復(fù)習(xí)習(xí)題參考答案

1、第4章復(fù)習(xí)題答案1.靜態(tài)圖像可分為矢量圖和位映像圖兩大類。2.矢量圖是用數(shù)學(xué)方法描述的一系列點、線、弧和其他幾何形狀所組成的圖形。3.位映像(位圖、光柵圖)圖由像素點所構(gòu)成的像素矩陣組成。4.當(dāng)圖中表現(xiàn)的內(nèi)容比較繁雜時，位圖的顯示速度要比矢量圖快。5.對模擬音頻的離散化包括時域空間的離散化和頻域空間的離散化兩部分，可用一維信號記錄和處理，就可以表示足夠的內(nèi)涵。6.一幅圖像可以定義為一個二元函數(shù)f(x,y)，其中x和y表示圖像平面的坐標(biāo)，而函數(shù)f(x,y) 對應(yīng)（x，y）的函數(shù)值，叫做該點的灰度值。7.數(shù)字圖像是指x、y圖像平面坐標(biāo)和f (x,y)亮度值都是有限、離散的數(shù)值。8.數(shù)字圖像是由像素

2、為基本單位所組成的二維矩陣。9.對于8位灰度數(shù)字圖像而言，對它的描述可達(dá)256個亮度等級。10.對于8位灰度數(shù)字圖像的灰度級別而言，0表示純黑，255表示純白。11.對于1位二值數(shù)字圖像而言，其顏色數(shù)可表示為21。12.圖像的像素之間具有較大的相關(guān)性，是指很多的相臨像素之間的亮度或色彩非常接近。13.目前很多網(wǎng)頁的橫縱向尺寸為1024×768大小，如果直接調(diào)用該尺寸的24位圖像制作一個性化頁面，它的信息量為多少kB 如果用于64kbps低碼率的通信網(wǎng)絡(luò)上打開該頁面至少需要多少秒時間1024 × 768 × 24 ÷ 8 ÷ 1024 2304k

3、B2304kB ÷ 64kbps 384s minutes14. 模擬信號的離散化處理包括兩個步驟，一是時間上的離散化，即采樣；二是幅度上的離散化，即量化。15. 即按照一定的時間間隔t 在模擬信號x(t)上逐點采集其瞬時值，屬于時間上的離散化。16對模擬信號進(jìn)行采樣的關(guān)鍵，就是合理地選擇時間間隔t 。17.如果對模擬信號設(shè)置的采樣頻度過低，采樣點間隔過遠(yuǎn)，則信息量不足，不能較好地表示或恢復(fù)原始信號，造成信號混淆（混疊失真）。18解釋信號混淆的概念。信號混淆也稱為混疊失真，是指由于在時域上不恰當(dāng)?shù)剡x擇了采樣間隔，而引起頻域上的高低頻之間彼此混淆現(xiàn)象。19.避免混疊失真產(chǎn)生的最簡單技術(shù)

4、措施是什么 提高采樣頻率，使之達(dá)到最高信號頻率的兩倍以上。20. 如果對模擬信號設(shè)置的采樣頻度過低，會產(chǎn)生高低頻信號在頻率域上彼此混淆現(xiàn)象，那么設(shè)置比較高的采樣頻率又會產(chǎn)生什么樣的影響呢如果采樣頻率設(shè)置地越高，采樣點也就越密，所得到的離散信號就越逼近原始信號，但采集到的數(shù)據(jù)也隨之增大，造成不必要的計算工作量和存儲空間，必須對數(shù)據(jù)量加以限制。21.為什么說設(shè)置合理地采樣間隔是對模擬信號進(jìn)行離散化處理地關(guān)鍵如果選擇的采樣時間間隔較低會產(chǎn)生信號混淆，或稱混疊失真；如果過高，又會產(chǎn)生過大的數(shù)據(jù)量，造成不必要的計算工作量和存儲空間。因此，選擇合理地采樣時間間隔就成為對模擬信號進(jìn)行離散化的一個非常重要的問

5、題。22. 由美國電信工程師H.奈奎斯特1928年首先提出了采樣定理的概念，1933年蘇聯(lián)工程師科捷利尼科夫?qū)@一定理進(jìn)行了嚴(yán)格地公式表述，直到1948年信息論的創(chuàng)始人.香農(nóng)對這一定理加以明確地說明，并正式作為采樣定理而引用。那么，香農(nóng)對采樣定理是如何進(jìn)行解釋的呢為了不失真地恢復(fù)模擬信號，采樣頻率（Fs）應(yīng)該不小于模擬信號頻譜中最高頻率（Fmax）的2倍，即Fs 2 Fmax。 23.對某一模擬信號進(jìn)行數(shù)字化分析，若時域采樣間隔選擇秒，其采樣頻率（fs）大約為多少樣本/秒（精度為）因為，采樣頻率（fs）是采樣間隔（Ts）的倒數(shù)，即1/Ts，其單位為樣本/秒，即赫茲(hertz)。 且Ts =秒

6、。所以，（fs） 1 / Ts = 1 / 樣本/秒(Hz)24. 根據(jù)人生理聽覺特性，若要不失真地恢模擬音域信號，采樣頻率需要提高10%才能滿足采樣定理的要求，這樣采樣間隔至少應(yīng)設(shè)置多少秒因為，人耳正常聽力對模擬信號頻譜的最高接受頻率20kz，根據(jù)采樣定理Fs 2 Fmax，則臨界采樣頻率應(yīng)為：20000Hz 2 40000Hz又因，為了不失真地恢模擬音域信號，至少要增加10%，則40000Hz + 40000 10% 44000 z又因，采樣間隔Ts = 1 / Fs所以，Ts = 1 / Fs = 1/ 44000(樣本/秒，即Hz) = 秒25.量化是對幅值進(jìn)行離散化，也就是將連續(xù)波動

7、的模擬信號f(t) 的變化物理量，在某一瞬時的值按級數(shù)表示成二進(jìn)制的記錄值。采用的量化方式不同，量化后的數(shù)據(jù)量也不同。所以說，量化處理過程也是一種數(shù)據(jù)壓縮的過程或方法。26數(shù)據(jù)壓縮的目的是什么數(shù)據(jù)壓縮的目的就是減少數(shù)據(jù)量，從而利用有限的存儲空間和傳輸信道，方便地存儲和傳輸多媒體數(shù)據(jù)。27. 數(shù)據(jù)編碼包括兩大類，即無損壓縮和有損壓縮，其中無損壓縮也稱信息熵編碼，有損壓縮也稱熵壓縮法。28. 無損編碼主要指基于統(tǒng)計方法構(gòu)建的編碼方案，所以稱作統(tǒng)計編碼。典型的統(tǒng)計編碼方案包括行程（LZW）編碼、哈夫曼編碼和算術(shù)編碼，由于LZW編碼和行程編碼方法很接近，所以常常被人們稱作三大經(jīng)典編碼方案。29.有損編

8、主要包括變換編碼、預(yù)測編碼、混合編碼。30. 常見的變換編碼算法主要包括離散傅里葉變換、離散余弦變換、離散小波變換。31.變換編碼有一個共同的特點就是將時域空間信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域空間信號，這樣就可把一個較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€較簡單的問題，達(dá)到化解矛盾目的。32. 預(yù)測編碼包括線性預(yù)測和非線性預(yù)測?？梢运且环N相對論的思想在數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)中的實踐和應(yīng)用。33.評價壓縮一個算法常用的三項指標(biāo)為壓縮比、運(yùn)算速度、失真度。34.針對信息熵冗余進(jìn)行的處理解碼后的數(shù)據(jù)與編碼前的數(shù)據(jù)應(yīng)完全一致。35針對心理視覺冗余進(jìn)行的處理，解碼后的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)相比有一定程度的偏差或失真。36簡述變換編碼工作原理。由于空域圖像

9、信號數(shù)據(jù)之間相關(guān)性和數(shù)據(jù)冗余度大，所以變換編碼首先將空域空間圖像信號變換到另一個正交頻域空間，產(chǎn)生一系列的變換系數(shù)，使得數(shù)據(jù)相關(guān)性大大減少，參數(shù)獨立，然后對這些變換后系數(shù)進(jìn)行編碼處理和量化，這樣數(shù)據(jù)冗余性減少，且數(shù)據(jù)量大為降低，編碼就能得到較大的壓縮比。37.滿足作為變換編碼變換矩陣的基本條件是什么 滿足變換矩陣的基本條件或關(guān)鍵在于尋找一種正交變換T，使得變換后的協(xié)方差矩陣x滿足或接近為一對角陣，并希望主對角線元素隨 i, j 增加盡快衰減；且除對角線之外各元素均為0或接近0時，就等效于相關(guān)性為0。38.常用的變換矩陣有哪些 Karhunen-Loeve變換又稱為最佳變換，它能使變換后協(xié)方差矩

10、陣為對角陣，并且有最小均方誤差。但它的計算比較復(fù)雜，所以實際應(yīng)用中常采用一些準(zhǔn)最佳變換如DFT、DCT和WHT（Walsh-Hadamand-Tansformation）等，使用這些變換后的協(xié)方差矩陣一般都能接近一對角陣。39. 簡述JPEG文件格式。 JPEG文件格式由聯(lián)合圖像專家組（Joint Photographic Experts Group）開發(fā)的靜態(tài)圖像文件格式，國際標(biāo)準(zhǔn)號為“ISO10918-1”，文件的擴(kuò)展名為.jpg或.jpeg。jpg格式具有調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的功能，允許用不同的壓縮比例對文件進(jìn)行壓縮，支持多種壓縮級別，壓縮比率通常在10：1到40：1之間，壓縮比越大，圖像的品質(zhì)就越低;相反地，壓縮比越小，品質(zhì)就越好。40. 根據(jù)下