數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論期末考試試卷及參考答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在數(shù)字圖像處理中，若將一幅8位灰度圖的像素值全部左移一位，其視覺效果最接近下列哪種操作？A.對比度壓縮B.亮度整體提升C.直方圖均衡D.伽馬校正答案：B2.下列關(guān)于H.264/AVC視頻編碼框架的描述，正確的是：A.僅支持I幀與P幀，無B幀概念B.CABAC屬于幀內(nèi)預(yù)測技術(shù)C.去塊濾波位于解碼端的后處理環(huán)節(jié)D.變換編碼采用整數(shù)DCT答案：D3.在WebGL渲染管線中，執(zhí)行“gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_STRIP,0,4)”時，若頂點著色器未對gl_Position賦值，則瀏覽器最可能：A.拋出LINK_ERRORB.拋出INVALID_OPERATIONC.自動填充零向量D.靜默繪制黑色三角形答案：B4.對44.1kHz、16bit、雙聲道PCM音頻進行AACLC編碼，目標碼率128kbps，則壓縮比約為：A.2.2:1B.5.5:1C.10.1:1D.22:1答案：C5.在RGB色彩空間向CIELab轉(zhuǎn)換過程中，首先需要經(jīng)過的步驟是：A.應(yīng)用Gamma逆校正B.轉(zhuǎn)換到CIEXYZC.計算白點適應(yīng)D.非線性壓縮答案：B6.使用Pythonopencv讀取一幅圖像后，其默認存儲格式為：A.RGBB.BGRC.HSVD.YCrCb答案：B7.在Unity引擎中，若將TextureType設(shè)為“Sprite(2DandUI)”，則貼圖導(dǎo)入后自動生成的資源對象是：A.Texture3DB.SpriteAtlasC.SpriteD.RenderTexture答案：C8.下列關(guān)于區(qū)塊鏈NFT存儲方案的敘述，錯誤的是：A.元數(shù)據(jù)可存儲于IPFSB.媒體文件哈希常寫入智能合約C.鏈上存儲成本與文件大小無關(guān)D.采用ERC721標準可實現(xiàn)唯一性答案：C9.在數(shù)字水印魯棒性測試中，StirMark攻擊主要模擬：A.幾何變形B.重壓縮C.噪聲疊加D.直方圖拉伸答案：A10.在基于深度學(xué)習(xí)的圖像超分辨率重建中，感知損失通常由下列哪部分網(wǎng)絡(luò)提取的特征計算？A.VGG19B.ResNet50C.AlexNetD.LeNet5答案：A二、多項選擇題（每題3分，共15分；多選少選均不得分）11.下列技術(shù)中，可用于降低三維模型文件體積的有：A.Draco壓縮B.Mesh簡化C.法線貼圖替代高模D.提高貼圖分辨率E.使用glTF2.0答案：A、B、C、E12.關(guān)于HDR成像流程，正確的有：A.需拍攝不同曝光時間的LDR序列B.相機響應(yīng)函數(shù)恢復(fù)可使用Debevec方法C.色調(diào)映射屬于HDR合成階段D.伽馬校正需在色調(diào)映射前完成E.輸出HDR格式可為32位浮點TIFF答案：A、B、E13.在Web前端實現(xiàn)WebRTC低延遲直播，需要交互的協(xié)議/接口包括：A.RTCPeerConnectionB.SDPC.STUN/TURND.HLSE.WHIP答案：A、B、C、E14.影響OCR文字識別精度的因素有：A.圖像分辨率B.字體筆畫粘連C.背景紋理復(fù)雜度D.訓(xùn)練語料領(lǐng)域差異E.顏色通道順序答案：A、B、C、D15.下列屬于數(shù)字音頻動態(tài)范圍壓縮器參數(shù)的有：A.ThresholdB.RatioC.AttackD.ReleaseE.Q值答案：A、B、C、D三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）16.MP3編碼采用修正離散余弦變換（MDCT）將時域信號轉(zhuǎn)換到頻域。答案：√17.在OpenGL中，uniform變量可在頂點與片段著色器之間共享讀寫。答案：×18.使用Photoshop導(dǎo)出JPEG時，質(zhì)量參數(shù)設(shè)為100意味著無損壓縮。答案：×19.基于特征點的圖像配準算法SIFT具有旋轉(zhuǎn)不變性。答案：√20.在數(shù)字出版EPUB3標準中，音頻標簽支持使用WebM格式。答案：√21.對于同一幅圖像，PNG格式一定比BMP格式文件更小。答案：×22.在Blender中，使用Cycles引擎渲染時，增加采樣數(shù)可抑制噪點。答案：√23.基于深度偽造（Deepfake）技術(shù)生成的面部視頻無法通過傳統(tǒng)哈希校驗識別真?zhèn)?。答案：?4.在數(shù)字孿生系統(tǒng)中，UDP協(xié)議比TCP協(xié)議更適合傳輸高頻率傳感器數(shù)據(jù)。答案：√25.在CSS中，“@media(resolution:2dppx)”查詢可用于檢測Retina屏。答案：√四、填空題（每空2分，共20分）26.在數(shù)字圖像中，若鄰域濾波模板為[[0,1,0],[1,4,1],[0,1,0]]，則其濾波效果為________。答案：拉普拉斯銳化27.在Three.js中，設(shè)置材質(zhì)屬性“________=true”可使物體表面產(chǎn)生鏡面高光。答案：metalness28.使用FFmpeg將input.mp4轉(zhuǎn)碼為1080p、30fps、CRF=23的H.265輸出文件，命令為：ffmpegiinput.mp4vfscale=________r________c:vlibx265crf23output.mp4。答案：1920:1080，3029.在數(shù)字信號處理中，對采樣頻率48kHz的音頻進行512點FFT，其頻率分辨率約為________Hz。答案：93.7530.在Photoshop中，將圖層混合模式設(shè)為“________”可實現(xiàn)下方圖層亮度不變、僅疊加上方顏色信息。答案：Color31.在WebXR中，獲取VR設(shè)備姿態(tài)信息的接口為________。答案：XRFrame.getViewerPose32.在數(shù)字水印擴頻算法中，通常使用________序列將水印信號調(diào)制到宿主信號。答案：偽隨機（或m序列）33.在UnityShaderLab中，使用________指令可聲明一個可在外部腳本訪問的紋理屬性。答案：_MainTex("MainTexture",2D)="white"{}34.在數(shù)字音頻工作站中，將多個音軌合并為一個立體聲輸出的通道稱為________。答案：Bus（或總線）35.在MPEGDASH協(xié)議中，描述媒體分段信息的文件擴展名通常為________。答案：.mpd五、簡答題（每題6分，共30分）36.簡述數(shù)字圖像直方圖均衡化的基本步驟，并說明其可能帶來的副作用。答案：步驟：1.統(tǒng)計原圖灰度級概率；2.計算累積分布函數(shù)CDF；3.根據(jù)CDF建立灰度映射表；4.逐像素映射。副作用：1.可能過度增強背景噪聲；2.導(dǎo)致局部對比度失真；3.色彩飽和度異常（對彩色圖需分通道或轉(zhuǎn)換空間）。37.概述WebGL中實現(xiàn)陰影映射（ShadowMapping）的關(guān)鍵技術(shù)流程。答案：1.創(chuàng)建深度紋理幀緩沖；2.從光源視角渲染場景，寫入深度；3.將深度紋理傳入相機視角著色器；4.在片段著色器中將當前片段變換到光源空間，比較深度與紋理值；5.若當前深度大于紋理深度，則判定為陰影；6.使用PercentageCloserFiltering緩解鋸齒。38.說明AAC編碼中TNS（TemporalNoiseShaping）模塊的作用與原理。答案：TNS通過預(yù)測時域包絡(luò)，將量化噪聲整形到信號時域掩蔽區(qū)，降低預(yù)回聲。原理：對頻譜系數(shù)進行線性預(yù)測，得到預(yù)測殘差，將殘差編碼；解碼端逆向濾波恢復(fù)信號，使量化噪聲跟隨信號時域變化，提高主觀質(zhì)量。39.簡述基于光場的三維顯示技術(shù)與傳統(tǒng)雙目VR頭顯在視覺體驗上的差異。答案：光場顯示通過密集光線重構(gòu)，提供連續(xù)視差與調(diào)焦信息，解決VAC（調(diào)節(jié)輻輳沖突）；傳統(tǒng)VR僅提供固定焦距平面，用戶需輻輳調(diào)節(jié)分離，長時間易疲勞。光場支持多人裸眼觀看，VR需佩戴設(shè)備且存在紗窗效應(yīng)。40.說明數(shù)字出版中ePub與PDF在版式重排、交互能力、設(shè)備適配三方面的主要區(qū)別。答案：ePub基于HTML/CSS，支持流式重排，可隨屏幕尺寸自動換行；支持JavaScript交互、媒體嵌入；適配手機/墨水屏。PDF為固定版式，頁面元素絕對定位，重排困難；交互依賴Acrobat插件，兼容性差；小屏需縮放閱讀，體驗不佳。六、計算與推導(dǎo)題（共25分）41.（8分）已知一幅灰度圖像的直方圖在0~255范圍內(nèi)呈線性分布，即p(r)=kr。求歸一化常數(shù)k，并推導(dǎo)直方圖均衡化后的映射函數(shù)s=T(r)。答案：由∫?2??p(r)dr=1得k=2/2552；CDF為C(r)=∫??p(t)dt=r2/2552；均衡化映射s=255·C(r)=r2/255，故s=T(r)=r2/255。42.（9分）對一段采樣率44.1kHz的音頻信號，設(shè)計一個截止頻率4kHz的FIR低通濾波器，要求窗函數(shù)法使用漢明窗，濾波器長度N=101。寫出理想脈沖響應(yīng)h_d[n]表達式，并給出加窗后實際系數(shù)h[n]的計算公式。答案：理想響應(yīng)h_d[n]=sin(2πf_c(n(N1)/2))/(π(n(N1)/2))，其中f_c=4/44.1；漢明窗w[n]=0.540.46cos(2πn/(N1))；h[n]=h_d[n]·w[n]，n=0,1,…,100。43.（8分）在三維齊次坐標下，給定視錐體參數(shù)：左2，右2，下1.5，上1.5，近1，遠10。寫出OpenGLstyle投影矩陣P，并計算點(3,0,5,1)經(jīng)P變換后的裁剪坐標。答案：P=[[1,0,0,0],[0,2.222,0,0],[0,0,1.222,2.222],[0,0,1,0]]；裁剪坐標=P·(3,0,5,1)?=(3,0,8.33,5)?，歸一化后(0.6,0,1.666)。七、綜合應(yīng)用題（共30分）44.（15分）某博物館擬將一批明代山水畫進行數(shù)字化，要求：1.色彩準確，2.支持4K放大無模糊，3.支持Web端三維環(huán)繞查看。請給出完整技術(shù)路線，包括采集設(shè)備選型、圖像處理流程、Web展示框架、數(shù)據(jù)存儲方案，并說明關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。答案：1.采集：使用6000萬像素中畫幅相機，色溫5500K標準光源，RAW格式，色卡校正。2.處理：RAW轉(zhuǎn)16位TIFF，用XRite校色；拍攝9幀不同焦平面，采用焦點堆棧合成全清晰圖；使用GAN超分至4K×4K，PSNR>35dB。3.三維環(huán)繞：轉(zhuǎn)錄為WebP+深度圖，基于Three.js構(gòu)建球面全景，使用draco壓縮模型，加載時間<2s。4.存儲：原始TIFF存離線NAS，4KWebP存CDN，元數(shù)據(jù)寫入IIIF標準manifest.json，支持DeepZoom。5.關(guān)鍵參數(shù)：色彩誤差ΔE<2；壓縮率≈10:1；WebGL紋理上限8192×8192；HTTP/2并行加載64片。45.（15分）設(shè)計一個基于WebRTC的低延遲云游戲架構(gòu)，要求端到端延遲<80ms，支持30fps1080pH.265流，客戶端為Chrome瀏覽器。畫出系統(tǒng)模塊圖，說明編碼、傳輸、渲染三環(huán)節(jié)的關(guān)鍵優(yōu)化策略，并給出延遲預(yù)算分解。答案：模塊圖：游戲進程→GPU編碼→SFU→TURN→瀏覽器→WebGL渲染。優(yōu)化：1.編碼：使用NVENCH.265，零拷貝顯存，GOP=1秒，B=0，啟用低延遲模式，碼率6Mbps，VBR。2.傳輸：采用GoogleCongestionControl，F(xiàn)EC5%，NACK重傳上限120ms，TURN服務(wù)器部署邊緣節(jié)點<50km。3.渲染：瀏覽器端使用WebRTCHardwareDecoder，幀緩沖池預(yù)分配3幀，WebGL上傳PBO異步，vsync對齊。延遲預(yù)算：編碼12ms、網(wǎng)絡(luò)45ms（含抖動緩沖20ms）、解碼10ms、渲染8ms、輸入采集5ms，總計80ms。通過RTCStatsAPI實時監(jiān)測，若RTT>60ms自動降碼率至4Mbps。八、論述題（共25分）46.（12分）結(jié)合實例論述AIGC（人工智能生成內(nèi)容）對數(shù)字媒體生產(chǎn)流程的重塑，并分析其帶來的版權(quán)、倫理與監(jiān)管挑戰(zhàn)。答案：AIGC已滲透腳本、圖像、視頻、三維模型全流程。例：Netflix使用AI生成動畫背景，將原需兩周的手繪縮短至兩天；StableDiffusion+ControlNet實現(xiàn)角色一致性，降低外包成本70%。重塑表現(xiàn)為：1.前置創(chuàng)意階段，AI生成數(shù)百草圖供導(dǎo)演選擇；2.中期制作，AI自動綁定骨骼、補間動畫；3.后期，AI降噪、超分、自動調(diào)色。版權(quán)挑戰(zhàn)：訓(xùn)練集是否享有著作權(quán)，美國版權(quán)局拒絕登記純AI作品，但允