數字媒體技術導論-習題參考答案Chap1P13~P14頁一填空題傳遞信息的載體存儲信息的的實體感覺媒體表示媒體顯示媒體存儲媒體傳輸媒體比特〔bit〕數字化交互性趣味性集成性技術與藝術的融合媒體技術有損無損加密技術數字水印技術二簡答題1.略2.數字媒體技術的爭論領域有數字聲音處理、數字圖像處理、數字視頻處理、數字動畫處理、數字玩耍設計、數字媒體壓縮、數字媒體存儲、數字媒體治理和保護、數字媒體傳輸技術等；應用開發領域主要有教育培訓、電子商務、信息公布、玩耍消遣、電子出版、創意設計等。Chap2P34~P35頁模擬音頻記錄設備有：機械留聲機最早用來記錄聲音的機械式留聲機；鋼絲錄音機第一次用磁性記錄的方式進展記錄聲音；磁帶錄音機依據電磁感應定律把聲音記錄在磁帶上，接著再用磁帶進展復原。模擬音頻處理設備有：話筒進展聲音能量的收集；音箱進展聲音復原，將音頻電流信號變換成聲音信號；模擬調音臺具有多路輸入，每路的聲音信號可以單獨被處理，如被放大，做高中低音的音質補償，多路輸出等功能。第一步是采樣，就是將話筒轉化過來的模擬信號以某一頻率進展離散化的樣本采集。其次步是量化，將采集到的樣本電壓或電流值進展等級量化處理。第三步是編碼，將登記值變換成對應的二進制表示值0或，并進展存儲。1s內采樣22*1000次，雙聲道每次的數據量為16*2=3〔bi，那么1min22*1000*32*60=42240000〔bit〕=42240000/1024=41250〔KB〕DB略chap3P67~P68頁CARGB顏色模型也稱為加色模型，各種顏色由不同比例的紅、綠、藍3中根本色的疊加而成。當三基色按不同的強度相加時，得到的顏色稱為相加色。任意顏色F的配色方程為F=r[R]+g[G]+b[B]其中,r[R]、g[G]、b[B]F色的三色重量。這樣共可以表示16777216種顏色。RGB顏色模型可以用來描述發光設備，比方計算機顯示器，電視機等裝置所表示的顏色。略666666666666666666666666666666666666購置一部數碼相機主要關注數據指標有：鏡頭、鏡頭焦距、鏡頭口徑、對焦速度、圖像傳感器、變焦力量、光圈、快門、開機速度和ISLC〔Liquidcrystaldispla〕顯示屏、存儲卡、電源等略略Chap4P100~P101頁一、選擇題ADCD二簡答題1.目前世界上現行的彩色電視制式有三種：NTSC制、PAL制、SECAM制。22．每一幀圖像均是由電子束挨次地一行接著一行連續掃描而成，這種掃描方式稱為逐行掃求。電視專家想出了一個奇異的方法，把一幅625行圖像分成兩場來掃，第一場稱奇數場，625行的奇數行(1、3、5、…行)，而其次場(偶數場)625行的偶數行(依次掃描2、4、6、…行)，通過兩場掃描完成原來一幀圖像掃描的行數，這就是隔行掃描。對于每幀圖像為625行的隔行掃描，每幀圖像分兩場掃，每一場只掃描了312.5行，而每25幀圖像就可以了，故每秒鐘共掃描50場(25場)，即隔行25Hz50Hz15.625kHz。隔行掃描的行掃描頻率為逐行掃描時的一半了得到高品質的圖像質量，逐行掃描也已成為數字電視掃描的優選方案。復合視頻信號重量視頻信號S-Video信號電視機的顯示器承受掃隔行描方式；計算機的顯示器承受非隔行掃描方式每一條掃描線的有效顯示像素是720個。優勢主要有：比模擬信號更準確，不易受到干擾畫面質量不會下降，可以屢次復制而不失真處理方式多樣化，可制作多種絕技效果可以被壓縮，在帶寬肯定的頻道內傳輸略簡潔的說就是將其他數據源(如電視機，模擬錄像機、VCD機、模擬攝像機等)輸出的視頻數據或者視頻音頻的混合數據輸入計算機成為可編輯處理的數字文件。效果、淡入淡出及圈出圈入。動畫特別效果等。特效的作用科技將平淡的視頻片段轉化入奇幻的世界，還可以產生包括畫面的轉化、旋轉、仿照舊電影膠片、色調變化等視頻效果。略略Chap5P143頁動畫是通過連續播放一系列畫面，給視覺造成動態變化的圖面，能夠呈現食物的進展過包括在教育、工業上用來進展演示的非實物拍攝的屏幕作品。動畫的分類：從制作技術和手段看分為以手工繪畫為主的傳統動畫和以計算機為工具手動畫和半動畫。〔1〕由編導確定動畫劇本及分鏡頭稿本〔2〕美術動畫設計人員設計出動畫人物形象〔3〕美術動畫設計人員繪制、編排出分鏡頭畫面腳本〔4〕動畫繪制人員進展繪制〔5〕攝影師依據攝影表和繪制的畫面進展拍攝〔6〕剪輯配音。可以分為四個階段：總體規劃〔包括劇本、故事板、攝制表等的設計、設計制作〔內容設計和設置音響效果、具體創作〔原畫創作、中間畫制作、描線和著色〕和拍攝制作〔檢查、拍攝、編輯和錄音。〕都是平面上的運動〕共同的技術根底—“分層”技術〕意來源—人的創意〔4〕制作的根本流程相像。不同之處有〔1〕兩者的實現工具和手段不同〕兩者的創作步驟稍有出入3〕最終成果形式上以及應用領域上有所不同。主要應用于以下領域：電影業、電視片頭和電視廣告、科學計算和工業設計、模擬、教育3DWeb等。略略略Chap6P171~P172一、填空題虛擬特征學習特征社會特征概念文檔設計文檔技術設計文檔前期籌劃制作階段測試階段提交階段二、簡答題玩耍創意設計主要內容有〔〕玩耍構思，需要定義玩耍的主題和如何使用設計工具進展設計和構思人工智能，目標是為玩耍者供給一種合理的挑戰4〕設計關卡。以DirectX8.0為例，主要包含五大方面局部〔DirectXGraphic，功能是通過硬件抽象層和硬件仿真層來保證設備無關性〔2DirectXAudio〔3〕DirectXDirectPlay，是應用程序和通信效勞之間的高級軟件接口；〔4〕DirectXDirectInput〔5〕DirectXDirectShow，主管視頻、音頻流的捕獲和回放，同時也供給各種過濾功能對它們進展實時處理。OpenGL的應用程序可以格外便利地在各種平臺間移植；OpenGL可以與VisualC++實現機械手的有關計算和圖形算法，可保證算法的正確性和牢靠性；OpenGL使用簡便，效率高。它具有七大功能1〕OpenGL圖形庫除了供給根本的點、線、多邊形的繪制函數外，還供給了簡單的三維物體〔球、錐、多面體、茶壺等〕以及簡單曲線和曲面繪制函〔2〕變換：OpenGL比鏡像四種變換，投影變換有平行投影〔又稱正射投影〕和透視投影兩種變換。其變換方法有利于削減算法的運行時間，提高三維圖形的顯示速度〔3〕顏色模式設置：OpenGL顏色模式有兩種，即RGBA模式和顏色索引ColorInde〔〕OpenGL光有輻射光EmittedLigh、環境光AmbientLigh、漫反射光DiffuseLigh〕和鏡面光〔SpecularLight。材質是用光反射率來表示。場景〔Scene〕中物體最終反映到人眼的顏色是光的紅綠藍重量與材質紅綠藍重量的反射率相乘后形成的顏色〔5〕紋理映射〔TextureMappin。利用OpenGL紋理映射功能可以格外逼真地表達物體外表細節〔6〕位圖顯示和圖象增加圖象功能除了根本的拷貝和像素讀寫外，還供給融合〔Blending、反走樣〔Antialiasing〕和霧〔fog〕的特別圖象效果處理。以上三條可使被仿真物更具真實感，增加圖形顯示的效果〔7〕雙緩存動畫〔DoubleBuffering〕雙緩存即前臺緩存和后臺緩存，簡言之，后臺緩存計算場景、生成畫面，前臺緩存顯示后臺緩存已畫好的畫面。此外，利用OpenGL還能實現深度示意DepthCu、運動模糊MotionBlu〕等特別效果。從而實現了消隱算法。OpenGL與DirectX〔1OpenGLDirectX,聲音,輸入,網絡等模塊。〔2〕OpenGL穩定，可跨平臺使用。DirectXWindows系列平臺，包括WindowsMobile/CE系列以及XBOX/XBOX360。玩耍引擎是指一些已編寫好的可編輯玩耍系統或者一些互交式實時圖像應用程序的核心組件。玩耍引擎一般包括以下幾種〔〕2〕聲音引擎，功能主要包括音效、語音、背景音樂等的播放〔〕物理引擎，包含在玩耍世界里的物體之間、物體與場景之間發生碰撞后的力學模擬以及發生碰撞后物體骨骼運動的力學模〔4〕數據輸入輸出處理，負責玩家與計算機之間的溝通，處理來自鍵盤、鼠標、搖桿和其他外設的信號。三、設計題略Chap7 P200Web是環球信息網〔WorldWideWeb〕的縮寫，中文名字為“萬維網”或全球信息網，Internet上最為流行、最受歡送的一種信息檢索和掃瞄效勞。(HyperTextTransferProtocol)協議。全部的WWW文件都必需遵守這個標準。URL〔Uniform/UniversalResourceLocator的縮寫是因特網上標準的資源的地址〔Address)。網站(Website)，是指在因特網上，依據肯定的規章，使用HTML等工具制作的用于展現網頁掃瞄器來訪問網站，獵取自己需要的資訊或者享受網絡效勞。根本工作過程包括以下步驟〔〕用戶啟動客戶端應用程序〔掃瞄器URL〔2〕URL地址，向該地址所指向的Web效勞器〔3〕Web效勞器依據掃瞄器送來的懇求，把URL地址轉換成頁面所在的效勞器上的文件全名，找到相應的文件〔4〕URL指向HTML文檔，Web效勞器使用協議把該文檔直接送給掃瞄器〔5〕HTML文檔，在客戶端屏幕上顯示結果。3．HTML〔HyperTextMark-upLanguage〕即超文本標記語言或超文本鏈接標示語言，是目前網絡上應用最為廣泛的語言，也是構成網頁文檔的主要語言。HTMLHTML命令組成的描述性文本，HTMLHTML的構造包括頭部Hea、主體Bod〕體則包含所要說明的具體內容。HTML文檔制作不是很簡單，且功能強大，支持不同數據格式的文件鑲入，其主要特點如下：(1)簡易性，HTML版本升級承受超集方式，從而更加敏捷便利。(2)可擴展性，HTMLHTML統擴展帶來保證。(3)平臺無關性。HTML可以使用在廣泛的平臺上。略略Chap8 P222~P223填空題空間冗余構造冗余時間冗余視覺冗余學問冗余信息熵冗余2.23.MPEG標準，H.26系列視頻標準，AVS標準4.010，2.555.26：1二計算與簡答題1.待編碼符號概率安排的代碼代碼長度(比特數)m00.411m10.20003m20.150013m30.100113m40.0701014m50.04010005m60.030100106m70.010100116〔1〕脈沖編碼調制PCM原理：PCM是實現語音信號數字化的一種方法，一語音信號的數字化。語音信號是連續變化的模擬信號，實現語音信號的數字化必需經過三個過程：抽樣〔把連續信號變為時間軸上離散的信號的過程、量化〔把幅度連續變化的模擬量變成用有限位二進制數字表示的數字量的過程〔用一種位數的脈沖碼組表示量化采樣值。語音信號先經防混疊低通濾波器，進展脈沖采樣，變成8kHZ采樣信號，然后將幅度連續的PCM信號用“四舍五入”的方法量化為有限個幅度取值的信號，再經編碼后轉換成二進制碼。PCM編碼的誤差來源是〔2〕差分脈沖編碼調制(DPCM)原理：DPCM是利用樣本與樣本之間存在的信息冗余度值與推測值之差進展量化編碼，從而就削減了表示每個信號的位數。統計編碼原理：主要針對無記憶信源，依據信息碼字消滅概率的分布特征而進展壓縮編碼，查找概率與碼字長度間的最優匹配。常見的有霍夫曼編碼，香濃編碼等。變換編碼原理：假設利用映射變換來實現對數據的建模表達，就稱為變換編碼。其中映射變換是把原始信號中的各個樣值從一個域變換到另一個域量化，然后進展逆變換獲得在肯定保真度意義下的原來信號。DCT弦變換，因此稱之為離散余弦變換。以8×8像素塊為單位進展變換。略MPEG-11.5Mb/s傳輸率的數據傳輸媒體運動圖像及其伴音的編碼。MPEG-2標準的目標是針對HDTV和DVD等制定的運動圖像機器伴音編碼標準。MPEG-4標準的目標是支持多種多媒體的應用。MPEG-7面上的解釋和理解，從而使其可以依據用戶的需要進展傳遞和存取。MPEG-21標準的目標是一個可以互操作和高度自動化的多媒體框架。AVS標準的是我國自主制定的音視頻編碼技術標準，用AVSMPEG系列標準，可使AV產業得到較好的進展環境。Chap9 P251選擇題BCDDCBB二簡答題略硬盤的優越性有：容量大，速度快，牢靠性高，幾乎不磨損等優點。硬盤接口標準有：ST506/412接口與ESDI接口、ATA、SCSI接口、SerialATA接口、IEEE1394接口、USB接口等。目前市場上主流接口產品是UltraATA/133。 光盤有3〔CD-ROCD-〔CD-R光盤是通過沖壓設備壓制或激光燒刻，從而在其上產生凹槽來記錄信息的存儲媒體，不同于磁盤，光盤主要利用激光原理存儲和讀取信息。CD-ROM工作原理：只讀光盤是利用在盤上壓制凹坑的機械方法，利用凹坑的邊緣來10特性，用戶只能讀取光盤上的數據，而不能把數據寫到CD上。CD-ROM驅動器主要技術參數：速度，數據傳輸率，讀盤方式，平均訪問時間，CPU占用時間，數據緩沖區，光盤格式兼容性，糾錯力量，UltraDMA33/66數據傳輸標準。市場上主要的CD-ROM驅動器有：SONY，美達(MIDA)，源興，華碩，Acer，TARGA，NEC，順等。Chap10 P275數據治理經受了三個階段：人工治理、文件系統治理和數據庫系統治理。目前數字媒體數據的治理方式有：文件系統治理方式、擴大關系數據庫的方式、面對對象數據庫、超文本。媒體存儲數據模型主要有NF2數據模型：是在關系數據庫中引入抽象數據類〔2〕能更好表述簡單的對象。更好維護對象的語義信息。有三個最根本的概念〔抽象數據類型、繼承、對象標識〔3〕對象-關系模型：對傳統的關系數據庫加以擴展，增加面對對象的特性，把面對對象技術與關系數據庫相結合，建立對象-關系數據模型。興爭論。數字媒體版權保護根本方案主要有兩種技術的根本方案。數字媒體版權保護系統框架：DRM商業運營模式商業運營模式法律機制社會文化因素技術體系核心思想是通過使用數字許可證來保護數字內容的版權、用戶得到數字內容后，必需獲DRM典型系統包含三個模塊〔〕內容效勞器：包含存儲數字內容的內容倉庫，產品信息庫和對數字內容進展安全處理的DRM〔2〕許可證效勞器包含權利庫，內容密鑰庫，用戶身份標識庫和DRM許可證生成器〔3〕客戶端主要包括DRM掌握器和數字內容使用工具。目前主要的加密算法有：〔1〕對稱密碼算法：對稱密碼算法有時又叫傳統密碼算法，就是加密密鑰能夠從解密密鑰中推算出來，反過來也成立。在大多數對稱算法中，加密解密密鑰是一樣的。這些算法也叫要保密，密鑰就必需保密。對稱算法的加密和解密表示為：Ek(M)=CDk(C)=M對稱密碼算法，其主要特性就是加密解密密鑰能相互推算。特性有：非對稱密碼算法的加密密鑰和解密密鑰不一樣，而且從加密密鑰推算出解密密鑰極其困難。1)EK1(P)=C //E：加密算法，K1：加密密鑰，P：明文，C：密文，下同。特性有：非對稱密碼算法的加密密鑰和解密密鑰不一樣，而且從加密密鑰推算出解密密鑰極其困難。1)EK1(P)=C //E：加密算法，K1：加密密鑰，P：明文，C：密文，下同。2)從K1推導出K2極其困難。假設密鑰長度足夠長，銀河系中的任何一種生物都應當不行能輕易從K1K2，或者從K2K1。3)某些優秀的非對稱密碼算法還具有如下特性，但不是全部的算法都具備：EK1(DK2(P))EK1(DK2(P))=P也就是加密函數也就是加密函數E與解密函數D互為反函數，解密函數可以當成加密函數來用，加密函數也可以當成解密函數來用。函數也可以當成解密函數來用。數字水印有3個條件：隱蔽性、隱蔽位置的安全性、魯棒性。典型的數據版權保護系統〔1面對電子文檔的DRM保護系統包括微軟的RMS書生SEPDR、方正的CEB〕面對電子圖書的DRM系統有微軟DAAdobeContentServer以及國內的方正ApabiSEPPDG〔3〕DRM〔4〕面對流媒體的DRM系統主要有：IBM的EMMS和微軟的WindowsMediaDRM。它的的根本工作流程如下：第一步，打包。WindowsMedia權限治理器將對數字媒體文件進展打包。打包的文件將〔這是WindowsMedia權限治理器所獨有的功能〕如用于獵取許可證的URL。打包的數字媒體文件將保存為WindowsMediaAudio格式〔文件擴展名為.wma〕或WindowsMediaVideo格式〔.wm。其次步，分發。打包的文件可放在網站上以供下載、放在數字媒體效勞器上以供流式處理、通過CD進展分發或使用電子郵件發送給消費者。WindowsMediaDRM還允許消費者將受版權保護的數字媒體文件發送給朋友。第三步，建立許可證效勞器。內容供給商可選擇許可證交換中心，該交換中心將存儲許可證的特定權限或規章并供給WindowsMedia權限治理器許可證效勞。交換中心的作用是便于治理整個系統。第四步，獵取許可證。要播放打包的數字媒體文件，消費者首先必需獵取一個許可證密次播放該數字媒體文件時，都將自動啟動獵取許可證的過程。WindowsMedia權限治理器或者引導用戶進入注冊頁〔該頁要求輸入信息或付費，或者從交換中心檢索一個許可證而不提示任何問題。第五步，播放數字媒體文件。要播放數字媒體文件，消費者需要能支持WindowsMediaDRM的播放機。然后，消費者即可依據許可證中所供給的規章或權限來播放文件。許可證的許可證，然后才能播放該文件。這種按PC頒發許可證的模式可確保打包的數字媒體文件只能在已獲得該文件的許可證密鑰的計算機上播放。Chap11 P303Internet播放的媒體格式。流上。用戶通過解壓設備對這些數據進展解壓后，節目就會像發送前那樣顯示出來。與傳統媒體相比，流媒體的特點是運用可變帶寬技術，以“流”的形式進展數字媒體的28~1200kb/s的帶寬下都可以在線賞識到接連不斷的高品質的音頻和視頻節目。縮短等待的時間，節約存儲空間，可以實現實時傳輸和實時播放。〔1〕挨次流式傳輸輸在傳輸期間依據用戶連接的速度做調整。由于標準的效勞器可發送這種形式的文件在標準或FTP效勞器上，易于治理，根本上與防火墻無關。挨次流式傳輸不適合長是一種點播技術。〔2〕實時流式傳輸掉，網絡擁擠或消滅問題時，視頻質量很差。如欲保證視頻質量，挨次流式傳輸或許更好。實時流式傳輸需要特定效勞器QuickTimeStreamingServeRealServer與WindowsMediaServer。這些效勞器允許你對媒體發送進展更多級別的掌握，因而系統設置、治理比標準效勞器更簡單。實時流式傳輸還需要特別網絡協議，如：RTSP(RealtimeStreamingProtocol)MMS(MicrosoftMediaServer)戶不能看到一些地點的實時內容。流媒體系統組成：一般都由編碼器、效勞器和播放器三個局部組成。RealVideo的.rm視頻影像格式和.ra的音頻格式，MicrosoftMediatechnology的.asf格式。主要有用于Internet上針對多媒體數據流的實時傳輸協議RTP〔Real-timeTransportProtocoRTP一起供給流量掌握和擁塞掌握效勞的實時傳輸掌握協議RTCReal-timeTransportControlProtocoIP據的實時流協議RTSReal-timeStreamingProtoco。P2P技術的概念：P2P技術即點對點技術〔peer-to-peer，簡稱P2P〕又稱對等互聯網較少的幾臺效勞器上。P2P網絡通常用于通過AdHoc連接來連接節點。網絡的參與者共享他們所擁有的一局部硬件資源〔處理力量、存儲力量、網絡連接力量、打印機等，這些共享資源需要由網絡供給效勞和內容，能被其他對等節點直接訪問而無需經過中間實體。P2P技術的特點：非中心化，可擴展性，強健性，高性價比，隱私保護，負載均衡。P2PICQ，文件和其他內容共享—BTP2P技術的流媒體網絡視頻。IPTV的概念：IPTV即交互式網絡電視或網絡電視，是一種利用寬帶有線電視網的根底設施，以家用電視機或計算機作為主要終端設備，集互聯網、多媒體一體，通過互聯網絡協議IP向家庭用戶供給包括數字電視在內的多種交互式效勞的嶄技術。用戶在家中可以有兩種方式享受IPTV效勞：(1)計算機，(2)網絡機頂盒+一般電視機)。它能夠很好地適應當今網絡飛速進展的趨勢，充分有效地利用網絡資源。IPTV的特點：點播功能，雙向互動功能。IPTV根本系統模型包括三個組成局部，即〔1〕IPTV業務系統平臺，主要包括了流媒體系統、存儲設備、編碼器、信源轉換設備等〔2〕IP網絡，包括骨干/城域網絡、寬帶接入網絡、內容分發網絡〔3〕用戶端，一般有三種