多媒體數(shù)據(jù)壓縮與存儲(chǔ)技術(shù)習(xí)題

1、第四章 多媒體數(shù)據(jù)壓縮與存儲(chǔ)技術(shù)習(xí)題4-1填空題1 .自信息函數(shù)是的函數(shù)。必然發(fā)生的事件概率為，自信息函數(shù)值為。把叫作 信息端或簡(jiǎn)稱端(Entropy),記為。2 .所有概率分布p：所構(gòu)成的崎，以為最大，因此，可設(shè)法改變信源的概率分 布使，再用最佳編碼方法使來(lái)達(dá)到高效編碼的目的。3 . MPEG中文翻譯“動(dòng)態(tài)圖像專(zhuān)家組”，MPEG專(zhuān)家組推出的MPEG-1標(biāo)準(zhǔn) 中文含義是標(biāo)準(zhǔn)，它包括四部分。4 . CD-DA中文含義，其相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)稱為書(shū)標(biāo)準(zhǔn)。CD-ROM中文含義， 其相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)稱為書(shū)標(biāo)準(zhǔn)。5 .在CD-ROM光盤(pán)中，用代表“1”，而代表“0”，為保證光盤(pán)上的信息能可 靠讀出，把“0”的游

2、程最小長(zhǎng)度限制在個(gè)，而最長(zhǎng)限制在個(gè)。6 . DVD原名，中文翻譯。DVD光盤(pán)按單/雙面與單/雙層結(jié)構(gòu)可以分為四種。 按照DVD光盤(pán)的不同用途，可以把它分為：，4-2筒答題1 .請(qǐng)解釋信息燧的本質(zhì)為何？2 .請(qǐng)解釋在MPEG壓縮算法中，最好每16幀圖像至少有一個(gè)幀內(nèi)圖(I幀) 的原因。3 .簡(jiǎn)要說(shuō)明光盤(pán)的類(lèi)型有哪些？4 . DVD有哪些類(lèi)型？ DVD存儲(chǔ)容量大大增加的原因是什么？4-3應(yīng)用題1 .某信源有以下6個(gè)符號(hào)，其出現(xiàn)概率如下：“4%(%4,A = 51/41/41/81/81/81/8求其信息場(chǎng)及其Huffman編碼？2 .設(shè)某亮度子塊按Z序排列的系數(shù)如下：k 01234567-63系數(shù)

3、：124100-110 0請(qǐng)按JPEG基本系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行編碼。4-4計(jì)算題1.請(qǐng)計(jì)算52速光盤(pán)的傳輸速率。4-5上機(jī)應(yīng)用題1.請(qǐng)用Nero Express 7將上一章編輯的電影剪輯制作成VCD。第四章多媒體數(shù)據(jù)壓縮與存儲(chǔ)技術(shù)習(xí)題解答4-1填空題1 .自信息函數(shù)是度星信息不確定性的多少的函數(shù)。必然發(fā)生的事件概率為 1.自信息函數(shù)值為把 白信息腦的概率平均值 叫作信息4或簡(jiǎn)稱 焙(Entropy),記為 H (X)。2 .所有概率分布p：所構(gòu)成的日,以等概率時(shí)為最大,因此，可設(shè)法改變信源 的概率分布使 其笈川.能地II：均勻 ，再用最佳編碼方法使平均碼長(zhǎng)逼近信源的 埴來(lái)達(dá)到高效編碼的目的。3 . M

4、PEG中文翻譯“動(dòng)態(tài)圖像專(zhuān)家組”，MPEG專(zhuān)家組推出的MPEG-1標(biāo)準(zhǔn) 中文含義是多媒體運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn),它包括MPEG系統(tǒng)、MPEG 視頻)、MPEG音頻)、測(cè)試和驗(yàn)證四部分。4 . CD-DA中文含義數(shù)義激光口I；盤(pán)，其相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)稱為上£皮 書(shū)標(biāo)準(zhǔn)。CD-ROM中文含義 只讀光盤(pán)，其相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)稱為 黃皮書(shū)標(biāo)準(zhǔn)。5 .在CD-ROM光盤(pán)中，用凹坑和非凹坑之間機(jī)械性的跳變邊沿代表“1 ”,而 凹坑和非凹坑的平坦部分 代表“0”，為保證光盤(pán)上的信息能可靠讀出，把“0” 的游程最小長(zhǎng)度限制在個(gè)，而最長(zhǎng)限制在10個(gè)。6 . DVD原名digital video dis

5、c,中文翻譯數(shù)字視盤(pán)。DVD光盤(pán)按單/雙而 與單/雙層結(jié)構(gòu)可以分為單而單層、單而雙層、雙面單層和雙面雙層四種。按照 DVD光盤(pán)的不同用途，可以把它分為：DVD ROM, DVD- Video, DVD-Audi。, DVD - R, DVDRAM, DVD-RWe4-2簡(jiǎn)答題1 .請(qǐng)解釋信息焙的本質(zhì)為何？答：自信息函數(shù)是度量信息不確定性的多少的函數(shù),把自信息量的概率平均值, 叫作信息端或簡(jiǎn)稱端(Entropy),記為H (X)o已經(jīng)證明，H (X)為離散無(wú)記憶信 源進(jìn)行無(wú)失真編碼的極限。2 .請(qǐng)解釋在MPEG壓縮算法中，最好每16幀圖像至少有一個(gè)幀內(nèi)圖(I幀) 的原因。答：在MPEG-1壓縮標(biāo)

6、準(zhǔn)中，定義了三種類(lèi)型圖像：幀內(nèi)圖(Intra Pictures, I)、預(yù)測(cè)圖(Predicted Pictures» P)和插補(bǔ)圖，即雙向預(yù)測(cè)圖(Bidirectional Predicted* B)o在上面的三種類(lèi)型圖像中，只有幀內(nèi)圖(Intrapictures , I)未采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ) 償編碼技術(shù)，采用直接對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)壓縮，因此，為保證質(zhì)量，最好每16幀圖 像至少有一個(gè)幀內(nèi)圖(I幀)。3 .簡(jiǎn)要說(shuō)明光盤(pán)的類(lèi)型有哪些？激光唱盤(pán)、CD-ROM、數(shù)字激光視盤(pán)等等統(tǒng)稱為光盤(pán)。按照將信息寫(xiě)入光盤(pán)和 從光盤(pán)讀取信息的性質(zhì)看，目前光盤(pán)可分為三種：只讀光盤(pán)、一次寫(xiě)入式光盤(pán)、可 擦寫(xiě)光盤(pán)。4 .

7、DVD有哪些類(lèi)型？ DVD存儲(chǔ)容量大大增加的原因是什么？答：1) DVD盤(pán)的記錄區(qū)域從CD盤(pán)片面積86cm2提高到86.6cn】2,這樣記錄 容量提高了 1.9%：2) DVD中將數(shù)值孔徑由CD盤(pán)片的0.45加大到0.6最小凹坑的長(zhǎng)度從CD盤(pán) 片的0.834微米縮小到0.4微米，DVD光道之間的間距由CD盤(pán)片的1.6微米縮小 到0.74微米，總的容量提高了 4.486倍。3)使用DVD盤(pán)的兩個(gè)面來(lái)記錄數(shù)據(jù)，以及在一個(gè)單面上制作好幾個(gè)數(shù)據(jù)記 錄層，可大大增加DVD盤(pán)片的存儲(chǔ)容量。4-3應(yīng)用題1 .某信源有以下6個(gè)符號(hào)，其出現(xiàn)概率如下:% % >1/8 1/8444%A = <1/4

8、1/4 1/8 1/8求其信息端及其Huffman編碼？解：(1) H (X) ="(1/4)log：(1/4) X2 -(l/8)log2(l/8) X4 =4/4+12/8=2. 5 (bit/字符)(2) Huffman編碼過(guò)程如下圖示：6 / 5al 0.25a2 0.25a40 125a50.125編碼過(guò)程a3 o. 125 -A0.25碼字聯(lián)0120021013100311131103a60.125 9圖4-1習(xí)題4-3 1的圖（3）上述編碼的平均碼字長(zhǎng)度為：R=0.25*2*2+0.125*3*4 =2.5（4）上述編碼的編碼效率為n=2. 5/2.5=100%2 .設(shè)

9、某亮度子塊按Z序排列的系數(shù)如下：k 01234567-63系數(shù)：124100-110請(qǐng)按JPEG基本系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行編碼。解：1)先求DC系數(shù)ZZ (0)：ZZ (0) =12,由表4.3.1, ZZ (0)落入(45-8, 8-15)區(qū)間，查表得 “SSSS” =4,由表4.3.2,查得其碼字為“101”： 12>0,故四位附加位為“1100”,所以， DC系數(shù)ZZ (0)的編碼為“101 1100”；2) ZZ (1) =4,它與ZZ (0)之間無(wú)零系數(shù)，NNNN=0, 4落入表4.3.3的第 三組，所以SSSS=3；而NNNN/SSSS=0/3的編碼查表4.3.4為“100”，所以ZZ

10、(1) =4的編碼為“100 100”；3) ZZ (2) =1,它與ZZ (1)之間無(wú)零系數(shù)，NNNNH), 1落入表433的第 1組，所以SSSS=1；而NNNN/SSSS=O/1的編碼查表4.3.4亮度AC系數(shù)為“00”， 所以ZZ (2) =1的編碼為“00 1”：4) ZZ (5) =-1,它與ZZ (2)之間有2個(gè)零系數(shù)，NNNN=2, -1落入表4.3.3 的第1組，所以SSSS=1：而NNNN/SSSS=2/1的編碼查表4.3.4亮度AC系數(shù)為 “11010”，ZZ (5)-1=2 其編碼為 “0”，而所以 ZZ (5) =1 的編碼為 “11010 0”；5) ZZ (6) =1,它與ZZ (5)之間無(wú)零系數(shù)，NNNNH), 1落入表433的第1組，所以SSSS=1：而NNNN/SSSSHV1的編碼查表4.3.4亮度AC系數(shù)為“00”， 所以ZZ (2) =1的編碼為“00 1”：6) ZZ (7) ZZ (63) =0,直接使用“EOB (%)”結(jié)束本子塊，查表4.3.4 其碼字為“1010”：所以,上述亮度子塊的JPEG基本系統(tǒng)編碼為：“1011100+100100