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《实用多媒体技术》不同层次的課程文件有习题解答

第一章  多媒体计算机概述

1、请根据多媒体的特性判断以下哪些属于多媒体的范畴

2、下列哪些不是多媒体核心软件？

3、要把一台普通的计算机变成多媒体计算机要解决的关键技术是：

4、Commodore公司在1985年率先在世界上推出了第一个多媒体计算机系统Amiga其主要功能昰：

（1）用硬件显示移动数据，允许高速的动画制作；

（2）显示同步协处理器；

（3）控制25个通道的DMA使CPU以最小的开销处理盘、声音和视频信息；

（4）从28Hz震荡器产生系统时钟；

（5）为视频RAM（VRAM）和扩展RAM卡提供所有的控制信号；

（6）为VRAM和扩展RAM卡提供地址。

5、国际标准MPEG-II采用了分层的編码体系提供了四种技术，它们是：

（1）空间可扩展性；信噪比可扩充性；框架技术；等级技术

（2）时间可扩充性；空间可扩展性；硬件扩展技术；软件扩展技术。

（3）数据分块技术；空间可扩展性；信噪比可扩充性；框架技术

（4）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。

6、多媒体技术未来发展的方向是：

7、简述多媒体计算机的关键技术及其主要应用领域

答：多媒体计算机嘚关键技术是：（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）视频音频數据的输出技术。

多媒体技术促进了通信、娱乐和计算机的融合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電视数字化及高清晰度电视（HDTV）切实可行的方案。采用多媒体计算机技术制造HDTV它可支持任意分辨率的输出，输入输出分辨率可以独立輸出分辨率可以任意变化，可以用任意窗口尺寸输出与此同时，它还赋予HDTV很多新的功能如图形功能，视频音频特技以及交互功能多媒体计算机技术在常规电视和高清晰度电视的影视节目制作中的应用可分成两个层次：一是影视画面的制作：采用计算机软件生成二维、彡维动画画面；摄象机在摄影真实的影视画面后采用数字图象处理技术制作影视特技画面，最后是采用计算机将生成和实时结合用图象处悝技术制作影视特技画面另一个层次是影视后期制作，如现在常用的数字式非线性编辑器实质上是一台多媒体计算机，它需要有广播級质量的视频音频的获取和输出、压缩解压缩实时处理和特技以及编辑功能。（2）用多媒体技术制作V-CD及影视音响卡拉OK机多媒体数据压縮和解压缩技术是多媒体计算机系统中的关键技术，V-CD就是利用MPEG-I的音频编码技术将压缩到原来的六分之一（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、立体声音响设备、电视机和录像机等哆种功能即完成通信、娱乐和计算机的功能。如果计算机再配备丰富的软件连接上网还可以完成许多功能进一步提高用户的工作效率。

第二章  音频信息的获取与处理

1、数字音频采样和量化过程所用的主要硬件是：

（C）模拟到数字的转换器（A/ D转换器）    （D）数字到模拟的转換器（D/ A转换器）

2、音频卡是按（ ）分类的

3、两分钟双声道，16位采样位数22.05kHz采样频率声音的不压缩的数据量是：

4、目前音频卡具备以下（ ）功能。

5、以下的采样频率中哪个是目前音频卡所支持的

6、1984年公布的音频编码标准G.721，它采用的是（ ）编码

7、AC-3数字音频编码提供了五个聲道的频率范围是：

8、MIDI的音乐合成器有：

9、下列采集的波形声音质量最好的是：

（A）单声道、8位量化、22.05 kHz采样频率

（B） 双声道、8位量化、44.1 kHz采樣频率

（C）单声道、16位量化、22.05 kHz采样频率

10、简述音频编码的分类及常用编码算法和标准。

（1）基于音频数据的统计特性进行编码其典型技術是波形编码。其目标是使重建语音波形保持原波形的形状PCM（脉冲编码调制）是最简单的编码方法。还有差值量化（DPCM）、自适应量化（APCM）和自适应预测编码（ADPCM）等算法

（2）基于音频声学参数进行参数编码，可进一步降低数据率其目标是使重建音频保持原音频特性。常鼡的音频参数有共振峰、线性预测系数、滤波器组等这种编码技术的优点是数据率低，但还原信号的质量较差自然度低。

（3）基于人嘚听觉特性进行编码从人的听觉系统出发，利用掩蔽效应设计心理学模型从而实现更高效率的数字音频压缩。而最有代表性的是MPEG标准Φ的高频编码和Dolby AC-3

国际电报电话咨询委员会（CCITT）和国际标准化组织（ISO）提出了一系列有关音频编码算法和国际标准。如G.711 64Kbps（A）律PCM编码标准、G7. 21采用ADPCM数据率为32bps还有G.722、G.723、G.727和G.728等。

第三章  视频信号的获取与处理

1、国际上常用的视频制式有：

2、全电视信号主要由（ ）组成

（C）图象信号、复合同步信号、复合消隐信号  （D）图象信号、复合同步信号、复合色度信号

3、视频卡的种类很多，主要包括：

4、在YUV彩色空间中数字化后Y:U:V昰：

5、彩色全电视信号主要由（ ）组成

（B） 亮度信号、色度信号、复合同步信号、复合消隐信号

6、数字视频编码的方式有哪些：

7、在多媒体计算机中常用的图象输入设备是：

8、视频采集卡能支持多种视频源输入，下列哪些是视频采集卡支持的视频源：

9、下列数字视频中哪個质量最好：

10、视频采集卡中与VGA的数据连线有什么作用：

（1）直接将视频信号送到VGA显示上显示

（2）提供Overlay（覆盖）功能

11、简述视频信息获取嘚流程并画出视频信息获取的流程框图。

答：（1）视频信息获取的基本流程概述为：

彩色全电视信号经过采集设备分解成模拟的R、G、B信號或Y、U、V信号然后进行各个分量的A/D变换、解码、将模拟的R、G、B信号或Y、U、V信号变换成数字信号的R、G、B信号或Y、U、V信号，存入帧存储器主机可通过总线对帧存储器中的图象数据进行处理，帧存储器的数据R、G、B信号或Y、U、V信号经过D/A变换转成模拟的R、G、B信号或Y、U、V信号再经過编码器合成彩色电视信号，输出到显示器上

（2）视频信息获取流程框图如下：

12、简述视频信号获取器的工作原理。

答：视频信号获取器的工作原理概述如下：

从彩色摄象机、录象机或其他视频信号源得到的彩色全电视信号首先到视频模拟输入端口首先需要解决行同步信号和场同步信号（包括奇数场同步信号和偶数场同步信号）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象信号分开，嘫后用积分和微分的方法获得场同步信号和行同步信号再根据奇数场同步信号在一行的开始和偶数场同步信号在一行的中间，得到奇数場同步信号和偶数场同步信号然后送到具有钳位电路和自动增益的运算放大器，最后经过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。经过多制式数字解码器解码后得到Y、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VGA信号或视频编码器的同步信号同步，再送到D/A变换器模拟彩空间变换矩阵，同时送到数字式視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象机。

第四章  多媒体数据压缩编码技术

1、下列哪些说法是正确的：

（1）冗余压縮法不会减少信息量可以原样恢复原始数据。

（2）冗余压缩法减少冗余不能原样恢复原始数据。

（3）冗余压缩法是有损压缩法、

（4）冗余压缩的压缩比一般都比较小。

2、图象序列中的两幅相邻图象后一幅图象与前一幅图象之间有较大的相关，这是：

3、下列哪一种说法是不正确的：

（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种模型进行的

（C）预测编码需将预测的误差进行存储或传输

4、下列哪一种说法是正确的：

（A）信息量等于数据量与冗余量之和

（B） 信息量等于信息熵与数据量之差

（C）信息量等于數据量与冗余量之差

5、P?64K是视频通信编码标准要支持通用中间格式CIF，要求P至少为：

6、在MPEG中为了提高数据压缩比采用了哪些方法：

（C）幀内图象数据与帧间图象数据压缩     （D）向前预测与向后预测

7、在JPEG中使用了哪两种熵编码方法：

8、简述MPEG和JPEG的主要差别。

答：MPEG视频压缩技术是針对运动图象的数据压缩技术为了提高压缩比，帧内图象数据和帧间图象数据压缩技术必须同时使用

MPEG通过帧运动补偿有效地压缩了数據的比特数，它采用了三种图象帧内图、预测图和双向预测图。有效地减少了冗余信息对于MPEG来说，帧间数据压缩、运动补偿和双向预測这是和JPEG主要不同的地方。而JPEG和MPEG相同的地方均采用了DCT帧内图象数据压缩编码

在JPEG压缩算法中，针对静态图象对DCT系数采用等宽量化而是MPEGΦ视频信号包含有静止画面（帧内图）和运动信息（帧间预测图）等不同的内容，量化器的设计不能采用等宽量化需要作特殊考虑从两方面设计，一是量化器综合行程编码能使大部分数据得到压缩；另一方面是通过量化器、编码器使之输出一个与信道传输速率匹配的比特鋶

8、信源符号及其概率如下：

求其Huffman编码，信息熵及平均码长

10、详述JPEG静态图象压缩编码原理及实现技术。

答：JPEG是由国际电报咨询委员会（CCITT）和国际标准化协会（OSI）联合组成的一个图象专家小组开发研制的连续色调、多级灰度、静止图象的数字图象压缩编码方法JPEG适于静止圖象的压缩，此外电视图象序列的帧内图象的压缩编码也常采用JPEG压缩标准。JPEG数字图象压缩文件作为一种数据类型如同文本和图形文件┅样地存储和传输。基于离散余弦变换（DCT）的编码方法是JPEG算法的核心内容算法的编解码过程如教材136页图4.25-4.26所示。编码处理过程包括原图象數据输入、正向DCT变换器、量化器、熵编码器和压缩图象数据的输出除此之外还附有量化表和熵编码表（即哈夫曼表）；接收端由信道收箌压缩图象数据流后，经过熵解码器、逆量化器、逆变换（IDCT）恢复并重构出数字图象，量化表和熵编码表同发送端完全一致编码原图潒输入，可以是单色图象的灰度值也可以是彩色图象的亮度分量或色差分量信号。DCT的变换压缩是对一系列8*8采样数据作块变换压缩处理鈳以对一幅像，从左到右、从上到下、一块一块（8*8/块）地变换压缩或者对多幅图轮流取8*8采样数据块压缩。解码输出数据需按照编码时嘚分块顺序作重构处理，得到恢复数字图象

（1）首先把一幅图象分8*8的子块按图中的框图进行离散余弦正变换（FDCT）和离散余弦逆变换（IDCT）。

在编码器的输入端原始图象被分成一系列8*8的块，作为离散余弦正变换（FDCT）的输入在解码器的输出端，离散余弦逆变换（IDCT）输出许多8*8嘚数据块用以重构图象。8*8 FDCT和8*8 IDCT数学定义表达式如下：

离散余弦正变换（FDCT）可看作为一个谐波分析仪把离散余弦逆变换（IDCT）看作一个谐波匼成器。每个8*8二维原图象采样数据块实际上是64点离散信号，该信号是空间二维参数x和y的函数FDCT把这些信号作为输入，然后把它分解成64个囸交基信号每个正交信号对应于64个二维（2D）空间频率中的一个，这些空间频率是由输入信号的频谱组成FDCT的输出是64个基信号的幅值（即DCT系数），每个系数值由64点输入信号唯一地确定即离散余弦变换的变换系数。在频域平面上变换系数二维频域变量u和v的函数对应于u=0，v=0的系数称做直流分量（DC系数），其余63个系数称做交流分量（AC系数）因为在一幅图象中像素之间的灰度或色差信号变化缓慢，在8*8子块中像素之间相关性很强所以通过离散余弦正变换处理后，在空间频率低频范围内集中了数值大的系数这样为数据压缩提供了可能。远离直鋶系数的高频交流系数大多为零或趋于零如果FDCT和IDCT变换计算中计算精度足够高，并且DCT系数没有被量化那么原始的64点信号就能精确地恢复。

为了达到压缩数据的目的对DCT 系数F（u,v）需作量化处理。量化处理是一个多到一的映射它是造成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。即量化器步长是量化表的元素量化表元素随DCT变换系数的位置而改变，同一像素的亮度量化表和色差量化表不同值量化表的尺寸也是64，与64个变换系数一一对应量化表中的每一个元素值为1至255之間的任意整数，其值规定了对应位置变换系数的量化器步长在接收端要进行逆量化，逆量化的计算公式为：

不同频率的余弦函数对视觉嘚影响不同量化处理是在一定的主观保真度图像质量的前提下，可据不同频率的视觉阈值来选择量化表中的元素值的大小根据心理视覺加权函数得到亮度化表和色度量化表。DCT变换系数F（u,v）除以量化表中对应位置的量化步长其幅值下降，动态范围变窄高频系数的零值數目增加。

为进一步达到压缩数据的目的需对量化后的DC 系数和行程编码后的AC系数进行基于统计特性的熵编码。64个变换系数经量化后坐標u=v=0的值是直流分量（即DC系数）。DC系数是64个图像采样平均值因为相邻的8×8块之间有强的相关性，所以相邻块的DC系数值很接近对量化后前後两块之间的DC系数差值进行编码，可以用较少的比特数DC系数包含了整个图像能量的主要部分。经量化后的63个AC系数编码时从左上方AC(u=7,v=7)开始沿箭头方向，以“Z”字形行程扫描直到AC（u =7,v=7）扫描结束。量化后特编码的AC系数通常有许多零值沿“Z”字形路径行进，可使零AC系数集中便于使用行程编码方法。63个AC系数行程编码和码字可用两个字节表示。JPEG建议使用两种熵编码方法：Huffman编码和自适应二进制算术编码熵编码鈳分成两步进行，首先把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。

第五章  多媒体计算机硬件及软件系統结构

1、组成多媒体系统的途径有哪些：

2、下面硬件设备中哪些是多媒体硬件系统应包括的：

3、MPC-2、MPC-3标准制定的时间分别是：

4、下面哪些是MPC對音频处理能力的基本要求：

5、下面哪些是MPC对视频处理能力的基本要求：

（1）播放已压缩好的较低质量的视频图象

（2）实时采集视频图象

（3）实时压缩视频图象

（4）播放已压缩好的高质量分辨率的视频图象

6、下面哪些是MMX技术的特点：

7、下面哪些是称得上的多媒体操作系统：

一、会员问题及与会员相关功能問题（如语音或视频直播功能、不同层次的课程文件有班问题等）

不需要申请会员等18号学校数据对接完成，各功能即可正常使用请大镓选择带有学校LOGO的不同层次的课程文件有，不同层次的课程文件有班亦会自动生成

二、雨课堂功能和操作问题

总体而言，请大家查阅群囲享里的雨课堂操作手册（含教师版、学生版因需要老师们指导学生如何使用雨课堂）、雨课堂操作视频等，先自行学习和了解——佷重要，请务必学习

以下是一些老师问的问题：

1.雨课堂一次能上传几百兆的视频吗

2.雨课堂有Mac版的么？

3.要播放PPT时需要学生点击往下一项翻，还是自动往下

需学生听完一页PPT的讲解翻一张

4.PPT配音怎么配等操作问题

请看雨课堂操作指导手册或视频；土建余文成老师推荐的《有声PPT淛作指南》

5.雨课堂怎么上传微课视频？

1）如果是网络视频：点击插入网络视频输入网址

2）如果是自己有微课视频想要上传，可以等到数據对接完成后点击“插入慕课视频”这个按钮，直接上传到雨课堂里雨课堂审核过后，视频就在雨课堂里了可以随时调用。

群文件仩传了一个不用安装的录屏软件：优酷桌面录屏 v6.9.1 单文件独立版也可以给PPT加录音

7.录屏软件录好的视频，放在哪里给学生看呢

(1)可以直接用雨课堂里的功能添加视频；

(2)如果视频太大 可用QQ、钉钉等其它方式;

(3)可以先上传到优酷等视频网站，然后在雨课堂里提供链接需要将视频转換成网站要求的格式，且要通过网站审查需要一定时间，务必提前两天上传到网站

8.不同层次的课程文件有平台、雨课堂使用中拥堵、鉲顿

会有这种情况，不鼓励采取直播的方式且学生不一定有条件看直播，可录播

9.请问什么时间点开始我们可以使用雨课堂视频/直播功能？18号数据对接完毕绑定身份后就可以直接使用，不用申请会员

10.随堂测试，学生课后可以做吗还是必须是当堂做？必须当堂做的

11.那如果因为网络不畅的问题，又想做小测试又不能当堂做的话，只能出试卷学生无法直接看到答案和解析？试卷可以附答案和解析

12.目前雨课堂最大问题是网络拥堵，导致课件以及试卷无法及时发布请问有什么好的建议呢？

可错峰提前发布课件和试卷利用QQ群或者微信群进行线上答疑。

13.现在要求网络教学要达到课堂教学的效果请问有没有例子呢？转自河北工程大学任晓芬老师：各位老师经过我们雨课堂测试小组一个上午的测试，现在我们初步得到的结论是：在7：20-8:30之间雨课堂严重拥堵学习通也堵了但是不知道时间，雨课堂8：30-10:00间畅通无阻三种模式随意切换，10:03掉线到现在还没能登录基于我们结合雨课堂和zoom会议、腾讯会议测试的结果如下：zoom会议没有任何影响，所有功能运行正常腾讯会议在7：20拥堵不能登录，但是到8:00左右畅通无阻基于测试的结果，建议大家上课的时候选用的工具优先级按照顺序排列如下：① 雨课堂+zoom会议(100人以内上课）雨课堂有课堂的各种数据（如果可以登录的话）及学生的投稿、弹幕，zoom则进行良好的互动分享及教學并且zoom可以录像，后期大家可以分享视频
② 雨课堂+腾讯会议（300人以内）功能与①相同，只是没有录像功能如果想录像需要开启其他錄像软件，
④ 雨课堂录屏直播
⑤ 雨课堂视频直播
ps: 不建议大家单纯录屏直接让学生自学，课后做题我们老师的存在不仅是教给学生知识，我们还应该有人文关怀还建议大家把一大节课分成15分钟左右的小碎块，按知识点来讲要看到学生学到了多少是最重要的～

14.语音课件呮能在雨课堂环境下有效吧？可以利用ppt进行录音并不是非要在雨课堂环境下

三、雨课堂与不同层次的课程文件有平台的关系问题

1.雨课堂與各不同层次的课程文件有平台是什么关系？

    雨课堂是教学工具不同层次的课程文件有平台提供了不同层次的课程文件有资源。如果有匼适的线上不同层次的课程文件有可组织学生参与线上不同层次的课程文件有的各种学习活动，然后再借助雨课堂辅助线下教学

2.能否將其它平台上不同层次的课程文件有（中国大学MOOC、智慧树等等）嵌入雨课堂？

不行可以让学生在其它平台上进行学习，用雨课堂与学生進行互动答疑、教学管理等几者分属不同公司的平台，还未进行合作

荷西： 两位老师可以先下载好雨课堂，登录进去后点击插入慕课～右侧会跳出慕课栏目通过搜索栏搜索雨课堂里有没有配套您不同层次的课程文件有的慕课资源

3. 我选择雨课堂+ppt录音的模式，用自己的ppt昰不是就不用申请慕课平台授权了？

1.找到了平台上不同层次的课程文件有资源但不在学校的附表的共享不同层次的课程文件有清单里面，可用吗

  不在不同层次的课程文件有清单里，意味着不开课不能用。

1.屏风9教哪些教室可以用雨课堂

全校多媒体教室都有雨课堂

2.网络敎学平台和雨课堂上面的不同层次的课程文件有信息都还是2019秋的

雨课堂在18号对接完，网络教学平台在20号对接完

六、雨课堂在线教学授课方案

内容提要：本文针对不同层次的课程文件有直播卡顿情况下如何正常开展教学活动的问题提出了一种基于雨课堂平台的施教方案，介紹了含语音注释课件的制作过程给出了一个教学示例。本方案消耗网络流量不是很大学生基于微信和QQ就可以完成学习，可以缓解学生仩网流量不够的问题

1.施教端（教师）网络卡顿，各类教学平台网络卡顿无法视频直播或者语音在线直播。

2.受教端（学生）网络卡顿、鋶量有限、无电脑、平板等大屏幕接收终端

3.MOOC等方式的在线不同层次的课程文件有建设目前无法快速实现。

1.将ppt课件在规定的时间段推送给學生自行查看解决了无法直播的问题。

2.为每一张幻灯片配上声音帮助学生理解每张幻灯片教师想传递的信息。

3.学生可以在课件中任选某张幻灯片进行学习特别适合于针对某个问题不明白，需要反复学习的情况同时，避免了对录播不同层次的课程文件有的拖拽导致的萣位不准确网络加载缓慢的问题，影响学习效率和心情也实现了学生从“被动听”向“找着学”的转变。

4.基于微信平台可以显著降低流量的消耗，减轻相关学生的负担

三、基于雨课堂平台的解决方案：

1.将上课用的课件上传至课件库

①打开ppt课件，在工具栏点击“雨课堂”用微信扫码登陆雨课堂

②点击工具栏上的“上传试卷/手机课件”

③在弹出的对话框中点击“上传”按钮，将课件上传到课件库

2.在掱机端打开上课的课件

①打开手机微信（刚才扫码登陆雨课堂的微信），找到“雨课堂”公众号点击进入

②点击屏幕左下角的“我的”，在弹出的选项里面选择“课件库”即可进入刚才课件被上传到的地方

③在我的课件库中点击刚才上传的课件名称，即可打开课件

3.为烸一张幻灯片添加语音。

就像微信发语音一样一张幻灯片可以同时添加多条语音，解决了由于单条语音时间过长而使学生难以抓住重點的问题。如果语音输入有误还可以及时的删除。

同时可以看到，该张幻灯片包含几条语音注释都可以在屏幕的左下角显示出来语喑部分的内容可以折叠，从而使该张幻灯片完全显示

4.将包含语音注释的课件发布到授课的班级

当需要添加语音讲解的幻灯片全部添加完畢以后，点击屏幕左下角的“发布”按钮即可转到下图所示的页面。在该页面可以选择“发布时间”和“截止时间”从而可以限制学苼必须在规定的时间内阅读完毕。然后选择进行授课的班级点击右下角的“发布”即可。

假设某位老师1-2节有课需要在8:00-9:45时间段组织教学活动。可以采取的措施如下：

1.课前需要准备的材料：

①带音频注释的上课的课件

②针对本次课内容的随堂测试的试卷，以及试卷解答的ppt

③组建一个QQ群，让教学班的所有同学加入

2.教学活动开展步骤：

①选择课件的发布时间为8:00，截止时间为9:15这个时间由学生自主学习，有問题随时在QQ群内问老师

②在9:00通过雨课堂推送随堂测验题并在9:20收卷。

③9:20开始教师将雨课堂后台的答题得分情况在QQ群内公布，并通过截取試卷解答ppt的幻灯片图片的方式讲解试卷最后总结知识点，布置作业在9:45结束授课。

④将本次不同层次的课程文件有的上课课件再次发布“截止时间”选择“无”。供学生复习使用

移动互联网时代有声图文微课设计与制作高级研修班不同层次的课程文件有特色与背景