數(shù)字媒體及應(yīng)用試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.在H.264/AVC編碼框架中，用于消除視頻幀間冗余的核心模塊是A.變換與量化B.熵編碼C.運(yùn)動(dòng)估計(jì)與補(bǔ)償D.去塊濾波答案：C2.下列色彩空間中最適合用于數(shù)字圖像壓縮的是A.RGBB.HSVC.YCbCrD.Lab答案：C3.在WebGL渲染管線中，決定頂點(diǎn)坐標(biāo)最終位置的可編程階段是A.FragmentShaderB.VertexShaderC.GeometryShaderD.Rasterization答案：B4.若某音頻文件采樣率為48kHz，量化位深為24bit，雙聲道，時(shí)長(zhǎng)60秒，其未壓縮數(shù)據(jù)量約為A.16.4MBB.33.0MBC.82.9MBD.165.9MB答案：C5.在數(shù)字水印魯棒性測(cè)試中，對(duì)含水印圖像進(jìn)行JPEGQ=30壓縮后再解壓縮，屬于A.幾何攻擊B.信號(hào)處理攻擊C.協(xié)議攻擊D.密碼學(xué)攻擊答案：B6.下列關(guān)于FFmpeg的描述，正確的是A.僅支持MPEG4Part2編碼B.無(wú)法直接讀取GPU顯存中的幀C.可通過(guò)filter_complex實(shí)現(xiàn)多路視頻實(shí)時(shí)拼接D.在Windows平臺(tái)不支持硬件加速答案：C7.在Unity引擎中，使用ShaderGraph實(shí)現(xiàn)基于物理的渲染時(shí)，Metallic參數(shù)控制的是A.表面法線擾動(dòng)強(qiáng)度B.鏡面反射顏色C.金屬與非金屬材質(zhì)比例D.次表面散射半徑答案：C8.對(duì)于一幅4096×2160的8KUHD圖像，若采用4:2:0采樣，色度通道的分辨率為A.4096×2160B.4096×1080C.2048×1080D.2048×2160答案：C9.在TCP傳輸中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)丟包時(shí)，WebRTC默認(rèn)采用的抗丟包機(jī)制是A.自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)B.前向糾錯(cuò)(FEC)C.增加關(guān)鍵幀頻率D.降低分辨率答案：B10.在數(shù)字版權(quán)管理(DRM)體系中，WidevineL1安全級(jí)別要求解密必須在A.軟件層完成B.可信執(zhí)行環(huán)境(TEE)完成C.瀏覽器內(nèi)核完成D.云端完成答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）11.以下屬于OpenGLES3.0新增特性的是A.多重渲染目標(biāo)(MRT)B.變換反饋(TransformFeedback)C.幾何著色器D.實(shí)例化渲染E.壓縮紋理ETC2答案：A、B、E12.在HDR10視頻制作流程中，必須包含的元數(shù)據(jù)有A.MasteringDisplayColorVolumeB.MaxFALLC.MaxCLLD.AmbientLightValueE.DynamicToneMapping答案：A、B、C13.影響Web端全景視頻流暢播放的關(guān)鍵指標(biāo)包括A.首幀時(shí)間B.視口自適應(yīng)碼率C.解碼幀率D.紋理上傳耗時(shí)E.DNS解析時(shí)長(zhǎng)答案：A、B、C、D14.以下操作會(huì)降低深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在超分辨率任務(wù)中的PSNR值A(chǔ).使用L1損失替代MSEB.在訓(xùn)練集中加入高斯噪聲C.減少網(wǎng)絡(luò)層數(shù)D.增大學(xué)習(xí)率至0.1E.采用Subpixel卷積答案：B、C、D15.在數(shù)字孿生城市項(xiàng)目中，實(shí)時(shí)融合多源傳感器數(shù)據(jù)需解決A.時(shí)間同步B.空間配準(zhǔn)C.語(yǔ)義一致性D.數(shù)據(jù)壓縮E.隱私脫敏答案：A、B、C、E三、填空題（每空2分，共20分）16.在MPEGDASH協(xié)議中，描述媒體呈現(xiàn)信息的文件后綴為_(kāi)_______。答案：.mpd17.若某PNG圖像采用Adam7隔行掃描，其第3遍（Pass3）像素塊大小為_(kāi)_______×________。答案：4×818.在WebAssembly中，用于與JavaScript共享線性內(nèi)存的指令是________。答案：memory.grow19.當(dāng)使用CUDA進(jìn)行圖像卷積時(shí)，利用________存儲(chǔ)器可顯著減少全局內(nèi)存訪問(wèn)延遲。答案：shared20.在數(shù)字圖像取證中，通過(guò)檢測(cè)________噪聲可判斷圖像是否經(jīng)過(guò)雙重JPEG壓縮。答案：DCT系數(shù)直方圖雙峰21.在Audacity中，將一段語(yǔ)音從16kHz降采樣到8kHz時(shí)，必須首先應(yīng)用________濾波器以避免混疊。答案：抗混疊低通22.若某視頻GOP結(jié)構(gòu)為IPBBPBB，其ClosedGOP長(zhǎng)度為_(kāi)_______。答案：723.在Three.js中，設(shè)置材質(zhì)屬性________為true可啟用環(huán)境光遮蔽貼圖。答案：aoMap24.使用FFmpeg命令ffmpegiin.mp4vf"scale=iw/2:ih/2"c:acopyout.mp4時(shí)，視頻部分采用的縮放算法默認(rèn)為_(kāi)_______。答案：bicubic25.在HDR轉(zhuǎn)SDR的色調(diào)映射算法中，________算子可在保持高亮細(xì)節(jié)的同時(shí)壓縮動(dòng)態(tài)范圍。答案：Reinhard四、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）26.WebP格式支持無(wú)損與有損兩種模式，且均支持Alpha通道。答案：√27.在數(shù)字音頻中，抖動(dòng)(Dithering)技術(shù)會(huì)增加噪聲，但能提高動(dòng)態(tài)范圍。答案：√28.使用Poisson融合進(jìn)行圖像拼接時(shí)，邊界處的顏色差異越大，融合結(jié)果越自然。答案：×29.在Unity的URP管線中，Tile/Cluster延遲光照可減少移動(dòng)端帶寬消耗。答案：√30.HEVC的CTU最大尺寸為64×64，不可在SPS中修改。答案：×31.在CSS中，imagerendering:pixelated可讓高分辨率圖像保持銳利的像素風(fēng)格。答案：√32.基于RNN的語(yǔ)音合成模型WaveNet可實(shí)時(shí)運(yùn)行在普通手機(jī)CPU上。答案：×33.在數(shù)字水印中，擴(kuò)頻技術(shù)可提高水印對(duì)幾何攻擊的魯棒性。答案：√34.使用HDRP制作游戲時(shí)，光照貼圖分辨率越高，運(yùn)行時(shí)幀率一定越高。答案：×35.在OpenCV中，cv::cuda::GpuMat類支持直接訪問(wèn)主機(jī)內(nèi)存指針。答案：×五、簡(jiǎn)答題（每題8分，共24分）36.簡(jiǎn)述基于光場(chǎng)的圖像重聚焦原理，并說(shuō)明在移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)時(shí)的性能瓶頸。答案：光場(chǎng)相機(jī)記錄空間中每條光線的方向與強(qiáng)度，形成四維光場(chǎng)L(u,v,s,t)。重聚焦通過(guò)重新投影子孔徑圖像并積分，實(shí)現(xiàn)先拍照后對(duì)焦。移動(dòng)端瓶頸：1.四維數(shù)據(jù)量大，存儲(chǔ)與帶寬受限；2.子孔徑圖像實(shí)時(shí)渲染需大量紋理采樣，GPU填充率不足；3.積分階段浮點(diǎn)運(yùn)算密集，能耗高；4.鏡頭標(biāo)定誤差導(dǎo)致重聚焦邊緣模糊，需在線校正增加延遲。37.說(shuō)明在WebRTC中實(shí)現(xiàn)端到端加密的完整流程，并指出SRTP與DTLS的作用邊界。答案：1.信令階段交換SDP，協(xié)商加密算法；2.DTLS握手在ICE連通后運(yùn)行，生成SRTP密鑰并導(dǎo)出MasterKey；3.SRTP使用MasterKey對(duì)RTP/RTCP負(fù)載加密，提供機(jī)密性與完整性；4.DTLS負(fù)責(zé)密鑰協(xié)商與證書(shū)驗(yàn)證，完成后不再參與媒體流加密；5.若啟用InsertableStreams，可在JS層二次加密，實(shí)現(xiàn)端到端超加密。SRTP作用邊界：僅保護(hù)RTP/RTCP包，不保護(hù)STUN/TURN；DTLS作用邊界：僅用于密鑰協(xié)商，不加密媒體數(shù)據(jù)本身。38.描述基于神經(jīng)輻射場(chǎng)(NeRF)的三維重建流程，并給出在瀏覽器端實(shí)時(shí)渲染的優(yōu)化策略。答案：流程：1.采集多視角圖像并估計(jì)相機(jī)位姿；2.用MLP擬合5D輻射場(chǎng)，輸入x,y,z,θ,φ輸出顏色與密度；3.體渲染積分生成像素顏色；4.損失函數(shù)為L(zhǎng)2photometricloss，優(yōu)化MLP權(quán)重。瀏覽器優(yōu)化：1.網(wǎng)絡(luò)蒸餾，將MLP壓縮為稀疏體素網(wǎng)格或八叉樹(shù)；2.使用WebGL2的3DTexture存儲(chǔ)特征，避免JS解碼；3.提前計(jì)算并緩存射線采樣點(diǎn)，減少實(shí)時(shí)積分；4.采用foveatedrendering，僅高清渲染視中心；5.利用WebWorker并行解壓與上傳紋理，降低主線程阻塞。六、計(jì)算題（共11分）39.已知某4K視頻分辨率為3840×2160，幀率60fps，色度采樣4:2:0，量化10bit，采用HEVCMain10Profile，壓縮比為150:1。(1)計(jì)算原始碼率（6分）(2)若傳輸帶寬為12Mbps，求理論最小緩沖窗口（秒），使解碼端無(wú)下溢（5分）答案：(1)原始碼率=3840×2160×1.5×10×60=7,464,960,000bit/s≈7.46Gbps(2)壓縮后碼率=7.46Gbps/150=49.7Mbps緩沖窗口=12Mbps×t≥49.7Mbps×(t1/60)解得t≥49.7/(49.712)=1.32s七、綜合設(shè)計(jì)題（共30分）40.某博物館擬開(kāi)發(fā)一款A(yù)R導(dǎo)覽系統(tǒng)，要求觀眾通過(guò)手機(jī)掃描文物即可在屏幕上呈現(xiàn)3D全息動(dòng)畫(huà)，并支持離線運(yùn)行。請(qǐng)完成：(1)給出系統(tǒng)架構(gòu)圖，標(biāo)明數(shù)據(jù)流與關(guān)鍵模塊（8分）(2)設(shè)計(jì)輕量化3D模型壓縮方案，使單文物模型<3MB且保持視覺(jué)細(xì)節(jié)（7分）(3)說(shuō)明如何在無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)6DoF跟蹤，并評(píng)估誤差（8分）(4)給出內(nèi)容版權(quán)保護(hù)機(jī)制，防止模型被逆向（7分）答案：(1)架構(gòu)：相機(jī)→CV引擎(ARKit/ARCore)→特征提取→本地識(shí)別庫(kù)→模型索引→解壓模塊→渲染引擎(Metal/Vulkan)→屏幕。數(shù)據(jù)流：離線包含.fbx.draco、.mp3、.mpd，首次掃描后緩存至沙盒；更新時(shí)通過(guò)博物館WiFi增量下載。(2)壓縮：1.幾何采用Draco量化bits=10，法線預(yù)測(cè)；2.紋理采用BasisUETC1S+Alpha，分辨率限制1024×1024；3.動(dòng)畫(huà)骨骼≤30，關(guān)鍵幀降采樣至15fps，使用線性曲線擬合；4.網(wǎng)格LOD三級(jí)，屏幕占比<10%時(shí)切換最低級(jí)；5.采用meshopt頂點(diǎn)緩存優(yōu)化，提升頂點(diǎn)吞吐30%。(3)6DoF跟蹤：離線階段用COLMAP預(yù)建稀疏點(diǎn)云，保存為ORB+128bit二進(jìn)制描述子，占用<1