1、第4章復習題答案1.靜態圖像可分為矢量圖和位映像圖兩大類。2.矢量圖是用數學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)圖由像素點所構成的像素矩陣組成。4.當圖中表現的內容比較繁雜時，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涵。6.一幅圖像可以定義為一個二元函數f(x,y)，其中x和y表示圖像平面的坐標，而函數f(x,y) 對應（x，y）的函數值，叫做該點的灰度值。7.數字圖像是指x、y圖像平面坐標和f (x,y)亮度值都是有限、離散的數值。8.數字圖像是由像素

2、為基本單位所組成的二維矩陣。9.對于8位灰度數字圖像而言，對它的描述可達256個亮度等級。10.對于8位灰度數字圖像的灰度級別而言，0表示純黑，255表示純白。11.對于1位二值數字圖像而言，其顏色數可表示為21。12.圖像的像素之間具有較大的相關性，是指很多的相臨像素之間的亮度或色彩非常接近。13.目前很多網頁的橫縱向尺寸為1024×768大小，如果直接調用該尺寸的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低碼率的通信網絡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對模擬信號進行采樣的關鍵，就是合理地選擇時間間隔t 。17.如果對模擬信號設置的采樣頻度過低，采樣點間隔過遠，則信息量不足，不能較好地表示或恢復原始信號，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地選擇了采樣間隔，而引起頻域上的高低頻之間彼此混淆現象。19.避免混疊失真產生的最簡單技術

4、措施是什么 提高采樣頻率，使之達到最高信號頻率的兩倍以上。20. 如果對模擬信號設置的采樣頻度過低，會產生高低頻信號在頻率域上彼此混淆現象，那么設置比較高的采樣頻率又會產生什么樣的影響呢如果采樣頻率設置地越高，采樣點也就越密，所得到的離散信號就越逼近原始信號，但采集到的數據也隨之增大，造成不必要的計算工作量和存儲空間，必須對數據量加以限制。21.為什么說設置合理地采樣間隔是對模擬信號進行離散化處理地關鍵如果選擇的采樣時間間隔較低會產生信號混淆，或稱混疊失真；如果過高，又會產生過大的數據量，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年蘇聯工程師科捷利尼科夫對這一定理進行了嚴格地公式表述，直到1948年信息論的創始人.香農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，香農對采樣定理是如何進行解釋的呢為了不失真地恢復模擬信號，采樣頻率（Fs）應該不小于模擬信號頻譜中最高頻率（Fmax）的2倍，即Fs 2 Fmax。 23.對某一模擬信號進行數字化分析，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，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設置多少秒因為，人耳正常聽力對模擬信號頻譜的最高接受頻率20kz，根據采樣定理Fs 2 Fmax，則臨界采樣頻率應為：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.量化是對幅值進行離散化，也就是將連續波動

7、的模擬信號f(t) 的變化物理量，在某一瞬時的值按級數表示成二進制的記錄值。采用的量化方式不同，量化后的數據量也不同。所以說，量化處理過程也是一種數據壓縮的過程或方法。26數據壓縮的目的是什么數據壓縮的目的就是減少數據量，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據。27. 數據編碼包括兩大類，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計方法構建的編碼方案，所以稱作統計編碼。典型的統計編碼方案包括行程（LZW）編碼、哈夫曼編碼和算術編碼，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典編碼方案。29.有損編

8、主要包括變換編碼、預測編碼、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變為頻域空間信號，這樣就可把一個較復雜的問題轉變為一個較簡單的問題，達到化解矛盾目的。32. 預測編碼包括線性預測和非線性預測。可以它是一種相對論的思想在數據壓縮技術中的實踐和應用。33.評價壓縮一個算法常用的三項指標為壓縮比、運算速度、失真度。34.針對信息熵冗余進行的處理解碼后的數據與編碼前的數據應完全一致。35針對心理視覺冗余進行的處理，解碼后的數據與原始數據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、信號數據之間相關性和數據冗余度大，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，產生一系列的變換系數，使得數據相關性大大減少，參數獨立，然后對這些變換后系數進行編碼處理和量化，這樣數據冗余性減少，且數據量大為降低，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鍵在于尋找一種正交變換T，使得變換后的協方差矩陣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。但它的計算比較復雜，所以實際應用中常采用一些準最佳變換如DFT、DCT和WHT（Walsh-Hadamand-Tansformation）等，使用這些變換后的協方差矩陣一般都能接近一對角陣。39. 簡述JPEG文件格式。 JPEG文件格式由聯合圖像專家組（Joint Photographic Experts Group）開發的靜態圖像文件格式，國際標準號為“ISO10918-1”，文件的擴展名為.jpg或.jpeg。jpg格式具有調節圖像質量的功能，允許用不同的壓縮比例對文件進行壓縮，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，圖像的品質就越低;相反地，壓縮比越小，品質就越好。40. 根據下