多媒体 答案

一、简述媒体的定义、多媒体技术的概念及特点。（10分）

媒体：信息表示和传输的载体， 分为五类：感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体、传输

媒体；；

多媒体技术就是计算机交互式综合处理多种媒体信息---文本、图形、图像、和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是计算机综合处理声、文、图信息的技术，具有集成性、实时性、和交互性。；；

特点：集成性、实时性、交互性。

二、简述模拟信号数字化的基本步骤及每一步骤需要注意的问题。（10分） 采样：遵从采样定理，即采样频率要大于二倍的信号频率最大值。

量化：将抽样信号数字化，要注意量化精度及量化方式。

编码：把经过量化的信号转换成数字编码，常采用PCM脉冲编码调制或DPCM差分脉冲编码调制。 数据压缩：关键是去掉信号数据的冗余性。

三、简述预测编码的基本原理并分析其误差产生的原因。（10分）

它利用空间中相邻数据的相关性，利用过去和现在出现过的点的数据情况来预测未来点的数据。

通常用的方法是差分脉冲编码调制（DPCM）和自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）。预测编码有线性预测和非线性预测。 线性预测的基本原理是基于图像中相邻像素之间具有较强的相关性。每个像素可通过以前已知的几个像素来做预测。因此在预测编码中，编码和传输并不是像素采样值本身，而是这个采样值的预测值与其实际值之间的差值。（少原理图）：

线性编码系统中的误差来源是发送端的量化器，而与接收端无关。事实上，这种量化误差是不

可避免的。

四、简述变换编码的基本过程并分析其原理（10分）

变换编码利用频域中能量较集中的特点，在频域上进行。（少原理图）。将图像时域信号（光 强矩阵）变换到频域空间上处理。时域空间有强相关的信号， 反映在频域上是某些特定的区域内能 量常被集中在一起， 从而实现压缩. 变换编码是将原始数据“变换”到另一个更为紧凑的表示空间， 去除图像的空间冗余度，可得到比预测编码更高的数据压缩。

五、简述JPEG进行图像压缩的基本过程。（10分） 1.基于DPCM的无失真编码（少原理图）

2.基于DCT的有失真压缩编码：

1.离散余弦变换 2.量化处理：关键是找最小量化失真的量化器。量化的作用是在一定主观保真度图像质量的前提下，丢掉那些对视觉影响不大的信息，通过量化可调节数据压缩比。 3.DC系数的编码和AC系数的行程编码： 4.熵编码：为了进一步压缩数据，需对DC码和AC行程编码的马子再做基于统计特性的熵编码。熵编码分为两步：先把DC码和行程码转换为中间符号序列，然后给这些符号赋予变长码字。

六、简述波形音频和MIDI音频的主要区别，并分析决定波形音频质量的主要因素及其原因。（10分）

1.波形音频：以数字方式来表示音波。它是用音响卡来录制与执行播出声音的。

声音由震动的声波组成，其中包含振幅、周期、频率。计算机对声音的表示主要是通过规则的时间间隔测出音波震动的振幅从而产生一系列声音数据。这种测出数据的方法称为采样，一秒内采样的次数称为采样率。采样的离散音频数据要转换成计算机能够表示的数据范围，这个过程称为量化。量化的位数越高，音频效果俞佳。 2.MIDI音频：MIDI是一项工业产品的标准，目的是让音乐及合成音可以经由一串消息在不同的设备上交流传输。MIDI音频文件是一串的时序命令，它记录下音乐的行为。命令消息分为频道消息和系统消息。它以某一种乐器的发生为其数据记录的基础，故在播出时也要有相同乐器与之相对应，否则声音效果会大打折扣。它的文件占用很少的存储器空间，且可以做细致的修改。其声音效果不会因改变节拍而变调。但是MIDI有一个缺点，那就是它不适合编制口语旁白的音频。

七、光盘驱动有几种伺服方式？并分析它们的优缺点。（10分）

1）聚焦伺服系统，使激光束的焦点落在光盘的信息面上。

2）径向道跟踪伺服系统，使聚焦光束能落在CD的光道上。

3）光盘转速控制系统，控制驱动器主轴的转速，使光盘的径向线速 度恒定。

八、简述基于内容的图像检索的基本过程以及MPEG-7的主要功能和它对多媒体信息的描述方法（10分） 基于内容的检索过程是一个逐步求精的过程，一般分为下面几步：初始检索说明、相似性匹配、

特征调整、重新检索。该过程直到用户放弃检索或者得到满意结果为止。； 制定MPEG-7 标准的目标就是产生一种描述多媒体信息的标准，并将该描述与所描述的内容相联系，以实现快速有效的检索。只有首先解决了多媒体信息的规范化描述后，才能更好地实现信息定位。该标准不包括对描述特征的自动提取。 MPEG-7：

九、比较TCP和UDP传输协议在信息传输时的差别，并简单分析IP网络的QoS保障机制。（10分） 1. TCP 称为传输控制协议。 其作用是保证命令或数据能正确无误地到达目的地。TCP是可靠的。

2. UDP 称为用户数据报协议。它和TCP一样都是传输层协议。与TCP不同，它是不可靠的，不对发出的报文进行跟踪，也就不能保证每个UDP报文达到目的地址。但由于它减少了网络开销，因此效率很高。

QoS保障机制：1. QoS路由选择：对于多媒体业务，要求网络能够提供保证服务质量的传输，这就要求选择一条符合QoS需求的路由，即QoS路由选择，这实际上是一种基于约束的路由选择问题。多媒体业务主要关心的QoS参数包括：带宽、实验、错误率、缓冲空间、费用等。

2.QoS资源预留协议：为多媒体应用预留网络资源(主要指网络带宽)，其核心是一个

资源预留协议RSVP，它定义在IETF RFC2205中。 3.区分服务：由于RSVP实现起来比较复杂，IETF建议另一种QoS的保障机制即区分服务(DS)。DS通过IP数据报中的服务类型域来区别服务类型，在IPv4中，位于报头中该域可由用户设定。 DS中服务类型域称为DS域，根据DS域的不同类型，将数据报以不同的方式传递，这便是区分服务概念的由来，其实际上是一种相对优先级的服务。 4.多协议标识交换(MPLS)：它是在标签交换技术上发展的一种包传递机制。MPLS通过 一个协议来建立标识交换路径(LSP)。一个LSP是一个从发送者到接收者的单向逻辑通道，具有相同服务等级的多个数据流可以会聚一起使用一个LSP。LSP的建立可以是控制驱动的，例如由寻径更新信号所激发，也可以是数据驱动的，例如由要传输某个数据流的请求所激发。当建立LSP的过程激发起来之后，支持MPLS的标识交换路由器(LSR)之间利用协议对每个标识的语义进行进行协商，即协商对带有某种标识的包的处理方法，LSR中就形成了一张以标识为索引的传送表说明每种包的处理方法。

十、简述触摸屏的基本工作原理。（10分） 1. 红外线触摸屏：在屏幕四边放置红外发射管和红外接收管，微处理器控制驱动电路一次接通红外

发射管并检查相应的红外接收管，形成横竖交叉的红外线阵列。用户在触摸屏幕时，用手指挡住经过一点的横竖两条红外线，处理器立刻检测到这个点的位置，并发给计算机相应的坐标。

2.电阻式触摸屏：电阻式触摸屏感应器是一块覆盖电阻性栅格的玻璃，再在上面蒙上一层涂有导电涂

层并有特殊模压凸缘的聚脂薄膜。凸缘避免其表面的涂层与玻璃的涂层接触。控制器向玻璃4角加有稳定的5伏电压，并读取导电层的电压值。当屏幕被触摸时，压力使聚脂薄膜凹陷而碰到玻璃，导电层接触。控制器向玻璃的两个邻角加电压，并把对面两个角接地，于是电阻栅格使玻璃片上形成从矩形的一边到另一边线性变化的电压阶梯，控制器从两个方向测出触摸点的电压值，从而计算出触摸的精确位置。

3.电容式触摸屏：由模拟感应器和智能双向控制器组成。感应器是块透明的玻璃，表面有导电涂层，

其上覆盖一层保护性玻璃外层。它工作时在感应器边缘的电极产生分布的电压场，用手指或其他导电体触摸导电涂层时，电容改变，电压场变化，控制器检测这些变化，从而确定触摸的位置。控制器把数字化的位置数据传到主机，以实现人机的交互。

4.表面声波触摸屏 ：SAW触摸屏在一片玻璃的每个角上装有两个发射器和两个接收器，一系列的声波反射器被嵌进玻璃中，沿着两面从顶至底穿过玻璃。发射器朝一个方向发射5MHz的短脉冲。当脉冲离开一角后，就会不断地被每个反射器反射回来一部分声波。当触摸玻璃的某点就阻碍了脉冲能量通过那点反射到达接收机，于是从接收的脉冲信号中就见到一段缺口。脉冲起点至下跌点间的时间长度就确定了触摸点的坐标。控制器通过互换两对发射器和接收器，就可测出触摸在X及Y方向的坐标。

5.矢量压力测力触摸屏：这种触摸屏的原理是在CRT外面盖上一块四角装有应力计的平板玻璃。

当玻璃受到压力时，应力计就会出现电压或电阻等电气特性的变化。压力越重，变化值就越大。每个角记录这些变化。控制器读取每个角的记录值，并计算触压位置。这种触摸屏分辨率较低 。