多媒体通信考试 A 卷答案

1、课程名称 多媒体通信 考试日期 2010年7月6日 考生姓名 学号 专业或类别 题号一二三四五六七八总分累分人 签名题分16171215151510 100得分考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。教师注意事项：如果整门课程由一个教师评卷的，只需在累分人栏目签名，题首的评卷人栏目可不签名一、 简答题 （每小题8分，共16分） 得分评卷人 多媒体通信的性能需求有哪些？（1）吞吐量需求：与网络传输速率，接收端缓冲容量以及数据流量有关。由于要保证传输信息时不引起端到端的延迟和分组的丢失，因此要求有足够高的传输带宽；为了接

2、收源源不断的多媒体信息，防止信息溢出，造成分组丢失，要求有大的缓冲容量；对流量的需求，网络的有效带宽必须大于或等于所有这些数据流传输速率的总和。（2）可靠性需求：由于人感知能力限制，我们的视觉听觉很难分辨和感觉图像或声音本身微小的差异，因此多媒体应用允许网络传输中存在一定程度的错误，可靠性的精确表示是很困难的，但实践知道，音频比视频的可靠性需求高。（3）延迟需求：多媒体信息流中包含有音频和视频流，并且它们之间存在着时间关系，即流内和流间同步关系，在理想情况下要求以最小的延迟来传输音频流和视频流，并且能够同时到达，这样才能保证同步地播放，这样就必须将延迟限制在很小的范围内，否则将会影响同步的质量

3、。福州大学 20092010学年第2学期考试A卷多媒体通信的关键技术有哪些？(1)多媒体数据库技术 ：支持多种媒体数据类型或多个媒体对象的合成；大量数据的存贮管理；支持传统DBMS；支持多媒体信息提取；提供交互手段。(2)多媒体同步技术：包括流内同步和流间同步。(3)多媒体数据压缩技术（信息处理技术）:数据压缩处理一般由两个过程组成: 一是编码过程, 即对原始数据进行编码压缩, 以便存储和传输; 二是解码过程, 即对压缩的数据进行解压, 恢复成可用的数据。根据解压后数据的保真度,(4)多媒体网络传输技术（终端技术）二、 简答题 （每小题17分，共17分） 得分评卷人 简单评价和比较MPEG-1

4、与MPEG-4视频压缩的方法、效果和技术指标。MPEG-1用于数字存储媒体运动图像及其伴音速率为1.5Mbps的压缩编码，任务主要是将视频信号及其伴音以可接收的重建质量压缩到约1.5Mbps的码率，并复合成一个单一的MPEG位流，同时保证视频和音频的同步。 是VCD视频的压缩标准。MPEG1处理的是基于帧的视频和音频，与内容的交互也仅限于帧的水平。MPEG-1视频压缩算法采用两种基本技术: 一是基于块的运动补偿预测, 以缩减时间冗余; 二是基于DCT的变换编码, 以缩减空间冗余。运动补偿预测技术采用纯预测编码和插值预测编码两种编码方法。剩余信号（预测误差）在缩减空间冗余时被进一步压缩。 与运动

5、有关的信息包含在16×16块中, 与空间信息一起进行DCT变换。为获得最大限度的编码效率, 使用可变长熵编码器来压缩运动信息。MPEG4标准是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，采用了全新的压缩理念，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量，并将之作为网络上传送之用。主要适用于移动多媒体通信的场合, 特别是64kb/s速率下的视频通信。能把DVD内MPEG-2的视频文件转换为体积更小的文件。还包含了以前MPEG压缩标准所不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等一些特殊功能。MPEG4是支持基于内容的独立编码和解码。

6、此项功能又成为基于内容的可分级性，这一机制为压缩域中对图像或视频内容的交互提供了最基本机制，而无须在接收机做进一步的分割或代码转换。 在MPEG1标准中，输入的视频信号都被看成是大小固定并在固定间隔现的矩形区，MPEG4是MPEG1编码方案向适应任意形状的图像序列而进行的逻辑扩展。MPEG4是完全基于对象的一种编码方式。MPEG4视频编码方法采用与H.263标准相同的办法，并已经开发出增强型的H.263，在不降低清晰度的前提下消除块效应，以提高低数码率的视觉质量。基于内容的压缩、更高的压缩比和时空可伸缩性是MPEG4的3个最重要的特点。它将提供一个高度灵活的框架和一个开放的工具集以方便地吸纳新

7、的思想和新的软硬件技术具有长久的生命力与广泛的适用性。三、 简答题 （每小题12分，共12分） 得分评卷人 多媒体通信中是如何解决“抖动”问题的？简要说明之。抖动是是指分组延迟的变化程度。同一信源的分组可能经过不同的路由传输到接收端,分组到达接收端的时延也不同，即网络延时随时都在不停的变化。这种变化程序即称为抖动。影响网络延时的主要因素是路由的跳数（因为每次路由转发都需要时间，因此路由跳数越多，网络延时越大）和网络的流量（网络流量越大，如果网络发生拥塞，交换机和路由器排队的时间就越长，排队延迟将影响端到端的延迟，并导致通过同一连接传输的分组延迟各不相同）。分组到达时间的差异将在话音或视像中造成

8、断续。所有传送系统都有抖动，只要抖动落在规定容差之内就不会影响服务质量。多媒体通信中解决抖动问题可用如下方法：1) 可以设置时间戳：当服务者服务完一个数据包之后，给此包打上一个时间戳，标志出结束传送的实际时间和允许的最晚时间之差。在下一个节点，根据这个差值的大小来进行服务的调度。2) 使用缓冲器来减少抖动。3) 利用锁相环使收发双方时钟同步，减少抖动。四、 计算题 （每小题15分，共 15分） 得分评卷人 1920×1080、25帧/秒的高清彩色电视信号（8bit量化）用1.5 Mbps的网络传输时，对应的压缩比应是多少？ 1920×1080×25×8&

9、#215;3/(1024*1024)=1186.5 Mbps 1186.5:1.5=791:1五、 描述设计题 （每小题15，共15分） 得分评卷人 试绘出下图电视专题报道的XOCPN。六、 论述题 （每小题15分，共15分） 得分评卷人 阐述并说明漏桶法QoS机制的工作原理。漏桶算法是网络中流量整形或速率限制时经常使用的一种算法，它的主要目的是控制数据注入到网络的速率，平滑网络上的突发流量。漏桶算法提供了一种机制，通过它，突发流量可以被整形以便为网络提供一个稳定的流量。漏桶可以看作是一个带有常量服务时间的单服务器队列，如果漏桶（包缓存）溢出，那么数据包会被丢弃。其原理如图，数据源向桶内输入数

10、据，数据以一固定速率从桶底流出。无论输入流的突发性多高，漏桶都强制输出流维持在恒定的速率上。可以看出，桶的大小决定了所允许的等待进入网络的数据量的大小，桶溢出时，数据就丢失了。漏桶算法的基本内容：* 漏桶算法强制一个常量的输出速率而不管输入数据流的突发性。当输入空闲时，该算法不执行任何动作；* 主机在每一个时间片向网络注入一个数据包，因此产生了一致的数据流，平滑了突发的流量；* 当数据包具有相同尺寸的时候（例如ATM信元），每个时间片传输一个数据包的工作机制没有任何问题。但对于可变包长，这种工作机制可能存在一点问题，此时，最好每个时间片传输固定数目的字节。 漏桶算法与令牌桶算法最主要的差别在于

11、：漏桶算法能够强行限制数据的传输速率，而令牌桶算法能够在限制数据的平均传输速率的同时还允许某种程度的突发传输。在某些情况下，漏桶算法不能够有效地使用网络资源。因为漏桶的漏出速率是固定的参数，所以，即使网络中不存在资源冲突（没有发生拥塞），漏桶算法也不能使某一个单独的流突发到端口速率。因此，漏桶算法对于存在突发特性的流量来说缺乏效率。七、 应用题 （每小题10分，共10分） 得分评卷人 以网络新闻编辑出版系统为例，说明CSCW的工作原理。CSCW（计算机支持协同工作）指在计算机技术支持的环境中，一个群体协同工作完成一项共同的任务。它的目标是要设计支持各种各样的协同工作的应用系统。其涉及的技术包括通信服务、共享工作空间工具、共享的信息工具和群体活动支持工具，同时也涉及群活动的支持，包括个人方面、组织方面、群工作设计方 面和群动态方面。网络新闻编辑出版系统为例，要使得在分布式环境下多个成员能在共享窗口员同步评论、批注同一多媒体文档，并且有私有窗口异步修改、浏览、查询任一个文档的能力，在协作过程中提供语言和视频实时交互。因此其系统模型应该至少包括以下几个部分：用于管理系统中所有用户、维护用户状态、处理协作信息、控制协作进程，保证多个成员协作工作的协作模块；实现设备共享以及音频和视频质量的协商，决定视