西南大学0165《多媒体技术》第一次作业精编.doc

西南大学0165《多媒体技术》第一次作业精编.doc第一次作业
主观题:
一、对字符串abcabacdbce进行Huffman编码,将之编码成二进制串,并计算平均码长。(提示:首先要统计各个符号的概率,比如a的概率是3/11,d的概率是1/11等;然后按Huffman编码的算法进行编码,获得每个符号的编码;再用替换法将每个符号替换成对应的二进制编码,就可将字符串编码成二进制串。)
二、基于DCT的JPEG编码,其编码过程是怎样的?
三、以图像压缩为例,简述变换编码的原理。
四、在JPEG编码中,采用Z型扫描的目的是什么?
五、按照信息是否有损失,数据压缩方法分为哪两类?各举出一些压缩技术的例子和应用的例子。
六、在MPEG等视频编码算法中,运动补偿的含义和目的。
七、简述MPEG中的宏块的构成。
八、和Huffman编码相比,算术编码有什么特点?
九、有一段音乐,被采样并且无压缩地存储在磁盘上,大小为52920000字节。已知其它参数如下:3分钟20秒,立体声, 24位深度。试计算采样频率是多少。
十、北美和日本采用NTSC制式数字电视图像(SIF格式)
,30帧/秒,每帧352×240,每象素点用3字节表示。粗略计算一下,如果不压缩的话,每秒钟的数据量是多少?如果不考虑音频,一张650M字节的存储这种未经压缩的视频的CD-ROM光盘可播放多长时间?
主观题答案:
一、答:编码图如下:
 
  字符串共11个(次)字符,由a、b、c、d、e这5个字符组成,稍微统计,可发现a、b、c、d、e的概率分别是3/11、3/11、3/11、1/11、1/11
平均码长(平均编码长度)是:(3/11)×2+(3/11)×2+(3/11)×2+(1/11)×3+(1/11)×3 = 24/11
最后,字符串abcabacdbce编码为二进制串为:(a用00替换,b用01替换,类推)
000110000100101100110111,共24个比特。
二、答:基于DCT的JPEG编码方法的步骤如下:①将图象分割成若干8×8的子块,对每块分别进行DCT变换;②对变换后的系数进行量化;③对所有块的DC系数进行DPCM编码,对AC系数Z形扫描和行程编码进行;④对DC码和AC行程编码的码字再进行统计编码。
三、答:以图象压缩为例,变换编码的原理是:图象在空间域上毫无规律,但将图象作为矩阵,将它从空间域变换到频率域。在频率域上有规律,并且系数按重要性的程度不同分布在不同的位置,容易压缩。
四、答:在经过DCT变换和量化以后,重要的系数都集中在左上角,并且它们的绝对值比较大,而其余位置的系数不重要并且绝对值很小甚至为0。利用Z型扫描就可以增加行程中连续0的个数,尽可能把0连在一起,把非0连在一起,便于压缩。
五、答:按照信息是否有损失,数据压缩方法分为可逆编码和不可逆编码。前者没有失真,例如统计编码,常用于文件压缩,若Winrar。后者要进行量化,故有信息损失,例如大数据量的媒体压缩,如MPEG。
六、答:视频编码时,要比较2帧的区别。一帧为已编码的过去帧(参照帧),另一帧为正在编码的当前帧。对当前帧进行编码,就要在参照帧中寻找符合一定条件的当前被预测块的最佳匹配块。用匹配块来代替被预测块,叫做运动。但这两块之间是有误差的,要对误差进行补偿,也就是说,匹配块加误差等于被预测块。运动补