《数字视频技术》复习课件.ppt

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1、2022-5-22/56时间：第17周星期四（2012年6月25日），下午56节 地点：B2182022-5-23/56闭卷（A、B卷）卷面成绩：100分平时成绩（平时成绩（30分）分）=实验成绩（实验成绩（12分）分） +课课堂点名（堂点名（18分）分）考试成绩考试成绩=卷面成绩卷面成绩70%总成绩总成绩=平时成绩平时成绩+考试成绩考试成绩2022-5-24/562022-5-25/56第四章第四章 视频压缩视频压缩编码编码 第1讲 绪论 1、视频的概念？ 2、数字视频和模拟视频的概念？ 3、视频信号采集模块的基本处理步骤？第2讲 数字视频描述 1、光源的类型？ 2、光的亮度和色度属性？ 3

2、、彩色混合的三基色原理？ 4、彩色表示的颜色空间模型？为什么现代的彩色电视系统要采用基于亮度与色度的颜色模型？ 5、逐行扫描和隔行扫描的概念？ 6、视频的光栅特性？隔行扫描的典型波形？ 7、三种电视系统？它们的主要参数？ 8、亮度、色度和音频的复用？ 9、数字视频的参数，数字视频码率计算？ 10、QCIF、CIF、SIF视频格式的分辨率？第3讲 数字视频采样 1、傅里叶变换的定义？ 2、傅里叶变换的几种可能形式？它们的时域和频域的对应关系？ 3、视频信号的空间频率、角频率、时间频率？ 4、线性运动下空间频率和时间频率的关系？ 5、模拟视频信号数字化过程？ 6、奈奎斯特采样定理？二维采样定理？

3、7、视频采样失真种类？ 8、视频信号量化，量化失真度计算？ 9、非均匀量化的量化误差？ 10、视频采样率转换的实现方法？第4讲 数字视频模型 1、数字视频的质量评价？ 2、有哪几种视频模型？ 3、摄像机模型的透视投影和正交投影？第5讲 二维运动估计 1、运动估计要研究的基本问题？ 2、运动估计要解决那三个关键问题？ 3、二维运动估计存在的孔径问题？ 4、二维运动的运动表示模型？ 5、光流方程的推导？ 6、基于块的运动估计，块匹配法的基本原理？ 7、二维对数搜索法、三步搜索法、新三步搜索法菱形搜索法的基本步骤？第6讲 视频编码基础 1、数字视频编码系统模型？ 2、信源编码和信道编码的概念和作用？

4、 3、视频数据冗余的种类和概念？ 4、什么是无损编码，什么是有损编码，理论极限是多少？ 5、信息量、信息熵，压缩比的概念和计算？ 6、 Huffman、算术编码、游程编码原理和计算？ 7、差值脉冲编码调制 DPCM 基本原理？ 8、运动补偿预测编码？ 9、变换编码原理和DCT变换原理？2022-5-212/56一、选择题（选择一个正确的答案，将其编码填入下表中，20题，1分/题，共20分。注：填在试卷上的答案可能无效）举例:2022-5-213/562022-5-214/56 A结构冗余结构冗余B空间冗余空间冗余C时间冗余时间冗余D视觉冗余视觉冗余 1.1.在有些图像的纹理区，图像的像素值存在

5、着明显的分布模式。我们称此为（ ）。2022-5-215/56A、空间冗余、空间冗余B、时间冗余、时间冗余 C、信息熵冗余、信息熵冗余D、知识冗余、知识冗余 2.2.静态图像压缩主要是消除图像信息静态图像压缩主要是消除图像信息中的（中的（ ）。）。2022-5-216/56 AMPEG1 BMPEG2CMPEG3 DMPEG4 3. MPEG 3. MPEG是是Moving Pictures Experts GroupMoving Pictures Experts Group（动态图像专家组）的缩写，目前推出的（动态图像专家组）的缩写，目前推出的MPEGMPEG系系列格式有列格式有MPEG-1

6、MPEG-1、MPEG-2MPEG-2、MPEG-4MPEG-4等，等，MP3MP3是是ISO-MPEG Audio Layer3ISO-MPEG Audio Layer3的简称，属于（的简称，属于（ ）。）。2022-5-217/56 A图像更清晰图像更清晰 B对比度更高对比度更高 C图像传输更可靠图像传输更可靠 D存储容量更小存储容量更小 4. 4. 对视频文件进行压缩是为了使对视频文件进行压缩是为了使（ ）。）。2022-5-218/56 A编码速率编码速率 B计算复杂度计算复杂度 C鲁棒性（鲁棒性（Robustness） D编码算法编码算法 5.5.下列要素中哪个不属于数字压缩的主要下

7、列要素中哪个不属于数字压缩的主要技术指标。（）技术指标。（）2022-5-219/56 A压缩压缩B编码编码C量化量化D采样采样 6.6. （ ）是一个多对一的处理过）是一个多对一的处理过程，不可逆，会引起误差。程，不可逆，会引起误差。2022-5-220/二、二、 填空题（填空题（20个空格，个空格，1分分/空格，共空格，共20分）分）举例:2022-5-221/56 1. 按照按照CCITT(ITU)对媒体分类，能对媒体分类，能直接作用于人们的感觉器，从而能使人产直接作用于人们的感觉器，从而能使人产生直接感觉，如语音、音乐、各种图、动生直接感觉，如语音、音乐、各种图、动画、文本等的媒体叫画

8、、文本等的媒体叫 。 2022-5-222/56 源图像数据(88块)压缩后的图像数据(88 方块)量化表编码表DCT的编码器2022-5-223/56 3. 某数码相机的分辨率设定为某数码相机的分辨率设定为16001200像素，颜色深度为像素，颜色深度为24位，位，若不采用压缩存储技术，则若不采用压缩存储技术，则32M字节的存字节的存储卡最多可以存储储卡最多可以存储 张照片。张照片。 2022-5-224/56 4. 在在MPEG中将图像分为中将图像分为3种类型。有种类型。有一种类型是利用图像自身的相关性压缩，我们一种类型是利用图像自身的相关性压缩，我们可以用它来构造出其它图像，但不能用其它

9、图可以用它来构造出其它图像，但不能用其它图像来构造该图像。这个图像是像来构造该图像。这个图像是 。2022-5-225/56 5.熵是信息量的度量方法，假设某个事件熵是信息量的度量方法，假设某个事件出现的概率为出现的概率为Pi，则该事件的信息熵的计算公，则该事件的信息熵的计算公式为式为 。iP2log2022-5-226/56 6.根据编码器的实现机理，语音编码方法可以根据编码器的实现机理，语音编码方法可以分成三大类，分别是波形编码、分成三大类，分别是波形编码、 和和混合编码混合编码2022-5-227/三、名词解释（三、名词解释（5组，组，4分分/组，共组，共20分）分）举例:2022-5-

10、228/56 把信息中排除了冗余后的平均信息量称为“信息熵” 。2022-5-229/56 规则物体的表面具有物理相关性，在统计上是冗余的，将其表面数字化后表现为数据冗余，称为空间冗余空间冗余。2022-5-230/56 视频信号和动画等有序排列的图像前后两幅图像的差别很小，容易产生数据冗余现象。换句话说，在播放有序排列图像时，相邻画面中没有变化的内容很多，构成的冗余称时间冗余时间冗余。2022-5-231/56 “前缀编码前缀编码”：任何一个字符的编码，都不是另一个字符编码的前缀。反过来说就是，任何一个字符的编码，都不是由另一个字符的编码加上若干位 0 或 1 组成。2022-5-232/5

11、6一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音的现象称为“掩蔽效应”。2022-5-233/56二叉树、变长编码、取样、量化、多媒体、信息技术、结构冗余、视觉冗余 2022-5-234/四、简答题（四、简答题（4题，题，5分分/题，共题，共20分）分）举例:2022-5-235/56 运动补偿是当前视频图像压缩技术中使用最普遍的方法之一，主要作用是用来减少视频序列中的时间冗余。 运动补偿的基本原理是：当编码器对图像序列中地第N帧进行处理时，利用运动补偿中的核心技术运动估值ME（Motion Estimation），得到第N帧的预测帧N（ N帧=N-1帧+位移位移）。在实际编码传输时，并不传输

12、第N帧，而是第N帧和其预测帧N得差值。如果运动估值十分有效，很小，从而导致比原始图像第N帧得能量小得多。编码传输的是（ +位移位移），所需比特数要少得多。这就是运动补偿。2022-5-236/56 2022-5-237/562022-5-238/563. 视频编码的目的是什么？从哪些方面来考虑视频信号的冗余度？ 4. 什么是小波（wavelets）？它是如何实现图像压缩的？2022-5-239/565. DCT变换的基本原理 。6. MPEG视频算法的主要计算步骤 。7. MP3音频压缩算法的基本原理。音频压缩算法的基本原理。2022-5-240/五、计算题（五、计算题（2题，题，10分分/题

13、，共题，共20分）分）举例:2022-5-241/561. 求其Huffman编码（写出过程）2. 计算出平均码长符号ABCDEF概率0.350.250.150.120.080.052022-5-242/67EDCAB0.350.350.250.250.150.150.080.0810A=00 B=10 C=11 D=011 E=0100 F=0101F0.050.050.130.130.250.251.001.000.600.600.400.400.120.12010110012022-5-243/56结果：结果：编码00101101101000101平均码长：平均码长：2.38bit(0.35+0.25+0.15)5+0.25+0.15)2+0.122+0.123+(0.08+0.05) 3+(0.08+0.05) 4=2.384=2.38符号ABCDEF概率0.350.250.150.120.080.052022-5-244/56