教师备用题库
1.某同学在制作多媒体作品时需要用到名为“茉莉花.mp3”的音乐格式文件,但他手头上只有格式为wave的“茉莉花”音乐文件,为此他设想了多种方法来解决此难题。以下方法达不到目的的是( )
A.直接把“茉莉花.wav”文件更名为“茉莉花.mp3”
B.通过GoldWave软件把“茉莉花.wav”文件转换为“茉莉花.mp3”
C.通过Windows XP自带的录音机软件把“茉莉花.wav”文件另存为“茉莉花.mp3”
D.通过Internet重新下载格式为mp3的“茉莉花”音乐文件
答案 A 多媒体文件格式在转换时,需要把数据重新编码,直接改扩展名是不能改变编码方式的,必须通过相应的编辑加工软件对数据重新编码再保存。
2.关于数据压缩,你认为不正确的是( )
A.JPEG是静态图像压缩标准之一
B.多媒体数据能够被压缩是因为数据本身存在冗余
C.多媒体数据压缩过程是编码,解压缩过程是解码
D.MPG是按MPEG标准压缩的视频文件,和AVI格式相比,所占磁盘空间要大得多
答案 D MPG是按MPEG标准压缩的视频文件,MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用了具有运动补偿的帧间压缩编码技术以减小时间冗余度,利用DCT技术以减小图像的空间冗余度,利用熵编码在信息表示方面减小了统计冗余度。这几种技术的综合运用,大大增强了压缩性能。
第3节 多媒体数据压缩技术
模拟演练
A组 学考题组
1.某多媒体素材如图所示。
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这种从整体看存在非常强的纹理结构的图像,一般具有( )
A.空间冗余 B.时间冗余
C.结构冗余 D.视觉冗余
答案 C
2.某多媒体作品中包含一张图片,如图所示。
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从该图中可以看出天空背景表面物理特性具有相关性。这种冗余一般称作为( )
A.空间冗余 B.结构冗余
C.视觉冗余 D.时间冗余
答案 A 本题考查数据冗余的四个种类:空间冗余是图像中规则物体和规则背景的表面物理特性具有相关性,其相邻像素的颜色值相近或相同,表现为图像中具有连续相同颜色的区域;结构冗余表现为从大域上看存在着非常强的纹理结构,如草席、砖墙等图像,在结构上存在冗余;视觉冗余表现在人类对图像的分辨能力约为26灰度等级,而图像量化一般采用28灰度等级,超出人类对图像的分辨能力,存在视觉冗余;时间冗余是指图像序列中的两幅相邻的图像,后一幅图像与前一幅图像之间有较大的相关性。题图中天空作为背景有很大一部分区域相邻像素的颜色值相近或相同,故选A。
3.下图为某逐帧动画中四幅相邻的图像,图像之间存在着较大的相关性,这种相关性主要表现为( )
/
A.空间冗余 B.视觉冗余 C.结构冗余 D.时间冗余
答案 D 图像序列中的两幅相邻的图像之间有较大的相关性,这表现为时间冗余。
4.多媒体数据能被压缩,是因为本身存在冗余。下列不属于压缩技术指标的是( )
A.压缩比的大小 B.压缩后文件名的长度
C.压缩与解压的速度 D.压缩后数据的失真度
答案 B 本题考查多媒体数据压缩技术的基本概念。压缩技术的好坏与文件名的长度无关。衡量压缩技术的指标是:①压缩比要大;②算法要简单;③压缩、解压的速度要快,尽可能做到实时压缩;④失真要小,解压后能尽可能恢复原数据。
5.(2017温州2月模拟,6,2分)如图a、图b所示,两张图片大小都是500像素×300像素,位深度都是24 位,图a文件名为“左.bmp”,图b文件名为“右.bmp”,通过Windows自带的画图软件分别转换为“左.jpg”和“右.jpg”,则下面描述正确的是( )
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图a 图b
A.“左.jpg”容量大于“右.jpg”
B.“左.bmp”容量一定大于“右.bmp”
C.“左.bmp”和“右.bmp”都不存在冗余
D.这两张图片采用的压缩方式均为无损压缩
答案 A 本题考查多媒体数据冗余和图像转换知识。由于题图a远比图b复杂,而jpg图像文件的大小和内容具有密切关系,因此可以判断选项A正确。选项B错误,如果bmp图像的分辨率和颜色位深度相同,那么文件大小一定相同。选项C错误,两图都存在冗余。选项D错误,bmp图像转换为jpg图像属于有损压缩。故本题答案为A。
6.用WinRAR对A.avi和A.mp3两个文件进行压缩,生成B.rar。关于这次压缩操作的正确说法是( )
A.A.avi和A.mp3两个文件都进行了无损压缩
B.A.avi进行了无损压缩,A.mp3进行了有损压缩
C.音频文件可以达到很大的压缩比,是因为多媒体数据允许无限压缩
D.把扩展名为.avi的视频文件的扩展名修改为.mpg,可实现视频文件的压缩
答案 A 数据压缩分为无损压缩和有损压缩,无损压缩就是没有损失的压缩,通过压缩软件,如WinZip(扩展名是.zip)、WinRAR(扩展名是.rar),将文件压缩打包。文件解压后,跟原来的文件一模一样,没有任何损失,文件大小也一样。有损压缩是指通过数据重新编码,并且在允许有少量失真的情况下,舍弃一些数据,以达到一定的压缩比。
B组 选考题组
1.将一幅1280×720像素、24位真色彩的彩色BMP图像填充成仅剩黑白两色后,更改为640×360像素、256色的BMP图像,两幅图像前后都未经压缩,则原图和新图的容量比是( )
A.4∶1 B.12∶1
C.16∶1 D.96∶1
答案 B 本题考查图像数字化原理。原图与新图的像素点之比为4∶1,量化位数之比为3∶1,因此容量之比是12∶1。至于图像内容、颜色是彩色还是黑白,与容量无关。
2.将一个时长为1分钟、采样频率为44.1k Hz、量化位数为8位、双声道的wave格式音频压缩成mp3格式,压缩后的mp3文件大小为516 KB,则其压缩比约为( )
A.3∶1 B.10∶1 C.44∶1 D.88∶1
答案 B 本题主要考查wave格式音频存储大小的计算以及压缩比的概念。wave文件存储容量公式为采样频率×量化位数×声道数×时间/8,本题时间是60秒,采样频率是44100 Hz,量化位数是8位,双声道,因此音频文件大小=44100×60×8×2/8(B)≈5168(KB)。而其mp3格式的文件大小是516 KB,因此,压缩比为5168∶516≈10∶1,因而选项B正确。
3.陈静在“桌面”上右击,进入“显示属性”窗口的“设置”标签,如图所示,发现使用16位色或32位色显示效果差别不大,这主要体现了数据冗余的( )
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A.空间冗余 B.结构冗余 C.时间冗余 D.视觉冗余
答案 D 本题主要考查多媒体数据冗余的类型。数据之所以能够被压缩,是因为数据本身存在着冗余,有四种冗余:
空间冗余(比如图片的上下左右,是静态图像中存在的最主要的一种数据冗余);
结构冗余(同一图案具有很强的纹理结构);
时间冗余(前后两幅图片相关性较大,如动画、视频的前后帧画面);
视觉冗余(人眼分辨力之外,如亮度的轻微改变人眼无法识别)。
16位色与32位色对于人眼来说,区别不大,是一种视觉冗余。
第3节 多媒体数据压缩技术
真题再现
A组 学考题组
1.(2015浙江10月学考,6,2分)人类对图像的分辨能力约为26灰度等级,而图像量化一般采用28灰度等级,超出人类对图像的分辨能力,这种冗余属于( )
A.结构冗余 B.视觉冗余
C.时间冗余 D.空间冗余
答案 B 本题考查多媒体数据压缩技术。视觉冗余是相对于人眼的视觉特性而言的,人类的视觉系统并不能对图像画面的任何变化都能感觉到。在图像压缩或量化过程中,人们根据视觉特性对图像数据进行取舍,如果取舍的图像数据在接收端不能被视觉所感觉到,都被认为图像质量是完好的或是足够好的,即图像压缩并恢复后仍有满意的主观图像质量,那么这部分图像数据就可以被舍弃。
2.(2015浙江3月学考,3分)模拟音频数字化时,为了获得较小的文件容量,可采取的方法是( )
A.提高音量 B.降低音量
C.提高压缩比 D.降低压缩比
答案 C 压缩比就是数据被压缩的比例,压缩比=未经压缩的原文件大小∶压缩后文件大小。因此要想获得较小的文件容量,应该提高压缩比。
B组 选考题组
1.(2015浙江10月学考,10,2分)将一个时长为1分钟、采样频率为44.1k Hz、量化位数为16、双声道未经压缩的wave格式音频文件压缩为MP3格式文件,压缩后的MP3格式文件大小为940 KB,则其压缩比约为( )
A.11∶1 B.11∶2
C.11∶4 D.88∶1
答案 A 本题考查声音文件的存储容量以及压缩比的计算。wave格式声音文件的存储容量=[采样频率×量化位数×声道数×时间(秒)]/(8×1024)(KB)。本题中wave格式声音文件存储容量=44100×16×2×60/(8×1024)(KB)。压缩比=未经压缩的原文件大小∶压缩后的文件大小≈11∶1。
2.(2015浙江3月学考,3分)将一幅未经压缩的1024×576像素、24位色BMP图片,转换成PNG格式后,存储容量为350 KB,则压缩比约为( )
A.40∶1 B.8∶1 C.5∶1 D.1∶1
答案 C 压缩比就是数据被压缩的比例,压缩比=未经压缩的原文件大小∶压缩后文件大小。
课件26张PPT。
第3节 多媒体数据压缩技术一 什么是数据压缩二 压缩技术教材研读突破一 压缩比的计算突破二 数据冗余重难突破一、什么是数据压缩
数据压缩是为了减少文件所占的存储空间。数据之所以能够被压缩,首先是因为数据本身确实存在着冗余,其次是在许多情况下媒体本身允许有少量的失真。压缩比就是数据被压缩的比例,压缩比=未经压缩的原 文件大小∶压缩后文件大小。
数据压缩的四种冗余:教材研读 空间冗余(比如图片的上下左右,是静态图像中存在的最主要的一种数 据冗余);
结构冗余(同一图案具有很强的纹理结构);
时间冗余(前后两幅图片相关性较大,如动画、视频的前后帧画面);
视觉冗余(人眼分辨力之外,如亮度的轻微改变人眼无法识别)。 2.有损压缩:通过数据重新编码,并且在允许有少量失真的情况下,舍弃 一些数据,以达到一定的压缩比。
常用的多媒体数据编码和压缩的国际标准:展名是.zip)、WinRAR(扩展名是.rar),将文件压缩打包,文件解压后,跟原来的文件一模一样,没有任何损失,文件大小也一样。二、压缩技术
1.无损压缩:顾名思义就是没有损失的压缩,通过压缩软件,如WinZip(扩0∶1甚至12∶1的压缩比,压缩成容量较小的文件,而对于大多数用户来 说压缩后的音质与最初的音质相比没有明显的下降。 (2)MP3标准:音频压缩标准,利用MPEG Audio Layer 3的技术,将音乐以1 (1)JPEG标准:静态图像压缩标准,JPEG压缩技术十分先进,它用有损压 缩方式去除冗余的图像数据,在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰 富生动的图像,换句话说,就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像 品质。 (3)MPEG标准:动态图像压缩标准,其中MPEG-1是VCD压缩格式;MPEG -2是DVD压缩格式。MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用了具有 运动补偿的帧间压缩编码技术以减小时间冗余度,利用DCT技术以减小 图像的空间冗余度,利用熵编码在信息表示方面减小了统计冗余度。这 几种技术的综合运用大大增强了压缩性能。1.张君同学录制了一段wav格式的音乐文件,为了使文件变小,并能正常 播放,最好的办法是使用音频编辑软件?( C )
A.剪掉其中的一部分
B.将音乐的音量变小
C.将文件转换成mp3格式
D.给音乐加上淡入淡出的效果解析 MP3是音频压缩标准,利用MPEG Audio Layer 3的技术,将音 乐以10∶1甚至12∶1的压缩比,压缩成容量较小的文件,这是一种有损 压缩,而对于大多数用户来说压缩后的音质与最初的音质相比没有明显 的下降。A选项破坏了音乐的整体性。B和D选项不会让声音文件变小。2.下列文件压缩方法属于无损压缩的是?( C )
A.把BMP文件压缩转换成GIF文件
B.把WAV音乐文件压缩转换成WMA文件
C.把AVI文件用WinZip压缩成ZIP文件
D.将AVI文件压缩转换成RMVB流媒体文件解析 本题考查压缩技术的分类。压缩技术包括无损压缩和有损 压缩。无损压缩是没有损失的压缩,通过压缩软件,如WinZip(扩展名是. zip)、WinRAR(扩展名是.rar),将文件压缩打包,文件解压后,跟原来的文 件一模一样,没有任何损失,文件大小也一样。3.关于数据压缩技术,以下表述错误的是?( B )
A.数据压缩技术分为有损压缩和无损压缩两类
B.经有损压缩后的文件可以完全恢复原来文件的全部信息
C.对程序数据和文档数据的文件不适用有损压缩
D.对视频文件进行有损压缩虽然会降低一些视频质量,但可以节省大量 的存储空间解析 本题考查对两种压缩技术的理解,无损压缩通过压缩软件,如 WinZip(扩展名是.zip)、WinRAR(扩展名是.rar),将文件压缩打包,适用 于程序数据和文档数据。有损压缩是通过数据重新编码,并且在允许有 少量失真的情况下,舍弃一些数据,以达到一定的压缩比,有损压缩适用 于声音、图像、视频,可以取得较大的压缩比。4.将位图文件hill.bmp转换成JPEG格式文件hill0.jpg,以下说法正确的是 ?( D )
A.hill0.jpg文件比hill.bmp文件大
B.hill0.jpg文件比hill.bmp文件清晰
C.hill0.jpg文件是矢量图文件
D.hill.bmp文件比hill0.jpg文件大解析 本题主要考查图片的压缩技术。bmp是未经任何压缩的原 始图像文件格式,jpg是用JPEG压缩标准获得的图片文件格式。JPEG是 静态图像压缩标准,JPEG压缩技术十分先进,它用有损压缩方式去除冗 余的图像数据,在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图 像,换句话说,就是可以用最少的磁盘空间得到较好的图像品质。5.下列选项中,属于视频信息压缩标准的是?( B )
A.JPEG B.MPEG C.MP3 D.SWT解析 本题主要考查视频的压缩技术。MPEG标准是动态图像压 缩标准,是视频信息的一种压缩标准。突破一 压缩比的计算
压缩比就是数据被压缩的比例,压缩比=未经压缩的原文件大小∶ 压缩后文件大小。
重难突破A.28∶1 B.18∶1 ????C.8∶1 D.4∶1例1 将一幅未经压缩的1280×968像素、8位色BMP图片,转换成JPEG 格式后,存储容量为43.2 KB,则压缩比约为?( A )解析 压缩比就是数据被压缩的比例,压缩比=未经压缩的原文件大小∶压缩后文件大小。此题未经压缩的原文件大小是1280×968×1(单位:字节),大小为1210 KB,压缩后文件大小为43.2 K,两者之比约等于28∶1。突破二 数据冗余
(1)空间冗余:图像数据中经常出现的一种冗余。在同一幅图像中, 规则物体和规则背景(所谓规则是指表面是有序的而不是完全杂乱无章的排列)的表面物理特性具有相关性,这些相关性的光成像结构在数 字化图像中表现为空间冗余。例如一幅静态图像中的一大片蓝天、草 地,其中每个像素的数据完全相同,如果逐点存储,就会产生所谓的空间 冗余。完全一样的数据当然可以压缩,十分接近的数据也可以压缩,被 压缩的数据恢复后人眼也分辨不出与原来的图片有什么区别,这种压缩就是对空间冗余的压缩。
(2)时间冗余:这是序列图像(电视图像、运动图像)和语音数据中所经常 包含的冗余。在电视、动画图像中,在相邻帧之间往往包含了相同的背景,只是运动物体的位置略有变换。因此对于序列图像中的相邻两帧可仅记录它们之间的差异,去掉其中重复的,称为时间冗余的那部分信息。同样,
由于人在说话时产生的音频也是连续和渐变的,因此声音信息中也会存在时间冗余。
(3)结构冗余:有些图像从大域上看存在着非常强的纹理结构,例如草席 图像,我们称它在结构上存在冗余。 (4)视觉冗余:人体器官的不敏感性造成的。例如在高亮度下,人的视觉 灵敏度下降,对灰度值的表示就可以粗糙一些。利用感官上的这些特性,也可以压缩掉部分数据而不被人们感知(觉察)。例2 某动画序列的4幅图像如图所示,这些图像之间存在一定的相关 性,这种关联性是?( B )
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A.空间冗余 B.时间冗余
C.结构冗余 D.视觉冗余解析 本题主要考查多媒体数据的压缩技术。数据冗余分为空间、结 构、视觉和时间冗余,而本题考查的是时间冗余。两幅相邻的图像,后 一幅与前一幅图像之间有较大的相关性,因此本题答案为B。例3 某公司的logo如图所示,图片存在冗余可进行数据压缩,该图片的 冗余主要表现为?( B )
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A.结构冗余 B.空间冗余 C.视觉冗余 D.时间冗余解析 数据冗余有四种:①空间冗余:静态图像中存在的最主要的一种 数据冗余;②时间冗余:前后两幅图片相关性较大,如动画、视频的前后 帧画面;③结构冗余:同一图案具有很强的纹理结构;④视觉冗余:人眼分 辨力之外,如亮度的轻微改变人眼无法识别。本题考查的就是空间冗 余。
