35、简叙多媒体软件脚本的形式?
答:多媒体软件的脚本形式就象电影剧本的形式一样,有两类,其一是,多媒体软件的具体内容已经有了现成的
以其它形式出现的脚本,这样,有关这个多媒体软件项目脚本的处理工作,就像电影剧本中的名著或小说改编一样,只要对已有的书籍或录像带等内容的表现形式作一下改编和补充就可以了。工作的重点是内容形式的改编。另一类则是根据软件项目的主题,进行脚本内容结构的规划、脚本内容的编写以及脚本内容的改编。 36. 要把一台普通的计算机变成多媒体计算机需要解决哪些关键技术? 答:①视频音频信号的获取技术;
②多媒体数据压缩编码和解码技术; ③视频音频数据的实时处理和特技; ④视频音频数据的输出技术。
37、什么是信息“熵”和熵码?
答:信息“熵”是信源随机变量的平均信息量;熵编码是无失真数据压缩编码,在编码过程中不丢失信息量,熵编码是建立在随机过程的统计特性基础上的。
38. 多媒体计算机获取常用的图形、静态图像和动态图像(视频)有哪些方法? 答:①计算机产生彩色图形,静态图像和动态图像; ②用彩色扫描仪,扫描输入彩色图形和静态图像;
③用视频信号数字化仪,将彩色全电视信号数字化后,输入到多媒体计算机中。
39. 超文本和超媒体具有哪些特点?
答:①多种媒体信息;②网络结构形式;③交互特性。
40、 预测编码的基本思想是什么?
答:①首先建立数学模型,利用以往的样本值对新的样本值进行预测;
②将样本的实际值与其预测值相减得到一个误差值; ③对误差值进行编码。 41、 什么是多媒体技术?
答:多媒体计算机技术,就是指运用计算机综合处理多媒体信息(文本、声音、图形、图像等)的技术,包括将多种信息建立逻辑连接,进而集成一个具有交互性的系统等等。
42、 促进多媒体技术发展的关键技术有哪些?
答:促进多媒体技术发展的关键技术是(1)CD-ROM解决了多媒体信息的存储问题;(2)高速计算机网络可以
传送多媒体信息;(3)高速位处理技术、专用集成电路技术和亚微米集成电路技术的发展,为多媒体技术提供了高速处理的硬件环境;(4)多媒体压缩技术、人机交互技术和分布式处理技术的出现促进了多媒体系统的产生与发展。
43、 多媒体系统有哪几部分组成
答:多媒体系统的主要部分有:计算机硬件、多媒体计算机所配置的硬件、多媒体I/O控制及接口、多媒体的核
心系统、创作系统、应用系统
五、计算题和综合论述题(每题10分)
1、 已知信源符号及其概率如下,试求其Huffman编码及平均码长。
信源符号a a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 概率p(a) 0.40 0.18 0.10 0.10 0.07 0.06 0.05 0.04
2、音频卡原理框图如下图所示,试论述各主要组成部分及其功能。
游戏接口 MIDI接口 数据总线 驱动器 总线 接口 和 PC总线 地址总线 控制总线 控制器 数字声音 处理器 MIC 混合 信号 处理器 功率 放大器 音乐 合成器 放大器 麦克风输入
Line 输入
CD输入 扬声器
音乐 合成器 音频卡原理框图
解:Huffman编码
信源符号 a1 a2 a3 概率 0.40 0.18 0.10 Huffman编码 1 001 011 码字长度 1 3 3 a4 a5 a6 a7 a8 (2)平均码长
n0.10 0.07 0.06 0.05 0.04 0000 0100 0101 00010 00011 4 4 4 5 5 N??(PjLj)j?16??(PjLj)j?1
?0.4?1?(0.18?0.10)?3?(0.10?0.07?0.06)?4?(0.05?0.04)?5?2.61答:音频卡的主要组成部分及其功能如下:
(1)声音的合成与处理
这部分是音频卡的核心,它一般由数字声音处理器(digital sound processor)、FM音乐合成器及MIDI控制器组成。它的主要任务示完成声波信号的模/数、数/模转换,利用调频技术控制声音的音调、音色和幅度。FM音乐合成器具有11个复音4操作或20复音2操作器的功能。
(2)混合信号处理器及功率放大器
内置数字/模拟混音器,混音器的声源可以是MIDI信号、CD音频、线性输入、话筒和PC的扬声器等,可以选择输入一个声源或将几个不同声源进行混合录音。立体声数字化声道,可编程设定16位或8位数字化立体声或单声道模式,可编程设定采样频率,其范围从5kHz到44.1kHz之间线性分布;使用高、低DMA通道进行录音和放音;可选用动态滤波器进行数字化音频录音和回放。麦克风输入和扬声器输出都有功率放大器,输出每一声道具有4欧姆,4瓦的输出功率,也可外接音频放大器。对于主音量,MIDI设备的数字化音频、CD音频、线路输入,话筒和计算机的扬声器等,可以通过软件控制其音量,对于所有音源可分为32级音量控制,每级相差1.5分贝(dB)。
(3)计算机总线接口和控制器:
早期的音频卡是ISA总线接口,近期音频卡是PCI总线接口。总线接口和控制器是由数据总线双向驱动器、总线接口控制逻辑、总线中断逻辑及DMA控制逻辑组成。总线接口控制逻辑包括:地址比较选中、地址选通、数据选通、读/写信号、地址锁存、总线使能以及总线错误等信号。音频卡可以跨接线设定基本I/O地址、中断向量(IRQ)、直接存储器存取(DMA)通过三个参数,避免与主机其他板卡冲突。
3.已知信源符号及其概率如下,试求其Huffman编码及平均码长。
信源符号a a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 概率P(a) 0.25 0.20 0.20 0.15 0.10 0.05 0.05
解:(1)Huffman编码
0
0 编码 码字长度 信源符号 概率 Huffmana1 0.25 a2 0.20 a3 0.20 a4 0.15 a5 0.10 a6 0.05 a7 0.05 1 0 1 0.40 0 0 1 1 0.10 0.20 0 1 0.35 0.60 1 1 a1 a2 a3 0.25 0.20 0.20 01 10 11 2 2 2 a4 a5 a6 a7 (2)平均码长
0.15 0.10 0.05 0.05 001 0000 00010 00011 3 4 5 5 N??(PjLj)j?17n??(PjLj)j?1
?(0.25?0.20?0.20)?2?0.15?3?0.10?4?(0.05?0.05)?5?2.654.论述多媒体计算机的关键技术及其主要应用领域。
.答:多媒体计算机的关键技术是:
① 视频音频信号获取技术;
② 多媒体数据压缩编码和解码技术; ③ 视频音频数据的实时处理和特技; ④ 视频音频数据的输出技术。
多媒体计算机的主要应用领域有三个方面:
① 多媒体技术是解决常规电视数字化及高清晰度电视(HDTV)切实可行的方案。 ② 用多媒体技术制作V-CD及影视音响卡拉OK机。 ③ 采用多媒体技术创造PIC(个人信息通信中心),即采用多媒体技术使一台个人计算机具有录音电话机、可视电话机、图文传真机、立体声音向设备、电视机和录像机等多种功能 ,即完成通信、娱乐和计算机的功能。 5.信源符号的概率如下,画出其Huffman编码的编码树并给出各符号的码长。 X P(X)
解:(共11分) 编码树如下
符号 概率 编码过程 X1 01 0.25 01 0.25 00 0.30 1 0.45 0 0.55 1.00 X2 10 0.25 10 0.25 01 0.25 00 0.30 1 0.45 X3 11 0.20 11 0.20 10 0.25 01 0.25 X4 000 0.15 000 0.15 11 0.20 X5 0010 0.10 001 0.15 X6 0011 0.05 (5分)
注:加框的数字是前一步两个加灰数字的和,各概率前的0和1数字表示其编码。解答时可以有箭头标明。 从编码树可知,X1、X2、X3的码长均为2;X4的码长为3;X5、X6的码长均为4。(6分)
6.多媒体技术的关键在于解决动态图像和声音的存储和传输问题。
(1)若不经过压缩,以VGA640×480点阵存储一幅256色的彩色图像大约需要多少MB存储空间? (2)请计算1分钟双声道、16位采样位数、44.1kHz采样频率声音的不压缩的数据量是多少?
8
解:(1)640×480点阵存储一幅256色的彩色图象所需的存储空间;256=2,存储256色的一个点的信息需要1个字节(Byte)的存储空间,于是一幅图象的存储量为: 640×480×1Byte=307200Byte,约为0.29MB。(3分) (2)根据公式:
数据量=采样频率×(采样位数/8)×声道数时间 代入相应的数据,得:
数据量=44.1×1000×(16/8)×2×(1×60)/(1024×1024)=10.09MB(6分) 注意几个单位的换算细节: 时间单位换算:1分=60秒
采样频率单位换算:1KHz=1000Hz
X1 0.25 X2 0.25 X3 0.20 X4 0.15 X5 0.10 X6 0.05 数据量单位换算:1MB=1024×1024=1048576B
7.如果采样频率为44.1kHz,分辩率为16位,立体声,上述条件符合CD质量的红皮书音频标准,录音的时间长度为
20秒的情况下,文件的大小为多少? 解:根据公式
文件大小S=R×D×(r/8)×2 (5分)
其中R表示采样频率,D表示录音时间,r表示分辨率
8.画出信源
X1 0.25
X2 0.25 X3 0.20 X4 0.10 X5 0.05
的Huffman编码码树并给出各符号的码长。
2.解:X1 0.25 0.5
X2 0.25 0.85 X3 0.20 0.35 X4 0.10 0.15 X5 0.05
略去 (5分)
9.多媒体技术的关键在于解决动态图像和声音的存储和传输问题。
(1)若不经过压缩,以VGA640×480点阵存储一幅256色的彩色图像大约需要多少MB存储空间? (2)请计算1分钟双声道、16位采样位数、44.1kHz采样频率声音的不压缩的数据量是多少? 解:(1)640×480点阵存储一幅256色的彩色图象所需的存储空间;256=28,存储256色的一个点的信息需要1
个字节(Byte)的存储空间,于是一幅图象的存储量为: 640×480×1Byte=307200Byte,约为0.29MB。(3分) (2)根据公式:
数据量=采样频率×(采样位数/8)×声道数时间 代入相应的数据,得:
数据量=44.1×1000×(16/8)×2×(1×60)/(1024×1024)=10.09MB(6分) 注意几个单位的换算细节: 时间单位换算:1分=60秒
采样频率单位换算:1KHz=1000Hz
数据量单位换算:1MB=1024×1024=1048576B
10、多媒体软件中,声音的媒体的形式有哪些,作用是什么?
答:在多媒体软件中,声音媒体一般有三种表达形式:背景音乐、讲解语音和效果音。
声音媒体的作用是作为视觉媒体信息的补充,它的主要目的是吸引和保持用户的注意力,使用户的注意力更加集中于屏幕版面上最重要的部分。
11、程序设计语言与多媒体著作系统在多媒体集成时各有哪些优缺点?
答:采用程序设计语言的开发方法,通常使用的程序语言有C、C++或PASCAL等,这些编程语言控制灵活,功能强大,能够适应开发范围广大、控制功能复杂的各种类型的多媒体应用软件。可以编写出许多独有的多媒体用户界面和多媒体控制功能,并且可以尽可能少地占有计算机本身的资源(这一点对多媒体软件开发有着很重要的意义,多媒体软件往往对计算机配置要求很高,利用程序设计语言可以弥补)。
用程序设计语言来开发多媒体软件的最大优点是让多媒体软件执行的速度尽可能地快,由于多媒体软件要处理大量多媒体数据,更受CD-ROM驱动器的数据传送率的限制,所以,软件的运行往往较慢,用这种方法来开发多媒体软件,经过优化、编译和连接后,软件的运行速度往往比用解释性的多媒体著作系统开发出来的软件运行要快的多。
当然,用程序设计语言来进行多媒体软件的开发也有许多劣势,主要表现在对开发人员本身的计算机技术
水平要求比较高,除了要求熟悉开发所用的语言外,还需要了解其它多媒体方面的计算机知识。同时,因为能用这种方法进行开发的人员较少,所以开发的成本相应的较高。最主要的是用程序设计语言来开发多媒体应用软件,所需要的时间远远比用著作系统来开发软件需要的时间长。另外,在软件的修改和维护方面,用这种方法也比用著作系统要困难一些。
多媒体著作系统是一类特殊的集成软件开发环境,它的目标是提供一种简单易用的开发环境,在这种环境下,不