中国科大“多媒体技术”课程复习题整理 - 图文(8)

2020-06-21 15:10

基于内容的图像检索存在两大技术难题: ? 1.维数灾难(dimension disaster) ?特征维数太大,无法大量计算 ? 2.语义鸿沟(semantic gap)

?内容特征相似的图像可能完全不相关 ?低层特征和图像意义没有必然联系

基本方法:根据图像的视觉特征的相似度进行查询,图像的特征包括颜色特征、纹理特征、形状特征等

减小语义鸿沟的方法:

1. 基于区域的表示图像分割

采用变长特征向量,对于每个区域的特征向量单独处理 2.相关反馈

用户和系统交互,用户反馈对于搜索结果的意见,系统通过反馈信息学习改进搜索算法。

第6章

61. 多媒体通信对网络的性能要求主要体现在哪几个方面?简述之。(P221) 在书上,五点

62. 多媒体数据流的基本特征是什么?(P219) ①1.比特率可变性

多媒体传输按其特点分为恒定比特率和可变比特率两种在恒定比特率传输中,信源必须以恒定速率产生输出,网络必须按恒定比特率来传输这些数据。 2.时间依赖性

连续媒体的传输必须是实时的,端到端的等待时间应当控制在一个很短的时间段内。 3.信道对称性

在端到端的传输系统中,传输信道是双向的,分为上行信道和下行信道。上行信道和下行信道的通信量可能是对称的也可能不对称。

63. 支持多媒体通信的现有网络有哪些?各种网络各有什么特点(概括是①,展开②)

①1.电话交换网(PSTN) PSTN是为话音通信而设计的,频带宽度窄是其一个明显的特征,因此在PSTN上进行多媒体通信,需要使用话带速率高的调制解调器,目前话带调制解调器的速率已提高到了33.6~56kbps,并在实验室完成了可在PSTN上提供质量较好的多媒体可视电话(H.324终端)业务。

2.数字数据网(DDN)

DDN(数字数据网)提供固定或半永久连接的电路交换型业务,速率为n?64kbps(n=1~31),其特点是时延低、带宽比较宽、传输信道对用户完全“透明”。从技术上讲,可用于开放实时多媒体通信业务,如高质量的电视会议,但是,从经济上来讲,DDN的通信费较高,一般用户难以接受。

3.X.25分组交换网

4.以太网(Ethernet LAN)

5.快速以太网(100Base-T网络)

6.等时以太网(Isochronous Ethernet) 7.令牌环(Token Ring)

8. 光纤分布式数据接口FDDI 和FDDI-II 9.分布式阵列双总线DQDB 10.帧中继网(FR)

除上述网络外,还有ISDN网,ATM网和基于IP的网络等,它们可在不同的应用层次上提供多媒体通信服务。

最适合多媒体通信的网络是未来的宽带综合业务数字网--B-ISDN。B-ISDN能够传送多种媒体,特别是吞吐量大、突发性强的图像与视频信息。

②1.电话交换网(PSTN):PSTN是为话音通信而设计的,频带宽度窄是其一个明显的特征 2.数字数据网(DDN):其优点是时延低、带宽比较宽、传输信道对用户完全“透明”, 但是,从经济上来讲,DDN的通信费较高,一般用户难以接受

3.X.25分组交换网:网络具有动态路由功能和先进的误码检错功能,适应性强,可靠性强,线路利用率高,经济性能好,X.25注重在相对低速和不可靠的链路上实现可靠的信息支付。但分组交换网的时延较大,速率低,带宽和端到端时延不固定,另外,X.25服务不支持多站点传输方式,因此,X.25基本上不能支持多媒体通信业务。

4.以太网(Ethernet LAN):它可以提供基本够用的带宽,并提供多播功能,实现有限站点的多媒体服务。但从普通意义上来说,由于它不能保证延迟范围,所以对于分布式多媒体通信来说,以太网不是一种好的选择。

5.快速以太网(100Base-T网络):可以为多媒体信息的传输提供足够的带宽,但它不能提供延迟保障。因此,100Base-T对于多媒体来说仍然不是一种好的解决方案。

6.等时以太网(Isochronous Ethernet):是一种共享介质技术,它相对限制带宽但不支持多站点传送。它提供真正的等时传输,即提供最优的延迟性能。它的类似于ISDN的信道结构是为音频或H.261 码流视频传输设计的,但对MPEG 码流来说其带宽容量不足。

7.令牌环(Token Ring):令牌环除有16 M 带宽(高于一般的以太网10M )外,还提供多播功能以及对实时数据赋予优先级的MAC 级的优先级控制。利用优先级控制和带宽管理方法,令牌环网络可以对有限数目的多媒体流提供足够的带宽,并提供一定的延迟保证。令牌环网是组建较小规模和有限目标的的多媒体通信系统时的可选方案之一。 8.光纤分布式数据接口FDDI 和FDDI-II

FDDI具有很强的管理和容错能力。由于高带宽和具有多播功能,以及对同步通信的支持和有效的带宽管理, FDDI可以较好地支持多媒体通信。 FDDI-II是从FDDI衍生出来的,基于轮转时隙环协议的网络。它增加了电路交换能力,扩充了FDDI的应用领域,其误码率极低,网络以8kHz帧速率传送的预分配时隙来提供等时能力,动态分配带宽,能同时提供同步和异步数据服务,FDDI-II被设计用来支持恒定比特率通信方式,可把延迟控制在ms范围内,对于有限数目的站点来说,它的带宽是足够的,并且它还能够支持多站点传输。因此,它是多媒体通信的组成部分,可以满足许多基于宽带高速多媒体通信的要求。 9.分布式阵列双总线DQDB

作为城市网的子网,在较大范围内提供综合服务,如语音、图形、图像和数据传输等业务。DQDB可同时支持电路交换和分组交换,但当前基于DQDB的城域网SMDS或CBDS 服务方式缺少这些优点,还缺少对多媒体服务的特别支持。它们仅局限于异步通信类和少数静态CBR信道应用。 10.帧中继网(FR)

帧中继技术是把不同长度的用户数据均包封在较大的帧中继的帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。帧中继可以提供高吞吐量的信息传送,但是其端到端传输时的速率不是固定的,因而不大适合传送实时性要求很高的多媒体通信业务。但可用于传送非实时多媒体通信业务。 11.ISDN网

(1)支持多个通道。 (2)基本速率2B+D。

(3)基群速率23B+D(美国、日本)或30B+D(欧洲、中国)。I (4)可以与其它网接口。

从以上特性看出:ISDN虽可支持多种业务,但带宽有限,服务内容有限,对多媒体通信来讲,仍不是理想网络,很难满足复杂的多媒体通信要求。

12.ATM网

具有ISDN的优点之外:

(1) 采用异步传送方式(ATM)实现网络的综合化

(2) 用户可使用的最高通信速率为150Mbps~ 60OMbps (3) 二利用多种连接形式提供丰富多彩的通信业务

ATM是一种快速的分组交换模式,采用了连接接纳控制(CAC)和使用参数控制(UPC)来实现ATM网络中的数据流量的管理和传输。其传输量远远大于传统网络,满足了多媒体通信对网络带宽的要求

ATM网络支持业务和媒体的综合传输。对不同业务、不同媒体在使用网络资源时,根据媒体本身具有的物理恃性提供最大的灵活性。

ATM网络能提供多种编码速率和多种带宽的传输服务,比较好地解决了业务的持续时间、突发性和速率三者之间的关系。

ATM网络的带宽资源体现为时隙,传输采用动态时隙,其时隙不再固定分配给某一呼叫,而是动态地分配给当前的所有呼叫,不造成过度占用带宽而浪费资源,也不造成资源不够而丢失数据。 13.基于IP网络

对于语音信号的传输,IP技术采用了先进的数字信号处理方法,能够在同一条线路上传输比采用模拟技术时更多的呼叫,可以实现信道的统计复用。高效地利用了网络资源,提高了网络的利用效率,但是由于现在的IP网络本质上是一个无连接的,没有QoS保证的网络,所以在网络拥塞时,延迟过大。

对于视频信号的传输,首先是带宽问题。其次是时延问题。

64. 何为ATM?为何说ATM 结合了分组交换和线路交换的优点?

①ATM(Asynchronous Transfer Mode)表示异步转移模式,即信息分组是异步传送的。该模式又是一种快速分组交换方式,“转移”包含传输和交换。在ATM中,信息转送的基本单元称为信元(cell)。ATM网将所发送的信息首先分解成一定长度的信息块,并在各数据块前装配地址、丢失优先级等控制信息(称为信元头),形成信元以统计时分复用的方式传输,当各终端的信息比特流在链路控制中形成为完整的信元后,就按先到先服务的原则,将信元及时插入信道中的空闲时隙内,插入的位臵无周期性,因此,这种传送方式是异步传送。

分组交换是采用虚电路或数据报方式进行报文件传输,参与信息传输的各个终端不独占信道,信道的带宽可以根据各终端信息传输的需要进行而动态分配,电路交换是指利用固定速率的信道在用户终端建立连接,连接建立成功后,无论用户终端是否有数据发送,在连接期间该信道始终被该终端占用。ATM异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode)技术继承了电路交换方式中速率的独立性和高速分组交换方式对任意速率的适应性,取长补短,以实现高速传送综合业务信息的能力。ATM是在分组交换技术基础上发展而成的一种新的复用与交换机制,具有很高的带宽、远距离传输、延迟低、独立带宽及带宽动态配置等优点,所以说ATM异步转移模式结合了电路交换和分组交换的优点。

65. ISDN的主要特征有哪些?比较ISDN与B-ISDN 的差异。 ①ISDN的主要特性: (1)支持多个通道。 (2)基本速率2B+D。

(3)基群速率23B+D(美国、日本)或30B+D(欧洲、中国)。I (4)可以与其它网接口。

从以上特性看出:ISDN虽可支持多种业务,但带宽有限,服务内容有限,对多媒体通信来讲,仍不是理想网络,很难满足复杂的多媒体通信要求。 B-ISDN的主要特点。

(1) 采用异步传送方式(ATM)实现网络的综合化

(2) 用户可使用的最高通信速率为150Mbps~ 60OMbps,B-ISDN用户-网络接口(UNI)的通信能力是N-ISDN的100倍以上,通过一个宽带UNI可以提供包括HDTV的高速图像

业务。

(3) 二利用多种连接形式提供丰富多彩的通信业务 差异:

ISDN是以数字化语音业务与普通数据业务的综合传输为出发点。ISDN概念的主要特征是在同一个网络中支持范围广泛的声音、图像和数据的应用。ISDN业务综合的关键是使用有限的连接种类和多用途-网络接口提供各种服务。

宽带ISDN(B-ISDN)强调在宽带条件下为实时动态视频、音频和普通数据提供不同服务质量的综合信息服务,支持交换与非交换连接,支持电路方式和分组方式的业务。

66. 支持IP网实时多媒体信息传送的协议有哪些? ①1.RTP/RTCP

RTP(Real Time Transport Protocol,实时传输协议):RTP是为支持实时多媒体通信而设计的传输层协议,它是一种应用级的协议,提供端到端实时音频和视频的传送服务,可以用于媒体点播以及交互式通信等方面。

RTCP(Real Time Transport Control Protocol,实时传输控制协议):用来控制RTP,监控数据传输,以保证实时业务的服务质量。RTCP 负责监视迟滞和通信带宽,若可用的带宽一旦变窄立即将该信息通知给发送端,发送端根据此信息,变更符号化方式和解析度,继续进行多媒体通信。 2.RSVP

RSVP(ResourceReservationProtocol,资源预留协议),是一种由接收端发起的资源预留协议,被设计成与网际层无关,RSVP在现有的网络上实现带宽预留,为实时性视频和音频业务保留带宽,并设臵队列管理方法,它装在终端和路由器中,用以确保端到端的传输带宽。 3.H.323协议

H.323是针对分组交换网络的多媒体通信标准,它属于ITU多媒体通信协议系列H.32X,提供若干分组网络的语音、视频、数据和控制等协议。 4.IP多播协议协议

多播发送方只是发送一个信息包而不是多个,所有目的地同时收到同一信息包,更同步、及时,能减少网络上传输的信息包的总量,网络成本降低,网络传送能力极大增加,它Internet群管理协议(IGMP)以及IETF的RFC11112等。 5.NHRP

NHRP(NextHopResolveProtocol下一步进解析协议)允许数据通道上的中间路由器的数据包转发功能被旁路掉。

67. 说出三个有新意的基于互联网的多媒体应用。并给出你认为它们有新意的理由。

①(PDF-ch6-2-P11~12归纳)多媒体应用:(1)影视点播:用户在任何时候可以点播服务器上的任何节目,留给用户充分的选择权,更好的服务用户,而不像传统电视那样,用户只能被动接受。(2)因特网电话:传统电话的语音业务是在传统的线路交换电话网络上传输,因特网电话的语音业务则是在遍布全球的因特网上传输,这样不仅可以近距离通信,还可以长途通信,费用远远低于传统电话。(3)分组实时电视会议:允许处于不同地理位置的用户在因特网上聚集在一起讨论开会,可以大大降低开会的费用和时间。

②(1)现场声音和电视广播或者预录制内容的广播.

在因特网上广播,用户可以接收世界上任何一个角落里发出的声音和电视广播。这种广播可使用单目标广播( unicast )传输,也可使用更有效的多目标广播(multicast)传输。 (2) 声音点播(audio on demand)

客户请求传送经过压缩并存放在服务机上的声音文件,用户启动播放器几秒钟之后就开始播放,一边播放一边从服务机上接收文件,而不是在整个文件下载之后开始播放。 (3) 影视点播(video on demand)

客户请求传送经过压缩并存放在服务机上的视频文件,用户启动播放器几秒钟之后就开始播放,一边播放一边从服务机上接收文件,而不是在整个文件下载之后开始播放。

(4) 因特网电话(Internet telephony) 在因特网上进行通话,就像人们在传统的线路交换电话网络上相互通信一样,可以近距离通信,也可以长途通信,而费用却非常低。

(5) 分组实时电视会议(group real-time video conferencing) 与因特网电话类似,但可允许许多人参加。在会议期间,你可为你所想看到的人打开一个窗口。 ③

68. 多媒体通信服务质量(QoS)的评价参数有哪些,简述它们的基本概念。 我们的ppt上:

1. 2. 3. 4. 5.

可用带宽

网络的两个节点之间特定业务流的平均速率 时延

数据包在网络的两个节点之间传送的平均往返时间 丢包率

在网络传输过程中丢失报文的百分比 时延抖动 时延的变化 误包率

网络传输中报文出现错误的百分比

①(PDF-ch6-2-P10~11)

(1)峰值速率:传输速率的最大值 (2)平均速率:传输速率的平均值

(3)突发容错,用于通信业务量进入网络的控制

(4)表现比率:定义为实际表现速率和正常表现速率之比,反映的是某段时间内,正常分组数与实际分组数的比值,此值小于1时,便出现延迟;

(5)对象利用率:指实际表现速率与对象可交付速率之比,反映的是实际表现分组数与交付的分组数的比值,当利用率小于1时,为维持两对象之间的同步,可能丢失部分分组,当利用率大于或等于1时,所有交付对象都可被表现出来;

(6)时滞或扭曲:时滞是指经过N个同步点之后,两个对象在表现时间上的差异,反映了在某段时间内分组的平均延迟,若不为0,就表示存在延迟;扭曲是指经过N个同步点之后,对象播放时间上差异的平均值。

(7)抖动:是指两个对象在表现时间上的瞬时差异。 (8)最大延迟:反映传输延迟的最大值

(9)BER(Bit Error Rate)可接受的位错率:表示比特位出错率的接受范围

(10)PER(Packet Error Rate)可接受的分组错率:表示分组出错率的接受范围 (11)CLR(Cell Loss Rate)信元丢失率:表示传输过程中信元丢失的概率。

69. 分别列出H.323 和H.324 可视电话标准系列设计的重要标准,并分别说出这些标准的用途。(参考看书上P249,以下是去年的答案)

①(教材P293归纳)传统的会议系统采用音频来进行语音交流,或者采用视频增加了图像处理,


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