“多媒体技术”课程复习题整理补充版 - 图文(8)

混合编译码器: 想法是企图填补波形编译码和音源编译码之间的间隔。介于上述两种编码方法之间，集中了这两种方法的优点，可以在较低码率上得到较高的音质，例如，时域合成-分析(analysis-by-synthesis，AbS)编译码器

45. 瞬时噪声定形（Temporal Noise Shaping，TNS）要解决的问题是什么？该技术采用什么方法解决问题的。

TNS模块是用来控制量化噪声的瞬时形状的一种方法，解决掩蔽阈值和量化噪声的错误匹配问题。 这种技术的基本想法是，在时域中的音调声信号在频域中有一个瞬时尖峰，TNS使用这种双重性来扩展已知的预测编码技术，把量化噪声置于实际的信号之下以避免错误匹配。正常情况下，频域上的系数通过PCM进行编码；并随时对频率系数进行预测。当预测器发现频域系数变化超过一定阈值的时候，对频域系数采用DPCM编码。通过对频域系数编码的调整降低频域上量化给时域带来的噪声

46. 解释与声音有关的名词：听阈，痛阈，频域掩蔽，时域掩蔽。

听阈：当声音弱到人的耳朵刚刚可以听见时，我们称此时的声音强度为“听阈”。 痛阈：声音强到使人耳感到疼痛时，这个阈值称为“痛阈”。

频域掩蔽：同时发出的频率接近的两个纯音，声强低的纯音会被声强高的纯音淹没

时域掩蔽：在时间上相邻的声音之间也有掩蔽现象，称为时域掩蔽。产生的主要原因是人的大脑处理信息需要花费一定的时间。

47. 简述MPEG-2 AAC的特性。

②利用掩蔽特性减少数据量，并把量化噪声分散到各个子带中，用全局信号把噪声掩蔽掉。 采样频率可从8 kHz到96 kHz，可支持声道数目极多

1)提升的压缩率：可以以更小的文件大小获得更高的音质； 2)支持多声道：可提供最多48个全音域声道； 3)更高的解析度：最高支持96KHz的采样频率； 4)提升的解码效率：解码播放所占的资源更少；

48. MPEG-1的层1、层2、层3编码分别使用了听觉系统的什么特性？MPEG-1的层1、层2、层3编码器的声音输出速率范围分别是多少？

Layer 1: 384 kbit/s，压缩率 4:1 Layer 2: 192 - 256 kbit/s，压缩率 8:1-6:1 Layer 3: 112 - 128 kbit/s，压缩率 12:1-10:1

③MPEG-1音频分三层，分别为MPEG-1 Layer1，MPEG-Layer2以及MPEG-Layer3，并且高层兼容低层。其中第三层协议被称为MPEG-1 Layer 3，简称MP3。MP3目前已经成为广泛流传的的音频压缩技术。

MPEG-1 Layer1采用每声道192kbit/s，每帧384个样本，32个等宽子带，固定分割数据块。子带编码用DCT(离散余弦变换)和(快速傅立叶变换)计算子带信号量化bit数。采用基于频域掩蔽效应的心理声学模型，使量化噪声低于掩蔽值。量化采用带死区的线性量化器，主要用于数字盒式磁带(DCC)。

MPEG-1 Layer2采用每声道128kbit/s，每帧1152个样本，32个子带，属不同分帧方式。采用共同频域和时域掩蔽效应的心理声学模型，并对高、中，低频段的比特分配进行限制，并对比特分配、比例因子，取样进行附加编码。Layer2 广泛用于数字电视，CD-ROM，CD-I和VCD等。 MPEG-1 Layer3采用每声道64kbit/s，用混合滤波器组提高频率分辨率，按信号分辨率分成6X32或18X32个子带，克服平均32个子带的Layer1，Layer2在中低频段分辨率偏低的缺点。采用心理声学模型2，增设不均匀量化器，量化值进行熵编码。主要用于ISDN(综合业务数字网)音频编码。

49. 常见的图象压缩标准有哪些？它们分别采用哪些压缩方法？（P51）

1．JPEG:

1. 2. 3. 4. 基于无损预测编码算法 基于DCT有损编码算法 基于DCT的增强系统 基于DCT的分层操作方式

2．JPEG2000:以离散小波变换算法为主的多解析编码方式。

50. 基于DCT变换的JPEG 压缩编码算法的主要计算步骤有哪些？给出编码框图，并举例说明JPEG 编码的全过程。

①基于DCT的编码器和解码器方框图如图所示。

8x8方块正向DCT熵编码器量化器压缩图象数据源图象数据量化表(a) 编码器基于DCT的解码器熵码表压缩图象数据熵解码器去量化器反向DCT重建图象数据熵码表量化表(b) 解码器

JPEG编码实例如下：

从真实亮度图象中取一个子图象，它是 8×8 象素方块，各象素用 8位量化，得图3.17所示数据，或称原图象取样数据。由图可见各数据相差不大，说明低空间频率占优势。另外图中各数据值均较大，说明平均亮度较高，直流系数较大。为降低传输位率，现采用向下电平移位，即对各数据均减去均值128，得图3.18。