業、計算機工業、廣播電視、出版業和通訊業等。
7.談談你如何看待多媒體技術的發展前景。
答：多媒體技術發展會給人類生活帶來天翻地覆的變化，就從身邊說起，現在的多媒體教學設備幾乎普及到了各個學校，老師們可以借助多媒體技術給學生們進行更加生動的講解。生活中各種音視頻軟件以及照相軟件娛樂設施幾乎都離不開多媒體技術。總而言之，多媒體技術將加速計算機和通信服務進入家庭和社會各個方面的進程，給人們的生活、工作和娛樂帶來深刻的革命。
8.

9.試述多媒體系統的組成結構。
答：多媒體系統主要由軟件系統和硬件系統組成，其中軟件系統包括多媒體應用軟件、多媒體創作軟件、多媒體數據處理軟件、多媒體操作系統、多媒體驅動軟件。硬件系統包括多媒體輸入/輸出控制卡及接口、多媒體計算機硬件、多媒體外圍設備。10.闡述視頻卡和音頻卡的基本功能及基本技術指標。
10.多數輸入和輸出設備都具有一定的分辨率。在互聯網上分別找到一臺CRT顯示器、一臺液晶顯示器、一臺掃描儀和一臺數碼相機的參數說明書。記錄下每樣產品的制造商、型號以及分辨率。
答：CRT顯示器:三星796MB分辨率：1600*1200制造商：三星電子 液晶顯示器 制造商：LG 型號： LG 27UD68分辨率：3840?2160掃描儀：制造商：松下公司 型號：松下S5055C分辨率：600×600dpi 數碼相機：索尼 型號：索尼A7 III 分辨率：BIONZ　X。
11.討論個人計算機上可以使用的各種輸入設備以及它們在多媒體制作和發布中的應用。
答：利用OCR軟件和掃描儀,您可以將印刷的文檔轉化成計算機可處理的文檔，因此可以節省大量重新輸入文本的時間。一個0CR終端還能夠識別手寫的字符。一個紅外遙控部件允許用戶在自由移動的過程中與您開發的產品進行交互。語音識別系統在使用產品時無需動手即可實現交互性。數碼相機以給定數量的像素(分辨率)獲取一幅靜態圖片，然后存儲在照相機的內存里，稍后這些圖片可以上傳到計算機上。
12.討論個人計算機上可以使用的各種輸出設備以及它們在多媒體制作和發布中的應用。
答：利用顯示器，您可以實時的觀看到您通過鍵盤和鼠標輸入的內容，它們構成了最基本的人機對話環境；利用打印機為用戶提供計算機信息的硬拷貝。利用投影儀、印象等設備可以實時傳輸計算機的信息。
13.列出用于多媒體的幾種固定的和可移動的存儲設備，并且討論每一種存儲設備的優點和缺點。
答：1、軟盤
軟盤（Floppy Disk）是個人計算機（PC）中最早使用的可移介質。軟盤的讀寫是通過軟盤驅動器完成的。軟盤驅動器設計能接收可移動式軟盤，目前常用的就是容量為1.44MB的3.5英寸軟盤。
2、硬盤
硬盤是計算機最為重要的存儲設備，存放著用戶所有的數據信息，這些數據的價值遠遠高于硬盤本身，同時硬盤又是計算機的主要組成部分，其性能的好壞直接影響計算機的運行速度和用戶的操作體驗。
3、光盤
光盤是以光信息做為存儲的載體并用來存儲數據的一種物品。分不可擦寫光盤，如CD-ROM、DVD-ROM等；和可擦寫光盤，如CD-RW、DVD-RAM等。
光盤是利用激光原理進行讀、寫的設備，是迅速發展的一種輔助存儲器，可以存放各種文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多媒體數字信息。
4、U盤
U盤，全稱USB閃存盤，英文名“USB flash disk”。它是一種使用USB接口的無需物理驅動器的微型高容量移動存儲產品，通過USB接口與電腦連接，實現即插即用。
5、移動硬盤
移動硬盤(Mobile Hard disk)顧名思義是以硬盤為存儲介質，計算機之間交換大容量數據，強調便攜性的存儲產品。移動硬盤多采用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的接口，可以較高的速度與系統進行數據傳輸。
因為采用硬盤為存儲介質，因此移動硬盤在數據的讀寫模式與標準IDE硬盤是相同的。截至2015年，主流2.5英寸品牌移動硬盤的讀取速度約為50-100MB/s，寫入速度約為30-80MB/s。
15.簡述多媒體數據壓縮的必要性和可能性。
答:多媒體數據的多樣性、復雜性,海量性和實時性要求，使存儲和傳輸需要較大困難，必須進行壓縮編碼。多媒體數據中存在大量的數據冗余為數據壓縮提供了可能性。
16.衡量數據壓縮技術性能的重要指標有哪些？
答：(1)壓縮前后所需的信息存儲量之比要大;
(2)實現壓縮的算法要簡單要標準化，壓縮、解壓縮的速度快;
(3)恢復效果要好。
17.無損壓縮和有損壓縮的編碼各有哪些？
答：無損壓縮是用壓縮后的數據進行重構(也稱還原或解壓縮)，重構后的數據與原來的數據完全相同的數據壓縮技術。無損壓縮用于要求重構的數據與原始數據完全一致的應用,如磁盤文件壓縮就是一-個應用實例。根據當前的技術水平，無損壓縮算法可把普通文件的數據壓縮到原來的12~1/4。常用的無損壓縮算法包括哈夫曼編碼和LZW等算法。
有損壓縮是用壓縮后的數據進行重構，重構后的數據與原來的數據有所不同，但不影響人對原始資料表達的信息造成誤解的數據壓縮技術。有損壓縮適用于重構數據不一定非要和原始數據完全相同的應用。例如，圖像、視像和聲音數據就可采用有損壓縮,因為它們包含的數據往往多于我們的視覺系統和聽覺系統所能感受的信息，丟掉一些數據而不至于對圖像、視像或聲音所表達的意思產生誤解。
19.簡述音頻編碼的分類。不同質量的音頻壓縮標準使用的編碼方法是什么？
答：音頻信息在編碼技術中通常分為兩類來處理，分別是語音和音樂，各自采用的技術有差異。語音編碼技術又分為３類：波形編碼、參數編碼以及混合編碼。波形編碼基于音頻數據的統計特性進行，其目標是重建語音波形保持原波形的形狀。ＰCＭ（脈沖編碼調制）是最簡單最基本的編碼方法。波形編碼適應性強、音頻質量好，但壓縮比不大，因而數據率較高。參數編碼基于音頻的聲學參數進行，可進一步降低數據率。其目標是使重建音頻保持原音頻的特性。常用的音頻參數有共振峰、線性預測系數、濾波器組等。這種編碼技術的優點是數據率低，但還原信號質量差，自然度低。將波形編碼與參數編碼很好地結合起來就是混合編碼，能在較低的碼率上得到較高的音質。音樂的編碼技術主要有自適應變換編碼（頻域編碼）、心理聲學模型和熵編碼技術。
20.敘述JPEG和MPEG的不同。
答：JPEG是適用于連續色調、多級灰度、彩色或單色靜止圖像的數據壓縮標準。MPEG視頻壓縮技術是針對運動圖像的數據壓縮技術。
為了提高壓縮比，MPEG中幀內圖像數據和幀間圖像數據壓縮技術必須同時使用，這是和JPEG主要不同的地方。而JPEG和MPEG相同的地方均采用了DCT幀內圖像數據壓縮編碼。
20.運動圖像的壓縮標準有哪些？請簡述H.26x標準的主要特點。
答：運動圖像的壓縮標準有MPEG標準和H.26x標準；H.26x標準的主要特點是不僅著眼于利用公共開關電話網絡傳輸，而且兼顧GSTN移動通信等無線業務。面向電視電話、電視會議的編碼方式，目標是在同等圖像質量條件下，壓縮效率比任何原有的視頻編碼標準要提高一倍以上。
第二章習題
１．（１）Ｃ
（２）Ａ
（３）Ｃ
　　（４）Ｄ
２．（１）人的聽覺器官能感知的聲音頻率大約在20－2000Hz之間，在這種頻率范圍里感知聲音幅度大約在０～120dB之間。
（２）對于音頻，三種常用的采樣頻率是11.025kHz、22.05kHz、44.1kHz
（3）(3)采樣頻率為22.05kHz, 根據采樣定理，它能捕獲的音頻的最大頻率為11.025KHz若某音頻的最高頻率為5kHz,為得到較好音質，采樣頻率不得低于10 kHz采用與其最接近的國際標準，采樣頻率為11.025kHz。
3.聲音是如何產生的？聲音分為哪幾類？
答:聲音是一種波，其本質是機械振動或氣流擾動引起周圍彈性介質發生波動，傳到人的耳朵里引起耳膜的震動，使人形成聽覺，從而產生聲音。聲音根據其內容分為語音、音樂、音響3類。
4.多媒體技術中，音頻信號為什么要數字化？聲音數字化的關鍵過程是什么？請加以解釋。
答:數字音頻保真度好、動態范圍大、可靠性高、信息易處理。聲音數字化的關鍵過程是把模擬音頻信號轉換成有限個數字表示的離散序列。這一轉換過程為：選擇采樣頻率、進行采樣、然后選擇分辨率，進行量化，最后編碼，形成聲音文件。
5.聲音質量如何評定？不同質量的數字音頻的頻率范圍是什么?
答：在相同的采樣頻率之下，量化位數越多，聲音的質量越高，需要的存儲空間也越多；量化位數越少，聲音的質量越低，需要的存儲空間也越少。
6.討論多媒體項目中用到的聲音文件格式以及如何使用。
答：多媒體項目中用到的聲音文件格式CD文件、WAV文件、RealAudio文件、MPEG文件、MIDI文件、AIFF文件、CMF文件、Module文件、Sound文件、Audio文件等。CD文件：光盤的文件格式，不能直接復制CD格式的.cda文件到硬盤上播放，需Windows Media Player等轉換成WMA格式等。WAV文件：利用該格式記錄的聲音文件能夠和原聲基本一致，質量非常高，但文件數據量大，多用于存儲簡短的聲音片段。RealAudio文件：具有強大的壓縮量和極小的失真，它是為了解決網絡傳輸帶寬資源而設計的。MPEG文件：他是現在最流行的聲音文件格式，因其壓縮率大，在網絡可視電話通信方面應用廣泛。MIDI文件：能指揮各音樂設備的運轉，而且具有統一的標準格式，能夠模仿原始樂器的各種演奏技巧甚至無法演奏的效果，而且文件的長度非常小。
7.采樣頻率根據什么原則來確定？
答：采樣頻率根據奈奎斯特理論來確定，奈奎斯特理論指出采樣頻率不低于輸入信號頻率的2倍。
8.列出四種主要的采樣頻率和兩種量化位數。簡要描述每一種最適合于何種場合。單聲道和立體聲在使用公式時有什么不同？
答:
9.音頻錄制中產生聲音失真的原因及解決辦法？
答：（1）信號頻帶寬，但采樣頻率不夠高，數字音頻信號發生混疊；
（2）模擬音頻信號幅度太大，超過了量化器范圍。前者的解決方法是選擇與信號相匹配的采樣頻率；后者的解決辦法是可以調整音源的輸出幅度或調節采集卡輸入放大器的增益，也可選用音頻卡的line輸入。
10.選擇采樣頻率為11.025Hz和樣本精度為16位有錄音參數。在不壓縮時，錄制10分鐘的立體聲需要多少MB的存儲空間？
答：
11.什么是MIDI？MIDI文件與WAV文件有什么不同？
答：MIDI是一種音頻文件格式，文件擴展名為.mid、.midi、或.rmi,它是目前成熟的音樂格式，實際上已經成為數字音樂/電子合成樂器的一種產業標準。WAV文件記錄的聲音文件能夠與原文件基本一致，質量非常高，但文件數量大，多用于存儲簡短的聲音片段。MIDI文件能指揮各音樂設備的運轉，而且具有統一的標準格式，能夠模仿原始樂器的各種演奏技巧甚至無法演奏的效果，而且文件的長度非常小。
12.聲音編輯軟件常用的功能有哪些？
答：（1）基本編輯操作
1)通過音頻軟件可以錄音獲取聲音或語音. ,通過音頻軟件可以錄音獲取聲音或語音。
2)通過網絡或外接設備獲取,例如網上下載,電視入,CD設備或CD光盤抓軌。
3)通過現有的電子音頻素材庫.
2.聲音的特效處理;
3.聲音的格式轉換;
4.錄音;
5.其它輔助功能.
（2）聲音的基本編輯操作
聲音的效果處理聲音剪輯音量調節聲音反轉(Reverse)時間壓縮/拉伸直流噪音消除聲音頻諧分析常規的效果處理(頻率均衡,EQ)；
（3）格式轉換功能

總結

以上是生活随笔為你收集整理的多媒体技术及应用课后习题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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