试题一(共16 分) 阅读下列说明,回答问题1至问题3,将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 在设计网

Question

试题一（共16 分）

阅读下列说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。

【说明】

在设计网络实时传输多媒体信息的应用系统时，必须准确计算媒体流的数据量，然后根据网络传输系统的实际情况来确定流式媒体的数据传输率等系统运行参数，从而在满足实时传输的条件下提供高质量的多媒体信息传输服务。

假设你需要在1Mbps带宽的网络上实现实时的立体声音频节目的播放，请考虑以下的应用需求，计算并解决问题。

【问题1】（4 分）

如果系统设计的音频信号采样率是固定的 44.1kHz，要实现实时的无压缩音频数据播放，在最好的质量下应该设置系统对音频信号的量化位数是多少？

【问题2】（9 分）

如果系统设计的每个声道音频信号量化位数是固定的16bits/采样，要实现实时的无压缩音频数据播放，则：

① 在最好的质量下应该设置系统对音频信号的采样率是多少？

② 此时系统在保证不丢失频率分量的前提下能够传输的信号最高频率是多少？

【问题3】（3 分）

如果应用系统需要实时播放CD音质的音频信号，那么必须选择使用或自行设计开发压缩编码器，定义压缩比 = 压缩后的数据量 / 原始数据量，则选择使用的或设计开发的编码器其压缩比至少应该是多少？

Answer 1

正确答案：

试题一（16 分）
问题 1（4 分）
带宽=1Mbps=1000000bps;
采样率=44.1kHz，因为是立体声信号，所以每秒的采样数为 44100×  2;
采样的量化位数最大值=1000000/（44100×2）=11.33 位，故取整得最大 11 位。
评分标准：
计算出 11 位得满分；如果没有取整，得到 11.3~11.34 之间的数值可以得 3 分；如果没有考
虑立体声的“2”而得到“22 位”可以得 2 分。
 
问题 2（9 分）
1  最高采样率=带宽/(量化位数*2)=1000000/(16×  2)=31250Hz(5 分)
2  如果采用定理，不损失频率分量传输的最高频率：31250/2=15625Hz(4 分)
评分标准：
第 1 问计算出 31250Hz 或 31.25kHz 得满分，如果没有考虑立体声的“2”而得到“62500”
可以得 2 分。
第 2 问计算出 15625 Hz 或 15.625 kHz 得满分；因前一问没有考虑到“2”而得到“31250Hz”
或“31.25kHz”得 2 分
 
问题 3（3 分）
CD 音质的采样率为 44.1  kHz，量化位数为 16，两个声道，则数据率为：44100×16×
2=1411200bps;而信道带宽为 1Mbps,即 1000000bps,故压缩比为：
1411200/1000000=1.4112
评分标准：
计算如果没有考虑立体声的“2”可以得 1 分。