1、2013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） 0 阅读下列说明，回答问题 1至问题 6，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】位图文件 (Bitmap)是一种用来存储点阵图像的文件格式，它将图像定义为由点 (像素 )组成的矩阵。每个点可以用多种颜色深度表示，包括 1、 4、 8、 24和 32位颜色信息。位图文件整体上分为 4个部分，如图 1-1所示。第一部分为位图文件头 BITMAPFILEHEADER，占 14个字节。第二部分为位图信息头BITMAPINFOHEADER，占 40个字节。 BITMAPINFOHEADER
2、中的一些关键字段如表 1-1所示。调色板的每个表项占 4个字节，其中 3个字节分别表示颜色的红、绿、蓝分量， 1个字节保留。当为 24位或 32位真彩色位图时，不需要调色板。该文件格式还规定图像的每一个扫描行所占的字节数必须是 4的整数倍，不足的部分以 0填充。 1 简述伪彩色图像的概念。 简述调色板的概念。 2 已知一个位图文件的 biWidth、 biHeight、 biBitCount和 biCompression字段分别等于 250、 100、 8和 BI_RGB。请计算： 该位图文件中调色板部分占多少个字节； 该位图文件中实际图像数据部分占多少个字节； 整个位图文件的大小是多少字节。
3、 3 当 biBitCount等于 32时称为增强型真彩色位图，每个像素用 4个字节表示，其中 3个字节分别表示颜色的红、绿、蓝分量，另外 1个字节表示 alpha通道值。请简述数字图像中 alpha通道的概念 4 落日时拍摄的风景照片与正午时拍摄的风景照片相比，颜色偏红偏暗。现有一张正午时拍摄的风景照片图像文件，简述如何将其处理成近似落日时拍摄的照片效果。 5 己知可以按照如 下公式将 RGB颜色空间转换为 YUV，颜色空间。简述如何基于该公式将一张 24位真彩色位图转换为 8位灰度图。 6 另外一种将 24位真彩色位图转换为 8位灰度图的方法是将每个像素的 R、 G、 B分量值相加除以 3
4、获得灰度值。该方法与问题 5给出的方法相比有什么缺点 ? 二、试题二（ 15分） 6 阅读下列说明，回答问题 1和问题 2，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 某大型超市为方便顾客快速寻找商品摆放区域，了解特定商品的详细描述信息及价格情况，了解当日及近期促销活动信息等，需要设计自助式触摸屏导购系统。 7 导购系统的人机界面是面向顾客最直接的部分，也是最重要的系统组成部分。请在如图 2-1所示的界面细化设计框图中的圆形空白处填写正确的选项编号。A设计界面模块 B用户测试 C原型 D设计对话细节 E增加存取模块 F检查对话设计 8 在进行屏幕设计时，屏幕布局一般遵循以下 5项原则，请分别对其做
5、出简要说明。 平衡原则 预期原则 经济原则 顺序原则 规则化原则 三、试题三（ 15分） 8 阅读下列说明，回答问题 1至问题 4，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 某音像制品连锁店为适应网络 时代的需求，在广布门店的同时需要设计开发网络与门店一体化的销售平台，在传统的门店销售之外，实现基于网络的新市场销售模式。系统建设需要设计用于主流移动互联设备的 App软件，功能主要包括用户注册登录模块、消费积分管理、音像作品试听试看以及在线支付和订单管理等模块。音像作品试听试看的内容制作过程使用声卡和视频采集卡对商用播放机输出的模拟信号进行数字化，其中声音数据的目标传输带宽为 512kbps，视频
6、数据的目标传输带宽为 2Mbps。 9 目前市场上两大主流移动互联终端软件平台 iOS及 Android操作系统的 App设计开发使用的程序设计语言分别是什么 ? 10 软件的多媒体互动部分功能设计可以选择 Flash或 HTML5技术，要实现对上述两个平台的统一化设计，应选择哪种技术 ?为什么 ? 11 对 CD立体声模拟音频信号采样，不进行数据压缩编码。 若使用 22 05kHz的采样频率，则最大平均量化精度是多少位 ? 若使用 16位量化精度，则最大平均采样频率是多少赫兹 ?(请给出运算过程 ) 12 视频的数字化参数中，分辨率为 352288，像素深度为 24位，帧速率为 25帧秒，则
7、采用的压缩编码方案的压缩比 (原始数据率 压缩后的数据率 )至少是多少 ?(请给出运算过程 ) 四、试题四（ 15分） 12 阅读下列说明，回答问题 1至问题 8，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】某大学基于因特网的远程多媒体教学系统包括同步实时授课和视频公开课两大功能模块。实时授课系统通过教学现场的多媒体录制和网络传输，实现了教学过程的现场直播，并通过在线交互、课件同步浏览、电子白板等功能的运用，解决了传统课堂教学的时空制约问题，扩大了教学规模。视频公开课系统则将教学过程录制成视频存储在服务器上，供同学们按需点播。公开课系统虽然缺乏交互性，但能够使学生 灵活地安排学习时间。系统结构如图 4
8、-1所示。13 简述流媒体服务器在上述远程教学系统中的作用。 14 要将教学现场的信息采集编码后由服务器端传输到听课端，应该采用下面哪种协议实现音视频数据流的实时传输 ? A.ICMPB.RTPC.SNMPD.HTTP 15 已知服务器端发送了三种独立的多媒体信息给听课端：教师的话音数据、教师视频数据、电子白板信息。当网络负载发生变化造成传输带宽不足时，应优先满足哪种多媒体信息流 ?为什么 ? 16 传输层协议 UDP和 TCP中哪一种更适合用于传输流媒体数据 ? 为什么 ? 17 在进行实时授课时，一般会有多个听课端同时在线接收。为了有效利用传输带宽，在 IP网络上可以采用什么传输技术 ?
9、18 【问题 6】视频公开课点播系统采用了一种基于 HLS(HTTP Live Streaming)+HTML5的多媒体传输方案。该方案完全基于 B S方式，并且在服务器端仅需要用到 Web服务器。将一段 50秒的视频加入到该点播系统的方法如下：(1)利用 HLS专用工具将原始视频重新编码并分割成 5个小的视频文件： a1 ts，a2 ts， a3 ts， a4 ts， a5 ts； (2)将这 5个文 件放到 Web服务器的 vod a虚拟目录下； (3)在虚拟目录 vod a下建立文本文件 a-m3u8，其内容如下：文件中的19 为了使该 50秒的视频能够在客户端流畅播放，每个视频片段 (
10、a1 ts， a2 ts，a3 ts， a4 ts， a5 ts)的下载延迟应该满足什么条件 20 与传统的流媒体技术相比，采用 HLS技术传输音视频多媒体数据有什么优点 2013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】 伪彩色图像 的每个像素的显示颜色不是由 RGB基色分量的数值直接决定，而是把像素值当做颜色查找表的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的 RGB值。用查找出的 RGB值产生的彩色称为伪彩色。 调色板就是伪彩色图像使用的颜色查找表。 【试题解析】 本问题包含两个小问题，分别考查了伪彩色图像的概
11、念和调色板的概念。伪彩色图像的每个像素的显示颜色不是由 RGB基色分量的数值直接决定的，而是把像素值当做颜色查找表的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的 RGB值。调色板就是伪彩色图像使用的颜色查找表。题目要求考生直接简述概念。这 两个问题是互相关联的。 2 【正确答案】 1024字节 (或 1KB， 1024B， 1KB)。 25200字节 (或 24 6KB， 25200B， 24 6KB)。 26278字节 (或 25 66KB， 26278B， 25 66KB)。 【试题解析】 本问题考查了考生对数字栅格图像原理的理解以及相关的计算能力。位图文件 (Bitmap)是数字图像存储中最
12、常用的格式，也是最容易理解的格式。位图文件中的很多字段，都与数字图像的基本概念直接对应。很多考生虽然没有学习过位图文件格式，但只要基本概念清楚，就能够通过阅读 题目说明该格式的具体原理以及每个字段的具体用途。因此该题目同时考查了考生的技术文档阅读能力和学习能力。小问题 1进一步考查了调色板的概念，并要求计算调色板的大小。 biBitCount等于 8表明每个像素用 8bit表示颜色信息，最多能表示 256种颜色，因此调色板中共有 256项。调色板每项占 4个字节，因此共占 256*4等于1024个字节。 小问题 2考查实际图像数据部分占多少个字节。解答该问题容易出错的地方是没有注意位图文件的每
13、个扫描行要按 4字节对齐的问题。每个像素占 1个字节，每个扫描行实际占用的字节数是 252*1=252个字节 (4字节对齐 )，而不是 250个字节。整个图像共 100行，因此实际像素部分共占用 25200个字节。 小问题 3考查整个位图文件占多少个字节。将文件头部分 (根据题目说明，位图文件头和位图信息头分别占 14和 40个字节 )和调色板部分 (1024字节 )以及实际像素部分 (25200)相加即可得到 26278字节。 3 【正确答案】 alpha通道用于控制图像显示的透明度。 【试题解析】 本问题考查数字图像处理中 alpha通道的概念。 alpha通道用于控制图像显示的透明度。这
14、是一个非常重要的概念，如果不理 解，很难真正学会Photoshop等常用多媒体处理软件的使用。 4 【正确答案】 答案 1：利用数字图像处理工具 (如 Photoshop)或自己编写图像处理程序，减小每个像素 G分量和 B分量的值。 答案 2：利用数字图像处理工具 (如 Photoshop)或自己编写图像处理程序，增加每个像素 R分量的值，再降低整个图像的亮度。 【试题解析】 本问题考查考生是否能够在进行多媒体信息处理时灵活运用 RGB三原色和色彩空间的相关原理，属于综合运用类考查题目。要使原图像变红同时变暗的方法有两种，其中一种是减小每个像素 G分 量和 B分量的值，这样 R分量相对被增强，
15、整个图像的亮度也因为 G分量和 B分量的减小而减小。另外一种是先增加 R分量的值使整个图像偏红，然后再同时减小 RGB三个颜色分量的值以降低图像亮度。该题目属于原理的定性分析， RGB具体应该调整的值需要使用者通过实际观察确定。 5 【正确答案】 针对原图像的每个像素 (R， G B)，由转换矩阵得到亮度计算公式： Y=0 299R+0 587G 4 0 114B计算结果 Y即为 8位灰度图像对应像素的灰度值。 【试题解析】 本问题考查对 RGB色彩空间和 YUV色彩空间概念的理解以 及彩色数字图像转化为灰度图像的方法。题目说明中给出了 RGB色彩空间转化为YUV色彩空间的方法。考生如果理解
16、YUV色彩空间的 Y分量属于亮度分量，其他两个分量属于色彩分量的知识，就很容易明白彩色图像转化为灰度图像的方式是通过公式 Y=0 299R+0 587G+0 114B由 RGB分量计算亮度分量。然后构造8bit灰度图像，其中每个像素的色彩信息取 Y分量的值。 6 【正确答案】 计算灰度时没有考虑人的生理感知特征，即眼睛对红绿蓝三色的敏感程度不同。因此计算得到的灰度图像与实际感知结果有偏差。 【试题解析 】 本问题考查考生对问题 5给出的 RGB色彩空间转化为 YUV色彩空间的公式的理解。该题目难度稍大。公式 Y=0 299R+0 587G+0 114B表明R、 G、 B三原色对人眼亮度感觉的贡
17、献不一样，若简单的使用公式 Y=(R+G+B) 3则忽略了该特性，造成最后转换获得的灰度图像效果失真。 二、试题二（ 15分） 7 【正确答案】 【试题解析】 界面设计的过程以界面规范说明为起点，第一步是将任务设计的结果作为输入，设计成一组逻辑模块，然后考虑用户观点 ，加上存取机制，把这些模块组织成界面结构。存取机制可以是分层、网络或直接的，机制的类型主要由任务结构决定，也取决于设计风格。第二步是将每一模块分成若干步，每步又被组装成细化的对话设计，这就是界面细化设计，主要包括以下几项：界面对话设计：在界面设计中要使用对话风格的选择，并加上用户存取机制。对话是以任务顺序为基础的，对话设计中应尽可
18、能考虑用户交互细节。另外对界面设计中的冲突因素应进行折衷处理。数据输入界面设计：数据输入界面不仅占据终端用户的大部分使用时间，也是计算机系统中最易出错的部分之一。其设计目标是简化用户的工作，尽可能降低输入出错率，还要容忍用户的错误，这就要求在设计时采用多种方法实现。控制界面设计：主要考虑控制会话设计，菜单界面设计，功能键设计，图标设计，窗口设计，直接操作界面和命令语言界面设计。遵循对话设计标准，设计对话细节，通过对话网络检查对话设计，将验证后的设计通过程序设计过程予以实现。遵循设计标准的系统原型经过多轮用户测试反馈修订后形成实际的工作系统。界面细化设计流程框图如下：8 【正确答案】 平衡原则：
19、注意屏幕上、下、左、右平衡，不要堆积数据，过分拥挤的显示也会产生视觉疲劳和接收错误 。 预期原则：屏幕上所有的对象，如窗口、按钮、菜单等处理应一致化，使对象的动作可预期。 经济原则：在提供足够的信息量的同时，还要注意表达方式的简明、清晰，特别是媒体，要运用好媒体选择原则。 顺序原则：对象显示的顺序应按需要排列。通常，最先出现对话，然后通过对话将系统功能分段实现。 规则化原则：画面元素应尽量对称显示，命令、对话及提示行等在一个应用系统中的设计风格应尽量统一规范。 【试题解析】 在进行屏幕设计时，主要考虑布局、文字与用语、颜色的使用这三个方面。屏幕布局因实现功能不同，考虑的侧重点 也不同。各功能区
20、要重点突出，功能明显。无论哪一种功能设计，其屏幕布局都应遵循如下 5项原则： 平衡原则：注意屏幕上、下、左、右平衡，不要堆积数据，过分拥挤的显示也会产生视觉疲劳和接收错误。 预期原则：屏幕上所有的对象，如窗口、按钮、菜单等处理应一致化，使对象的动作可预期。 经济原则：在提供足够的信息量的同时，还要注意表达方式的简明、清晰，特别是媒体，要运用好媒体选择原则。 顺序原则：对象显示的顺序应按需要排列。通常，最先出现对话，然后通过对话将系统功能分段实现。 规则化原则：画面元素应尽量对称显示， 命令、对话及提示行等在一个应用系统中的设计风格应尽量统一规范。 三、试题三（ 15分） 9 【正确答案】 iO
21、S平台使用 Obljective-C； Android平台使用 Java，也可以使用 C或 C+。 10 【正确答案】 应选择 HTML5。 因为 iOS不支持 Flash。 11 【正确答案】 512000 (222050)11 6(位 ) 512000 (216)=16000(Hz)=16(kHz) 12 【正确答案】 原始数据率： 3522882425=60825600(bps)，压缩后的数据率为 2Mbps， 则压缩比 =60825600 2000000=30 4128 【试题解析】 移动互联网时代，传统行业的营销手段和商业模式也面临创新的压力。支持移动互联网应用模式，产品和服务购销付
22、费形式多样化，既要面向传统客户，也要服务于网络客户。 App模式是典型的移动互联商业模式，对于传统业务的网络扩张，通常采用免费 App中的提供友好的用户体验，并提供付费购买产品或服务的功能模块实现 020的商业运营模式。对于音像制品，用户在购买前需要对其内容进行了解，并实现试听、试看等实际的体验，然后 决定是否购买。那么提供相关服务的 App需要实现对试听多媒体内容的网络传输及综合演示功能。 目前市场上两大主流移动互联终端软件平台是苹果公司基于 iOS平台和大量基于谷歌公司 Android操作系统的智能手机及平板电脑。在这两个操作系统平台上进行 App设计开发是提供相关服务的基本技术要求。作为
23、多媒体应用设计师，应该了解这两种主流技术的基础开发环境及所使用的程序设计语言。其中 iOS平台提供不同版本的 SDK和 Xcode开发环境，使用 Objective-C程序设计语言进行软件开发；在早期 Android应用程序开发中，通 常通过在 Android SDK(Android软件开发包 )中使用 Java作为编程语言来开发应用程序。开发者亦可以通过在AndroidNDK(Android Native开发包 )中使用 C语言或者 C+语言作为编程语言开发应用程序。 App软件的多媒体互动部分功能设计应该考虑跨平台的内容支持，在不同平台上尽量提供一致性的用户体验。因为多种原因， iOS平台
24、不支持 Flash技术 (乔布斯曾专门撰文讨论过这个问题 )，使得 App需要采用其他客户端互动技术实现多媒体内容的交互演示，而更为先进的 HTML5显然成为了最理想的选 择。 对于数字音视频内容的网络传输，需要解决的主要问题就是根据质量要求对数据做不同程度的重新采样或量化以及压缩编码。涉及的是基本的参数运算问题，这也是技术路线及设计方案确定过程中最基本的依据。 四、试题四（ 15分） 13 【正确答案】 将视频、音频媒体数据以流方式利用实时传输协议传送给客户端。 【试题解析】 本问题考查了流媒体的知识以及流媒体技术在远程教育中的应用。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。流式传输
25、方式是将视频和音频等多媒体数据由流媒体服务器向用户计算机连续、实时传送。在 采用流式传输方式的系统中，用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容，而是只需要经过几秒钟或几十秒的启动延时即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放，剩余的部分将继续进行下载，直至播放完毕。流媒体服务器的具体作用是将视频、音频媒体数据以流方式利用实时传输协议传送给客户端。 14 【正确答案】 B或 RTP 【试题解析】 本问题考查流媒体传输协议的知识。流媒体实现的关键技术是流式传输，因此流媒体传输协议是非常关键的知识点。流媒体协议的设计和制 定是为了实现流媒体
26、服务器和客户端的通信。常用的流媒体协议包括 RTP、 RTCP、RTSP和 RSVP，它们的具体用途各不相同。而题目中给出的 ICMP、 SNMP和HTTP都不属于流媒体传输协议。 15 【正确答案】 应优先满足音频流。因为数字白板信息对实时性要求较低，音频和视频数据对实时性要求较高，其中人们对音频流的传输延迟和抖动的感知更加敏感。 【试题解析】 本问题考查了多媒体通信的相关知识，要求考生理解网络传输带宽、延时、抖动等相关概念以及不同媒体类型在传输时应该采用不同的处理方式。当传输带宽不足时 ，应优先满足音频流，因为数字白板信息对实时性要求较低，音频和视频数据对实时性要求较高，其中人们对音频流的
27、传输延迟和抖动的感知更加敏感。 16 【正确答案】 UDP协议。 原因 1：和 TCP协议相比， UDP是无连接协议，没有建立网络连接的开销，发收两端不需要进行流量控制和错误重传，接收端不需要对接收到的数据包进行排序，因此 UDP协议传输效率更高，传输流媒体数据时引起的传输延迟更小；原因2：流媒体数据在传输时允许少量的数据包丢失。 【试题解析】 本问题考查了 Intemet传输层协议 UDP和 TCP的区 别以及该区别对流媒体传输的影响。与 TCP协议相比， UDP是无连接协议，没有建立网络连接的开销，发收两端不需要进行流量控制和错误重传，接收端不需要对接收到的数据包进行排序，因此 UDP协议
28、传输效率更高，传输流媒体数据时引起的传输延迟更小；另外，流媒体数据在传输时允许少量的数据包丢失。 17 【正确答案】 “组播技术 ”(或 “多播技术 ”) 【试题解析】 本问题考查对 Intemet多播或组播技术的理解和掌握。 IP多播 (也称多址广播或组播 )技术，是一种允许一台或多台主机 (多播源 )发送单一数据包到多台主机 (一次 的，同时的 )的 TCP IP网络技术。多播作为一点对多点的通信，是节省网络带宽的有效方法之一。在网络音频视频广播的应用中，当需要将一个节点的信号传送到多个节点时，无论是采用重复点对点通信方式，还是采用广播方式，都会严重浪费网络带宽，只有多播才是最好的选择。多
29、播能使一个或多个多播源只把数据包发送给特定的多播组，而只有加入该多播组的主机才能接收到数据包。目前， IP多播技术被广泛应用在网络音频视频广播、 AOD VOD、网络视频会议、多媒体远程教育、 “push”技术和虚拟现实游戏等方面。 18 【正确答案】 Web浏览器根据 HTML5页面中 标签的指示利用 HTTP协议下载文件 Am3u8： Web浏览器分析 Am3u8文件，根据其指示，利用 HTTP协议从 Web服务器192 168 1 36上下载视频片段 a1 ts； Web浏览器利用视频播放插件播放 a1 ts文件，播放的同时下载 a2 ts文件；依次类推，直至 a5 ts视频文件。 【试
30、题解析】 本问题是网络多媒体知识综合运用和分析题目，要求考生具有较宽的知识面，具体要用到的知识包括： HTTP协议、 B S方式、 HTML和 Web浏览的原理、流媒 体在 Web浏览器中的播放技术等。 HTTP Live Streaming(HLS)是苹果公司实现的基于 HTTP的流媒体传输协议，可实现流媒体的直播和点播。相对于常见的流媒体直播协议， HLS最大的不同在于，客户端获取到的并不是一个完整的数据流。 HLS协议在服务器端将直播数据流存储为连续的、很短时长的媒体文件 (MPEG-TS格式 )，而客户端则不断地下载并播放这些小文件，因为服务器端总是会将最新的直播数据生成新的小文件，这
31、样客户端只要不停的按顺序播放从服务器获取到的文件，就实现了直播。由此可见，基本上可以认为， HLS是以点播的技术方式来实现直播。由于数据通过 HTTP协议传输，所以完全不用考虑防火墙或者代理的问题，而且分段文件的时长很短，客户端可以很快地选择和切换码率，以适应不同带宽条件下的播放。虽然考生不一定接触过 HLS相关知识，但是通过分析题目中给出的 m3u8文件比较容易猜到媒体 “分段 ”、 “边下载边播放 ”等关键点，因此可以分析出 HLS的工作原理和工作过程。 HTML5属于较新的技术，但考生只要理解 HTML4，也能猜出 标签的作用。 19 【正确答案】 下载延迟必须小于 10秒。 【试题解析】 本问 题进一步考查了对 HLS具体传输参数细节的分析能力。视频边分段下载，边下载边播放，下载的时间必须小于播放时间 (10秒 )才能实现播放没有停顿。 20 【正确答案】 媒体数据传输完全基于 HTTP协议，对网络环境的适应性强，不易受防火墙的影响。 【试题解析】 本问题进一步考查了对 HLS技术的深入理解，要求分析 HLS技术的优点。由于 HLS数据通过 HTTP协议传输，所以完全不用考虑防火墙或者代理的问题。该题目属于较难的题目，要求考生具有一定的工程经验才能理解防火墙在工程部署中带来的麻烦。
