[真题] 多媒体应用设计师下午2012上半年
填空题
试题一
阅读下列说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。
[说明]
计算机能够采集、加工处理、存储和传输声音媒体，并能佼之与其他媒体信息之间建立有机的逻辑关系。公交车上使用单片机系统构成自动语音报站器，系统所需的语音信号按照词组、句子的结构设计由播音员朗读，通过计算机录制成音频数据文件，经适当处理后的音频数据按照索引结构存储到报站器的F1ash芯片中供单片机调用。报站器可以在传感器信号和驾驶员的操控下完成自动或手动报站、安全提示、广告播送等功能。
第1题：
[问题1]
把麦克风输出的电信号转换成音频数据文件的过程主要包括哪三个基本步骤?_____
参考答案：
音频信号数字化的基本步骤包括采样、量化和编码三个基本步骤。
麦克风输出的电信号是一种模拟信号，计算机要对它进行处理，必须将它转换成为数字信号，即用二进制数字的编码形式来表示声音。最基本的声音信号数字化方法是取样—量化法，它分成采样、量化和编码三个步骤。采样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的信号。在某些特定的时刻获取声音信号幅值叫做采样，由这些特定时到采样得到的信号称为离散时间信号。一般都是每隔相等的一小段时间采样一次，其时间间隔称为取样周期，它的倒数称为采样频率。采样频率越高，可恢复的声音信号分量越丰富，其声音的保真度越好。量化处理是把在幅度上连续取值(模拟量)的每一个样本转换为离散值(数字量)表示，因此量化过程有时也称为A仍转换(模／数转换)。量化后的样本是用若干位二进制数(bit)来表示的，位数的多少反映了度量声音波形幅度的精度，称为量化精度，也被称为量化分辨率。例如，每个声音样本若用8位(1字节)表示，则样本的取值范围是0～255，精度是1／256。量化精度越高，声音的质量越好，需要的存储空间也越多；量化精度越低，声音的质量越差，而需要的存储空间越少。经过来样和量化处理后的声音信号已经是数字形式了，但为了便于计算机的存储、处理和传输，还必须按照一定的要求进行数据压缩和编码，即选择某一种或者几种方法对它进行数据压缩，以减少数据量，再按照某种规定的格式将数据组织成为文件。
第2题：
[问题2]
分段录制好的音频数据需要整体进行规格化(Normalize)处理，然后按照设计规则进行词组和短句的分割，播放时按照文字顺序重新组合输出。音频数据规格化处理的目的是什么?_____
参考答案：
规格化的目的是使不同时间分别录制的音频数据动态范围调整到趋于一致，
音量尽量统一，这样做重组播放时声音听感连接比较自然。
自动语音报站系统所需的语音信号是由人朗读，通过计算机录制成音频数据文件，再由自动语音报站系统调用、播送。音频数据包括报站、安全提示和广告等，通常是不同时间分别录制的，其动态范围不一致，或者说音量不一致。这样，当重组播放时声音听感不够自然。对于整体音量偏小，或者多个音频数据文件音量不一致的情况，规格化是一种有效的处理方法。通过规格化处理后，音频数据动态范围可调整到趋于一致，音量趋于统一，这样重组播放时声音听感连接比较自然。
第3题：
[问题3]
为了在有限的存储空间中存放更多信息，对音频数据进行ADPCM压缩编码，ADPCM编码属于哪一类编码技术?请解释这种编码技术的基本原理。_____ 参考答案：
ADPCM编码属于预测编码技术。预测编码是根据离散信号相邻数据之间具有强相关性的特点，利用前面的一个或多个已经出现的信号对下一个信号进行预测(估计)，得到一个预测值，然后对实际值和预测值求差，对这个差值信号(预测误差)进行编码、传送。
数字波形声音数据量非常大，因此在编码的时候常常要采用压缩的方式来压缩数字数据以减少存储空间和提高传输效率(降低传输带宽)。音频数据的数据压缩方法很多，从原理上可分为波形编码、参数编码(也称为模型编码)和混合编码三类。波形编码是一种直接对取样、量化后的波形进行压缩处理的方法。参数编码是一种基于声音生成模型的压缩方法，从语音波形信号中提取生成的话音参数，使用这些参数通过话音生成模型重构出话音。混合编码是波形编码和参数编码两种方法的结合，它既能达到高的压缩比，又能保证一定的质量，但算法相对复杂一些。ADPCM(自适应差分脏冲编码)是一种波形编码，采用预测编码技术。预测编码根据离散信号之间存在一定关联性的特点，利用前面的一个或多个已经出现的信号对下一个信号进行预测(估计)，然后对实际值和预测值的差(预测误差)进行编码。预测可以是线性预测或非线性预测，但大多数使用的是线性预测。为了改善量化性能或压缩数据率的方法是采用自适应量化或自适应预测，任一种采用自适应的方法都可称为自适应的差分脏冲编码(ADPCM)。ADPCM包括自适应量化(量化器参数的自适应调整)和自适应预测(预测系数的自适应调整)。·自适应量化：根据信号分布不均匀的特点，希望系统具有随输入信号的变化而改变量化区间大小，以保持输入量化器的信号基本均匀的能力。·自适应预测：预测参数的最佳化依赖于信源的统计特性，为了减小计算工作量，预测参数仍采用固定的值，预测参数根据常见的信源特征求得。为了自适应地选择最佳参数，通常将信源数据分区间编码，编码时自动地选择一组预测参数，使该区间实际值与预测值的均方误差最小。随着编码区间的不同，预测参数自适应地变化，以达到最佳预测。
试题二
阅读下列说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。
[说明]
某开发区利用多媒体技术进行数字化宣传，内容通过光盘介质和网站发布。进行系统设计时，考虑同一套软件适用于两种不同的传播媒体，因此选用静态网站结构和相关技术实现。由于展示的内容包括各种文字、图像、声音以及
视频资料，现需要将大量已有的文字和图片资料数字化，同时补充拍摄部分现场照片和视频资料。
第4题：
[问题1]
列出至少两种可将现有的印刷图片资料录入计算机的数字化手段。_____ 参考答案：
可以使用扫描仪扫描录入，可以使用数码相机拍摄录入，可以使用摄像头等摄像设备拍摄采集录入等。
第5题：
[问题2]
列出至少两种可将现有的印刷文字材料录入计算机的数字化手段。_____
参考答案：
可以使用录入员人工键盘录入；可以使用语音识别软件识别录入；可以使用扫描仪扫描后利用OCR(光学字符识别)软件录入等。
[问题1、2] 问题1、问题2主要涉及多媒体信息采集与转换设备。数字转换设备可以把从现实世界中采集到的文本、图形、图像、声音、动画和视频等多媒体信息转换成计算机能够记录和处理的数据。例如，使用扫描仪对印刷品、图片、照片或照相底片等进行扫描，使用数字相机或数字摄像机对选定的景物进行拍摄等均可获得数字图像数据、数字视频数据等。又如，使用计算机键盘选择任意输入法软件人工录入文字资料，使用语音识别软件以朗读方式录入文字资料，使用扫描仪扫描文字资料后利用光学字符识别(OCR)软件录入文字资料等。第6题：
[问题3]
对开发区的展示可以选择拍摄视频或者制作三维动画的方式来实现，请
简述这两种展示方式的优缺点。_____
参考答案：
拍摄视频的优点：实现(制作)简单，真实感强(拍摄的是实景)：缺点：交互能力差，只能展示时间拍摄的内容、角度及播放路径。三维动画的优点：可以通过软件支持实现很好的用户交互功能，可以由用户选择以任意角度，不同尺寸以及不同的播放路径等观察被展示的对象；缺点：制作复杂(工作量大)，真实感比视频差，如果实时渲染对计算机显示性能要求较高。
视频以其直观和生动等特点得到广泛的应用。视频包括模拟视频和数字视频，模拟视频通常是指连续的图像或视像以及伴音(声音)信号(如电视视频)，数字视频通常是基于数字技术的图像显示标准将模拟视频信号输入到计算机进行数字化后的视频。电视机、摄像机等都可提供丰富多彩的模拟视频信号，常常需要把这些信号与计算机图形图像结合在一个共同的空间，通过处理达到最佳的效果，然后输出到计算机的显示器或其他电视设备上。很多电视机(机顶盒)、数字摄像机等都能提供数字视频信号，这种情况下不需进行处理就能在计算机上播放或处理。动画是将静态的图像、图形及图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面，根据视觉空间的不同，计算机动画可以分为二维动画和三维动画。三维动画可以发挥计算机所特有的功能，如生成的三维画面可以复制、翻转、放大缩小、任意移位、旋转、扭曲以及自动计算等。三维画面中的景物有正面，也有侧面和反面，调整三维空间的视点能看到不同的内容。三维动画的制作过程通常是根据展示开发区的要求，首先要建立角色、实物和景物的三维数据模型，再
