多媒体技术基础第3版MPEG视像

《多媒体技术基础》第3版第10章_MPEG概要MPEG标准阐明了声音和视像的编码和解码过程,严格规定了声音和图像数据编码后组成位流的语法,提供了解码器的测试方法,但没有对所有内容都作严格规定,尤其是对压缩和解压缩的算法,这样既保证了解码器能对符合MPEG标准的声音数据和视像数据进行正确解码,又给MPEG标准的具体实现留有很大余地,这是MPEG标准与其他传统标准的重要区别。

在这个标准框架下,人人都可充分发挥自己的聪明才智,不断改进编码和解码算法。

MPEG标准阐明了声音和视像的编码和解码过程,严格规定了声音和图像数据编码后组成位流的语法,提供了解码器的测试方法,但没有对所有内容都作严格规定,尤其是对压缩和解压缩的算法,这样既保证了解码器能对符合MPEG标准的声音数据和视像数据进行正确解码,又给MPEG标准的具体实现留有很大余地,这是MPEG标准与其他传统标准的重要区别。

在这个标准框架下,人人都可充分发挥自己的聪明才智,不断改进编码和解码算法。

MPEG标准阐明了声音和视像的编码和解码过程,严格规定了声音和图像数据编码后组成位流的语法,提供了解码器的测试方法,但没有对所有内容都作严格规定,尤其是对压缩和解压缩的算法,这样既保证了解码器能对符合MPEG标准的声音数据和视像数据进行正确解码,又给MPEG标准的具体实现留有很大余地,这是MPEG标准与其他传统标准的重要区别。

在这个标准框架下,人人都可充分发挥自己的聪明才智,不断改进编码和解码算法。

MPEG标准阐明了声音和视像的编码和解码过程,严格规定了声音和图像数据编码后组成位流的语法,提供了解码器的测试方法,但没有对所有内容都作严格规定,尤其是对压缩和解压缩的算法,这样既保证了解码器能对符合MPEG标准的声音数据和视像数据进行正确解码,又给MPEG标准的具体实现留有很大余地,这是MPEG标准与其他传统标准的重要区别。

在这个标准框架下,人人都可充分发挥自己的聪明才智,不断改进编码和解码算法。

模块一多媒体技术基础主要内容：第一节媒体的概念第二节多媒体的关键技术第三节多媒体技术应用在教育中的方式第四节多媒体计算机系统第五节常用教学媒体的使用多媒体技术的迅猛发展对人类的生活产生巨大的影响。

足不出户，您就可以自由的操纵和实时观看虚拟的三维世界，在虚拟图书馆您可以畅游于知识的海洋。

尽情观赏之余，您不免要对这种神秘莫测的多媒体技术产生浓厚的兴趣。

为了满足您的需要，本章将帮您了解多媒体的基础知识。

第一节媒体的概念一、基本概念一般来说，媒体通常被认为是信息的载体。

国际电报电话咨询委员会定义了下列5种类型的媒体：1．感觉媒体能直接作用于人的感觉器官、使人产生直接感觉的媒体。

如图像、文字、动画、音乐等均属于感觉媒体。

2．显示媒体在通信中使电信号和感觉媒体之间产生转换用的媒体。

如键盘、鼠标、显示器、打印机等均属于显示的媒体。

3．表示媒体为了传送感觉媒体而研究出来的媒体。

如电报码、语言编码等均属于表示媒体。

4．存储媒体用于存储信号的媒体。

如磁盘、光盘、磁带等均属于存储媒体。

5．传输媒体用于传输信号的媒体。

如光缆电缆等均属于传输媒体。

“多媒体”译自英文的“Multimedia”，它是20世纪20年代初新出现的一个英文名词，当人们还来不及对它进行系统的分析和总结时，它已经对人类表达、获取和使用信息的方式产生巨大的影响。

由于人们所处的角度和理解上的不同，对多媒体的描述也不尽相同，常见的描述方法有如下几种：①多媒体就是能同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同的类型信息媒体的技术。

上述信息媒体包括：图像、动画、活动影像、图形、文字、声音等。

②多媒体就是把多种媒体如文字、音乐、声音、图形、图像、动画、视频等综合集成在一起，产生一种传播和表现信息的全新媒体。

③多媒体的深刻含义在于计算机控制下，信息可以综合使用文字、声音、图形、图像、动画、影视等媒体来表示。

④多媒体实际上是多种技术通过交互式表达而实现的一种组合，这些技术包括声音、图像、影像、动画、文字等。

多媒体技术基础一、单选题1.________标准是用于视频影像和高保真声音的数据压缩标准。

（答案：A）A，MPEG B，PEG C，JPEG D，JPG2._________不是计算机中的声音文件。

（答案：C）A，WAV B，MP3 C，TIF D，MID3._______是数码相机的核心，也是最关键的技术。

（答案：D）A，像素分辨率 B，图像分辨率 C，光学变焦 D，感光器4.A/D转换器的功能是将__________。

（答案：B）A，声音转换为模拟量 B，模拟量转换为数字量C，数字量转换为模拟量 D，数字量和模拟量混合处理5.D/A转换器的功能是将___________。

（答案：C）A，声音转换为模拟量 B，模拟量转换为数字量C，数字量转换为模拟量 D，数字量和模拟量混合处理6.DVD-ROM盘上的信息是_________。

（答案：B）A，可以反复读和写 B，只能读出C，可以反复写入 D，只能写入7.GIF的图像深度从1位到8位，即GIF最多支持_____种色彩的图像。

（答案：B）A，128 B，256 C，512 D，10248.JPEG格式是一种___________。

（答案：A）A，能以很高压缩比来保存图像而图像质量损失不多的有损压缩方式B，不可选择压缩比例的有损压缩方式C，有损压缩方式，因此不支持24位真彩色D，有缩放的动态图像压缩格式9.关于JPEG图像格式，以下说法中，正确的是______。

（答案：B）A，是一种无损压缩格式 B，具有不同的压缩级别C，可以存储动画 D，支持多个图层10.MP3_________。

（答案：C）A，为具有最高的压缩比的图形文件的压缩标准B，采用的是无损压缩技术C，是目前很流行的音频文件压缩格式D，为具有最高的压缩比的视频文件的压缩标准11.将电视直播的新闻、活动等通过网络服务器进行网络直播，也可以存储在网络服务器中供以后点播，为了流畅地边下载边播放需要_____的支持。

A 14.一个乐音必备的三要素是(A．音高.音色.响度)。

A 13.在计算机发展的初期，人们用来承载信息的媒体是（A．数值）A 8.MIDI消息实际上是( A．乐谱)的数字描述。

A 11.（A．音频采样）是指每隔一个时间间隔在模拟声音波形上取一个幅度值。

A 12.音频编码的目的在于( A．压缩)数据。

B 1.请根据多媒体的特性判断以下属于多媒体范畴的是( B．交互式视频游戏.有声图书)。

B 5. 存储声音信息的文件格式主要是？（B．WAV文件.VOC文件.MIDI文件.AIF文件.SNO文件.RMI文件）B 8. 从人与计算机交互的角度来看，音频信号相应的处理是（B.人与计算机通信.人-计算机-人通信.计算机与人通信）B 5.声音是机械振动在弹性介质中传播的( B．机械波)。

C 6.频域信息的冗余度体现在（C.非均匀的长时功率谱密度.语音特有的短时功率谱密度）。

C 15.音频信号的冗余度可以从（ C.人的听觉感知机理.频域信息.时域信息）几个方面来考虑。

C modore公司于1985年在世界上推出的第一个多媒体计算机系统是( C．Amiga )。

C 3.下列不属于多媒体系统核心软件的是(C．DOS )。

C 9.多媒体技术的主要特性有(C．多样性.集成性.交互性)。

C 15.在数字音频信息获取与处理过程中，下列顺序正确的是()C．采样，A/D变换，压缩，存储，解压缩，D/A变换D 4.国际标准MPEG—II采用了分层的编码体系,提供了四种技术，它们是(D.空间可扩展性;时间可扩充性;信噪比可扩充性;数据分块技术)D 6.在数字音频回放时，需要用（）还原。

D．数字到模拟的转换器(D/A转换器)D 7.音频卡的主要组成部分是(D.数字声音处理器.混合信号处理器与功率放大器.FM音乐合成器及MIDI控制器.计算机总线接口和控制器)D 16.( D．音频数字化)是把模拟音频信号转换成有限个数字表示的离散序列。

《多媒体技术基础》第3版练习与思考题参考答案林福宗清华大学计算机科学与技术系2008-2-15linfz@第1章多媒体技术概要1.4 无损压缩是什么？无损压缩是用压缩后的数据进行重构(也称还原或解压缩)，重构后的数据与原来的数据完全相同的数据压缩技术。

无损压缩用于要求重构的数据与原始数据完全一致的应用，如磁盘文件压缩就是一个应用实例。

根据当前的技术水平，无损压缩算法可把普通文件的数据压缩到原来的1/2～1/4。

常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW等算法。

1.5 有损压缩是什么？有损压缩是用压缩后的数据进行重构，重构后的数据与原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。

有损压缩适用于重构数据不一定非要和原始数据完全相同的应用。

例如，图像、视像和声音数据就可采用有损压缩，因为它们包含的数据往往多于我们的视觉系统和听觉系统所能感受的信息，丢掉一些数据而不至于对图像、视像或声音所表达的意思产生误解。

第2章无损数据压缩2.4 现有5个待编码的符号，它们的概率见练习表2-2。

计算该符号集的：(1) 熵；(2)霍夫曼码；(3) 平均码长。

(1) 熵21()()log()niiiHapapa==−Σ =-0.4×(0.4)-2×0.2*(0.2)-2×0.1(0.1) 2log2log2log =0.4×1.3219+0.4×2.3219+0.2×3.3219=0.5288+-0.9288+0.6644=2.1220 (位) (2) 编码树和霍夫曼码练习图2-1 编码树代码分配不唯一 (3) 平均码长L=0.4+0.4+0.6+0.4+.04=2.2(位/符号)第3章数字声音编码3.1 音频信号的频率范围大约多少？话音信号频率范围大约多少？(1) Audio: 20~20000 Hz(2) Speech: 300~3400 Hz3.4 采样频率根据什么原则来确定？奈奎斯特理论和声音信号本身的最高频率。

1《多媒体技术基础》第3版练习与思考题参考答案林福宗清华大学计算机科学与技术系2008-2-15linfz@第1章多媒体技术概要1.4 无损压缩是什么？无损压缩是用压缩后的数据进行重构(也称还原或解压缩)，重构后的数据与原来的数据完全相同的数据压缩技术。

无损压缩用于要求重构的数据与原始数据完全一致的应用，如磁盘文件压缩就是一个应用实例。

根据当前的技术水平，无损压缩算法可把普通文件的数据压缩到原来的1/2～1/4。

常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW等算法。

1.5 有损压缩是什么？有损压缩是用压缩后的数据进行重构，重构后的数据与原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。

有损压缩适用于重构数据不一定非要和原始数据完全相同的应用。

例如，图像、视像和声音数据就可采用有损压缩，因为它们包含的数据往往多于我们的视觉系统和听觉系统所能感受的信息，丢掉一些数据而不至于对图像、视像或声音所表达的意思产生误解。

第2章无损数据压缩2.4 现有5个待编码的符号，它们的概率见练习表2-2。

计算该符号集的：(1) 熵；(2)霍夫曼码；(3) 平均码长。

(1) 熵Σ =-0.4×(0.4)-2×0.2*(0.2)-2×0.1(0.1) 2log2log2log 21()()log()niii Hapapa==−=0.4×1.3219+0.4×2.3219+0.2×3.3219=0.5288+-0.9288+0.6644=2.1220 (位) (2) 编码树和霍夫曼码练习图2-1 编码树代码分配不唯一(3) 平均码长L=0.4+0.4+0.6+0.4+.04=2.2(位/符号)第3章数字声音编码3.1 音频信号的频率范围大约多少？话音信号频率范围大约多少？(1) Audio: 20~20000 Hz(2) Speech: 300~3400 Hz3.4 采样频率根据什么原则来确定？奈奎斯特理论和声音信号本身的最高频率。