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多媒体技术基础及应用期末复习指导本科多媒体技术基础及应用是中央电大计算机科学与技术专业的限定性选修课程4学分,开设一学期该课程使用的教材为《多媒体技术基础及应用》和《多媒体技术基础及应用一一辅导与实验》，钟玉琢、冼伟铿、沈洪编著，清华大学出版社出版本课程综合讲述了多媒体计算机的基本原理、关键技术及其开发和应用规定学生掌握的重要内容有:多媒体计算机的定义及其关键技术；视频音频信息的获取与解决;多媒体数据压缩编码技术；多媒体计算机硬件及软件系统结构、超文本和超媒体、多媒体计算机的应用技术通过学习这些内容，为此后开展多媒体领域的研究和开发工作打下良好的基础为了电大的同学更好地复习和掌握这门课程的知识，下面按照教学大纲规定，对各章的复习要点进行归纳总结，并给出相应的练习题及解答，供大家复习时参考
一、复习的重要内容第一章多媒体计算机概述
1.多媒体计算机的定义和分类多媒体计算机的定义是:计算机综合解决多媒体信息文本、图形、图像、音频和视频使多种信息建立逻辑连接、集成为一个系统并具有交互性的技术简朴地说计算机综合解决声、文、图信息;具有集成性和交互性多媒体计算机的分类，从开发和生产厂商以及应用的角度出发可以分为两大类一类是家电制造厂商研制的电视计算机Telep uter，是把CPU放到家电中通过编程控制管理电视机、音响有人称它为“机灵”电视-Smart TV;另一类是计算机制造厂商研制的计算机电视C ompuvi sion,采用微解决器80X86,68XXX作为CPU,其它设备尚有VGA卡,CD-ROM,音响设备以及扩展的多媒体家电系统，有人说它的发展方向是TV-Ki1lero
2.多媒体计算机要解决的关键技术⑴视频音频信息的获取技术;H X在信息论中称为信源X的“熠”Entro py，它的含义是信源X发出任意一个随机变量的平均信息量例如:信源X中有16个随机事件，即n=l6每一个随机事件的概率都相等，即PX]=PX2=P1-X3=…=PX8=77,计算信源X的焙161611那么,X的蜡为:X=-£—log9—=Abits j=i16-
166.理解哈夫曼编码方法哈夫曼编码方法的环节是
①概率记录如对一幅图像，或m幅同种类型图像作灰度信号记录，得到n个不同概率的信息符号
②将n个信源信息符号的n个概率，按概率大小排序
③将n个概率中,最后两个小概率相加，这时概率个数减为n-l个
④将n-l个概率，按大小重新排序
⑤反复
③，将新排序后的最后两个小概率再相加，相加和与其余概率再排序
⑥如此反复反复n-2次，得到只剩两个概率序列
⑦以二进制码元
0.1赋值，构成霍夫曼码字编码结束在理解上述环节的基础上，学会给已知的信源编码第五章多媒体计算机硬件及软件系统结构
1.多媒体个人计算机MPC的技术标准MPC联盟规定多媒体计算机涉及五个部件:个人计算机PC、只读光盘驱动器CD—ROM、声卡、Windows操作系统和一组音箱或耳机等组成并对CPU、存储器容量和屏幕显示功能等给出了最低规定的功能标准目前已有三个MPC标准，MPC
1、MPC
2、MPC3,有关具体的标准配置参考书上的内容
2.MPC的升级方法和原则获得MPC的途径有两种一种是直接购买MPC机，另一种是购买多媒体升级套件，使原有的普通PC机升级为MPC
3.数字视频交互式多媒体计算机系统DV I,Di gi ta1Vi de oI nt eract ive,数字视频交互式多媒体计算机系统DVIDigital VideoInte ract iv e,是I nt e1公司推出的支持对多媒体信息进行解决及表现的一个集成环境该产品采用了PL VProduct Le v el Video视频压缩编码算法；设计了两个专用芯片82750PB像素解决器及82750DB显示解决器；设计制造了三块门阵电路82750LH主机接口门阵、82750LV VRAM/S CSI/c aptu re接口门阵、82750LA音频子系统接口门阵;初次设计了视频音频引擎AVE-Aud io VideoEn gine;开发了多媒体计算机软件系统AVSSAud io Vi deo Sub-S ys t em和AVKA u dio Video KerneloDVI系统重要在以下几个方面取得了实质性的突破1一种全数字化的方法2视频压缩3声音压缩4合成图形DVI-II型比DV I-1型重要的改善重要有以下几点
①性能指标高1使用了三个专用的门阵列电路
③将多块解决板集成为一块解决板第六章超文本和超媒体
2.超文本和超媒体的重要特性1超文本的数据库是由文本、声音、图形、图像类节点组成的网络2屏幕的窗口和数据中的节点是一一相应的，每个节点都有名字或标题在窗口显示3容易地创建节点、连接新的节点的链4用户可对数据库进行浏览和查询5超文本为作者提供一种新的写作方式6超文本为读者提供了阅读大型信息库的方法7具有窗口化的管理功能8可通过网络共享数据库9具有交互式的操作
3.超文本和超媒体的两个基本模型1Cam pbel1和Goodman模型2D exter模型第七章多媒体计算机的应用技术
1.电了出版物重要的创作流程多媒体电子出版物一般要通过以下过程选题、编写脚本、准备媒体数据、系统制作、调试、测试、优化、产品生产和发行等几个阶段
2.视频会议系统的分类视频会议系统根据通讯节点数量提成两类
①点对点视频会议系统
②多点视频会议系统
3.视频会议系统的组成以及各部分的重要功能
①视频会议终端；视频会议终端的重要功能是:完毕视频音频信号的采集、编辑解决及输出、视频音频数字信号的压缩编码和解码，最后将符合国际标准的压缩码流经线路接口送到信道，或从信道上将标准压缩码流经线路接口送到终端
②多端控制单元MCU；多端控制单元的重要功能是对视频、语音及数据信号进行切换，例如它把传送到MCU某会场发言者的图像信号切换到所有会场
③信道网络；信道网络的重要功能是:保证视频音频数据压缩码流安全在信道上传输到视频会议系统的终端
④控制管理软件；控制管理软件重要是视频会议系统的标准，其中最著名的标准是H.320系列和T.120系列建议H系列的建议和标准是专门针对交互式电视会议业务而制定的，而T系列是针对其他媒体的管理功能做出规定，两种协议的结合将使多媒体会议系统的通信有更完善的依据H.320系列标准涉及了视频、音视的压缩和解压缩，静止图像,多点会议，加密及一些改善的特性T.120是国际电信联盟通信标准部开发的系列国际标准,此标准是为多媒体会议系统中发送数据而制定的
二、综合练习及解答
一、单项选择题（从提供的四个答案中选择一个对的的答案，并将其编号填入括号中）
1.Comm odore公司于1985年在世界上推出的第一个多媒体计算机系统是（）A、Macintosh B、DVI C、Amiga D、CD-I2,下列哪些不是多媒体系统的核心软件（）A、AVSS B、AVK C、DOS D、Amiga Vi sion
3.国际标准MPEG-I I采用了分层的编码体系，提供了四种技术,它们是（）o A、空间可扩展性；信噪比可扩充性；框架技术;等级技术B、时间可扩充性;空间可扩展性;硬件扩展技术;软件扩展技术C、数据分块技术;空间可扩展性;信噪比可扩充性;框架技术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
4.在数字音频信息获取与解决过程中，下述顺序哪个是对的的（）A、A/D变换，采样，压缩，存储，解压缩,D/A变换B、采样,压缩,A/D变换，存储，解压缩,D/A变换C、采样,A/D变换，压缩，存储，解压缩，D/A变换D、采样,D/A变换,压缩，存储，解压缩，A/D变换
5.某音频信号的采样率为
44.1kHz,每个样值的比特数是8位，则每秒存储数字音频信号的字节数是（）A.
344.531k B.
43.066k C.
44.1k D.
352.8k
6.彩色可用（）来描述A.亮度，饱和度，色调B.亮度，饱和度，颜色C.亮度,对比度，颜色D.亮度，色调，对比度
7.在全电视信号中，把（）的前沿作为一场的起点A.奇数场同步信号B.开始场信号C.偶数场同步信号D.场同步基准信号
8.下列数字视频中哪个质量最佳（）A.240X180分辨率、24位真彩色、15帧/秒的帧率B.320X240分辨率、30位真彩色、25帧/秒的帧率C.320义240分辨率、30位真彩色、30帧/秒的帧率D.640义480分辨率、16位真彩色、15帧/秒的帧率
9.一幅彩色静态图像（RGB）,设分辨率为512义512,每一种颜色用8b it表达，则该彩色静态图像的数据量为（）A.256X512X3X8bi tB.512X512X3X8X25b it C.256X256X3X8bit D.512X512X3X8bi t
10.在数字视频信息获取与解决过程中，下面（）是对的的A.采样、A/D变换、压缩、存储、解压缩、D/A变换B.采样、压缩、A/D变换、存储、解压缩、D/A变换C.A/D变换、采样、压缩、存储、解压缩、D/A变换D.采样、D/A变换、压缩、存储、解压缩、A/D变换1LD/A转换器和矩阵变换的目的是实现（）A.模数转换和YUV到RGB的转换B.数模转换和RGB到YUV的转换C.模数转换和RGB到YU V的转换D.数模转换和YUV到RGB的转换
12.下列哪个说法,（）是不对的的A、焙压缩法会减少信息量B、端压缩法是有损压缩法C、焙压缩法可以无失真地恢复原始数据D、嫡压缩法的压缩比一般都较大
13.下列哪种说法不对的（）o A、预测编码是一种只能针对空间冗余进行压缩的方法B、预测编码是根据某一模型进行的C、预测编码需将预测的误差进行存储或传输D、预测编码中典型的压缩方法有DPCM、APCM
14.下列哪种说法对的（）o A、信息量等于数据量与冗余量之和B、信息量等于信息端与数据量之差C、信息量等于数据量与冗余量之差D、信息量等于信息燧与冗余量之和
15.超文本和超媒体是以（）组织各种媒体信息A.线性形式B.流式形式C.网状链接形式D.字节形式
16.I型D VI系统硬件部分重要由三块板组成它们分别是（）A、视频板、多功能板、计算机主板B、音频板、视频板、计算机主板C、多功能板、视频板、音频板D、视频板、音频板、图像获取板
17.在视频会议系统中关键技术是（）A、视频会议系统的标准B、多点控制单元MCU C、视频会议终端D、视频会议系统的安全保密
二、多项选择题
1.多媒体计算机的发展趋势是（）o A、进一步完善计算机支持的协同工作环境CSC WB、智能多媒体技术C、把多媒体信息实时解决和压缩编码算法作到CPU芯片中D、多媒体创作工具极其丰富
2.多媒体技术未来发展的方向是（）A、高分辨率，提高显示质量B、高速度化，缩短解决时间C、简朴化，便于操作D、智能化，提高信息辨认能力
3.模拟音频在时间上是（）o A.连续的B.断续的C.离散的D.模拟的E.数字的
4.下列文献中属于音频文献格式的有（）o A.WAV文献B.AVI文献C.VOC文献D.GIF文献E.MIDI文献
5.彩色可用（）来描述A.亮度B.色调C.颜色D.饱和度E.对比度
6.在多媒体计算机技术中，常用的彩色空间表达有（）o A.NTSC彩色空间B.RGB彩色空间C.PAL彩色空间D.YUV彩色空间E.YIQ彩色空间
7.下列哪些是图像和视频编码的国际标准（）o A、J PEGB、MPEG C、ADPCM D、H.
2618.视频会议系统设立了哪些访问权限？（）o A、超级、优先B、一般、作废C、排队、优先D、超级、中断
9.基于内容检索要解决的关键技术是（）A、多媒体特性提取和匹配B、相似检索技术C、多媒体数据管理技术D、多媒体数据查询技术
三、填空
1、多媒体计算机可分为两大类___________________________________________________________________
2、多媒体计算机的定义是_________________________________________________________
3、在多媒体系统中，音频信号可分为两类，O
4、音频卡的核心，是声音的合成与解决它由以下几部分组成、
5、采用YUV彩色空间的好处是，彩色全电视信号是由以下几部组成______________________________
7、J PEG算法具有以下四种操作方式顺序编码，，，
8、J PEG解码原理简化框图如图所示,®
②______________________________________________,____________________________________________________________________________0解码器恢复的图像数据
9、在H型DV I系统中，视频子系统的关键技术是视频解决和显示引擎，它们是由、和组成
10、根据通信节点的数量，视频会议系统可分为:，
四、简答题
1、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
2、音频卡的重要功能有哪些？
3、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⑵多媒体数据压缩编码和解码技术;3视频音频数据的实时解决和特技；4视频音频数据的输出技术
3.多媒体技术促进了通信娱乐和计算机的融合1多媒体技术是解决数字化及HDTV的可行方案应用多媒体技术制造高清楚度电视HDTV它可以支持任意分辨率的输出，并且输入输出分辨率可以独立，输出分辨率也可以任意地改变可以用任意的窗口尺寸输出，同时还具有许多新的功能，如图形功能、视频音频特技以及交互功能高清楚度数字电视技术及交互式电视技术由于采用了数字式视频数字式音频及MP EG压缩编码算法以便于数据传输、存储及计算机控制和管理国际标准MPEG-H,提供了四种工具:空间可扩展性、时间可扩充性、信噪比可扩充性及数据分块等2运用多媒体技术制作VCD、DVD及影视音响应用多媒体计算机技术可制作VCD、DVD、影视音响卡拉OK机等VCD播放系统重要有两种，一种是MPEG播放卡，另一种是VCD播放机MPEG卡由Mediamatics公司研制的,这种卡由三块重要的芯片:MX
501、4Mbit-DRAM和40MHz OSC它由视频音频解码加速器、PCI总线/主机寄存器组成3个人信息通信中心PIC多媒体计算机由于具有录音机、电话可视电话、图文传真机、立体声音设备、电视机和录音像机等多种功能通过联网在网上传输多种信息，因此，有人称它为个人信息通信中心PICo第二章音频信息的获取与解决
1.数字音频的基本概念1模拟音频与数字音频技术声音是一种机械振动，振动越强，声音就越大例如话筒把机械振动转换成电信号，这是一种模拟的音频，它是以模拟电压的幅度表达声音的强弱
4、多媒体数据压缩方法根据不同的依据有不同的分类，书上分为哪三种？
5、预测编码的基本思想是什么？
6、在MPEG视频压缩中，为了提高压缩比，重要使用了哪两种技术？
7、C ampbe11和Goodman提出，超文本和超媒体系统结构哪三层模型理论？
8、多媒体电子出版物创作的重要过程有哪些环节？
9、简述多媒体数据库的系统结构
五、论述题
1、论述视频信号获取器的工作原理
2、论述JPEG静态图像压缩编码的重要原理和实现技术
3、论述H型DVI系统在技术上作了哪些改善
4、DVI系统如何解决计算机综合解决声、文、图信息的问题？
六、综合题
1.已知信源Y,Xo汽汽汽尤v-[I
250260200.
150.
100.05对其进行Huf fman编码，并计算其平均码长
2.信源X中有16个随机事件，即n=16每一个随机事件的概率都相等，即P x]=PX2二Px3—・・=PX8=77计算信源X的燃16附:练习参考解答
一、单项选择题
1、C
2、C3D
4、C
5、B、
6、A
7、A
8、C
9、、D
10、A
11、D
12、C
13、A
14、C
15、C
16、C
17、B
二、多项选择题
1、ABC
2、AB CD
3、AD
4、ACE
5、ABD
6、BDE
7、ABD
8、AB
9、AB
三、填空
1、家电制造厂商研制的电视计算机（T elepute r）计算机制造厂商研制的计算机电视（Compu vi si on）
2、计算机综合解决多媒体信息文本、图形、图像、音频和视频，使多种媒体信息具有集成性和交互性
3、语言信号、非语言信号（音乐和杂音）
4、数字声音解决器、FM音乐合成器、MIDI接口控制器
5、亮度信号Y解决了彩色电视与黑白电视的兼容问题实验表白，人眼对彩色图像细节的分辨本领比对黑白的低得多，因此，对色度信号U、V,可采用“大面积着色原理”
6、图像信号（色度信号、亮度信号）复合消隐信号（涉及行消隐和场消隐信号）复协议步信号（涉及行同步和场同步信号）
7、累进编码、无失真编码、分层编码
8、熠解码器、反量化器、逆变换（IDCT）
9、82750PB像素解决器、82750DB显示解决器、VRAM
10、点对点视频会议系统、多点视频会议系统
四、问答题
1、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解决和特技；
④视频音频数据的输出技术
2、答:
①音频的录制与播放；
②编辑与合成;
③MIDI接口；
④CD-ROM接口及游戏接口等
3、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
4、答
①根据质量有无损失可分为有损失编码和无损失编码；
②按照其作用域在空间域或频率域上分为空间方法、变换方法和混合方法；
③根据是否自适应分为自适应性编码和非适应性编码
5、答
①一方面建立数学模型，运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
6、答
①帧内图像数据压缩技术；
②帧间图像数据压缩技术
7、答:
①用户接口层一一表达信息；
②超文本抽象机层一一节点和链；
③数据库层一一存储、共享数据和网络访问
8、答:
①应用目的分析；
②脚本编写；
③设计框架；
④各种媒体数据准备；
⑤制作合成；
⑥测试
9、答
①组合型多媒体数据库结构
②集中型多媒体数据库结构
③客户/服务器型多媒体数据库结构
④层次型多媒体数据库结构
五、论述题
1、答:视频信号获取器的工作原理重要概述为以下几点
①从视频信号源得到的彩色全电视信号一方面送到视频模拟输入端口，需要解决行同步信号和场同步信号的分离问题即采用限幅的方法，将场同步和行同步信号与图像信号分开，然后用积分和微分的方法获得场同步信号和行同步信号；
②然后送到具有钳位电路和自动增益的运算放大器，最后通过A/D变换器将彩色全电视信号转换成8位数字信号，送给彩色多制式数字解码器；
③通过多制式数字解码器解码后得到丫、U、V数据，然后由视频窗口控制器对其进行剪裁，改变比例后存入帧存储器，帧存储器的内容在窗口控制器的控制下与VG A信号或视频编码器的同步信号同步；@再送到D/A变换器，模拟彩色空间变换矩阵，同时送到数字式视频编辑器进行视频编码；
⑤最后输出到VGA监视器及电视机或录像机
2、答:JP EG静态图像压缩编码重要原理及实现技术概述为以下几点
①离散余弦变换DCT一方面把一幅图像单色图像的灰度值或彩色图像的亮度分量或色差分量信号提成8X8的块进行离散余弦正变换FDCT和离散余弦逆变换IDCTo
②量化为了达成压缩数据的目的，对DC T系数Fu,v需作量化解决量化解决是一个多到一的映射，它是导致DCT编解码信息损失的根源在JPEG标准中采用线性均匀量化器量化定义为，对64个DCT变换系数F u,v除以量化步长Q u,v后四舍五入取整
③焙编码为进一步达成压缩数据的目的，需对量化后的DC系数和行程编码后的AC系数进行基于记录特性的烯编码63个AC系数行程编码和码字，可用两个字节表达JPEG建议使用两种烯编码方法Huffman编码和自适应二进制算术编码端编码可提成两步进行，一方面把DC和AC系数转换成一个中间格式的符号序列；第二步是给这些符号赋以变长码字
3.答:II型DVI系统在技术上重要作了以下几点改善
①性能指标高II型DVI系统在硬件设计时采用了82750PB像素解决器和82750DB显示解决器专用芯片，82750PB和82750DB比起82750PA和82750DA在运算速度上快一倍，并且在微码引擎和指令系统方面也有了明显的改善；
②使用了专用的门阵电路I ntel公司在I型DVI系统的基础上，将其周边逻辑设计成三个门阵电路82750L H主机接口门阵;82750LV VRAM/SCSI/Cap tu re接口门阵;82750LA音频子系统接口门阵；
③将多块解决板变成一块解决板:最早的DVI系统由5块板组成，后来I型DVI系统由三块板组成，II型D VI系统将它们集成在一块板上，视频和音频获取板也装在上面，只占一个IBM PC标准插槽
4.答1选用PLV Produ ctLeve1Video视频压缩算法2设计了两个芯片和三个专用的门阵电路两个芯片是82750像素解决器芯片82750PA和82750PB82750显示解决器芯片82750D A和82750D B三个专用的门阵电路是82750LH主机接口门阵82750LV VRAM/SCS I/C aptur e接口门阵82750LA音频子系统接口门阵接口门阵3提出新的概念AVE视频音频引擎4设计实现了D0S环境下的AV SS AudioV ideoSub sys tem软件W indows环境下的AVKAudio Vi de oKerne1软件
六、综合题
1、答:哈夫曼编码X101X210x311X4000X50010X600116平均码长:
2.45j=i
16112.答旧X=-§而1鸣而4b its数字音频技术是把表达声音强弱的模拟电压用数字表达，如o.5V电压用数字20表达,2V电压用80表达模拟电压的幅度，即使在某电平范围内，也可以取无穷多个，如
1.2V、
1.2IV.
1.215V……o而用数字来表达音频幅度时，只能把无穷多个电压幅度用有限个数字表达把某一幅度范围的电压用一个数字表达,这叫做量化数字音频是通过采样量化把模拟量表达的音频信号转换成许多二制数1和0组成数字音频文献2数字音频的文献格式与转换多媒体技术中常用的声音文献格式有⑴WAV文献WAV是Mi cr osoft公司的音频文献格式M icr osoft so un d system软件S oundFinder可以转换AIF,S ND和V OC文献到WAV格式其中AIF是A ppl e计算机的音频文献格式;SND是另一种计算机的波形音频文献格式；2VOC文献VOC文献是Creativ e公司波形音频文献格式运用声霸卡提供的软件可实现VOC和WAV文献的转换程序VOC2WAV转换Crea ti ve的VOC文献至I」Mier oso ft的WAV文献程序WAV2VOC转换Mi cros oft的WAV文献到C reati ve的VOC文献⑶MIDI文献MIDI文献是Musical Instr umentD igi ta1Int er face乐器数字接口的缩写RMI是Micros oft公司的MID I文献格式
2.音频卡的功能及工作原理1音频卡的功能音频卡的功能有以下几个重要方面:音频录放、编辑、音乐合成、文语转换、CD-ROM接口、MIDI接口、游戏接口等•音频录放
①数字化音频采样频率范围5kHz~
44.1kHz；量化位8位/16位；通道数立体声/单声道
②编码与压缩基本编码方法有PCM（脉冲编码调制）；压缩编码方法有ADPCM（8:4;83；8:2;16:4）;CCITT A律
（138）CCITT日律（14:8）实时硬件压缩/软件压缩
③音频录放的自动动态滤波
④录音声源麦克风、立体声线路输入、CDo•编辑与音乐合成编辑与合成就像一部数字音频编辑器,它可以对声音文献进行各种特殊的解决如倒播、增长回音效果、静噪音、往返放音、互换声道等音乐合成功能和性能重要是依赖于合成芯片
（2）音频卡的工作原理音频卡的工作原理框图重要由以下几个部分组成•声音的合成与解决这是音频卡的核心部分，它由数字声音解决器、调频（FM）音乐合成器及乐器数字接口（MIDI）控制器组成这部分的重要任务是完毕声波信号的模/数（A/D）和数/模（D/A）转换，运用调频技术控制声音的音调、音色和幅度等•混合信号解决器混合信号解决器内置数字/模拟混音器，混音器的声源由以下儿种信号如MIDI信号、CD音频、线路输入、麦克风等可以选择一个声源或几个不同的声源进行混合录音•功率放大器由于混合信号解决器输出的信号功率还不够大不能推动扬声器或音箱，所以一般都有一个功率放大器作为功率放大使得输出的音频信号有足够的功率•总线接口和控制器总线接口有多种，初期的音频卡为ISA总线接口,现在的音频卡一般是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、总线中断逻辑及直接存储器访问DMA控制逻辑组成第三章视频信息的获取与解决
1.彩色空间表达及其转换1RGB彩色空间在多媒体计算机中常用红、绿、蓝RGB彩色空间表达，由于计算机彩色监视器的输入需要红、绿、蓝RGB三个彩色分量，通过RGB三个分量的不同比例的组合，在显示器屏幕上可得到任意的颜色在多媒体系统中不管采用什么形式的彩色空间表达，但最后规定输出的是转换成RGB彩色空间表达⑵YUV和YIQ彩色空间现代的彩色电视系统也一般采用摄像机把摄到的彩色图像信号，通过度色棱镜提成Ro、Go、Bo三个分量的信号，通过放大和校正后得到RGB信号，再通过矩阵变换电路得到亮度信号Y和色差信号R—Y、B-Y,最后发送端将Y、R-Y及B-Y三个信号进行编码，用同一信道通过高频功率放大，通过天线发送出去这种信号就是常用的YUV彩色空间表达由于这种彩色空间的亮度信号Y解决了彩色电视与黑白电视的兼容问题，并且实验表白人眼对彩色图像细节的分辨能力比对黑白低得多，因此可以对色度信号U、V采用“大面积着色原理”用亮度信号Y传送细节而用色差信号U、V进行大面积涂色采用YIQ彩色空间表达的好处是人眼的彩色视觉特性表白，人眼分辨红、•黄之间颜色变化的能力最强,而分辨蓝与紫之间颜色变化的能力最弱33RGB与Y UV和YIQ之间的转换彩色摄像机得到的信号是通过y校正的RGB信号考虑到和黑白电视机兼容及压缩编码，在传送过程中包含亮度信号和色差信号，则亮度方程可简化为Y=
0.3R+O.59G+
0.11B从这个公式可看到，采用三基色显示彩色时，各基色组成亮度Y的比例关系是不变的,这些比例系数也叫做“可见度系数”它们的和为1这表达当基色信号电压ER、EG、EB各为IV时，构成的亮度信号Ey也为1Vo在三个色差信号中B-Y、R-Y、G-Y,其中有两个是独立的，最后一个可用亮度方程和两个色差信号通过运算得到考虑到彩色与黑白的兼容问题和减少幅度失真问题，则必须对彩色信号进行压缩，具体方法是让色差信号乘上一个小于1的压缩系数通过运算整理得YUV与RGB之间的关系表达式
4.黑白全电视信号和彩色全电视信号
（1）黑白全电视信号全电视信号重要由图像信号、复合消隐信号（涉及行消隐信号、场消隐信号）和复协议步信号（涉及行同步信号、场同步信号）三部分组成
（2）彩色全电视信号
①彩色全电视信号与黑白电视的兼容问题在彩色电视系统中，通常用Y、U、V彩色空间或Y、I、Q彩色空间，Y为亮度信号,它可以和黑白全电视信号兼容为了实现兼容，彩色电视信号必须满足以下几个规定（a）保存黑白电视信号原有的各项标准如每帧625行、隔行扫描、帧频为25Hz、场频为50Hz、行频为15625Hz、以及同步方式、频带宽度等（b）彩色电视信号中应包具有一个代表图像的亮度信号（称为亮度信号），这个信号中彩色接受机和黑白接受机中均能重现黑白图像（c）彩色电视图像信号中还应包具有代表图像颜色的信号（称为色度信号）和色同步信号
②彩色全电视信号的组成彩色全电视信号是由色度信号F、亮度信号Y（或用B表达）、复合消隐信号A（涉及行消隐和场消隐信号）、复协议步信号S（涉及行同步和场同步信号）等迭加在一起组成的，通常可用符号FBAS来表达在我国消隐电平规定为零电平，因此,在彩色全电视信号中事实上并没有迭加特定的消隐信号°此外，为了接受机解调色度信号的需要,在彩色全电视信号中还应涉及色同步信号，这是由位于行同步后肩,具有十个周期左右的副载波组成
（3）视频信息和获取技术
①运用计算机产生彩色图形，静态图像和动态图像
②运用彩色扫描仪，扫描输入彩色图形和静态图像
③运用视频信号数字化仪，将彩色全电视信号经数字化解决后，输入到多媒体计算机中，获得静态和动态图像
3.视频采集卡的组成⑴模数A/D变换和数字解码⑵窗口控制器⑶帧存储器系统4数模D/A转换和矩阵变换⑸视频信号和VGA信号的叠加6数字式多制式视频信号编码
4.视频卡的工作原理视频卡的工作原理参考教材上视频卡的工作原理框图可概述为视频信号源、摄像机、录像机或激光视盘的信号一方面通过模数A/D变换，送到多制式数字解码器进行解码得至UY、U、V信号，然后由视频窗口控制器对其进行剪裁,改变比例后存入帧存储器帧存储器的内容在窗口控制下，与VGA同步信号或视频编码器的同步信号同步，再送到数模D/A变换器模拟彩色空间变换矩阵，同时送到数字式视频编辑器进行视频编码，最后输出到VGA监视器及电视机或录像机第四章多媒体数据压缩编码技术
1、多媒体数据压缩的重要性和分类1为什么要进行数据压缩多媒体信息涉及了文本、数据、声音、动画、图形、图像以及视频等多种媒体信息虽然通过数字化解决后其数据量是非常大的，假如不进行数据压缩解决，计算机系统就无法对它进行存储和互换另一个因素是图像、音频和视频这些媒体具有很大的压缩潜力由于在多媒体数据中，存在着空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余、图像区域的相同性冗余、纹理的记录冗余等它们为数据压缩技术的应用提供了也许的条件因此在多媒体系统中必须采用数据压缩技术，它是多媒体技术中一项十分关键的技术22数据压缩方法的分类常用的压缩编码方法可以分为两大类，一类是无损压缩法;另一类是有损压缩法常用的数据压缩方法按其原理分类也可分为预测编码、变换编码、量化与矢量量化编码、信息端编码、分频带编码、结构编码和基于知识的编码
3.量化的基本原理1量化的概念和原理量化的作用是在图像质量或声音质量达成一定保真度的前提下，舍弃那些对视觉或听觉影响不大的信息量化的过程是模拟信号到数字信号的映射模拟量是连续量，而数字量是离散量，因此量化操作实质上是用有限的离散量代替无限的连续模拟量的多对一的映射操作量化概念重要来自于从模拟量到数字量的转换，即A/D转换，也就是通过采样把连续的模拟量离散化量化过程预先设立一组判决电平和一组重建电平，各个判决电平覆盖一定的区间，所有判决电平将覆盖整个有效取值区间量化时将模拟量的取样值同这些电平比较,若采样值幅度落在覆盖区间之上,则取这个量化级的代表值，称为码字一个量化器只能取有限多个量化级，因此量化过程不可避免地存在量化误差
4.常用的压缩编码D记录编码2预测编码3变换编码
5.多媒体数据压缩编码的国际标准1静态图像压缩编码标准J pEG1986年CCI TT和ISO两个国际标准化组织联合成立了一个联合图像专家组J PEG Jo intPhot ogr aphic Ex per ts Grou p,致力于建立适合彩色和单色灰度级的连续色调静止图像的压缩标准2运动图像压缩编码标准MPEG MPEG标准是ISO/IEC委员会的第11172号标准，是针对全活动视频的压缩标准该标准涉及MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统三大部分MPEG视频是面向位速率约
1.5Mbit/s全屏幕运动图像的数据压缩;MPEG音频是面向每通道数率为64,128和192kbit/s的数字音频信号的压缩MPGE输入图像亮度信号的分辨率为360X240,色度信号的分辨率为180X120,每
29.97帧，采用双向运动补偿MPEG把输入的视频信号提成组，用三种图像格式标出:帧内图像、预测图像和差补图像每组中的第一帧用帧内图像格式编码，第IM、2M、3M帧M一般选为3用预测图像格式编码，其它各帧使用差补图像格式编码差补图像不仅运用过去的帧内图像或预测图像，也运用未来的帧内图像或预测图像进行运动补偿，因此可以达成更高的图像压缩率•MPEG—I标准MPEG-I标准是运动图像专家小组1981年制订的数字存储运动图像及伴音编码标准该标准分为视频、音频和系统三部分它是一个通用标准，即考虑了应用规定，又独立于具体应用之上视频部分为
1.5Mbit/s活动图像压缩编码算法，对于带宽为L5Mbit/s的位流，可以获得可接受的图像质量该算法帧内编码采用二维余弦变换、自适应量化、行程编码、变字长编码和DPCM技术，帧间编码采用运动补偿预测和运动补偿内插技术MPEG-I对于较低的传输速率、窄带宽的应用如单速CD—ROM是相称完善的，并通过插值可解决大于352X240的画面•MPEG-II标准MPEG-II是MP EG-I的扩充，丰富和完善M PEG-II标准的视频数据速率为4-5Mbit/s,能提供720X480NTSC或720X576PAL分辨率的广播级质量的视像，合用于涉及宽屏幕和高清楚度电视HDTV在内的高质量电视和广播
5.理解信息牖的概念信源X发出的Xjj=l,2」・・n,共n个随机事件的自信息记录平均求数学盼望，即HX=E IXj}=Z PXj・IXj=—Z PQ/Aloga PXjj=l j=l。
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