现代多媒体通信技术【问答、分析、论述】

1. 结合具体实例解释媒体、多媒体和超媒体的概念。
媒体在计算机领域有两种含义：一是存储信息的实体，如硬盘、光盘等；二是信息的物理载体，如语音，图片，文本等。
多媒体是指融合两种及两种以上媒体元素的信息进行交流和传播的媒体。如多媒体教学，交互式视频游戏等等。
超媒体是指利用一种非线性网状结构将块状多媒体信息（文本、图像、视频等）进行组织和管理的技术。将若干不同媒体连接起来，其集合就称为超媒体。如多媒体信息管理技术等。
2. 超文本的核心思想是什么？它与超媒体的区别和联系。
超文本是一种利用信息之间关系的非线性存储、组织、管理和浏览信息的一种计算机技术，类似于人类的联想记忆结构。它与超媒体主要区别就在于管理对象的不同：超媒体的管理对象由纯文本扩展至了多媒体。此外，超媒体系统还能够自动判断媒体的类型，并执行相应的操作。
3. 超媒体是什么？多媒体和超媒体有什么关系？
超媒体是指利用一种非线性网状结构将块状多媒体信息（文本、图像、视频等）进行组织和管理的技术。将若干不同媒体连接起来，其集合就称为超媒体。
多媒体是超媒体系统中的一个子集。多媒体技术解决的是多媒体信息的存储和展现问题。超媒体则利用超文本技术来管理多媒体信息。
4. 多媒体和多媒体通信的区别与联系。
多媒体通信系统是由若干个多媒体通信终端、多媒体服务器，通过网络连接构成的。
联系在于：多媒体和通信的交集就是多媒体通信。
区别在于：多媒体通信包含多媒体的成分。
5. 举例说明多媒体通信的三个特征。
多媒体通信的三个特征分别是集成性、交互性和同步性。
集成性：多媒体通信系统能够处理、存储和传输多种媒体，并能捕获显示多种感觉媒体。
交互性：通信中人与系统之间的相互控制能力，包含人机接口、用户终端与系统之间的应用层通信协议两部分。
同步性：在多媒体通信终端上显示的图像、声音、文本是以同步方式工作的。
6. 结合某种多媒体通信的应用说明多媒体信息的特点。
数据量庞大：多媒体通信过程中涉及文本、语音和图像等多种媒体。和文本信息相比，语音和图像的数据量就显得十分庞大。
码率可变，突发性强：多媒体信息的数据流其码率是随着不同的信息内容、所处不同时间不断变化的。
复合性信息多，同步性、实时性要求高：多媒体通信系统中往往传输的是两种或两种以上媒体的符合信息，各类信息之间具有很强的关联性。
7. 结合某种多媒体通信的应用理解多媒体通信的关键技术。
多媒体通信的关键技术主要包括多媒体数据压缩技术、多媒体通信网络技术、多媒体通信终端技术、多媒体信息存储技术、多媒体信息传输技术、多媒体数据库及其检索技术、多媒体数据分布式处理技术以及流媒体技术等。
8. 以数字电视为例说明压缩的必要性和可行性。
必要性：数字电视信号由图像、音频和文本等多种媒体组合而成，数据量庞大且对信号存储和传输过程中的实时性和同步性要求较高，为了能够对信号进行有效的存储和传输，需要对其进行压缩处理使其满足存储和传输的需求。即解决海量数据和有限处理能力之间的矛盾。
可行性：数据量和信息量之间存在大量的冗余，如可以根据空间或者时间上的相关性消除空间冗余和时间冗余等。因此可以利用压缩的方法去除数据中的冗余量。
9. 多媒体数据存在哪些类型的冗余？去除这些冗余对应的方法有哪些？
多媒体数据中存在空间冗余、时间冗余、信息熵冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余和其他冗余等多种类型的冗余。可以采用预测编码、变换编码、子带编码、波形编码、信息熵编码等方法去除冗余。
10. 如何衡量一种压缩算法的好坏？举例说明。
可以通过压缩比、重现质量以及压缩和解压缩的速度等指标来对压缩算法的好坏进行评价。如音频编码技术中的波形编码和参数编码，单从压缩比方面进行考虑，参数编码的性能是优于波形编码的。
11. 简述音频信号数字化的处理过程。
音频信号数字化包含采样、量化、编码三个步骤。采样就是在时间上将连续信号离散化的过程，量化就是指将每个采样值在幅值上再进行离散化处理，编码就是指用二进制数来表示每个采样的量化值。
12. 比较语音的波形编码和参数编码的优缺点，举例说明混合编码方法如何利用二者优点克服缺点。
波形编码：编码简单、易实现；压缩比较低，需要较高的编码速率。
参数编码：压缩比高，数据量低；重建语音信号波形和原始信号有较大区别。
混合编码：子带编码就是利用一组带通滤波器将信号划分到不同频域进行分别编码。对于语音质量要求高的部分可以采用波形编码保证编码的高质量；要求不高的地方就可以利用参数编码达到编码的高压缩比和低数据率。
13. 常见音频应用标准有哪些？分别采用什么编码技术，应用场合是什么？
主要包括ITU指定的G.7XX系列和ISO指定的MPEG-X系列。
G.7XX系列中，G.711采用非均匀PCM压缩编码技术，广泛用于数字语音编码；G.721采用ADPCM编码技术，适用于调幅广播音频压缩、CD-I音频压缩等；G.722采用高低两个子带内的ADPCM方案，主要用于视听多媒体和会议电视等。
MPEG-X系列中，MPEG-1主要采用子带编码技术，MPEG-1 Layer3的音质接近CD水平；MPEG-2对MPEG-1进行了扩充，有BC和AAC两种压缩算法，特别适用于广播级数字电视的编码和传送；MPEG-4是第一个真正的多媒体内容表示标准，广泛应用于交互式多媒体应用，移动通信等。
14. 对MPEG音频编码、AAC音频编码和AC-3音频编码进行技术和特性比较。
MPEG音频不是单个一种压缩算法，而是三种音频编码和压缩方案的一个系列，称为MPEG声音Layer1，Layer2，Layer3。随着层数的增加，算法的复杂度也增大，所有三层都分级兼容，也就是最复杂的解码器（即在MPEG Layer3工作的解码器）同样可对Layer1或Layer2的压缩编码流进行解码。
AAC为了追求低比特率数据的高音质，放弃了向下兼容能力，采用了更高压缩率的先进编码技术。
AC-3编码器与AC-2编码器不同，频谱包络与分析滤波器组具有相同的频率分辨率，它可以对每个系数独立编码，而不将它们合成一个带宽，并且比特分配通常采用混合的前向/后向策略。
15. 为多媒体应用选择音频编码标准的基本原则是什么？举例说明如何选择。
音频编码技术的评价指标包括编码速率、合成语音质量、编解码延迟和算法复杂度等方面。通常来讲，一个好的音频编码技术应该是低速率、高合成质量、低延时和低算法复杂度的算法。
举例说明：
可视电话/会议和远程教学：对于高速率、高可靠的网络（如ISDN、ATM和帧中继），拥有最佳质量的G.722成为自然的选择。
带有数据共享的商务会议：根据网络的服务质量和可用带宽,语音编码的三个最佳选择是G.722、G.728和G.729。
单用户游戏：为使游戏的规模合理,倾向于在适用的语音编码器中选择速率最低的，例如参数编码器的LPC。
16. 简述IP电话的原理和工作过程。
呼叫端的设备或软件将模拟话音或传真信号转化成数字信号并且压缩打包通过IP网传输给对方，对方的设备或软件收到信息包后进行解压缩，并且经过数模转化把数字信号转化成模拟的话音信号传输到听筒或传真。【接收语音信号——模拟信号数字化——压缩编码——IP网络传输——解压缩——数字信号转换为模拟信号——传输到听筒】
17. 图像压缩方法所采用的技术可以分为哪几类？简述各种图像压缩的基本原理。
按采用技术主要的压缩方法包括信息熵编码、预测编码、变换编码、子带编码、统计编码、基于模型的压缩编码、神经网络编码、分形编码和小波编码等。
18. 图像信息数字化过程主要包括哪些步骤?它与音频信息数字化有何区别?
图像信号数字化主要包括两方面的内容:取样和量化。与音频的主要区别在于图像是二维信号，取样和量化要在二维信息上进行。
19. 试举出一两例多媒体通信系统的具体应用，并从中分析多媒体通信对人类社会的影响。
远程医疗是一种典型的多媒体通信具体应用。其是指通过计算机技术、遥感、遥测、遥控技术为依托，充分发挥大医院或专科医疗中心的医疗技术和医疗设备优势，对医疗条件较差的边远地区、海岛或舰船上的伤病员进行远距离诊断、治疗和咨询。目前，远程医疗技术已经从最初的电视监护、电话远程诊断发展到利用高速网络进行数字、图像、语音的综合传输，并且实现了实时的语音和高清晰图像的交流。
多媒体通信系统的出现大大缩短了计算机、通信和电视领域之间的距离，将计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性完美的结合在一起，为人类社会发展提供了极大的便利。

更多可参考链接1和链接2。