1、多媒体技术（问答、简述）复习大纲1、 为什么进行数据压缩，理论依据是什么？多媒体信息数据量巨大，要实现远距离传送，需要占用很宽的带宽，以一幅彩色静态图像（RGB）为例，一幅彩色静态图像的 数据量为：512*512*3*8 bit以 PAL 制 25 帧/秒为例，视频每秒钟的数据量：512*512*3*8*25180MbpsISA 总线 150KB/s150*81.2Mbps差不多要压缩近 200 倍.压缩可以缩小文件内存，这样可以方便传递.压缩编码的理论基础是信息论2、 简单说明声音信号能够进行压缩编码的原因？ （1）声音信号与模拟的电信号之间可以相互转换：过麦克风（MIC）使声音信号变成电信
2、号；通过扬声器使电信号还原成声音信号；（2）自然音源而得的音频信号经过一定的变化和处理，变成二进制数据后能送到计算机进行编辑和存贮。(3)声音含有丰富的频率分量，而人的耳朵只能感知 20Hz20000Hz 信号，而且对某些频率分量不敏感，存在信息冗余;其次人类可以感知的声音信号是带限信号，有采样定理可知，满足一定条件则可以将数字信号还原成模拟信号，再次被感知。3、 量化误差所造成图像质量下降的主要原因有斜率过载、颗粒噪声、边缘忙乱和伪轮廓，简单描述其出现的基本原因？斜率过载发生在图像灰度急剧变化的边界，正是由于此处灰度变化太大，即使使用最大的量化值，仍无法反映期间的变化，因此使图像轮廓变得模糊
3、。颗粒噪声出现在图像灰度变化很小的区域，这时最小的量化间隔仍不足以反映其缓慢的变化过程，因此可能会在两个最小量化电平之间出现来回振荡的局面，造成解码后所恢复的图像中其灰度平坦区域出现颗粒状的细斑。边缘忙乱是指在变化不太快的边缘出现闪烁不定的现象。这是由于原始图像中存在噪声，它造成不同图像帧之间在同一像素位置产生的量化噪声不同，从而引起缓慢变化的边缘出现这种不确定的现象。伪轮廓发生在图像亮度缓慢变化的区域，此时预测误差较小，但实际系统中所采用量化间隔过大，则会在图像亮度缓慢增加或减小的区域，出现这种伪轮廓的现象。4、 预测编码的基本思想是什么？ 利用空间中相邻数据的相关性来预测未来点的数据。差分
4、脉冲编码调制和自适应差分脉冲编码调制。建立一个数学模型利用以往的样本数据对新样本值进行预测 将预测值与实际值相减 对其差值进行编码，这时差值很少，可以减少编码码位。5、MPEG 和 JPEG 的主要区别？ 答：MPEG 视频压缩技术是针对运动图象的数据压缩技术。为了提高压缩比，帧内图象数据 和帧间图象数据压缩技术必须同时使用。MPEG 通过帧运动补偿有效地压缩了数据的比特数，它采用了三种图象，帧内图、预测图和双向预测图。有效地减少了冗余信息。对于 MPEG 来说，帧间数据压缩、运动补偿和双向预测，这是和 JPEG 主要不同的地方。而 JPEG 和 MPEG 相同的地方均采用了 DCT 帧内图象
5、数据压缩编码。在 JPEG 压缩算法中，针对静态图象对 DCT 系数采用等宽量化，而是 MPEG 中视频信号包含有静止画面（帧内图）和运动信息（帧间预测图）等不同的内容，量化器的设计不能采用等宽量化需要作特殊考虑。从两方面设计，一是量化器综合行程编码能使大部分数据得到压缩；另一方面是通过量化器、编码器使之输出一个与信道传输速率匹配的比特流。6、H323 系统中，网关和网守的作用和特点？答：网关的作用：H.323 网关提供许多服务，但最基本的服务是对在 H.323 会议终端与其他类型的终端之 间传输的数字信号进行转换。这个功能包括传输格式之间的转换(例如， 从 H.225.0 标准到 H.221
6、 标准的格式转换) 和通信过程之间的转换(例如，从 H.245 标准到 H.242 标准)。此外，H.323 网关也要支持声音和电视图像编译码器之间的转换，执行呼叫建立和终止 呼叫的功能。下图表示的是一个 H.323/PSTN 网关。网关的特点：在 H.323 会议中，网关是一个可选择的部件，因为如果 H.323 终端不与其他网络上的终端连接时，同一个网络上的终端之间就可以直接进行通信。网关可建立连接的终端包含 PSTN 终端、运行在 ISDN 网络上与 H.320 兼容的终端以及运行在 PSTN 上与 H.324 兼容的终端。终端与网关之间的通信使用 H.245 和 Q.931。网守的作用：
7、网守执行两个重要的呼叫控制功能：一个是定义在 RAS 规范中的地址转换，即从终端别名和网关的 LAN 别名转换成 IP 或者 网际信息包交换协议(Internetwork Packet Exchange，IPX)地址；另一个也是在 RAS 规范中定义的网络管理功能。网守的特点：网守是 H.323 中最重要的部件，是它管辖区域里的所有呼叫的中心控制点，并且为注册的端点提供呼叫控制服务。从多方面看，H.323 网守就像是一台虚拟的交换机。7、视频会议系统 MCU 主要功能和结构特点？答：功能：将各个所属终端汇接于一点，以便减少信道数目；将图象、声音数据分配到所需的会场；结构特点：A）网络接口模块(
8、包括解复用器)分输入、输出两部分；可以校正输入数据流中 H.221 定义的 FAS 信号；输出由 H.221。H.230 定义的 BAS 码（B）音频处理语音代码（ATC）：从各个端口的输入数据流的帧结构中分离的语音信号；语音混合模块：对各 ATC 进行线性叠加，然后进行编码，插入到输出的数据流；C）视频处理器目前的 MCU 产品，只对视频信号进行切换选择，以便插入到输出帧，分配到各个会场；当一个会场需同时看到多个会场图象时，MUC 对多路视频信号进行混合处理；分时： 实际上不混合；实时（可分成，需解码和不需解码）D）控制处理器负责路由选择、混合或切换（视频和音频） 、并负责会议控制；一般具有
9、 8 个 E1 端口的 MCU，信道切换采用 8*8 的矩阵完成；（E）数据处理器可选单元，包括根据 H.243 建议的数据广播功能等8、网络的时延和时延抖动对多媒体业务有什么影响？如何应对？ 答：延时的影响：延时直接会影响到用户的满意度时应用要求延时保持在某个特定的限度之内，否则会影响业务质量；通信过程中的各个过程都可能会引入延时，主要的延时源包括：Source-processing delay(包括数字化和分组化延时 )，相关的因素包括：硬件、系统的当 前负载；Transmission delay 传输延时：与传输速度和分组大小；Network delay 网络延时传播延时（propaga
10、tion delay）：源点和目的地之间的物理距离；协议延时（Protocol delay）：在各种网络设备（路由器，网关和网卡等）上应用的 网络协议。延时大小与协议、网络负载和硬件配置有关；Output queuing delay（输出排队延时）：原因是由于在网络设备上数据包在输出链 路上的排队等待时间，影响因素包括：网络拥塞、设备配置、链路速率；时延抖动（Jitter）：抖动参数为应用在网络传输中的时延变化设置的一种限制，所以也称为“时延抖动” ；产生抖动的原因：不同分组经过不同的路径;不同分组所应用的网络条件不同；时延抖动可能破坏原有数据的同步特性，对时延抖动最为敏感的应用是实时应用，如
11、视频和音频，对于非实时应用抖动的意义不大；Internet 网开始是一个非实时网，所以没有对抖动作出任何限制，但现在时延抖动 却成为影响在 Internet 上的多媒体应用的关键。应对抖动的主要方法是采用缓存，对数据包进行重新排队。9、论述视频会议系统的组成以及各部分的主要功能。会议电视系统包括：1 终端设备, 2 多点控制单元（MCU）,3 传输网络、设备；4 控制管理软件传 输 网 络传 输 网 络 传 输 网 络MCU终 端 MCU MCU终 端. .终 端终 端 终 端 终 端 终 端1: 终端设备 完成视频音频信号的采集、编辑处理及输出、视频音频数字信号的压缩编码和解码，最后将符合国
12、际标准的压缩码流经线路接口送到信道，或从信道上将标准压缩码流经线路接口送到终端。2: 多点控制单元（MCU）是一个数字处理单元，通常设置在网络节点处，提供多个地点的会议终端同时进行相互通信的能力；对视频、语音及数据信号进行切换，例如它把传送到 MCU某会场发言者的图像信号切换到所有会场。3: 传输网络、设备：保证视频音频数据压缩码流安全在信道上传输到视频会议系统的终端。4: 控制管理软件：控制管理软件主要是视频会议系统的标准，其中最著名的标准是 H.320 系列和 T.120 系列建议。H 系列的建议和标准是专门针对交互式电视会议业务而制定的，而 T 系列是针对其他媒体的管理功能作出规定，两种
13、协议的结合将使多媒体会议系统的通信有更完善的依据。H.320 系列标准包括了视频、音频的压缩和解压缩，静止图像，多点会议，加密及一些改进的特性。T.120 是国际电信联盟通信标准部开发的系列国际标准，此标准是为多媒体会议系统中发送数据而制定的。10、IP 电话三种应用模式的特点。PPT 上四种 （1）PC-PC 通信：经由 Internet 或 Intranet,PC 泛指安装了 IP 电话软件的计算机或 IP 电话终端；涉及的主要技术是 IP 电话的基础包括：网络部件结构 ;媒体信息封装、呼叫控制以及网络用户管理；（2）电话-电话：经由 IP 网 ,电话为普通的 PSTN 电话，SCN 为电
14、路交换网；与前一种情况比，由于涉及不同的网络，需要增加互通设备，即网关设备；主要的技术问题包括：网关的功能结构；PSTN 和 IP 电话系统的信令互通，7 号信令互通拨号方式（一次，两次） ；最小成本选择（3）PC-电话 :包含互通功能；新的功能： PC（IP 电话终端）的号码分配问题；号码与 IP 地址的转换；漫游 IP 用户的处理；经不同网络后的 QOS 保证；（4）IP 用户控制电话-电话的通信 B 和 C 之间的通信都是 PSTN 用户，话路也是由 PSTN提供；Internet 用户 A 控制发起呼叫；该结构的互通仅在控制平面上互通；主要技术问题（需智能网支持）：IP 网中的控制协议
15、；IP 到 SCN 的控制信令转换；控制网关发起至双方的呼叫建立机制；网络上三种 两端都有计算机与普通电话相连, 用户不必直接操作计算机, 这种类型属于专线(或热线) 型电话,只能进行点对点的通话, 没有标准的通话功能。 两端电话不必与计算机连接, 电话本身就包括一台微处理机及相应的软件 , 用来完成 PI 电话号码与地址的互译以及拨号、通话功能。 在网络电话服务器支持下的完成“ 电话到电话”方式, 与 PI 电话相连接的是普通电话线路, 完全能够实现传统的电话功能(单点对多点、多点对单点、普通拨号、随时通话等), 使用方便、灵活, 具有自动识别和 p S T N 与 I nt e m et
16、用户的网间转换、分帐、计费、流水档案记录、语音信箱、电话广播(广告) 等一系列专业化服务功能 , 这是目前最有前途、最具市场开发价值的一种方式11、IP 网路的 Qos 服务模型有几种？它们的特点如何？1: Best-Effort service尽力型服务模式；单一的服务模型，也是最简单的服务模型。应用程序可以在任意时间发出任意数量的报文，而且不需要得到许可，也不需要通知网络。网络尽可能的发送报文，但对时延、可靠性等性能不提供任何保证。是 IP 网上缺省的服务模型，适用于绝大多数网络应用，一般通过先入先出队列来实现。2: Integrated service(Intserv)综合型服务模式；可
17、以满足多种 QOS 的需求。在这种模型中，发送报文之前，需要向网络申请特定的服务（流量参数和特定服务质量请求） ，网络确认后，才开始发送报文。3: Differentiated service (Diffserv)差异服务模式是一个多服务模型，它可以满足不同的 QOS 要求。发送信息时，不需要通知网络，网络通过报文来指定相应的 QOS，提供特定的服务(IP 包的优先级；报文的源地址和目的地址；)12、图像数字量化过程中各部分对图像重建质量的影响。量化误差的影响:1 斜率过载发生在图像灰度急剧变化的边界，正是由于此处灰度变化太大，即使使用最大的量化值，仍无法反映期间的变化，因此使图像轮廓变得模糊
18、。2 颗粒噪声出现在图像灰度变化很小的区域，这时最小的量化间隔仍不足以反映其缓慢的变化过程，因此可能会在两个最小量化电平之间出现来回振荡的局面，造成解码后所恢复的图像中其灰度平坦区域出现颗粒状的细斑。3 边缘忙乱是指在变化不太快的边缘出现闪烁不定的现象。这是由于原始图像中存在噪声，它造成不同图像帧之间在同一像素位置产生的量化噪声不同，从而引起缓慢变化的边缘出现这种不确定的现象。4 伪轮廓发生在图像亮度缓慢变化的区域，此时预测误差较小，但实际系统中所采用量化间隔过大，则会在图像亮度缓慢增加或减小的区域，出现这种伪轮廓的现象。13、运动估计的概念、思想及过程。运动估值与运动补偿活动图像序列中所存在
19、的相关性大致分为以下几种：如果场景为静止画面，当前帧和前一帧的图像内容是完全相同的。对于运动物体而言，如果已知其运动规律，就可以根据其前一帧中的位置来推算出该运动物体它在新一帧中的位置。摄像时镜头做平移、放大和缩小等操作时，图像随时间的变化规律也是可以推算的。由于上述原因，因而发送端不需要发送把每幅图像中的全部像素，而只要将物体的运动信息告知收端，收端则按所接收到的运动信息和前一帧图像信息来恢复当前帧图像。可见要获得高质量的图像，则要求系统能准确地从图像序列中提取相关运动物体的信息。这一过程就称为运动估值具体地说就是 t 时刻运动物体的像素值 bt 可以用在此之前 时间的像素值 bt- 来表示
20、。这两个像素点之差被称为位移矢量 D14、流媒体系统主要组成，并说明各部分的主要作用。一个完整的流媒体系统包括：编码工具 ：用于创建、捕捉和编辑多媒体数据 ,形成流媒体格式，可以由带视音频硬件接口的计算机和运行其上的制作软件共同完成；流媒体数据；服务器 ：存放和控制流媒体的数据；网络 ：适合多媒体传输协议或实时传输协议的网络；播放器 ：供客户端浏览流媒体文件15、简述单播、广播和组播的原理；单播 :在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道，从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机,这种传送方式称为单播。广播:利用 ip 广播技术，向广播地址发送数据组播:组播技术构建一种具有组
21、播能力的网络，允许路由器一次将数据包复制到多个通道上。采用组播方式，单台服务器能够对几十台客户机同时发送连续数据流而无延时。16、通信网上的三大交换技术；1、电路交换历史悠久，在 PSTN 上广泛采用；基本特点：为通话双方固定分配一条具有固定带宽的通信电路，可以保证为用户提供足够的带宽，保证 QOS（低时延、低失真等） ；带宽利用率低，在数据通信中优为严重；基于电路交换的通信网称为电路交换网 SCN(Switch Circuit Network);2、分组交换（1）产生背景数据通信的要求；具有很强的突发性；突发性的定量为峰值比特率与平均比特率之比；（一般为 2050） ；数据的准确性要求高，延
22、时要求不高；产生了分组交换的基本思想不固定独占电路根据用户和网络的情况，动态分配带宽；将数据按选定的路径逐个接点前传，数据在个接点可以暂存；根据用户和网络的情况，动态分配带宽；将数据按选定的路径逐个接点前传，数据在个接点可以暂存；（2）分组交换技术的要素采用长度受限、结构统一的分组作为数据传输的基本单位，包括一些用于检错、排队和选路的信息和数据；采用存储转发机制。这是分组交换与电路交换的最大不同；（3）分组交换的发展早期的计算机网络，是分组交换技术的最早应用；最著名的分组网标准是 X.25；（4）分组交换应用于多媒体通信不是那么简单存储转发机制带来的通信延时，这对于实时性较高的多媒体通信是必须克服的问题；由于网络的负荷的变化和传输路由的不同，不同的数据分组会产生不同的延时，称为时延抖动。时延过大时，会使一些分组数据丢失；3、报文交换源于电报通信，最早提出了存储转发的概念；其传输单元为整个报文，由于报文的差异比较大，长报文可能导致很大的延时，且缓冲区分配困难，因此应用范围较小；
