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Ruankao Multimedia Application Designer (Intermediate) study materials
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Ruankao Multimedia Application Designer (Intermediate) practice questions

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Question 1Computer fundamentals and multimedia system architecture

在多媒体系统中，采样频率为 44.1 kHz、量化位数为 16 位、双声道的 PCM 音频，其未压缩数据率约为多少？

  1. 352.8 kB/s
  2. 88.2 kB/s
  3. 44.1 kB/s
  4. 176.4 kB/s Correct answer.

Explanation

数据率等于采样频率乘以量化位数再乘以声道数：44100 × 16 × 2 = 1411200 bit/s，除以 8 得 176400 B/s，即约 176.4 kB/s。这是 CD 音质未压缩 PCM 的典型码率，任何一项参数变化都会按比例改变结果。

Question 2Computer fundamentals and multimedia system architecture

JPEG 有损压缩流程中，对 8×8 像素块进行 DCT 变换之后紧接着执行的步骤是？

  1. 行程编码
  2. 量化 Correct answer.
  3. 色度子采样
  4. 熵编码

Explanation

JPEG 基线编码的顺序是颜色空间转换、色度子采样、分块 DCT、量化、Z 字形扫描、熵编码。DCT 本身不丢失信息，真正造成不可逆损失的是紧随其后的量化步骤，它用步长较大的量化表把高频系数压成零。

Question 3Computer fundamentals and multimedia system architecture

某显示器标称分辨率为 1920×1080，色深为 24 位，若采用 RGB 直接存储且不压缩，一帧图像至少需要多少显存？

  1. 约 8.3 MB
  2. 约 2.1 MB
  3. 约 1.6 MB
  4. 约 6.2 MB Correct answer.

Explanation

帧缓存大小等于水平像素数乘以垂直像素数再乘以每像素位数：1920 × 1080 × 24 bit = 49766400 bit，约合 6220800 字节，即约 6.2 MB。这是单帧未压缩位图的下限，实际帧缓存还要考虑双缓冲与对齐。

Question 4Computer fundamentals and multimedia system architecture

在 YCbCr 颜色空间中，4:2:0 色度子采样的含义是？

  1. 每 4 个像素保留 2 个色度样本，垂直方向完整保留
  2. 每 2×2 像素块共享一组色度样本，亮度保持原分辨率 Correct answer.
  3. 色度分量按 4 位量化，亮度按 2 位量化
  4. 每行色度样本数减半，垂直方向保持不变

Explanation

4:2:0 表示在水平和垂直两个方向上都对色度做二取一，因此一个 2×2 的像素块只保留一组 Cb、Cr 样本，而亮度 Y 保持全分辨率。人眼对色度细节的敏感度低于亮度，所以这种子采样在明显降低数据量的同时视觉损失很小。

Question 5Computer fundamentals and multimedia system architecture

MPEG 视频编码中的 B 帧（双向预测帧）在解码顺序上的主要特点是？

  1. 只能参考它前面的 I 帧，不能参考后面的帧
  2. 与 I 帧等价，可作为随机访问的入口点
  3. 可以独立解码，不依赖任何其他帧
  4. 必须在其参考的后续 P 帧之前解码 Correct answer.

Explanation

B 帧同时参考前面的和后面的帧，因此编码顺序与显示顺序不同：必须先解码它后面的 P 帧或 I 帧，B 帧才能被重建。这就是为什么 MPEG 码流中要携带显示时间戳与解码时间戳，用于重排输出顺序。

Question 6Computer fundamentals and multimedia system architecture

下列关于 MIDI 的叙述中，正确的是？

  1. MIDI 音质由文件中的波形数据决定
  2. MIDI 是专用于传输压缩音频码流的协议
  3. MIDI 记录的是演奏控制事件而非采样波形 Correct answer.
  4. MIDI 文件体积与播放时长成正比且包含音频采样

Explanation

MIDI 本质上是一组描述音符开闭、力度、音色切换等演奏动作的事件消息，本身不含任何音频波形。因此同一个 MIDI 文件在不同音源上播放效果可能差异很大，文件体积也远小于同等时长的波形音频。

Question 7Computer fundamentals and multimedia system architecture

某系统以 8 kHz 采样率对语音采样，量化位数为 8 位，单声道，采用 PCM 编码，则每秒产生的数据量约为？

  1. 64 kbit/s Correct answer.
  2. 16 kbit/s
  3. 128 kbit/s
  4. 8 kbit/s

Explanation

数据率等于采样率乘以量化位数乘以声道数：8000 × 8 × 1 = 64000 bit/s，即 64 kbit/s。这正是传统数字电话 G.711 编码的码率，说明其参数选择源于电话语音的带宽需求。

Question 8Computer fundamentals and multimedia system architecture

在多媒体计算机体系结构中，负责将 CPU 生成的图形命令转换为像素并输出到显示器的部件是？

  1. 模数转换器（ADC）
  2. 直接存储器访问控制器（DMA）
  3. 图形处理器（GPU） Correct answer.
  4. 数字信号处理器（DSP）

Explanation

GPU 承担几何处理、光栅化和着色等图形流水线工作，把绘图命令转化为帧缓存中的像素值，再经显示接口送出。它的并行结构适合处理大量像素级运算，是多媒体系统中图形加速的核心部件。

Question 9Computer fundamentals and multimedia system architecture

关于 RAID 0 与 RAID 1 在多媒体存储中的适用性，下列判断正确的是？

  1. RAID 0 提供镜像冗余，RAID 1 通过条带化提升带宽
  2. RAID 0 至少需要三块磁盘，RAID 1 至少需要四块磁盘
  3. RAID 0 提升读写带宽但无冗余，RAID 1 提供镜像冗余但容量利用率仅一半 Correct answer.
  4. 两者都通过奇偶校验实现容错，容量利用率相同

Explanation

RAID 0 把数据条带化分散到多块磁盘，可成倍提高顺序读写带宽，但任意一块盘故障都会导致全部数据丢失。RAID 1 把同一数据写入两块盘形成镜像，具备容错能力，代价是可用容量只有总容量的一半。

Question 10Computer fundamentals and multimedia system architecture

流媒体传输中采用缓冲（buffering）机制的主要目的是？

  1. 减少服务器存储开销
  2. 吸收网络抖动，保证连续播放 Correct answer.
  3. 提高视频分辨率
  4. 替代视频压缩编码

Explanation

网络传输的延迟和速率并不稳定，客户端预先缓存一段数据，就能在瞬时带宽下降时继续播放，从而平滑抖动、避免卡顿。缓冲并不改变码流内容，只影响播放的启动延迟与流畅度。

Question 11Computer fundamentals and multimedia system architecture

在数字图像中，将一幅 24 位真彩色图像转换为 256 色调色板图像，这一过程称为？

  1. 伽马校正
  2. 空间抖动（dithering）
  3. 色彩量化（color quantization） Correct answer.
  4. 边缘检测

Explanation

把每像素 24 位的高色彩数图像映射到只有 256 个索引色的调色板，需要在颜色空间中选取代表色并把各像素归入最接近的调色板项，这一过程就是色彩量化。抖动常与量化配合使用，用于在视觉上掩盖色带，但它本身不是量化。

Question 12Computer fundamentals and multimedia system architecture

某视频序列帧率为 25 fps，采用 IPBBP 的 GOP 结构且每个 GOP 长度为 12 帧，若解码器从 GOP 起始处开始解码，则显示第 12 帧之前必须完成解码的帧数至少为？

  1. 12 帧 Correct answer.
  2. 1 帧
  3. 6 帧
  4. 25 帧

Explanation

GOP 长度为 12 意味着一个图像组包含 12 帧，从组首的 I 帧开始到该组最后一帧显示完毕，解码器必须把这一组内的所有帧都解码出来。由于 B 帧依赖后续参考帧，解码顺序还要重排，但总量仍是组内的 12 帧。

Question 13Computer fundamentals and multimedia system architecture

在多媒体同步中，用于描述多个媒体对象之间时间关系的典型模型是？

  1. OSI 七层模型
  2. 关系数据库范式
  3. 哈夫曼树
  4. 时间 Petri 网（Time Petri Net） Correct answer.

Explanation

时间 Petri 网在普通 Petri 网的基础上为变迁附加时间约束，可以形式化地表达和验证音频、视频、文本等媒体对象之间的并行、顺序与同步关系。它是多媒体同步建模中常用的形式化工具之一。

Question 14Computer fundamentals and multimedia system architecture

对同一段音频分别使用 8 位和 16 位量化，其他条件相同，则 16 位量化的主要优势是？

  1. 文件格式更通用，兼容性更好
  2. 信噪比更高，可表示的动态范围更大 Correct answer.
  3. 采样频率更高，可还原更高频率成分
  4. 声道数更多，空间感更强

Explanation

量化位数决定每个采样点可取的离散电平数量，每增加 1 位，理论信噪比约提高 6 dB，16 位相对 8 位可获得约 48 dB 的提升。因此位数越高，量化噪声越小，能表现的强弱声音差距也越大。

Question 15Computer fundamentals and multimedia system architecture

多媒体数据库相比传统关系数据库，最突出的需求特点是？

  1. 需要支持连续媒体的大数据量存储与实时检索 Correct answer.
  2. 不支持任何索引结构
  3. 只能存储文本数据
  4. 不需要事务管理

Explanation

图像、音频、视频等连续媒体对象体积大、结构不固定，且播放时对时间连续性有要求，因此多媒体数据库要在存储、检索和传输上支持大对象与实时性。它仍然需要事务与索引，只是要针对媒体特性做扩展。

Question 16Computer fundamentals and multimedia system architecture

在超文本系统中，节点（node）与链（link）分别对应？

  1. 节点是像素，链是扫描线
  2. 节点是网络地址，链是传输介质
  3. 节点是采样点，链是量化级
  4. 节点是信息单元，链表示节点之间的关联 Correct answer.

Explanation

超文本由若干信息单元组成，每个单元称为节点，可以是一段文字、一幅图或一段音视频；链则定义了节点之间的跳转与关联关系，用户通过激活链在节点间导航。这种结构把线性的信息组织成网状。

Question 17Computer fundamentals and multimedia system architecture

某教学课件需要在一段视频播放到第 30 秒时自动弹出对应文字说明，实现这一功能最合适的技术手段是？

  1. 对视频进行帧内压缩
  2. 在时间轴上设置触发事件，与视频时间码绑定 Correct answer.
  3. 把视频转换为 GIF 动画
  4. 提高视频的分辨率

Explanation

这类需求本质上是媒体间的时序同步，做法是在时间轴上为视频时间码绑定触发事件，到达指定时刻即启动文字对象的显示。它与压缩方式或分辨率无关，关键在于播放器能按时间轴调度不同媒体对象。

Question 18Computer fundamentals and multimedia system architecture

关于矢量图形与位图图像的比较，下列叙述正确的是？

  1. 矢量图形缩放不失真，位图放大会出现像素化 Correct answer.
  2. 矢量图形无法描述曲线
  3. 位图图像不能表示照片
  4. 矢量图形文件一定小于位图文件

Explanation

矢量图形用几何图元及其属性描述对象，缩放时重新计算轮廓，因此边缘保持清晰；位图记录的是固定栅格上的像素值，放大后单个像素被拉伸，出现锯齿或模糊。两者各有适用场景，文件大小取决于内容复杂度，不能一概而论。

Question 19Computer fundamentals and multimedia system architecture

在 MPEG-1 音频（MP3）编码中，心理声学模型的主要作用是？

  1. 决定采样率的取值
  2. 确定各频带的掩蔽阈值，指导比特分配 Correct answer.
  3. 完成声道间的回声消除
  4. 计算图像的 DCT 系数

Explanation

心理声学模型根据人耳的绝对听阈和掩蔽效应，计算各临界频带内可被容忍的噪声水平，从而把有限的比特优先分配给听觉上更重要的频带，并允许把被掩蔽的成分量化为零。这是感知编码获得高压缩比的关键。

Question 20Computer fundamentals and multimedia system architecture

多媒体系统中的“超媒体”与“超文本”的关系是？

  1. 超文本是超媒体的子集，仅支持图像
  2. 超媒体是超文本的扩展，节点中除文本外还包含图形、音频、视频等媒体 Correct answer.
  3. 两者完全等价，只是名称不同
  4. 超媒体只支持音频，超文本只支持文本

Explanation

超文本以节点和链组织文本信息，超媒体在此基础上把节点的内容扩展到图形、图像、音频、动画和视频等多种媒体形式。因此超媒体可以看作多媒体与超文本结合的产物，是超文本概念的自然延伸。

Question 21Digital media representation, coding and compression

在数字音频中,采样频率为 44.1 kHz 表示什么?

  1. 每秒钟可以编码 44100 个不同的音高
  2. 每个样本使用 44100 个量化级
  3. 每秒记录 44100 个声音振幅样本 Correct answer.
  4. 每个声道每秒传输 44100 字节数据

Explanation

采样频率指单位时间内对连续模拟信号抽取并记录样本的次数,44.1 kHz 即每秒 44100 次采样。它决定可还原信号的上限频率(约 22.05 kHz),与量化级数和字节数无关。

Question 22Digital media representation, coding and compression

对一段模拟音频进行量化时,把量化位数从 8 bit 提高到 16 bit,最直接的效果是什么?

  1. 可表示的声音振幅等级增多,量化噪声相对降低 Correct answer.
  2. 采样次数每秒提高一倍
  3. 声音的最高频率上限提高一倍
  4. 声道数量由单声道变为立体声

Explanation

量化位数决定振幅被划分的等级数,位数越多等级越细,舍入误差即量化噪声越小,信噪比越高。采样频率才决定频率上限,声道数是录音配置,均与位深无关。

Question 23Digital media representation, coding and compression

某立体声录音采样频率 44.1 kHz、量化位数 16 bit、时长 10 秒,未压缩数据量约为多少?

  1. 约 1.76 MB Correct answer.
  2. 约 0.88 MB
  3. 约 3.53 MB
  4. 约 14.1 MB

Explanation

数据量 = 采样频率 × 位深 × 声道数 × 时长 / 8 = 44100 × 16 × 2 × 10 / 8 ≈ 1 764 000 字节,约 1.76 MB。计算时必须同时计入位深换算和双声道两个因素。

Question 24Digital media representation, coding and compression

按照奈奎斯特采样定理,要无失真地重建最高频率为 20 kHz 的音频信号,采样频率至少应为多少?

  1. 20 kHz
  2. 80 kHz
  3. 10 kHz
  4. 40 kHz Correct answer.

Explanation

奈奎斯特定理要求采样频率不低于信号最高频率的两倍,否则会发生频谱混叠。20 kHz 的两倍即 40 kHz,这也是 CD 采用 44.1 kHz 留出余量的原因。

Question 25Digital media representation, coding and compression

在音频压缩中,感知编码(如 MP3、AAC)主要依据什么原理实现高压缩比?

  1. 利用人耳听觉掩蔽效应舍弃不易察觉的频谱成分 Correct answer.
  2. 对采样值进行无损的霍夫曼编码
  3. 把立体声合并为单声道后直接存储
  4. 降低采样频率并截断高频成分

Explanation

感知编码建立心理声学模型,利用频率掩蔽和时域掩蔽,把被掩蔽的弱信号分量用较少比特甚至零比特表示。它是有损压缩,但与单纯降采样或声道合并不同。

Question 26Digital media representation, coding and compression

图像分辨率 1920×1080、颜色深度 24 bit 的一帧位图,未压缩数据量约为多少?

  1. 约 0.74 MB
  2. 约 2.07 MB
  3. 约 5.93 MB Correct answer.
  4. 约 6.22 MB

Explanation

像素总数 1920×1080 = 2 073 600,乘以每像素 3 字节得 6 220 800 字节,约 5.93 MiB。计算时需注意 24 bit 等于 3 字节,以及 MB 与 MiB 的换算差异。

Question 27Digital media representation, coding and compression

关于索引颜色(调色板)图像,下列说法正确的是?

  1. 每个像素存储的是调色板表项的索引,颜色数受调色板大小限制 Correct answer.
  2. 每个像素直接存储完整的 RGB 三原色分量
  3. 索引颜色图像只能表示灰度层次
  4. 图像中每个像素的颜色必须互不相同

Explanation

索引颜色模式先建立一张颜色表,像素值只是表项编号,因此 8 位索引最多对应 256 种颜色,常用于 GIF。它显著减少数据量,但颜色表现受调色板限制。

Question 28Digital media representation, coding and compression

在 RGB 与 YCbCr 颜色空间转换中,采用 YCbCr 的主要目的是什么?

  1. 消除图像中的几何畸变
  2. 把亮度与色度分离,便于对色度分量做较低分辨率采样 Correct answer.
  3. 把图像从加色模式转换为减色模式以便打印
  4. 扩大图像的动态范围以支持 HDR 显示

Explanation

人眼对亮度细节敏感、对色度细节不敏感,YCbCr 将亮度 Y 与色差 Cb、Cr 分离后,可对色度进行 4:2:0 等子采样而视觉损失很小,这是视频压缩的重要基础。

Question 29Digital media representation, coding and compression

某视频采用 4:2:0 色度子采样,分辨率为 1920×1080、每样本 8 bit、帧率 25 fps,未压缩码率约为多少?

  1. 约 622 Mbps Correct answer.
  2. 约 1244 Mbps
  3. 约 829 Mbps
  4. 约 311 Mbps

Explanation

4:2:0 下每 2×2 像素块含 4 个 Y 样本和 2 个色度样本,平均每像素 12 bit 即 1.5 字节。1920×1080×1.5×25 ≈ 622 Mbps,可见未压缩视频码率极高。

Question 30Digital media representation, coding and compression

变换编码中采用 DCT 的主要作用是什么?

  1. 把能量集中到少数低频系数上,便于后续量化和熵编码 Correct answer.
  2. 对像素值进行排序以便查找
  3. 把彩色图像转换为灰度图像
  4. 对图像进行几何旋转以纠正倾斜

Explanation

DCT 将空间域块数据变换到频率域,自然图像能量多集中在低频,高频系数幅值小,经量化后大量变为零,再由熵编码压缩。这是 JPEG 与 MPEG 帧内编码的核心步骤。

Question 31Digital media representation, coding and compression

JPEG 基线编码流程中,量化步骤之后通常紧接哪一步?

  1. 对量化后的系数进行 zig-zag 扫描并做熵编码 Correct answer.
  2. 对系数做运动估计与补偿
  3. 对图像进行颜色空间转换到 RGB
  4. 立即进行逆 DCT 重建图像

Explanation

量化后 8×8 块的系数按 zig-zag 顺序排列,使零系数连续出现,再经游程编码和霍夫曼编码输出。颜色空间转换发生在编码最前端,运动估计属于视频编码。

Question 32Digital media representation, coding and compression

JPEG 标准中,采用 4:2:0 子采样并提高量化步长,最可能带来什么结果?

  1. 文件更小,且图像完全无损
  2. 文件大小不变,仅改变图像分辨率
  3. 文件更大,画质同时提高
  4. 文件更小,但色度细节和整体画质下降 Correct answer.

Explanation

色度子采样丢弃部分色度信息,量化步长增大会使更多高频系数归零,二者都减小数据量,但都是有损操作,画质随之下降。JPEG 基线本身即为有损压缩。

Question 33Digital media representation, coding and compression

在视频编码中,I 帧、P 帧、B 帧的主要区别是什么?

  1. I 帧用于音频,P 帧与 B 帧用于视频
  2. I 帧帧内编码不参考其他帧,P 帧前向参考,B 帧可双向参考 Correct answer.
  3. I 帧只含色度信息,P 帧只含亮度信息
  4. I 帧数据量最小,P 帧次之,B 帧最大

Explanation

I 帧独立编码,可作为随机接入点;P 帧参考前面的帧做前向预测;B 帧可同时参考前后帧,压缩效率最高但引入编码延迟。三者都同时包含亮度和色度信息。

Question 34Digital media representation, coding and compression

视频编码中运动估计与运动补偿的作用是什么?

  1. 消除图像中的颜色冗余
  2. 提高显示刷新率以改善流畅度
  3. 利用相邻帧之间的时间冗余,用运动矢量表示块位移以减少编码数据 Correct answer.
  4. 对音频信号进行掩蔽处理

Explanation

运动估计为当前块在参考帧中寻找最佳匹配块并得到运动矢量,运动补偿据此预测当前块,只需编码残差与矢量。这利用了帧间时间冗余,是混合编码框架的核心。

Question 35Digital media representation, coding and compression

GOP(图像组)结构对视频编码的影响,下列描述正确的是?

  1. GOP 越长压缩效率通常越高,但随机访问和错误恢复能力越差 Correct answer.
  2. GOP 中必须全部为 I 帧才能正常解码
  3. GOP 长度只影响音频同步,不影响压缩效率
  4. GOP 越长压缩效率越低,随机访问越容易

Explanation

较长 GOP 意味着更多 P、B 帧可依赖帧间预测,压缩效率提高;但定位到某一帧需先解码其参考帧,随机访问变慢,出错时影响范围也更大。

Question 36Digital media representation, coding and compression

下列哪种视频编码标准采用了基于块的混合编码框架并包含去块滤波?

  1. JPEG
  2. H.264/AVC Correct answer.
  3. MP3
  4. GIF

Explanation

H.264/AVC 属于视频压缩标准,采用帧内/帧间预测、变换量化、熵编码与去块滤波的混合框架。JPEG 是静止图像标准,MP3 是音频标准,GIF 是图像文件格式。

Question 37Digital media representation, coding and compression

关于 MPEG 视频码流中的恒定码率与可变码率,下列说法正确的是?

  1. CBR 意味着每帧数据量完全相同
  2. VBR 在复杂场景分配更多比特,平均画质更好但码率波动大 Correct answer.
  3. VBR 无法用于网络传输
  4. CBR 一定比 VBR 画质更高

Explanation

VBR 根据画面复杂度动态分配比特,复杂场景多给比特,整体画质更均匀,但瞬时码率波动大,对缓冲要求高。CBR 约束长时间平均码率,简单场景会浪费比特。

Question 38Digital media representation, coding and compression

在数字图像中,游程编码(RLE)最适合压缩哪类数据?

  1. 只有两种颜色且随机交错分布的数据
  2. 取值随机且几乎不重复的数据
  3. 存在大量连续相同像素值的数据 Correct answer.
  4. 已经过 DCT 变换且系数均匀分布的数据

Explanation

游程编码把连续重复的值表示为(值,重复次数)对,重复越长压缩效果越好。对随机数据使用反而可能因附加计数字段而增大体积。

Question 39Digital media representation, coding and compression

Huffman 编码与算术编码相比,下列描述正确的是?

  1. 算术编码只能用于二值图像
  2. Huffman 编码不需要统计符号出现概率
  3. Huffman 编码总能达到香农熵的理论下限
  4. 算术编码可为单个符号分配非整数比特,通常更接近熵极限 Correct answer.

Explanation

Huffman 为每个符号分配整数长度码字,当符号概率接近 1 时仍至少占 1 bit,存在效率损失。算术编码用区间表示整个序列,可实现接近熵的压缩率。

Question 40Digital media representation, coding and compression

某图像有 4 个符号,概率分别为 0.5、0.25、0.125、0.125,其信源熵约为多少?

  1. 1.75 bit/符号 Correct answer.
  2. 0.5 bit/符号
  3. 2 bit/符号
  4. 1 bit/符号

Explanation

熵 H = -Σp·log2 p = 0.5×1 + 0.25×2 + 0.125×3 + 0.125×3 = 1.75 bit/符号。它给出了该信源无损编码平均码长的理论下限。

Question 41Digital media representation, coding and compression

矢量图形与位图图像相比,其本质特点是什么?

  1. 文件体积必然大于同尺寸位图
  2. 只能表示黑白线条图
  3. 用像素矩阵记录颜色,放大后出现马赛克
  4. 用几何图元的数学描述表示图形,缩放不失真 Correct answer.

Explanation

矢量图形以点、线、曲线和填充等数学描述存储,渲染时按目标分辨率重新计算,因此任意缩放都保持清晰。位图则依赖固定像素网格,放大会出现锯齿或马赛克。

Question 42Digital media representation, coding and compression

在 GIF 与 PNG 两种格式之间选择时,下列判断正确的是?

  1. 两者都采用有损压缩
  2. PNG 不支持任何形式的透明
  3. GIF 支持真彩色,PNG 只支持 256 色
  4. PNG 支持真彩色和 Alpha 透明通道,GIF 仅支持 8 位索引色和 1 位透明 Correct answer.

Explanation

GIF 使用 8 位调色板,最多 256 色,透明只有全透明或全不透明;PNG 支持真彩色和 8 位 Alpha 通道,并采用无损压缩,适合带半透明的图像。

Question 43Digital media representation, coding and compression

图像中值滤波主要用于达到什么效果?

  1. 对图像进行几何缩放
  2. 去除椒盐噪声并较好保留边缘 Correct answer.
  3. 锐化图像边缘以增强细节
  4. 把彩色图像转换为二值图像

Explanation

中值滤波用邻域像素的中值替换中心像素,孤立的极端噪声点会被排除,同时不像均值滤波那样明显模糊边缘。它对椒盐噪声尤其有效。

Question 44Digital media representation, coding and compression

对图像进行离散小波变换(DWT)后,与 DCT 相比的一个显著优势是什么?

  1. 必须采用有损量化才能重建
  2. 具有多分辨率分析能力,适合 JPEG 2000 这类可分级编码 Correct answer.
  3. 变换后不产生任何低频分量
  4. 只能处理一维信号

Explanation

DWT 把图像分解为不同尺度的低频与高频子带,可支持多分辨率表示和渐进传输,这正是 JPEG 2000 的基础。它既可无损也可有损编码,并天然适用于二维图像。

Question 45Digital media representation, coding and compression

在数字视频中,时间冗余指的是什么?

  1. 音频中不同声道之间的相位差
  2. 同一帧内相邻像素颜色相近产生的重复信息
  3. 图像调色板中重复出现的颜色表项
  4. 相邻帧之间画面内容高度相似而产生的重复信息 Correct answer.

Explanation

时间冗余来自视频相邻帧内容变化很小,可通过帧间预测只编码差异。空间冗余指同一帧内相邻像素相关,二者是视频压缩分别利用的两类冗余。

Question 46Digital media representation, coding and compression

在视频编码的码率控制中，若采用恒定码率（CBR）方式，编码器通常通过调整哪个参数来维持输出码率稳定？

  1. 运动估计的搜索范围
  2. GOP 的长度
  3. 量化步长（QP） Correct answer.
  4. 色度子采样的比例

Explanation

在 CBR 模式下，编码器通过反馈机制调整量化步长（QP）来控制每帧或每个单元产生的比特数，当缓冲区即将上溢时增大 QP 以降低码率，下溢时减小 QP 以提高质量。运动估计搜索范围、GOP 长度和色度子采样比例通常在编码前设定，不用于实时码率调节。因此，QP 是码率控制的核心调节参数。

Question 47Digital media representation, coding and compression

在 MPEG 音频编码中，心理声学模型主要用于实现哪种压缩机制？

  1. 利用听觉掩蔽效应分配比特 Correct answer.
  2. 去除时域冗余
  3. 通过子带滤波消除量化噪声
  4. 采用预测编码降低熵

Explanation

心理声学模型计算各临界频带的掩蔽阈值，编码器据此将量化噪声控制在掩蔽阈值以下，从而在听感无损的前提下大幅降低码率。它并不直接去除时域冗余或进行预测编码，子带滤波只是分析工具而非消除噪声的手段。因此，该模型的核心作用是依据掩蔽效应进行比特分配。

Question 48Digital media representation, coding and compression

某图像采用 8×8 块的二维 DCT 进行变换编码。若对变换后的系数进行 zig-zag 扫描，其主要目的是什么？

  1. 提高变换核的正交性，减少计算复杂度
  2. 将低频系数集中到序列前端，便于后续游程编码 Correct answer.
  3. 对系数进行归一化，使量化步长统一
  4. 将块内系数按频率从高到低排列，便于截断高频

Explanation

zig-zag 扫描按照从低频到高频的顺序读取系数，使能量集中的低频系数排在序列前部，高频系数（常为零）连续出现，从而增加零游程长度，提高游程编码和熵编码的效率。它不改变变换核的正交性，也不进行归一化。因此，该扫描方式的核心目的是为后续编码创造有利的系数分布。

Question 49Digital media representation, coding and compression

在视频编码的率失真优化（RDO）中，拉格朗日乘数 λ 的取值主要影响什么？

  1. 运动估计的搜索精度
  2. 熵编码表的更新频率
  3. 变换块的大小选择
  4. 编码器在码率和失真之间的权衡倾向 Correct answer.

Explanation

率失真优化通过最小化代价函数 J = D + λ·R 来选择编码模式，λ 越大表示越重视降低码率，λ 越小则越重视减小失真。λ 的取值通常与量化步长相关，但它不直接决定运动搜索精度、变换块大小或熵编码表更新。因此，λ 的核心作用是调节码率与失真的权衡。

Question 50Digital media representation, coding and compression

在 H.264/AVC 中，去块滤波（deblocking filter）被置于运动补偿预测环路之内。与置于环路之外的后处理滤波相比，这样做的主要优势是什么？

  1. 降低滤波器的计算复杂度，便于实时实现
  2. 避免块效应在后续帧的预测中累积，提高整体编码效率 Correct answer.
  3. 使滤波后的图像不参与参考帧列表，简化管理
  4. 完全消除所有块效应，无需再调整量化步长

Explanation

环路内去块滤波使滤波后的重建帧作为后续帧的参考，防止块效应通过运动补偿预测传播和累积，从而在相同码率下获得更好的整体质量。环路外滤波不改变参考帧，块效应可能被后续预测重复利用。因此，环路内滤波的主要优势是抑制预测环路中的误差累积。