多媒体技术复习.docx

多媒体技术复习范围
第一章
1 媒体的分类，每一类媒体的具体含义
国际电话电报咨询委员会CCITT把媒体分成5类：
感觉媒体是指能直接作用于人的感觉器官，使人直接产生感觉（视、听、嗅、味、触觉）的一类媒体,如：语音、音乐等
表示媒体 是指为了更有效地加工、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种媒体。它包括上述感觉媒体的各种编码,如：语言编码、图像编码、文本编码等
表现媒体 是指感觉媒体与用于通信的电信号之间转换中，用于信息输入和输出的媒体，如：各种输入输出设备
存储媒体 是指用于存储表示媒体，即存放感觉媒体数字化后的代码的媒体,如：磁盘、光盘等
传输媒体是指用来将表示媒体从一处传递到另一处的物理传输介质，,如：同轴电缆、光纤、双绞线等。
2 多媒体的定义 ，多媒体技术的定义， 多媒体的三个特征
多媒体是指多种信息媒体的表现和传播形式
多媒体技术是指计算机交互式综合处理多媒体信息，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一项技术。
多媒体具有：多样性、集成性、交互性3个主要特征。
4 流媒体
所谓流媒体技术，就是把完整的影像和声音数据经过压缩处理后保存到网站服务器，用户边下载边播放，而无须将整个压缩文件下载后再观看的网络传输技术。
4 多媒体计算机系统
多媒体计算机系统由多媒体计算机硬件系统和多媒体软件系统组成。
4 多媒体计算机硬件系统
多媒体计算机硬件系统：除较高配置的计算机主机硬件以外，通常还需要音频视频处理设备，光盘驱动器、各种媒体输入、输出设备。
具体包括：（主机、接口卡、外部设备）
6 多媒体计算机软件系统(分成系统软件、应用软件)
多媒体计算机软件系统：主要分为系统软件和应用软件
系统软件：多媒体驱动程序、多媒体设备接口程序、多媒体操作系统、多媒体素材制作软件、多媒体创作工具。
应用软件：直接面向用户，满肚用户各种需求在多媒体创作平台上设计开发的面向领域的软件系统。
5 MPC的组成
（包含5个基本单元）：个人计算机、CD-ROM驱动器、声卡、Windows 操作系统以及一组音箱或耳机。
第二章
13 声音的带宽
声音的频率范围称为声音的带宽
人耳可听到的声音范围20-20khz
言语（语音）的频率范围 300-3400kz
14 声音质量分级及带宽
音频信息的质量与其频率范围有关,一般可大致分为
数字激光唱盘质量
FM质量
AM质量
电话质量
15 声音的数字化过程三步骤：（详见笔记）
采样：对模拟信号每隔固定时间间隔取样本值
量化：对信号分层即表示成二进制的位数，位数越多精度越高
编码：转化成二进制数字信号
17 常见的采样频率：
11.025kHz,22.05kHz,44.1kHz
18 常见的量化精度:
8位，16位，24位
20 声音文件大小的数据量计算方法：给出一定的值要求会计算
假如有一CD唱片容量为650MB，若用它存放采样频率为44.1 KHz, 量化精度为16位，双声道，1分钟声音文件，问该唱片可存储这样的声音文件多少个？
一个声音文件的大小：
44.1*1000*16/8*2*60/220=???MB
可以存储这样的声音文件：650MB/???MB=
21-22 常见的声音文件格式：包括早期的和新型的数字音频格式，并能简要说明每种文件格式大致的意义和特点(详见笔记)
早期：PCM、WAVE、AIFF/AU、MIDI
PCM可以算做数字音频编码的鼻祖，它的最大优点是保真度高，缺点就是体积庞大。
WAVE是由微软开发的一种古老的音频文件格式。
AIFF是苹果电脑中的标准音频格式。
AU是UNIX平台下一种常用的音频格式。
MIDI本身只是一堆数字信号而已，不包含任何声音信息，它记录的是在音乐的什么时间用什么音色发多长的音等。
新型：MP3、Real Audio（RA），Windows Media Audio（WMA）
MP3的名声之响绝对超过其他任何一种音频格式，它属于MPEG-1的派生音频方案。
Real Audio（RA）属于Real Media的音频部分，它是流媒体行业中的霸主RealNeworks的产品。
Windows Media Audio（WMA）
23简述声卡的主要功能、性能指标、工作原理
1）声卡的功能：
播放数字音乐、录音、实时的效果器、音频解码、音乐合成
2）性能指标：
采样和量化能力
芯片类型
输出声道数
合成技术
兼容性
3）声卡的工作原理：
声卡采用大规模集成电路，即将音频处理技术及专用芯片形式集成在声卡上，并可直接插入计算机的扩展槽中使用，基本包含以下功能部件：
² 主芯片：承担着三维音效处理的运算和加速、mp3解码、midi的合成和硬件等级的声音处理等重要工作。
² CODEC:编码器和解码器，完成数模转化和模数转化，采用独立的处理单元来进行声音的采样和编码
² I/O控制芯片：负责和协调声卡输入/输出控制。
² 音乐合成器：播放MIDI文件。
² I/O设备接口：麦克风接口：连接麦克风，实现声音输入，外部录音功能
线性输入口：连接各种音频设备的模拟输出，相关设备的音源输入
音频输出口：连接多媒体有源音箱，实现声音输出
扬声器输出：输出放大的声音信号，连接无源音箱
MIDI设备接口/游戏手柄接口：连接MIDI音源，电子琴或者游戏控制设备

38 MIDI的中文意义
MIDI是乐器数字接口的英文缩写,是数字音乐的国际标准。
38 生成 MIDI乐音的方法
FM合成法和波表合成法
47 何为语音合成
文语转换 简称TTS,是将文本形式的信息转换成自然语音的一种技术
简答题：
1）什么是量化？若一个数字化声音的量化位数是16，则能够表示的声音幅度等级是多少？
答：量化是容许的误差将样本大小进行量化分层近似即可，将二进制数码用四合五入的方法将样本大小用其接近的分层级来代替。
表示的声音幅度等级是216
2）常见的数字音频文件有哪些？
答：WAV、MP3、MIDI
3）声音数字化的主要参数有哪些？各有什么影响？
答：声音数字化的主要参数有：采样频率、量化精度、声道数。
采样频率和量化精度越高，声道数越多，所需存储空间也就越大。也就是说，声音的码率越在，所需存储空间也就越大。
4）简述声卡的主要功能、性能指标、工作原理。
答：声卡的主要功能：播放数字音乐、录音、实时的效果器、音频解码、音乐合成
性能指标：采样和量化能力、芯片类型、输出声道数、合成技术、兼容性
工作原理：主芯片、CODEC芯片、I/O控制芯片、音乐合成器、I/O设备接口。
5）什么是MIDI？什么是MIDI消息？
答：MIDI是电子乐器数字接口。MIDI消息是MIDI文件的内容。
6）合成音乐有哪两种方法？各有什么特点？
答：合成音乐有两种方法：FM合成法、波表合成法
FM合成法的特点：把几种种乐音的波形用数字来表达，通过数/模转换器
波表合成法的特点：把真实乐器发出的声音以数字形式记录下来，播放时改变速度生成各种音阶的音符，声音质量好。
第三章
54 什么是色彩的三要素
色彩的三要素是 色调、 亮度、饱和度。其中色调反映颜色的种类，是决定颜色的基本特征。
55 色彩模型的种类，各个领域一般使用的色彩模型？
计算机RGB模型，电视机YUV模型，打印机CMY模型
60 图像数字化的基本步骤
采样：将二维空间商模拟的连续亮度或彩色信息，转化为一系列有限的离散数值来表示
量化：对每个离散点进行数字化处理，把模拟量的亮度值使用数字量来表示
编码：二进制表示并进行压缩。
62 图像分辨率、显示分辨率的定义和区别
图像分辨率 是确定组成一幅图像的像素数目，
显示分辨率 是确定显示图像的区域大小。
63 像素深度（或颜色深度）
颜色深度反映了构成图像所用的颜色总数。深度为1位的图像有2种颜色，像素深度为8，可表示的颜色数是2的8此方，即256种颜色。
64 图像大小数据量计算方法
假如有一CD唱片容量为650MB，若存放1280*1024的真彩色图像，可存放多少张？
一幅图像文件的大小:
1280*1024*24/8/220=3.75MB
可以存储这样的图像：650MB/3.75MB=173张
66 矢量图和位图有什么不一样，各有什么优缺点
矢量图是由一系列计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画曲线等，这种方法实际上是用数学方法来描述一幅图，然后变成许多的数学表达式，再编程，用语言来表达。
位图是把一幅彩色图分成许多像素，每个象素用若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性。因此一幅图由许多描述每个象素的数据组成。
矢量图优点：目标图像移动、缩小、放大后不会失真，旋转复制属性的改变很容易做到。
缺点：图像不能很复杂，否则计算机就要花费很长的时间执行绘图指令；不适合描述复杂的彩色图片。
位图优点：显示快，彩色颜色信息很丰富
缺点：占据的存储空间比较大。
68-78 常见的数字图像的文件格式,简要说明每种文件格式的意义和特点
BMP ：Windows 操作系统的标准图像文件格式，图像信息丰富，但占据磁盘空间较大
JPG ：彩色静态图像压缩编码标准，包含有损压缩和无损压缩，支持24位真彩色，在网络传输中使用“渐进显示“技术
GIF ：图形交换格式的简称，不支持24位真彩色图像，最多只能存储256色的彩色图像或灰度图像，在网络传输中使用“交错显示“技术。
TIFF:扫描仪和桌面出版系统研制开发的通用的图像文件格式。
PSD ：Photoshop自建的标准文件格式。
87 显卡的组成以及每个部分的功能
显卡主要由显示控制电路、图形处理器、显示存储器和接口电路组成
显示控制电路：负责对显卡的操作进行控制和协调。包括对显示器进行控制，如光栅扫描、同步、画面刷新等
图形处理器：完成图形图像的处理。如：数据块传送、基本图形绘制、区域填色、图案填充、图形缩放、颜色转换等。
显示存储器：用于存储显示屏上所有像素的颜色信息。
接口电路：负责显卡与CPU和内存的数据传输。
88 扫描仪的结构分类
手持式、平板式、胶片和滚筒式
92 打印机的分类
激光打印机和喷墨打印机
在彩色图像输出设备中，喷墨打印机已占绝对优势
101 指纹识别和人脸识别
指纹识别和人脸识别都属于生物特征识别技术
简答题：
1）图像数字化过程的基本步骤是什么？
答：基本步骤是采样、量化、编码
2）什么是色彩的三要素？
答；色调、亮度和饱和度
3）什么是RGB模型？为什么将RGB色彩的产生方式称为加色法？
答：RGB模型是指由红（R）、绿（G）、蓝（B）3种颜色光按不同比例相配而成，这3种颜色作为基色。
因为没有光是全黑，各色光加入后才产生色彩，同时越加越高，加到极限时成为白色。
4）试计算1280*1024的真彩色图像在未压缩前的数据量
答：1280*1024*24/8=3.75MB
5）矢量图和位图有什么不一样，各有什么优缺点
答：矢量图是由一系列计算机指令来表示一幅图，如画点、画线、画曲线等，这种方法实际上是用数学方法来描述一幅图，然后变成许多的数学表达式，再编程，用语言来表达。
位图是把一幅彩色图分成许多像素，每个象素用若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性。因此一幅图由许多描述每个象素的数据组成。
矢量图优点：目标图像移动、缩小、放大后不会失真，旋转复制属性的改变很容易做到。
缺点：图像不能很复杂，否则计算机就要花费很长的时间执行绘图指令；不适合描述复杂的彩色图片。
位图优点：显示快，彩色颜色信息很丰富
第四章
110 什么是视频？
运动的图像称为视频。
视频的分类：模拟视频和数字视频
116 数字视频的优点：
适合于网络应用
再现性好
便于计算机编辑处理
110 电视系统采用隔行扫描技术，计算机显示器使用逐行扫描技术
113 彩色电视的制式和各自适合的国家
三种广播电视标准 及适合的国家：
PAL 制式：中国和欧洲 25帧/s
NTSC 制式： 美国和日本 30帧/s
SECAM制式:法国和俄罗斯 25帧/s。
121 视频采集卡的工作原理？有哪些性能指标？
工作原理：
² 从彩色摄像机、录像机或其他视频信号源得到的彩色电视信号，经视频接口送入视频采集卡。
² 模数转换器对视频信号解码和数字化。经ADC解码后得到YCbCr信号格式，转换后变成RGB信号。
² 视频处理芯片对视频进行捕获、播放、显示等控制。
² 视频信息可以实时得存到VRAM中，计算机通过视频处理器对帧存储器中的内容进行读写操作，完成视频图像的编辑和处理。
² 视频输出的RGB信号和显示卡输出的RGB信号完全同步，可进行叠加，经过数模转换后变成模拟信号，并在显示器的窗口中显示。
性能指标：接口、实时压缩、采集分辨率和帧频、驱动和应用程序。
143 数字视频的文件格式：包括本地视频和网络流视频格式. 简要说明每种文件格式的意义和特点（详见笔记）
本地视频：AVI、 DV-AVI、MOV、MPEG（MPEG\DAT）、DIVX
AVI是Microsoft公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式。
DV-AVI是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。
MOV是APPLE公司开发的一种视频文件格式。
MPEG（MPEG\DAT）是运动图像压缩算法的国际标准。
DIVX是由MPEG—4衍生出的另一种视频编码标准。
网络视频：RM/RMVB、MOV、ASF/WMV
RM是RealNetworks公司开发的一种流式视频文件格式。
RMVB比原先的RM多了VB两字，在这里VB是VBR
MOV是作为一种流媒体文件格式。
ASF是Microsoft公司推出的，也是一个在Internet上实时传播多媒体的技术标准。
WMV是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在网络上实时观看视频节目的文件压缩格式。
简答题：
1）什么是视频？有哪些特点？
答：视频是内容随时间变化的一组动态图像。
特点；运动的图像称为视频，视频的输入只能是电视接收机、摄像机、录像机、影碟机、以及可以输入连续图像信号的设备。
2） 行扫描与隔行扫描各有什么优缺点？
答： 行扫描优点：图像垂直清晰度高、空间处理效果好、有利于电视转换和制成转换，能改善视频压缩效率等。
缺点；效率高，行扫描频率增高，硬件难度加大。
隔行扫描优点：节省频率，且硬件实现简单。
缺点：图像质量和更高的清晰度，增加带带宽和成本为代价的。
3）PAL制成和NTSC制成彩色电视各使用什么颜色模型？计算机图像显示使用什么颜色模型？
答：PAL制成彩色电视采用YUV模型
NTSC制成彩色电视采用YIQ模型
计算机图像显示RGB模型
第五章
154-155 学会计算图像、声音、视频的数据量计算方法
例如：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？
22.05*1000*16*2*60*2/(8*1024*1024)=? MB
155 数据压缩的可能性
在多媒体信息中包含大量冗余信息,把这些冗余信息去掉,就实现了压缩。
人眼人耳的生理特征对某些信息不敏感，所以可以去掉这些信息
156 数据压缩的分类？
无损压缩适合于文本和数据
有损压缩适合于图像声音视频
157 数据压缩性能的评价标准
（1）压缩比 （2）压缩和解压缩的速度 （3）压缩质量
161 哈夫曼(huffman)编码的原理（给出概率，要求计算huffman编码）
书上例题和习题5（详见笔记）重要，要掌握
180 JPEG
JPEG专家组一直致力于建立适用于彩色和单色、多灰度连续色调、静止图像的数字图像压缩国际标准，提出了JPEG标准，即彩色静止图像的数字压缩编码。
简答题：
1）为什么要进行数据压缩？图像数据为什么可以压缩？
答：多媒体信息的数据量过大使得利用计算机对多媒体数据处理面临很大的困难，对存储器的存储容量、通信线路的传输速率及计算机的速度都增加了极大的压力，通过数据压缩手段，以压缩形式存储和传输信息，既节约了存储空间，对提高了通信干线的传输效率，所以要进行数据压缩。
图像数据之所以能进行压缩是因为图像有多余、人的生理特征的局限性、CUP性能提高为压缩提供条件。
2）压缩编码技术的发展共经历了几代？简述每一代编码技术的特点。
答：压缩编码技术的发展共经历了二代。
“第一代”编码技术的特点：信息论原理去除图像的相关性，它们能够在中等压缩率的情况下，提供非常好的图像质量。
“第二代”编码的技术的特点：不局限于信息论的框架，而是充分利用人的视觉生理，、心理和图像信源的各种特征。
3）多媒体数据压缩性能的评价标准有哪些？
答：有压缩比、压缩质量
第六章
213动画的视觉原理
我们所看到的动画，实际上是由若干幅静止图片所组成的，之所以能有动的感觉，主要是由人类的生理视觉残留生理现象所致
214动画的分类
根据运动的控制方式分成实时动画和逐帧动画
根据视觉空间的不同分为二维动画和三维动画
217计算机动画的制作
• 二维动画的制作过程主要分为以下几个步骤
– 关键帧的产生
– 中间帧的生成
– 分层制作合成
– 着色
– 预演
• 三维动画的制作过程主要分为以下几个步骤
– 建模
– 编辑材质
– 贴图
– 灯光
– 动画编辑
– 渲染
223 二维动画GIF制作软件 Ulead Gif Animator
Flash制作软件 FLASH
231 三维动画制作软件 3D Studio MAX
第九章 多媒体光盘存储系统
270 光盘及其特点
CD意为光盘，是通过光学方式来记录和读取二进制信息的，具有如下特点：
² 记录密度高
² 存储容量大（650MB）
² 采用非接触式读写信息
² 信息保存时间长
² 多种媒体融合
271 光盘的类型
光盘通常是指下列光盘的总称：CD-DA、CD-ROM、CD-R、CD-RW、VCD、DVD等。
• 按光盘的读/写性能来讲，可分为三种类型：
– 只读型光盘存储器• CD-ROM• CD-DA• VCD• DVD
– 可记录光盘存储器• CD-R
– 可擦写光盘存储器• CD-RW（CD-Rewritable）
272 光驱的读取速度以150KB/s数据传输速率的单倍速为基准，如24速光驱其数据传输速率为3600KB/s，光驱在工作时有CLV和CAV两种方式
278 DVD标准
– DVD在其发展初期，是指Digital Video Disc，即“数字视盘”。
– 随着光盘技术的进步，它不仅可以储存影视节目，而且可以储存音乐、数据，随着用途增多，就将这种类型的光盘统称为“数字多用途光盘”，英文名是Digital Versatile Disc，简称DVD。
– DVD光盘的分类:
• 按格式分类
– Book A DVD-ROM——只读光盘，用途类似CD-ROM；
– Book B DVD-Video——影视光盘，用途类似LD或Video CD；
– Book C DVD-Audio——音乐光盘，用途类似音乐CD；
– Book D DVD-R——一次写入的光盘，用途类似CD-R；
– Book E DVD-RAM——可擦写的光盘。
– Book F DVD-RW——可擦写的光盘，用途类似CD-RW
• 按盘面大小分类
– DVD目前有120mm和80mm两种规格。
• 按刻录方式分类
– DVD光盘有只读光盘和刻录光盘两种。
– 只读光盘：DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio 。
– 刻录光盘：目前DVD刻录技术有三大类、五种规范（DVD-RAM；DVD-R、DVD-RW；DVD+R、DVD+RW）。
– 一次写入型有DVD-R、DVD+R。可擦写型有DVD-RAM、DVDRW、DVD+RW。
• 按记录层分类
– 单面单层DVD-5
– 单面双层DVD-9
– 双面单层DVD-10
– 双面双层DVD-18
– 双面混合层DVD-14
DVD容量比CD大的原因主要有：
• 更高的存储密度
• 更有效的编码
• 增加盘的数据记录面积
• 增加记录面、记录层
DVD的特点
• 大存储容量
• 高画质
• 高音质
• 高兼容性
• 高可靠性

说明：前面的数字代表书上的页数，这些知识点+平时的作业题
题型：选择题12分
填空题 30分
判断题 15分
简答题 30分
综合计算题13分