多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用期末復(fù)習(xí)指導(dǎo)

多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用是中心電大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)（本科）的一門(mén)限選課程。4

學(xué)分，開(kāi)設(shè)一學(xué)期。該課程運(yùn)用的教材為《多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用（第2版）》和《多媒體

技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用（第2版）輔導(dǎo)與試驗(yàn)》，鐘玉琢、沈洪等編著，清華高校出版社出版。

本課程綜合講解并描述了多媒體計(jì)算機(jī)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)及其開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。要求學(xué)

生駕馭的主要內(nèi)容有：多媒體計(jì)算機(jī)的定義及其關(guān)鍵技術(shù)；視頻音頻信息的獲得與處理；多

媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)：多媒體計(jì)算機(jī)硬件及軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、超文木和超媒體、多媒體計(jì)算

機(jī)的應(yīng)用技術(shù)。通過(guò)學(xué)習(xí)這些內(nèi)容，為今后開(kāi)展多媒體領(lǐng)域的探討和開(kāi)發(fā)工作打下良好的基

礎(chǔ)。

為了電大的同學(xué)更好地復(fù)習(xí)和駕馭這門(mén)課程的學(xué)問(wèn)，下面依據(jù)教學(xué)大綱要求，對(duì)各章的

復(fù)習(xí)要點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，并給出相應(yīng)的練習(xí)題及解答，供大家復(fù)習(xí)時(shí)參考。

一、期末復(fù)習(xí)的主要內(nèi)容

第1章多媒體計(jì)算機(jī)概述

1.多媒體計(jì)算機(jī)的定義和分類(lèi)

多媒體計(jì)算機(jī)的定義是：計(jì)算機(jī)綜合處理多媒體信息（文本、圖形、圖像、音頻和視頻）

使多種信息建立邏輯連接、集成為一個(gè)系統(tǒng)并具有交互性的技術(shù)。

簡(jiǎn)潔地說(shuō)：計(jì)算機(jī)綜合處理聲、文、圖信息；具有集成性和交互性。

多媒體計(jì)算機(jī)的分類(lèi)，從開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)廠商以及應(yīng)用的角度動(dòng)身可以分為兩大類(lèi)：

一類(lèi)是家電制造廠商冊(cè)制的電視計(jì)算機(jī)（Teleputer）,是把CPU放到家電中通過(guò)編程限

制管理電視機(jī)、音響。有人稱(chēng)它為“靈活”電視（SmartTV）；

另一類(lèi)是計(jì)算機(jī)制造L商研制的計(jì)算機(jī)電視（Compuvision）,采納微處理器（80X86,

68XXX）作為CPU,其它設(shè)備還有VGA卡，CD-ROM,音響設(shè)備以及擴(kuò)展的多媒體家電系

統(tǒng),有人說(shuō)它的發(fā)展方向是TV-Killer。

2.多媒體計(jì)算機(jī)要解決的關(guān)鍵技術(shù)

（1）視頻音頻信息的獲得技術(shù)；

（2）多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術(shù)；

（3）視頻音頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和絕技；

（4）視頻音頻數(shù)據(jù)的輸出技術(shù)。

3.多媒體技術(shù)促進(jìn)了通信消遣和計(jì)算機(jī)的融合

（1）多媒體技術(shù)是解決數(shù)字化及HDTV的可行方案

應(yīng)用多媒體技術(shù)制造高清楚度電視（HDTV）它可以支持隨意辨別率的輸出，而且輸入輸

出辨別率可以獨(dú)立，輸出辨別率也可以隨意地變更?？梢杂秒S意的窗口尺寸輸出，同時(shí)還具

備很多新的功能，如圖形功能、視頻音頻絕技以及交互功能。

高清楚度數(shù)字電視技術(shù)及交互式電視技術(shù)由于采納了數(shù)字式視頻數(shù)字式音頻及MPEG

壓縮編碼算法以便于數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)及計(jì)算機(jī)限制和管理。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)MPEG-H,供應(yīng)了四

種工具：空間可擴(kuò)展性、時(shí)間可擴(kuò)充性、信噪比可擴(kuò)充性及數(shù)據(jù)分塊等。

（2）利用多媒體技術(shù)制作VCD、DVD及影視音響

應(yīng)用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)可制作VCD、DVD、影視音響卡拉OK機(jī)等。VCD播放系統(tǒng)主

要有兩種，一種是MPEG播放卡，另一種是VCD播放機(jī)。MPEG卡由Mediamatics公司研

制的，這種卡由三塊主要的芯片：MX501、4Mbit-DRAM和40MHzOSC。它由視頻音頻解

碼加速器、PCI總線/主機(jī)寄存器組成。

（3）個(gè)人信息通信中心（PIC）

多媒體計(jì)算機(jī)由于具有錄音機(jī)、電話(huà)（可視電話(huà)）、圖文傳真機(jī)、立體聲音設(shè)備、電視

機(jī)和錄音像機(jī)等多種功能，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)上傳輸多種信息，因此，有人稱(chēng)它為個(gè)人信息通信

中心（PIC）。

第2章音頻信息的獲得與處理

1.數(shù)字音頻的基本概念

（1）模擬音頻與數(shù)字音頻技術(shù)

聲音是一種機(jī)械振動(dòng)，振動(dòng)越強(qiáng)，聲音就越大。例如話(huà)筒把機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這

是一種模擬的音頻，它是以模擬電壓的幅度表示聲音的強(qiáng)弱。

數(shù)字音頻技術(shù)是把表示聲音強(qiáng)弱的模擬電壓用數(shù)字表示，如0.5V電壓用數(shù)字20表示，

2V電壓用80表示。模擬電壓的幅度，即使在某電平范圍內(nèi)，也可以取無(wú)窮多個(gè)，如I.2V、

L21V>1.2I5V……o而用數(shù)字來(lái)表示音頻幅度時(shí)，只能把無(wú)窮多個(gè)電壓幅度用有限個(gè)數(shù)字

表示。把某一幅度范圍的電壓用一個(gè)數(shù)字表示，這叫做最化。

數(shù)字音頻是通過(guò)采樣量化把模擬量表示的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成很多二制數(shù)1和0組成數(shù)字

音頻文件。

（2）數(shù)字音頻的文件格式與轉(zhuǎn)換

多媒體技術(shù)中常用的聲音文件格式有：

（DWAV文件

WAV是Microsoft公司的音頻文件格式。Microsoftsoundsystem軟件SoundFinder

可以轉(zhuǎn)換AIF,SND和VOC文件到WAV格式。其中AIF是Apple計(jì)算機(jī)的音頻文件格式；

SND是另一種計(jì)算機(jī)的波形音頻文件格式；

（2）VOC文件

VOC文件是Creative公司波形音頻文件格式。

利用聲霸卡供應(yīng)的軟件可實(shí)現(xiàn)VOC和WAV文件的轉(zhuǎn)換。程序V0C2WAV轉(zhuǎn)換Creative

的VOC文件到Microsoft的WAV文件。程序WAV2VOC轉(zhuǎn)換Microsoft的WAV文件到Creative

的VOC文件。

⑶MIDI文件

MIDI文件是（MusicalInstrumentDigitalInterface）樂(lè)器數(shù)字接口的縮寫(xiě)。

RMI是Microsoft公司的MIDI文件格式。

2.音頻卡的功能及工作原理

（1）音頻卡的功能

音頻卡的功能有以下幾個(gè)主要方面：音頻錄放、編輯、音樂(lè)合成、文語(yǔ)轉(zhuǎn)換、CD-ROM

接口、MIDI接口、嬉戲接口等。

?音頻錄放

①數(shù)字化為?頻采樣頻率范圍：5kHz?44.1kHz；量化位：8位/16位；通道數(shù)：立體聲

/單聲道。

②編碼與壓縮：基木編碼方法有PCM（脈沖編碼調(diào)制）；

壓縮編碼方法有ADPCM（8:4；8:3；8:2；16:4）；

CQTTA律（13:8）

CCITT.律（14:8）

實(shí)時(shí)硬件壓縮/軟件壓縮。

③音頻錄放的自動(dòng)動(dòng)杰濾波。

④錄音聲源：麥克風(fēng)、立體聲線路輸入、CD。

?編輯與音樂(lè)合成

編輯與合成就像一部數(shù)字音頻編輯器，它可以對(duì)聲音文件進(jìn)行各種特別的處理：如倒播、

增加回音效果、靜噪音、來(lái)回放音、交換聲道等。

音樂(lè)合勝利能和性能主要是依靠于合成芯片。

（2）音頻卡的工作原理

音頻卡的工作原理框務(wù)主要由以下幾個(gè)部分組成：

?聲音的合成與處理

這是音頻卡的核心田分，它由數(shù)字聲音處理器、調(diào)頻（FM）音樂(lè)合成器及樂(lè)器數(shù)字接

11（MIDI）限制器組成。這部分的主要任務(wù)是完成聲波信號(hào)的模/數(shù)（A/D）和數(shù)/模（D

/A）轉(zhuǎn)換，利用調(diào)頻技術(shù)限制聲音的音調(diào)、音色和幅度等。

?混合信號(hào)處理器

混合信號(hào)處理器內(nèi)置數(shù)字/模擬混音器，混音器的聲源由以下幾種信號(hào)如MIDI信號(hào)、

CD音頻、線路輸入、麥克風(fēng)等?？梢赃x擇一個(gè)聲源或匚個(gè)不同的聲源進(jìn)行混合錄音。

?功率放大器

由于混合信號(hào)處理那輸出的信號(hào)功率還不夠大不能推動(dòng)揚(yáng)聲器或音箱，所以一般都有

一個(gè)功率放大器作為功率放大使得輸出的音頻信號(hào)有足夠的功率。

?總線接口和限制器

總線接口有多種，早期的音頻卡為ISA總線接口，現(xiàn)在的音頻卡?般是PCI總線接口。

總線接口和限制器是由數(shù)據(jù)總線雙向驅(qū)動(dòng)器、總線接口限制邏輯、總線中斷邏輯及干

脆存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA）限制邏輯組成。

第3章視頻信息的獲得與處理

1.彩色空間表示及其轉(zhuǎn)換

（DRGB彩色空間

在多媒體計(jì)算機(jī)中常用紅、綠、藍(lán)（RGB）彩色空間表示，由于計(jì)算機(jī)彩色監(jiān)視器的輸

入須要紅、綠、藍(lán)（RGB）三個(gè)彩色重量，通過(guò)RGB三個(gè)重量的不同比例的組合，在顯示

器屏幕上可得到隨意的顏色。在多媒體系統(tǒng)中不管采納什么形式的彩色空間表示，但最終要

求輸出的是轉(zhuǎn)換成RGB彩色空間表示。

（2）YUV和YIQ彩色空間

現(xiàn)代的彩色電視系統(tǒng)中，一般采納攝像機(jī)把攝到的彩色圖像信號(hào)，經(jīng)過(guò)分色棱鏡分成

Ro、Go、B。三個(gè)重量的信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大和校正后得到RGB信號(hào)，再經(jīng)過(guò)矩陣變換電路得到

亮度信號(hào)Y和色差信號(hào)R-Y、B-Y,最終發(fā)送端將Y、R-Y及B-Y三個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼，用

同一信道經(jīng)過(guò)高頻功率放大，通過(guò)天線發(fā)送出去。這種信號(hào)就是常用的YUV彩色空間表示。

由于這種彩色空間的亮度信號(hào)Y解決了彩色電視與黑白電視的兼容問(wèn)題，而且試驗(yàn)表明人

眼對(duì)彩色圖像細(xì)微環(huán)節(jié)的辨別實(shí)力比對(duì)黑白低得多，因此可以對(duì)色度信號(hào)U、V采納，,大面

積著色原理“用亮度信號(hào)Y傳送細(xì)微環(huán)節(jié)而用色差信號(hào)U、V進(jìn)行大面積涂色。

采納YIQ彩色空間表示的好處是人眼的彩色視覺(jué)特性表明，人眼辨別紅、?黃之間顏

色變更的實(shí)力最強(qiáng)，而辨別藍(lán)與紫之間顏色變更的實(shí)力最弱。

（3）RGB與YUV和YIQ之間的轉(zhuǎn)換

彩色攝像機(jī)得到的信號(hào)是經(jīng)過(guò)7校正的RGB信號(hào)?？紤]到和黑白電視機(jī)兼容及壓縮編

碼，在傳送過(guò)程中包含亮度信號(hào)和色差信號(hào)，則亮度方程可簡(jiǎn)化為:Y=0.3R+0.59G+0.11B。

從這個(gè)公式可看到，采納三基色顯示彩色時(shí)，各基色組成亮度Y的比例關(guān)系是不變的，這

些比例系數(shù)也叫做“可見(jiàn)度系數(shù)''它們的和為1。這表示當(dāng)基色信號(hào)電壓ER、EG、E?各為

1、多媒體數(shù)據(jù)壓縮的重要性和分類(lèi)

(1)為什么要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮

多媒體信息包括了文本、數(shù)據(jù)、聲音、動(dòng)畫(huà)、圖形、圖像以及視頻等多種媒體信息。雖

然經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后其數(shù)據(jù)量是特別大的，假如不進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就無(wú)法對(duì)

它進(jìn)行存儲(chǔ)和交換。另一個(gè)緣由是圖像、音頻和視頻這些媒體具有很大的壓縮潛力。因?yàn)樵?/p>

多媒體數(shù)據(jù)中，存在著空間冗余、時(shí)間冗余、結(jié)構(gòu)冗余、學(xué)問(wèn)冗余、視覺(jué)冗余、圖像區(qū)域的

相同性冗余、紋理的統(tǒng)計(jì)冗余等。它們?yōu)閿?shù)據(jù)壓縮技術(shù)的應(yīng)用供應(yīng)了可能的條件。因此在多

媒體系統(tǒng)中必需采納數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，它是多媒體技術(shù)中一項(xiàng)特別關(guān)鍵的技術(shù)。

(2)數(shù)據(jù)壓縮方法的分類(lèi)

常用的壓縮編碼方法可以分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是無(wú)損壓縮法；另一類(lèi)是有損壓縮法。

常用的數(shù)據(jù)壓縮方法按其原理分類(lèi)也可分為：預(yù)料編碼、變換編碼、量化與矢量量化編

碼、信息崎編碼、分頻帶編碼、結(jié)構(gòu)編碼和基于學(xué)問(wèn)的編碼。

2.量化的基本原理

(1)量化的概念和原理

展化的作用是在圖像質(zhì)量或聲音質(zhì)量達(dá)到肯定保真度的前提下，舍棄那些對(duì)視覺(jué)或聽(tīng)

覺(jué)影響不大的信息。量化的過(guò)程是模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的映射。模擬量是連續(xù)量，而數(shù)字量

是離散量，因此量化操作實(shí)質(zhì)上是用有限的離散量代替無(wú)限的連續(xù)模擬量的多對(duì)一的映射操

作。

量化概念主要來(lái)自于從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，即A/D轉(zhuǎn)換，也就是通過(guò)采樣把連續(xù)

的模擬量離散化。量化過(guò)程預(yù)先設(shè)置一組判決電平和一組重建電平，各個(gè)判決電平覆蓋肯定

的區(qū)間，全部判決電平將覆蓋整個(gè)有效取值區(qū)間。量化時(shí)將模擬量的取樣值同這些電平比較,

若采樣值幅度落在覆蓋區(qū)間之上，則取這個(gè)最化級(jí)的代表值，稱(chēng)為碼字。一個(gè)顯化器只能取

有限多個(gè)量化級(jí)，因此量化過(guò)程不行避開(kāi)地存在量化誤差。

3.常用的壓縮編碼

(1)統(tǒng)計(jì)編碼

(2)預(yù)料編碼

(3)變換編碼

4.多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

(1)靜態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)JPEG

1986年CCITT和ISO兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織聯(lián)合成立了一個(gè)聯(lián)合圖像專(zhuān)家組JPEG(Joint

PhotographicExpertsGroup),致力于建立適合彩色和單色灰度級(jí)的連續(xù)色調(diào)靜止圖像的壓縮

標(biāo)準(zhǔn)。

(2)運(yùn)動(dòng)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG

MPEG標(biāo)準(zhǔn)是ISO/IEC委員會(huì)的第II172號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，是針對(duì)全活動(dòng)視頻的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)

準(zhǔn)包括MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統(tǒng)三大部分。MPEG視頻是面對(duì)位速率約

l.5Mbit/s全屏幕運(yùn)動(dòng)圖像的數(shù)據(jù)壓縮；MPEG音頻是面對(duì)每通道數(shù)率為64,128和I92kbit/s

的數(shù)字音頻信號(hào)的壓縮。

MPGE輸入圖像亮度信號(hào)的辨別率為360x240,色度信號(hào)的辨別率為180x120,每29.97

幀，采納雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。MPEG把輸入的視頻信號(hào)分成組，用三種圖像格式標(biāo)出：幀內(nèi)圖像、

預(yù)料圖像和差補(bǔ)圖像。每組中的第一幀用幀內(nèi)圖像格式編碼，第IM、2M、3M幀(M一般

選為3)用預(yù)料圖像格式編碼，其它各幀運(yùn)用差補(bǔ)圖像格式編碼。差補(bǔ)圖像不僅利用過(guò)去的

幀內(nèi)圖像或預(yù)料圖像，也利用將來(lái)的幀內(nèi)圖像或預(yù)料圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，因此可以達(dá)到更高

的圖像壓縮率。

?MPEG-I標(biāo)準(zhǔn)

MPEG-I標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家小組1981年制訂的數(shù)字存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)圖像及伴音編碼標(biāo)準(zhǔn)。

該標(biāo)準(zhǔn)分為視頻、音頻和系統(tǒng)三部分。它是一個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)，即考慮了應(yīng)用要求，又獨(dú)立于詳

細(xì)應(yīng)用之上。視頻部分為1.5Mbit/s活動(dòng)圖像壓縮編碼算法，對(duì)于帶寬為L(zhǎng)5Mbit/s的位流，

能夠獲得可接受的圖像質(zhì)量。該算法幀內(nèi)編碼采納二維余弦變換、自適應(yīng)量化、行程編碼、

變字長(zhǎng)編碼和DPCM技術(shù)，幀間編碼采納運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)料和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償內(nèi)插技術(shù)。MPEG-I對(duì)于

較低的傳輸速率、窄帶寬的應(yīng)用(如單速CD-ROM)是相當(dāng)完善的，并通過(guò)插值可處理大

于352x240的畫(huà)面。

?MPEG-I1標(biāo)準(zhǔn)

MPEG-H是MPEG-I的擴(kuò)充，豐富和完善。MPEG-H標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)速率為4-5Mbit/s,

能供應(yīng)720x480(NTSC)或720x576(PAL)辨別率的廣播級(jí)質(zhì)量的視像，適用于包括寬屏

幕和高清楚度電視(HDTV)在內(nèi)的高質(zhì)量電視和廣播。

5.理解信息燧的概念

信源X發(fā)出的xj(j=l,2,…n),共n個(gè)隨機(jī)事務(wù)的自信息統(tǒng)計(jì)平均(求數(shù)學(xué)期望)，即

H(X)=E{I(Xj)}P(Xj)」(Xj)=-^Pa)bgaP(Xj)

j=ij=i

H(X)在信息論中稱(chēng)為信源X的“新(Entropy),它的含義是信源X發(fā)出隨意一個(gè)隨機(jī)變

量的平均信息量。

例如:信源X中有16個(gè)隨機(jī)事務(wù)，即n=16。每?個(gè)隨機(jī)事務(wù)的概率都相等，即P(Xl)=P(x2)=P(x3)

=...=P(xi6)=77'計(jì)算信源X的墻。

16

16I|

那么，X的端為：H(X)=-Y—log7—=4Z7Zf5

；=i16-16

6.理解哈夫曼編碼方法

哈夫曼編碼方法的步驟是：

①概率統(tǒng)計(jì)(如對(duì)一幅圖像，或m幅同種類(lèi)型圖像作灰度信號(hào)統(tǒng)計(jì))，得到n個(gè)不同

概率的信息符號(hào)。

②將n個(gè)信源信息符號(hào)的n個(gè)概率，按概率大小排序。

③將n個(gè)概率中，最終兩個(gè)小概率相加，這時(shí)概率個(gè)數(shù)減為n-1個(gè)。

④將n-1個(gè)概率，按大小重新排序。

⑤重復(fù)③，將新排序后的最終兩個(gè)小概率再相加，相加和與其余概率再排序。

⑥如此反復(fù)重復(fù)n-2次，得到只剩兩個(gè)概率序列。

⑦以二進(jìn)制碼元(0,I)賦值，構(gòu)成霍夫曼碼字。編碼結(jié)束。

在理解上述步驟的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)給已知的信源編碼。

第5章多媒體計(jì)算機(jī)硬件及軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)MPC的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

MPC聯(lián)盟規(guī)定多媒體計(jì)算機(jī)包括五個(gè)部件：個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、只讀光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器

(CD-ROM)、聲卡、Windows操作系統(tǒng)和一組音箱或耳機(jī)等組成。并對(duì)CPU、存儲(chǔ)器容量

和屏幕顯示功能等給出了最低要求的功能標(biāo)準(zhǔn)。

目前已有三個(gè)MPC標(biāo)準(zhǔn)，MPC1、MPC2、MPC3,有關(guān)詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)配置參考書(shū)上的內(nèi)容。

2.MPC的升級(jí)方法和原則

獲得MPC的途徑有兩種：一種是干脆購(gòu)買(mǎi)MPC機(jī)，另一種是購(gòu)買(mǎi)多媒體升級(jí)套件，

使原有的一般PC機(jī)升級(jí)為MPCo

3.數(shù)字視頻交互式多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

DVI,DigitalVideoInteractive,數(shù)字視頻交互式多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

DVI(DigitalVideoInteractive)^Intel公司推出的支持對(duì)多媒體信息進(jìn)行處理及表現(xiàn)的

一個(gè)集成環(huán)境。該產(chǎn)品采納了PLV(ProductLevelVideo)視頻壓縮編碼算法；設(shè)計(jì)了兩個(gè)專(zhuān)用

芯片(82750PB像素處理器及82750DB顯示處理器)；設(shè)計(jì)制造了三塊門(mén)陣電路：82750LH

主機(jī)接口門(mén)陣、82750LVVRAM/SCSI/capture接口門(mén)陣、82750LA音頻子系統(tǒng)接口門(mén)陣;

首次設(shè)計(jì)了視頻音頻引擎(AVE-AudioVideoEngine)；開(kāi)發(fā)了多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)：

AVSS(AudioVideoSub-System)AVK(AudioVideoKernel),

DVI系統(tǒng)主要在以下幾個(gè)方面取得了實(shí)質(zhì)性的突破：

(1)一種全數(shù)字化的方法

(2)視頻壓縮

(3)聲音壓縮

(4)合成圖形

DVI-II型比DVI-I型主要的改進(jìn)主要有以下幾點(diǎn)：

①性能指標(biāo)高

②運(yùn)用了三個(gè)專(zhuān)用的門(mén)陣列電路

③將多塊處理板集成為一塊處理板

第6章超文本和超媒體

1.超文本和超媒體的主要特性

(1)超文本的數(shù)據(jù)庫(kù)是由文本、聲音、圖形、圖像類(lèi)節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。

(2)屏幕的窗口和數(shù)據(jù)中的節(jié)點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都出名字或標(biāo)題在窗口顯示。

(3)簡(jiǎn)潔地創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)、連接新的節(jié)點(diǎn)的鏈。

(4)用戶(hù)可對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行閱讀和查詢(xún)。

(5)超文本為作者供應(yīng)一種新的寫(xiě)作方式。

(6)超文本為讀者供應(yīng)了閱讀大型信息庫(kù)的方法。

(7)具有窗口化的管理功能。

(8)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)據(jù)庫(kù)。

(9)具有交互式的操作。

2.超文本和超媒體的兩個(gè)基本模型

(1)Campbell和Goodman模型

(2)Dexter模型

第7章多媒體計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)

1.電了出版物主要的創(chuàng)作流程

多媒體電子出版物一般要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程：選題、編寫(xiě)腳本、打算媒體數(shù)據(jù)、系統(tǒng)制作、

調(diào)試、測(cè)試、優(yōu)化、產(chǎn)品生產(chǎn)和發(fā)行等幾個(gè)階段。

2.視頻會(huì)議系統(tǒng)的分類(lèi)

視頻會(huì)議系統(tǒng)依據(jù)通訊節(jié)點(diǎn)數(shù)量分成兩類(lèi)：

①點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻會(huì)議系統(tǒng)

②多點(diǎn)視頻會(huì)議系統(tǒng)

3.視頻會(huì)議系統(tǒng)的組成以及各部分的主要功能。

①視頻會(huì)議終端：視頻會(huì)議終端的主要功能是：完成視頻音頻信號(hào)的采集、編輯處理

及輸出、視頻音頻數(shù)字信號(hào)的壓縮編碼和解碼，最終將符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的壓縮碼流經(jīng)線路接11

送到信道，或從信道上將標(biāo)準(zhǔn)壓縮碼流經(jīng)線路接口送到終端。

②多端限制單元（MCU）；多端限制單元的主要功能是：對(duì)視頻、語(yǔ)音及數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)

行切換，例如它把傳送到MCU某會(huì)場(chǎng)發(fā)言者的圖像信號(hào)切換到全部會(huì)場(chǎng)。

③信道（網(wǎng)絡(luò)）；信道（網(wǎng)絡(luò)）的主要功能是：保證視頻音頻數(shù)據(jù)壓縮碼流平安在信

道上傳輸?shù)揭曨l會(huì)議系統(tǒng)的終端。

④限制管理軟件；限制管理軟件主要是視頻會(huì)議系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，其中最聞名的標(biāo)準(zhǔn)是

H.320系列和T.120系列建議。H系列的建議和標(biāo)準(zhǔn)是特地針對(duì)交互式電視會(huì)議業(yè)務(wù)而制定

的，而T系列是針對(duì)其他媒體的管理功能做出規(guī)定，兩種協(xié)議的結(jié)合將使多媒體會(huì)議系統(tǒng)

的通信有更完善的依據(jù)。H.320系列標(biāo)準(zhǔn)包括了視頻、音視的壓縮和解壓縮，靜止圖像，多

點(diǎn)會(huì)議，加密及一些改進(jìn)的特性。T.120是國(guó)際電信聯(lián)盟通信標(biāo)準(zhǔn)部開(kāi)發(fā)的系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，

此標(biāo)準(zhǔn)是為多媒體會(huì)議系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)而制定的。

二、期末綜合練習(xí)及解答

（一）單項(xiàng)選擇題（從供應(yīng)的四個(gè)答案中選擇一個(gè)正確的答案，并將其編號(hào)填入括號(hào)中）

1.Commodore公司于1985年在世界上推出的第一個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是（）。

A、Macintosh

B、DVI

C、Amiga

D、CD-I

2.下列哪些不是多媒體系統(tǒng)的核心軟件（）。

A、AVSS

B、AVK

C、DOS

D、AmigaVision

3.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)MPEG-H采納了分層的編碼體系，供應(yīng)了四種技術(shù)，它們是（）

A、空間可擴(kuò)展性：信噪比可擴(kuò)充性；框架技術(shù)；等級(jí)技術(shù)

B、時(shí)間可擴(kuò)充性；空間可擴(kuò)展性硬件擴(kuò)展技術(shù)；軟件擴(kuò)展技術(shù)

C、數(shù)據(jù)分塊技術(shù)；空間可擴(kuò)展性信噪比可擴(kuò)充性；框架技術(shù)

D、空間可擴(kuò)展性；時(shí)間可擴(kuò)充性信噪比可擴(kuò)充性；數(shù)據(jù)分塊技術(shù)

4.在數(shù)字音頻信息獲得與處理過(guò)程中,下述依次哪個(gè)是正確的（）。

A、A/D變換，采樣，壓縮,存儲(chǔ),解壓縮,D/A變換

B、采樣，壓縮，A/D變換,存儲(chǔ),解壓縮,D/A變換

C、采樣，A/D變換，壓縮,存儲(chǔ),解壓縮,D/A變換

D、采樣，D/A變換，壓縮,存儲(chǔ),解壓縮,A/D變換

5.某音頻信號(hào)的采樣率為44.1kHz,每個(gè)樣值的比特?cái)?shù)是8位，則每秒存儲(chǔ)數(shù)字音頻信號(hào)

的字節(jié)數(shù)是（）。

A.344.531kB.43.066kC.44.1kD.352.8k

6.彩色可用（）來(lái)描述。

A.亮度，飽和度，色調(diào)

B.亮度，飽和度，顏色

C.亮度，對(duì)比度，顏色

D.亮度，色調(diào)，對(duì)比度

7.在全電視信號(hào)中，把］）的前沿作為一場(chǎng)的起點(diǎn)。

A.奇數(shù)場(chǎng)同步信號(hào)

B.起先場(chǎng)信號(hào)

C.偶數(shù)場(chǎng)同步信號(hào)

D.場(chǎng)同步基準(zhǔn)信號(hào)

8.下列數(shù)字視頻中哪個(gè)質(zhì)量最好（）。

A.240x180辨別率、24位真彩色、15幀/秒的幀率

B.320x240辨別率、30位真彩色、25幀/秒的幀率

C.320、240辨別率、30位直彩色、30幀/秒的幀率

D.640x480辨別率、16位真彩色、15幀/秒的幀率

9.一幅彩色靜態(tài)圖像（RGB）,設(shè)辨別率為512x512,每一種顏色用8bit表示，則該彩色靜

態(tài)圖像的數(shù)據(jù)量為（）。

A.256x512x3x8bit

B.512x512x3x8x25bit

C.256x256x3x8bit

D.512x512x3x8bit

11.D/A轉(zhuǎn)換器和矩陣變爽的目的是實(shí)現(xiàn)（）。

A.模數(shù)轉(zhuǎn)換和YUV到RGD的轉(zhuǎn)換

B.數(shù)模轉(zhuǎn)換和RGB至IJYUV的轉(zhuǎn)換

C.模數(shù)轉(zhuǎn)換和RGB至ljYUV的轉(zhuǎn)換

D.數(shù)模轉(zhuǎn)換和YUV到RGB的轉(zhuǎn)換

12.下列哪個(gè)說(shuō)法，（）是不正確的。

A、皤壓縮法會(huì)削減信息量

B、墉壓縮法是有損壓縮法

C、烯壓縮法可以無(wú)失真地復(fù)原原始數(shù)據(jù)

D、燧壓縮法的壓縮比一般都較大

13.下列哪種說(shuō)法不正確（

A、預(yù)料編碼是-一種只能針對(duì)空間冗余進(jìn)行壓縮的方法

B、預(yù)料編碼是依據(jù)其一模型進(jìn)行的

C、預(yù)料編碼需將預(yù)料的誤差進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸

D、預(yù)料編碼中典型的壓縮方法有DPCM、APCM

14.下列哪種說(shuō)法正確（）。

A、信息量等于數(shù)據(jù)量與冗余量之和

B、信息量等于信息烯與數(shù)據(jù)量之差

C、信息量等于數(shù)據(jù)量與冗余量之差

D、信息量等于信息端與冗余量之和

15.超文本和超媒體是以（）組織各種媒體信息。

A.線性形式

B.流式形式

C.網(wǎng)狀鏈接形式

D.字節(jié)形式

16.I型DVI系統(tǒng)硬件部分主要由三塊板組成它們分別是（）o

A、視頻板、多功能板、計(jì)算機(jī)主板

B、音頻板、視頻板、計(jì)算機(jī)主板

C、多功能板、視頻板、音頻板

D、視頻板、音頻板、圖像獲得板

17.在視頻會(huì)議系統(tǒng)中關(guān)犍技術(shù)是（）。

A、視頻會(huì)議系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)

B、多點(diǎn)限制單元MCU

C、視頻會(huì)議終端

D、視頻會(huì)議系統(tǒng)的平安保密

（二）多項(xiàng)選擇題

1.多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是（）。

A、進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作環(huán)境CSCW

B、智能多媒體技術(shù)

C、把多媒體信息實(shí)時(shí)處理和壓縮編碼算法作到CPU芯片中

D、多媒體創(chuàng)作工具極其豐富。

2.多媒體技術(shù)將來(lái)發(fā)展的方向是（）。

A、高辨別率，提高顯示質(zhì)量

B、高速度化，縮短處理時(shí)間

C、簡(jiǎn)潔化，便于操作

D、智能化，提高信息識(shí)別實(shí)力

3.模擬音頻在時(shí)間上是（

A.連續(xù)的B.斷續(xù)的C.離散的D.模擬的E.數(shù)字的

4.下列文件中屬于音頻文件格式的有（）。

A.WAV文件B.AVI文件C.VOC文件

D.GIF文件E.MIDI文件

5.彩色可用（）來(lái)指述。

A.亮度

B.色調(diào)

C.顏色

D.飽和度

E.對(duì)比度

6.在多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)中，常用的彩色空間表示有（）。

A.NTSC彩色空間

B.RGB彩色空間

C.PAL彩色空間

D.YUV彩色空間

E.YIQ彩色空間

7.下列屬于圖像和視頻編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的是（）。

A、JPEG

B、MPEG

C、ADPCM

D、H.261

8.視頻會(huì)議系統(tǒng)設(shè)立的訪問(wèn)權(quán)限是（）。

A、超級(jí)、優(yōu)先

B、一般、作廢

C、排隊(duì)、優(yōu)先

D、超級(jí)、中斷

9,基于內(nèi)容檢索要解決的關(guān)鍵技術(shù)是（）。

A、多媒體特征提取和匹配

B、相像檢索技術(shù)

C、多媒體數(shù)據(jù)管理技術(shù)

D、多媒體數(shù)據(jù)查詢(xún)技術(shù)

（三）填空題

1.多媒體技術(shù)促進(jìn)了、和的融合。

2.多媒體計(jì)算機(jī)可分為和兩大類(lèi)。

3.量化方法分為為量化和量化。

4.多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)基于內(nèi)容的檢索的體系結(jié)構(gòu)為子系統(tǒng)和子系

統(tǒng)。

5.PAL制采納的彩色空間是:NTSC制采納的彩色空間是。

6.超文本和超媒體的主要特征是、和。

7.聲音卡一般是依據(jù)采樣量化的位數(shù)來(lái)分的，常用的有___位、位和_____位聲卡。

8.當(dāng)采樣頻率等于被采樣對(duì)象的最高頻率的2倍時(shí)，被稱(chēng)為頻率。

9.超文本由和構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有向圖。

10.多媒體技術(shù)的主要特性有、和0

11.HIS彩色空間表示中的H、S、I分別代表、、o

12.DVI系統(tǒng)中“AVE”的含義是

13.表示圖像辨別率的單位“dpi”的含義是；表示傳輸速率的單位“bps”的含

義是0

14.JPEG算法具有以下四種操作方式：依次編碼、、、。

15.JPEG解碼原理簡(jiǎn)化框圖如圖所示，①，②，③.

壓縮的圖像數(shù)據(jù)

復(fù)原的圖像數(shù)據(jù)

端編碼表

（四）簡(jiǎn)答題

I、音頻卡的主要功能有哪些？

2、預(yù)料編碼的基本思想是什么？

3、MPEG圖像的三種類(lèi)型：I幀、P幀、B幀，其顯示依次和傳輸視頻流依次不一樣的，若

顯示的依次：

2345

BBPB

傳輸?shù)囊来螒?yīng)如何？

4、簡(jiǎn)述視頻會(huì)議系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？

5、簡(jiǎn)述色度學(xué)中的三基色原理。

6、什么是模擬音頻和數(shù)字音頻？

7、簡(jiǎn)述志向多媒體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。

8、衡量數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)性能的重要指標(biāo)是什么？

9、音頻信號(hào)處理的特點(diǎn)是什么？

10、如何理解數(shù)據(jù)壓縮中的“量化處理”？

（五）綜合題

1.論述JPEG靜態(tài)圖像壓縮編碼的主要原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

2.論述II型DVI系統(tǒng)在技術(shù)上作了哪些改進(jìn)。

3.DVI系統(tǒng)如何解決計(jì)算機(jī)綜合處理聲、文、圖信息的問(wèn)題？

4.已知信源：

"X1X2X3XqX5XG

X=Y

、0.250.250.200.150.100.05

對(duì)其進(jìn)行Huffman編碼，并計(jì)算其平均碼長(zhǎng)。（要求：也許率符號(hào)給予0,小概率符號(hào)給予

I，相同概率狀況下上面的是0,下面的是1。〉

5.信源X中有16個(gè)隨機(jī)事務(wù)，即n=160每一個(gè)隨機(jī)導(dǎo)務(wù)的概率分別為：,X1~X8=g;

X9?X/2=3；Xl3~Xl6=]請(qǐng)寫(xiě)出信息烯的計(jì)算公式并計(jì)算信源X的燧。

期末練習(xí)參考解答

（一）單項(xiàng)選擇題

1、C2、C3、D4、C5、B

6、A7、A8、C9、D10、A11、D

12、C13、A14、C15、C16、C17、B

（二）多項(xiàng)選擇題

1、ABC2、ABCD3、AD4、ACE5、ABD

6、BDE7、ABD8、AB9、AB

（三）填空題

1.通訊消遣計(jì)算機(jī)

2.計(jì)算機(jī)電視電視計(jì)算:機(jī)

3.勻稱(chēng)非勻稱(chēng)

4.數(shù)據(jù)庫(kù)生成子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)子系統(tǒng)

5.YUVYIQ

6.多媒體化交互性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

7.8位16位32位

8.奈魁斯特

9.節(jié)點(diǎn)鏈

10.集成性交互性多樣性

11.色調(diào)顏色的飽和度光的強(qiáng)度

12.音頻視頻引擎

13.象素點(diǎn)/英寸比特/秒

14.累進(jìn)編碼無(wú)失真編碼分層編碼

15.烯解碼器反量化器逆變換（IDCT）

（四）簡(jiǎn)答題

I.答：①音頻的錄制與播放；

②編輯與合成；

③MIDI接口；

④CD-ROM接口及嬉戲接口等。

2.答：①首先建立數(shù)學(xué)模型，利用以往的樣本值對(duì)新的樣本值進(jìn)行預(yù)料；

②將樣本的實(shí)際值與其預(yù)料值相減得到一個(gè)誤差值；

③對(duì)誤差值進(jìn)行編碼。

3.答：

1423756

IPBBPBB

4.答：

①H系列的標(biāo)準(zhǔn)

II.320系列標(biāo)準(zhǔn)；（適用于ISDN）

H.323系列標(biāo)準(zhǔn)；（適用于無(wú)QOS保證LAN）

H.324系列標(biāo)準(zhǔn)；（低速率適用于GSTN）

H.321系列標(biāo)準(zhǔn)；（適用于ATM）

②T系列的標(biāo)準(zhǔn)：

T.120是為視頻會(huì)議系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)而制的。

③PCS標(biāo)準(zhǔn)：是由計(jì)算機(jī)和通信公式聯(lián)合成立的個(gè)人會(huì)議工作組。

5.答：

（1）自然界常見(jiàn)的各種顏色光，都可由紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三種顏色光按不同

比例相配而成；

（2）同樣絕大多數(shù)顏色也可以分解成紅（R）、綠［G）、藍(lán)（B）三種顏色光，這就是

色度學(xué)中最基本原理，三基色原理。

（3）三基色的選擇不是唯一的，但三種顏色必需是相互獨(dú)立的，即任何一種顏色都不

能由其他兩種顏色合成。

6.答：

（1）模擬音頻是把機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以模擬電壓的幅度來(lái)表示聲音的強(qiáng)弱。

（2）數(shù)字音頻是把表示聲音信號(hào)強(qiáng)弱的模擬電壓用一系列數(shù)字表示，也就是說(shuō)，把模

擬量表示的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成由很多1和0組成的二進(jìn)制數(shù)的數(shù)字音頻文件。

7.答：志向多媒體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：

（1）進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)支撐的協(xié)同工作環(huán)境（CSCW）；

（2）智能多媒體系統(tǒng)；

（3）把多媒體信息實(shí)時(shí)處理和壓縮編碼算法集成到CPU芯片中。

8.答：（1）壓縮前后所需的信息存儲(chǔ)量之比要大；

（2）實(shí)現(xiàn)壓縮的算法要簡(jiǎn)潔要標(biāo)準(zhǔn)化，壓縮、解壓縮的速度快；

（3）更原效果要好。

9.答：

（1）音頻信號(hào)是時(shí)間依靠的連續(xù)媒體；

（2）志向的合成聲音是立體聲；

（3）對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的處理，不僅是信號(hào)處理問(wèn)題，還要抽取語(yǔ)意等其他信息。

10.答：

（1）數(shù)據(jù)壓縮編碼中的量化處理，是指以PCM碼作為輸入，經(jīng)正交變換、差分、或

預(yù)料處理后，燧編碼之前，對(duì)正交變換系數(shù)、差值或預(yù)料誤差的量化處理。

（2）量化處理是一個(gè)多對(duì)一的處理過(guò)程，是個(gè)不行逆過(guò)程。量化處理中有信息丟失，

或者說(shuō)，會(huì)引起量化誤差（量化噪聲）。

（五）綜合題

1.解：JPEG靜態(tài)圖像壓縮編碼主要原理及實(shí)現(xiàn)技術(shù)概述為以下幾點(diǎn)：

（1）離散余弦變換（DCT）

首先把一幅圖像（單色圖像的灰度值或彩色圖像的亮度重量或色差重量信號(hào)）分成8x8

的塊進(jìn)行離散余弦正變換（F