圖像編碼技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）1.以下哪種圖像編碼方法屬于無(wú)損編碼？A.JPEGB.GIFC.MPEGD.H.264答案：B。GIF采用LZW無(wú)損壓縮算法，而JPEG、MPEG、H.264通常為有損編碼。2.圖像編碼的主要目的是：A.提高圖像的清晰度B.增加圖像的色彩數(shù)量C.減少圖像的數(shù)據(jù)量D.改善圖像的亮度答案：C。圖像編碼的核心目的是在保證一定圖像質(zhì)量的前提下，減少存儲(chǔ)和傳輸所需的數(shù)據(jù)量。3.在JPEG編碼中，DCT（離散余弦變換）的作用是：A.去除圖像的空間冗余B.增加圖像的高頻分量C.對(duì)圖像進(jìn)行量化D.對(duì)圖像進(jìn)行熵編碼答案：A。DCT可以將圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻率域，去除圖像的空間冗余。4.以下關(guān)于熵編碼的說法，正確的是：A.熵編碼是有損編碼B.熵編碼不改變信息的熵C.哈夫曼編碼不屬于熵編碼D.熵編碼主要用于去除圖像的時(shí)間冗余答案：B。熵編碼是無(wú)損編碼，不改變信息的熵，哈夫曼編碼屬于熵編碼，它主要用于去除圖像的統(tǒng)計(jì)冗余。5.圖像的空間冗余是指：A.圖像中相鄰像素之間的相關(guān)性B.圖像在不同時(shí)間的相似性C.圖像的顏色分布不均勻D.圖像的亮度變化過大答案：A?？臻g冗余是指圖像中相鄰像素之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性。6.以下哪種圖像格式支持動(dòng)畫且采用無(wú)損編碼？A.JPEGB.PNGC.BMPD.APNG答案：D。APNG是一種支持動(dòng)畫的無(wú)損圖像格式，JPEG是有損格式，PNG雖無(wú)損但一般不支持動(dòng)畫，BMP是無(wú)壓縮格式。7.在JPEG編碼流程中，量化操作的作用是：A.去除圖像的高頻分量B.減少數(shù)據(jù)量C.提高圖像的對(duì)比度D.增強(qiáng)圖像的邊緣信息答案：B。量化通過對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行舍入處理，減少數(shù)據(jù)量，同時(shí)也會(huì)損失一定的圖像質(zhì)量。8.以下關(guān)于游程編碼（RLE）的說法，錯(cuò)誤的是：A.適用于具有大面積相同像素值的圖像B.是一種無(wú)損編碼方法C.編碼效率與圖像的復(fù)雜度成正比D.可以有效減少數(shù)據(jù)量答案：C。游程編碼適用于具有大面積相同像素值的圖像，是無(wú)損編碼，編碼效率與圖像復(fù)雜度成反比，能有效減少數(shù)據(jù)量。9.圖像編碼中的預(yù)測(cè)編碼是為了去除：A.空間冗余B.時(shí)間冗余C.統(tǒng)計(jì)冗余D.以上都是答案：A。預(yù)測(cè)編碼通過利用相鄰像素之間的相關(guān)性進(jìn)行預(yù)測(cè)，主要去除圖像的空間冗余。10.以下哪種編碼方法常用于視頻圖像的編碼？A.BMP編碼B.TIFF編碼C.H.265編碼D.PSD編碼答案：C。H.265是常用的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，BMP、TIFF、PSD主要用于靜態(tài)圖像。二、多項(xiàng)選擇題（每題5分，共20分）1.常見的圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)有：A.JPEGB.MPEGC.H.264D.PNG答案：ABC。JPEG用于靜態(tài)圖像編碼，MPEG和H.264常用于視頻圖像編碼，PNG是圖像格式不是編碼標(biāo)準(zhǔn)。2.圖像編碼中去除冗余的方法包括：A.預(yù)測(cè)編碼B.變換編碼C.熵編碼D.量化答案：ABCD。預(yù)測(cè)編碼去除空間冗余，變換編碼去除空間和頻率冗余，熵編碼去除統(tǒng)計(jì)冗余，量化減少數(shù)據(jù)量也是去除冗余的一種方式。3.以下屬于無(wú)損圖像編碼方法的有：A.哈夫曼編碼B.算術(shù)編碼C.游程編碼D.JPEG編碼答案：ABC。哈夫曼編碼、算術(shù)編碼、游程編碼都是無(wú)損編碼方法，JPEG通常是有損編碼。4.圖像編碼系統(tǒng)的主要組成部分包括：A.信源編碼B.信道編碼C.解碼D.量化答案：ABCD。圖像編碼系統(tǒng)包括信源編碼（如預(yù)測(cè)、變換等）、信道編碼（提高傳輸可靠性）、解碼（與編碼對(duì)應(yīng)）和量化（減少數(shù)據(jù)量）等部分。三、判斷題（每題2分，共10分）1.圖像編碼一定會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。（）答案：錯(cuò)誤。無(wú)損編碼不會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，只有有損編碼會(huì)在一定程度上降低圖像質(zhì)量。2.哈夫曼編碼的編碼效率只與符號(hào)的概率分布有關(guān)。（）答案：正確。哈夫曼編碼根據(jù)符號(hào)的概率分布進(jìn)行編碼，編碼效率主要取決于符號(hào)的概率分布。3.量化操作是可逆的。（）答案：錯(cuò)誤。量化操作會(huì)丟失部分信息，是不可逆的。4.圖像的時(shí)間冗余主要存在于視頻序列中。（）答案：正確。時(shí)間冗余是指視頻序列中相鄰幀之間的相似性。5.所有的圖像編碼方法都可以應(yīng)用于任何類型的圖像。（）答案：錯(cuò)誤。不同的圖像編碼方法適用于不同類型的圖像，例如游程編碼適用于具有大面積相同像素值的圖像。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述JPEG編碼的主要流程。答案：JPEG編碼主要流程如下：顏色空間轉(zhuǎn)換：將原始圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr顏色空間，分離亮度和色度信息。分塊：將圖像分成8×8的小塊。離散余弦變換（DCT）：對(duì)每個(gè)8×8小塊進(jìn)行DCT變換，將圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻率域，去除空間冗余。量化：對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行量化，減少數(shù)據(jù)量，通過量化表對(duì)不同頻率的系數(shù)進(jìn)行不同程度的舍入。熵編碼：通常采用哈夫曼編碼或算術(shù)編碼對(duì)量化后的系數(shù)進(jìn)行熵編碼，去除統(tǒng)計(jì)冗余。2.說明無(wú)損編碼和有損編碼的區(qū)別。答案：無(wú)損編碼和有損編碼的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：數(shù)據(jù)恢復(fù)：無(wú)損編碼在解碼后可以完全恢復(fù)原始圖像數(shù)據(jù)，不會(huì)丟失任何信息；而有損編碼在解碼后不能完全恢復(fù)原始圖像數(shù)據(jù)，會(huì)丟失一定的信息。壓縮比：無(wú)損編碼的壓縮比相對(duì)較低，因?yàn)橐ＷC數(shù)據(jù)的完整性；有損編碼可以獲得較高的壓縮比，通過犧牲一定的圖像質(zhì)量來(lái)減少數(shù)據(jù)量。應(yīng)用場(chǎng)景：無(wú)損編碼適用于對(duì)圖像質(zhì)量要求極高的場(chǎng)合，如醫(yī)學(xué)圖像、衛(wèi)星圖像等；有損編碼適用于對(duì)圖像質(zhì)量要求不是特別高，但對(duì)存儲(chǔ)和傳輸空間要求較高的場(chǎng)合，如網(wǎng)絡(luò)圖片、視頻等。五、論述題（20分）論述圖像編碼技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用及重要性。答案：圖像編碼技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中有著廣泛的應(yīng)用，其重要性不言而喻，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：應(yīng)用方面互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域網(wǎng)頁(yè)圖片：在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)中，為了提高網(wǎng)頁(yè)的加載速度，需要對(duì)圖片進(jìn)行編碼壓縮。例如，使用JPEG編碼對(duì)網(wǎng)頁(yè)上的風(fēng)景圖片、產(chǎn)品圖片等進(jìn)行壓縮，既能保證一定的圖像質(zhì)量，又能減少數(shù)據(jù)量，使用戶能夠快速瀏覽網(wǎng)頁(yè)。社交媒體：社交媒體平臺(tái)上每天都有大量的圖片上傳和分享，圖像編碼技術(shù)可以有效地減少圖片的存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬。例如，用戶在微信、微博等平臺(tái)上發(fā)布的照片，經(jīng)過編碼壓縮后可以更快地傳播。數(shù)字電視和視頻領(lǐng)域電視廣播：數(shù)字電視采用了先進(jìn)的圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，如H.264、H.265等，能夠在有限的帶寬下傳輸高質(zhì)量的視頻信號(hào)。觀眾可以享受到清晰、流暢的電視節(jié)目。視頻網(wǎng)站：像優(yōu)酷、愛奇藝等視頻網(wǎng)站，為了滿足不同用戶的網(wǎng)絡(luò)狀況和觀看需求，會(huì)對(duì)視頻進(jìn)行多種編碼格式和碼率的處理。例如，提供高清、標(biāo)清等不同質(zhì)量的視頻供用戶選擇。醫(yī)療領(lǐng)域醫(yī)學(xué)影像：在醫(yī)學(xué)診斷中，如X光、CT、MRI等醫(yī)學(xué)影像需要進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸。無(wú)損編碼技術(shù)可以保證醫(yī)學(xué)影像的完整性和準(zhǔn)確性，醫(yī)生可以根據(jù)清晰的影像進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷。安防監(jiān)控領(lǐng)域監(jiān)控視頻：安防監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的視頻數(shù)據(jù)，圖像編碼技術(shù)可以有效地壓縮視頻數(shù)據(jù)，減少存儲(chǔ)設(shè)備的容量需求，同時(shí)保證視頻的傳輸效率，便于實(shí)時(shí)監(jiān)控和事后查詢。重要性方面節(jié)省存儲(chǔ)空間：隨著數(shù)字圖像和視頻的大量產(chǎn)生，存儲(chǔ)需求急劇增加。圖像編碼技術(shù)可以大大減少數(shù)據(jù)量，降低存儲(chǔ)成本。例如，一個(gè)未經(jīng)編碼的高清視頻可能需要數(shù)GB的存儲(chǔ)空間，而經(jīng)過編碼壓縮后，可能只需要幾百M(fèi)B。提高傳輸效率：在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的情況下，圖像編碼技術(shù)可以減少數(shù)據(jù)傳輸量，提高傳輸速度。這對(duì)于實(shí)時(shí)視頻通信、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用至關(guān)重要，能夠保