1、2005年上半年软件水平考试（中级）多媒体应用设计师下午（应用技术）试题真题试卷及答案与解析 一、试题一（ 15分） 1 阅读下列说明，回答问题 1至问题 2。 说明 某公司要为其制作的多媒体演示系统采集音频素材，并且在计算机内对音频信息进行编辑。 1 原始声音信号是一种模拟信号，而计算机、数字 CD、数字磁道中存储的都是数字化声音。计算机要对声音信号进行处理，必须将模拟音频信号转换成数字音频信号。请说明模拟声音信号数字化过程中的 3个基本步骤。 2 选择采样频率为 22KHz、样本精度为 16位 的声音数字化参数，在不采用压缩技术的情况下，录制 1分钟的双声道音频信号需要的存储空间为多少 K
2、B(千字节 )?请写明计算步骤，并给出计算结果。 二、试题二（ 15分） 3 阅读下列说明，回答问题 1至问题 2。 说明 某多媒体电子出版物的开发步骤包括： A总体策划， B脚本设计， C系统的测试与优化， D选题的论证与筛选， E形成产品， F系统集成， G媒体资源的组织和编辑。 3 请根据电子出版物的创作流程，将 A G的开发过程按正确顺序填入 (1) (7)中。4 多媒体电子出版物在正式出版之前 还要进行严格测试。请结合多媒体电子出版物的特点，简要说明界面测试、媒体测试及路径测试的内容和目的。 三、试题三（ 15分） 5 阅读下列说明，回答问题 1至问题 2。 说明 数字图像处理技术是
3、多媒体系统中的一项基本应用。某图像处理软件可以对单幅数字图像完成以下处理： A图像锐化， B图像去噪， C图像对比度增强， D图像对比度减弱， E亮度增强，F亮度减弱， G几何变换， H边缘检测， I边缘增强。 下图是一幅标准测试图像 Lena图，利用图像处理软件对图像进行处理，形成了一些结果图像 ， ， ， 。5 在上面给出的图像处理功能中，选择什么图像处理功能可以形成结果图像 ， ， ， 。 6 使用图像处理软件中的尸校正功能修改彩色图像的尸值，图像会有什么变化 ? 四、试题四（ 15分） 7 阅读下列说明，回答问题 1至问题 4。 说明 某高等学校要建立一个网络远程教育系统，学生通过宽带
4、网络来接收教学内容。为提高教学质量，在传输授课课件信息的基础上，需要为学生同步传输教师授课时的音频和视频信息。 7 MIDI音乐、图像压缩编码、图像变换、流媒体、多媒体数据库、计算机支持的协同工作都是多媒体应 用领域的相关技术。在上述技术中，为保证学生通过网络边下载边观看收听音视频信息，需要采用什么技术 ? 8 视频信息的数据量通常很大，为减少数据量，在对模拟电视信号进行数字化过程中可以采用图像子采样技术，请解释图像子采样。 9 假设一帧图像的分辨率为 640480像素，采样格式为 4:2:0，采样值为 8位，帧频为 25帧 /秒，如果不压缩，一秒钟视频的存储空间为多少 MB(兆字节 )? (
5、请写明计算步骤，计算结果小数点后保留 3位 ) 10 活动图像专家组 (MPEG)开发了许多电视图像数据和声音数据的编码、解码和 它们的同步等标准，到目前为止，已经开发和正在开发的 MPEG标准有 MPEG-1、MPEG-2、 MPEG-4、 MPEG-7、 MPEG-21。 上述 MPEG标准中，哪种标准最适合在共用电话交换网 (PSTN)上实时传输视频数据 ? 五、试题五（ 15分） 11 说明 多媒体电子出版物利用计算机强大的信息处理和表达能力，通过文字、声音、图片、动画和视频影像等多种媒体表现形式的集成，以交互的方式向读者提供丰富的信息。 某电子出版物的设计主题是介绍中国民族音乐，其中
6、包含大量的民乐素材，使用了多种 多媒体技术进行设计和制作。 下述文字叙述中有 8处空缺，请在备选答案中选择正确的项目。 大量的民族乐曲可以使用 MIDI格式进行文件存储并供读者播放欣赏。 MIDI是 Music lnstrument Digital Interface的缩写。 MIDI标准定义了电子音乐设备间的硬件接口标准、数据通信协议以及计算机中存放 MIDI信息的标准文件格式等内容。MIDI数据流是 向的 步数据位流。多个 MIDI设备可以通过 连接。一个物理MIDI通道分成 16个逻辑通道，这意味着只使用一个物理 MIDI通道的 MIDI音源设备最多可能同时合成 。 供读者欣赏的音乐会实
7、况录音片段可以用 MP3音频压缩格式来存储以节约数据存储空间。 MP3文件格式中使用的音频压缩编码方法是在 标准中定义的。 制作完成的电子出版物可以通过 CD-ROM光盘作为出版发行的载体。 CD-ROM光盘上的数据存储轨道与磁盘上的数据存储轨道的结构 ，是 轨道。 CD-ROM上的数据格式使用了循环冗余码 (CRC)进行数据 。 备选答案： A单 B双 A同 B异 A菊花链串联方式 B共享总线方式 A 16个复音 B 16种音色 A MPEG Audio Layer 3 B MPEG-3 A相同 B不同 A同心圆 B螺旋形 A检错 B纠错 11 下述文字叙述中有 8处空缺，请在备选答案中选择
8、正确的项目。 大量的民族乐曲可以使用 MIDI格式进行 文件存储并供读者播放欣赏。 MIDI是 Music lnstrument Digital Interface的缩写。 MIDI标准定义了电子音乐设备间的硬件接口标准、数据通信协议以及计算机中存放 MIDI信息的标准文件格式等内容。MIDI数据流是 向的 步数据位流。多个 MIDI设备可以通过 连接。一个物理MIDI通道分成 16个逻辑通道，这意味着只使用一个物理 MIDI通道的 MIDI音源设备最多可能同时合成 。 供读者欣赏的音乐会实况录音片段可以用 MP3音频压缩格式来存储以节约数据存储空间。 MP3文件格式中使用 的音频压缩编码方法
9、是在 标准中定义的。 制作完成的电子出版物可以通过 CD-ROM光盘作为出版发行的载体。 CD-ROM光盘上的数据存储轨道与磁盘上的数据存储轨道的结构 ，是 轨道。 CD-ROM上的数据格式使用了循环冗余码 (CRC)进行数据 。 备选答案： A单 B双 A同 B异 A菊花链串联方式 B共享总线方式 A 16个复音 B 16种 音色 A MPEG Audio Layer 3 B MPEG-3 A相同 B不同 A同心圆 B螺旋形 A检错 B纠错 2005年上半年软件水平考试（中级）多媒体应用设计师下午（应用技术）试题真题试卷答案与解析 一、试题一（ 15分） 1 【正确答案】 1)采样或取样 2
10、)量化 3)编码 【试题解析】 本题重点考查如何将多媒体信息输入计算机，要求掌握模拟信 号数字化的基本原理，理解采样频率，样本精度等多媒体系统的基本参数。 原始声音信号是一种模拟信号，计算机要对它进行处理，必须将它转换为数字声音信号，即用二进制数字的编码形式来表示声音。最基本的声音信号数字化方法是采用一量化法。它分为以下 3个基本步骤。 1)采样：采样是把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的信号。 2)量化：量化处理是把在幅度上连续取值 (模拟量 )的每一个样本转换为离散值 (数字量 )表示。量化后的样本是用二进制数来表示的，二进制位数的多少反映了度量声音波形幅度的精度，称为量化精度。
11、 3)编码：经过采样和量化处理后的声音信号已经是数字形式了，但为了便于计算机的存储、处理和传输；还必须按照一定的要求进行数据压缩和编码。 下图是声音信号的采样和量化示意图。 波形声音信息是一个用来表示声音振幅的数据序列，它是通过对模拟声音进行采样、量化和编码后得到的便于计算机存储和处理的数据格式。声音信号数字化后，其数据传输率 (b/s)与信号在计算机中的实时传输有直接关系，而其总数据量又与计算机的存储空间有直接关系。未经压缩的数字音频数据传输率可按下式计算： 数据传输率 (b/s)=采样频率 (Hz)量化位数 (bit)声道数 波形声音经过数字化后所需占用的存储空间可用如下公式计算： 声音信
12、号数据量 =数据传输率 持续时间 /8(B) 在计算过程中，需要注意的几点是： . 传输率单位是 b/s，这里的 K表示 1000。 . 数据量单位是 B，1KB=1024B。 . 双声道声音的数据量是单声道声音数据量的两倍。 2 【正确答案】 22100016602/(81024)=5156.25(KB) 二、试题二（ 15分） 3 【正确答案】 (1)D (2)A (3)B (4)G (5)F (6)C (7)E 【试题解析】 本题以多媒体电子出版物为例，重点考查一个多媒体应用系统的设计与开发全过程。多媒体应用系统属于软件系统，可以软件工程的思想来对一个应用进行设计和开发，但是多媒体应用系
13、统采用了多种媒体表现形式，又有其独特的设计和开发需求。一个典型的多媒体电子出版物的创作流程包括以下阶段： 1选题论证 (或市场调研阶段，可行性分析 ) 与传统印刷型出版物的创作类似，多媒体电子出版物编创的首要工作也是选题的论证与筛选。多媒体电子出版物的制作者应调查市场需求状况，确定市场容量，分析竞争对手。分析网络出版物的开发成本、时间、人力、资源、竞争力、投资回收率等。 2总体策划 确定选题类型后，应根据选题特点进行总体策划。总体策划需要计算机软件人员和媒体创作人员来共同完成。 3脚本设计 脚本设计相当于软件设计的总体设计阶段，这一阶段需要脚本设计人员根据总体策划报告，设计出详细的分镜头脚本。
14、脚本设计要给出电子出版物的蓝图，描述其制作流程，各种媒体的组合方式，表现的层次，提供的交互功能等一 4媒体资源的组织和编辑 这一过程是由各种媒体创作的专业人员创作、采集、加工、转化项目所需的多种媒体资源。即广泛收集所需的内容，包括各种媒体资料，将它们转换成作品可用的格式，并进行适当的编辑加工。 5系统集成 系统集成是整个创作流程中难度最大，要求最高的工作，关键问题在于熟练使用编辑工具及有关技术方法实现数据集成和媒体拼接的整合工作。 6系统测试与优化 多媒体电子出版物与一般计算机软件的审定测试有相同之处：界面测试要做到无任何缺陷，数据测试要做到完整无误，性能测试要做到确保用户使用。 多媒体电 子
15、出版物在正式出版之前还要进行严格测试。测试的过程和方法如下： 界面测试：严格按照总体设计中的界面设计报告和检验计划对界面的每一部分进行测试的过程。确保界面无任何错误或缺陷。 媒体测试；多媒体作品中有大量的声频、视频、动画等多媒体素材，首先要由各部分的创作人员分别对其负责部分进行单独测试；然后再由程序集成人员对多媒体作品进行媒体的综合测试。媒体显示应完整无误，以确保各种媒体都符合设计要求。 路径测试：多媒体作品有多种运行路径，按设计报告测试每一条可能的路径，然后进行综合路径测试。确保每一条 路径都畅通无阻。 用户测试：请各类型的用户代表进行实际操作，目的是为了发现问题，并确保用户易于使用，符合用
16、户的要求。 7形成产品 多媒体电子出版物通过出版社的审查后，根据实际需要可制成光盘版和网络版两种形式。 4 【正确答案】 界面测试 内容：严格按照总体设计中的界面设计报告和检验计划对界面的每一部分进行测试的过程。 目的：确保界面无任何错误或缺陷。 媒体测试 内容：多媒体作品中有大量的声频、视频、动画等多媒体素材，首先要由各部分的创作人员分别对其负责部分进行单独测 试；然后再由程序集成人员对多媒体作品进行媒体的综合测试。 目的：媒体显示应完整无误，以确保各种媒体都符合设计要求。路径测试 内容：多媒体作品有多种运行路径，按设计报告测试每一条可能的路径，然后进行综合路径测试。 目的：确保每一条路径都
17、畅通无阻。 三、试题三（ 15分） 5 【正确答案】 图像 ： B或图像去噪 图像 ： E或亮度增强 图像 ： C或图像对比度增强 图像 ： H或边缘检测 【试题解析】 静态图像是一种比较重要的媒体类型，可以广泛应用于各种多媒体应用系统中。本题考查数字图像处 理的基本原理，使考生能够利用现有的一些图像处理软件完成数字图像的基本操作，获得各种图像处理效果。 数字图像处理可以对单幅数字图像完成如下操作。 . 图像锐化：消除或者减弱图像中灰度值缓慢变化的区域，但不影响灰度值变化较大的区域，通常可以采样高通滤波来实现。 . 图像去噪：消除图像之间的噪声点，可以通过像素点之间的均值化处理。 . 图像对比
18、度增强 /减弱：增强或者减弱图像的灰度变化范围，可以通过直方图均衡化增强图像的对比度。 . 亮度增强 /减弱：增强或者减弱图像的灰度值。 . 几何变换：通过处理，是图像中像素之间的空间关系发生变化。 . 边缘检测：检测图像中的边缘信息，灰度变化平缓的像素点的灰度值将产生变化，设为全 0或全 1。 . 边缘增强：突出图像中的边缘信息，其他像素点灰度不变。 由上述基本操作的定义或其操作方式可知： 图像 进行了均值化处理，其亮度、对比度、边缘信息并无明显变化。 图像 中所有像素的灰度都增强，进行了亮度增强操作。 图像 中所有像素的灰度值发生变化，其灰度变化范围增大，进行了对比度增强操作。 图像 突出
19、了边缘信息，但 其他非边缘的像素灰度相同，所以进行的是边缘检测操作，而非边缘增强。 校正是指根据幂函数改变图像像素值，像素的灰度输出与输入呈幂函数关系，是幂函数的指数。当改变图像的 值时，每个像素的各个颜色分量值都会产生变化，这种变化会影响图像的亮度、色度和对比度。 6 【正确答案】 图像的亮度、颜色 (或色度 )、对比度会发生变化。 四、试题四（ 15分） 7 【正确答案】 流媒体。 【试题解析】 远程网络教育系统是一个综合多媒体技术和网络技术的应用系统。与网络技术的相互结合也是多媒体技术发展的趋势。本题 重点考查电视信号的数字化过程及其网络传输。 流媒体技术是指把连续的影像和声音信息经过压
20、缩处理之后放到专用的流服务器上，让浏览者一边下载一边观看、收听，而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时收看和收听的技术。流媒体系统在服务器端完成流媒体文件的压缩生成，经过服务器发布，然后在客户端完成流媒体文件的解压播放。流媒体的传输一般采用建立在用户数据报协议 UDP上的实时传输协议来传输实时的影音数据。 在电视图像数字化的过程中，可以将模拟的全彩色电视信号分离成亮度信号和色差信号，然后分别对它们进行数字化。在对彩色电 视图像进行采样时，可以对亮度信号和色差信号采用不同的采样频率进行采样。如果对色差信号的采样频率比对亮度信号的采样频率低，这种采样就称为图像子采样。图像子采样是一种比较简单
21、、有效的图像压缩技术。这种压缩方法的基本根据是人的视觉系统所具有的两条特性：一是人眼对色度信号的敏感程度比对亮度信号的敏感程度低，利用这个特性可以把图像中表达颜色的信号去掉一些而使人不觉察；二是人眼对图像细节的分辨能力有一定的限度，利用这个特性可以把图像中的高频信号去掉而使人不易觉察。目前对 YCrCb颜色空间，常用的子采样格式有： 4:2:2， 4:1:1和 4:2:0。 MPEG-2标准中的 4:2:0采样格式示意图如下图所示。 采样格式为 4:2:0的数据量是 4:4:4采样格式的一半，所以一个像素点需要的存储位数是 83/2=12位。也可采用另外一种计算方法，即一个像素点的存储位数是
22、Y， Cr， Cb三个分量之和，则所需存储位数为 8+82/4=12位。 存储空间的计算公式为：像素数 每像素点需要的存储位数 帧频 时间 /8 在计算过程中，需要注意的是：数据量单位是 B， 1KB=1024B。 活动图像专家组 (MPEG)制定的 MPEG标准中， MPEG-1， MPEG-2和 MPEG-4是针对数字视频的压缩标准。其中， MPEG-1用于数据速率大约高于 1.5Mb/s的数字存储媒体的电视图像和伴音编码；而 MPEG-2要达到的基本目标是：位速率为 4 9Mb/s，最高达到 15Mb/s； MPEG-4是一个数据速率很低的多媒体通信标准，可以应用在移动通信和共用电话交换
23、网上。 8 【正确答案】 在对图像进行采样时，如果对色差信号使用的采样频率比亮度信号使用的采样频率低，这种采样方式就称为图像子采样。 9 【正确答案】 6404808251.5/(810241024)=10.986MB 注：公式中的倍数 1.5由 4:2:0的采样频率计算所得，公式中可有多种表示方式，比如 3(4+2)/(4+4+4)，只要能得出 1.5的倍数即可。 10 【正确答案】 MPEG-4或 MPEG-4标准。 五、试题五（ 15分） 11 【正确答案】 A B A B A B B A 【试题解析】 MIDI是 Musical lnstrument Digital Interface
24、的首写字母组合词，可译成 “电子乐器数字接口 ”。用于在电子音乐设备和计 算机之间交换音乐信息的一种标准协议。 MIDI协议提供了一种标准的和有效的方法，用来把演奏信息转换成电子数据，在 MIDI电缆上传送的不是声音，而是发给 MIDI设备或其他装置让它产生声音或执行某个动作的指令。 MIDI数据流是单向异步的数据位流 (bit stream)，其速率为 31.25kb/s，每个字节为 10位 (1位开始位， 8位数据位和 1位停止位 )。 MIDI乐器上的 MIDI接口通常包含 3种不同的 MIDI连接器： IN(输入 )、OUT(输出 )和 THRU(穿越 )。在一个 MIDI设备上的 M
25、IDI m连接器接收到的信 息可通过 MIDI THRU连接器输出到另一个 MIDI设备，并可以菊花链的方式连接多个 MIDI设备，这样就组成了一个复杂的 MIDI系统，如下图所示。 单个物理 MIDI通道 (MIDIchannel)分成 16个逻辑通道，每个逻辑通道可指定一种乐器。在 MIDI信息 (MIDImessages)中，用 4个二进制位来表示这 16个逻辑通道。音乐键盘可设置在这 16个通道之中的任何一个，而 MIDI声源或者声音模块可被设置在指定的 MIDI通道上接收。通用 MIDI规范 (General MIDI Specification) 规定 MIDI通道 1 9和 11
26、 16用于旋律乐器声，而通道 10用于打击乐器声。 MIDI标准之所以受到欢迎，主要是它有下列几个优点：生成的文件比较小，因为 MIDI文件存储的是命令，而不是声音波形；容易编辑，因为编辑命令比编辑声音波形要容易得多。 MPEG-1声音 (ISO/IEC 11172-3)压缩算法是世界上第一个高保真声音数据压缩国际标准，并且得到了极其广泛的应用。虽然MPEG声音标准是 MPEG标准的一部分，但它也完全可以独立应用。 MPEG声音标准提供三个独立的压缩层次；层 1(Layerl)、层 2(Layer2)和层 3(Layer3)，用户对层次的选择可在复杂性和声音质量之间进行权衡。层 1的编码器最为
27、简单，层 2的编码器的复杂程度属中等，层 3的编码器最为复杂，对于既定的声音质量，层 3能提供最低的比特率。 MPEG-3是 ISO/IEC最初为 HDTV制定的编码和压缩标准，但由于 MPEG-2的发展， MPEG-3已被淘汰，其工作由 MPEG2小组承担。因此 MPEG-3标准并未制定。 磁盘存放数据的磁道是同心圆， CD盘光道的结构与磁盘磁道的结构不同，它的光道不是同心圆环光道，而是螺旋型光道， CD唱盘的光道长度大约为 5公里 。 据有关厂家的测试和统计，一片未使用过的只读光盘，某原始误码率约为 310-4；沾有指纹的盘的误码率约为 610-4；有伤痕的盘的误码率约为 510-3。针对这种情况，激光盘存储器采用了功能强大的错误码检测和纠正措施。其中采用循环冗余码 CRC (CyclicRedundancyCode)检测读出数据是否有错，采用交叉交插里德一索洛蒙码 CIRC (Cross Interleaved Reed-Solomon Code)进行纠错。
