Алгоритмические основы растровой графики

Упражнение 1:

Номер 1

На каких особенностях восприятия человеком изображения основывается сжатие с потерями?

Ответ:

(1) на стререовидении

(2) на наибольшей чувствительности в определенном диапазоне волн цвета

(3) на наибольшей чувствительности колбочек к красному цвету

(4) на способности воспринимать изображение как единое целое, не замечая мелких искажений

Номер 2

Какой основной факт об изображениях используется в алгоритмах сжатия с потерями?

Ответ:

(1) любое изображение представимо в цветовой модели RGB

(2) что изображение - двумерный объект

(3) любое изображение представимо в цветовой модели CIE XYZ

(4) что изображение - трехмерный объект

Номер 3

На какие классы изображений ориентированы алгоритмы сжатия с потерями?

Ответ:

(1) фотографии

(2) изображения с плавными цветовыми переходами

(3) медицинские изображения

(4) снимки со спутников

Упражнение 2:

Номер 1

Какая норма для значений атрибутов пикселей вводится для полутоновых изображений?

Ответ:

(1)

(2)

(3)

(4)

Номер 2

Какая норма для значений атрибутов пикселей вводится для полноцветных RGB изображений?

Ответ:

(1)

(2)

(3)

(4)

Номер 3

Чему равно максимально возможное значение для нормы полноцветных изображений с тремя 8-битными значениями атрибута пикселя?

Ответ:

(1) M^* = 255 x 255 x 255 = 16581375.

(2) M^* = 3 x 256 x 256 = 196608.

(3) M^* = 255 x 255 = 65025.

(4) M^* = 3 x 255 x 255 = 195075.

Упражнение 3:

Номер 1

Что является стандартной мерой отличия исходного изображения от сжатого с потерями?

Ответ:

(1) максимально возможное отношение значений нормы соответствующих атрибутов пикселей изображений

(2) мнение наблюдателя

(3) среднеквадратическая ошибка (L2-мера, MSE - англ. Mean Squared Error)

(4) отношение сигнала к шуму (PSNR - англ. Peak Signal-to-Noise Ratio)

Номер 2

Что может быть использовано как мера  отличия исходного изображения от сжатого с потерями?

Ответ:

(1) максимально возможное отношение значений нормы соответствующих атрибутов пикселей изображений

(2) мнение наблюдателя.

(3) среднеквадратическая ошибка (L2-мера, MSE - англ. Mean Squared Error)

(4) отношение сигнала к шуму (PSNR - англ. Peak Signal-to-Noise Ratio)

Номер 3

Что является самой важной  мерой отличия исходного изображения от сжатого с потерями?

Ответ:

(1) максимально возможное отношение значений нормы соответствующих атрибутов пикселей изображений

(2) мнение наблюдателя.

(3) среднеквадратическая ошибка (L2-мера, MSE - англ. Mean Squared Error)

(4) отношение сигнала к шуму (PSNR - англ. Peak Signal-to-Noise Ratio)

Упражнение 4:

Номер 1

Какими свойствами обладает дискретное косинусное  преобразование?

Ответ:

(1) зависимые друг от друга коэффициенты

(2) некоррелированность коэффициентов

(3) преобразование сохраняет основную информацию в малом количестве коэффициентов

(4) большая часть информации содержится в низкочастотном спектре для любого изображения

Номер 2

Какими свойствами обладает дискретное косинусное  преобразование?

Ответ:

(1) преобразование сохраняет основную информацию в малом количестве коэффициентов

(2) коэффициенты независимы друг от друга

(3) высокая коррелированность коэффициентов

(4) большая часть информации содержится в высокочастотном спектре

Номер 3

Какими свойствами обладает дискретное косинусное  преобразование?

Ответ:

(1) зависимые друг от друга коэффициенты

(2) большая часть информации содержится в высокочастотном спектре в случае изображений с плавными переходами

(3) точность представления одного коэффициента не зависит от любого другого

(4) "уплотнение" энергии (англ. energy compaction)

Упражнение 5:

Номер 1

На чем построен алгоритм сжатия, используемый в формате хранения изображений JPEG?

Ответ:

(1) на использовании вейвлет-преобразований

(2) на использовании разложения по ортонормальному базису

(3) на использовании дискретного Фурье преобразования

(4) на использовании дискретного косинусного преобразования

Номер 2

Какое цветовое пространство используется в формате хранения изображений JPEG?

Ответ:

(1) YPbPr

(2) YCbCr

(3) RGB

(4) CIE XYZ

(5) CIE L*a*b*

Номер 3

Для чего в формате хранения изображений JPEG используется YCbCr цветовое пространство?

Ответ:

(1) для возможности сохранения с большей точностью контрастности изображения

(2) для возможности сохранения с большей точностью яркости изображения

(3) для возможности сохранения с большей точностью цветности изображения

(4) для возможности сохранения с большей точностью детальности изображения

Упражнение 6:

Номер 1

Субдискретизация по каким соотношениям была проведена, если в итоге получили блок: $\begin{array}{l}
 {\rm Y}_{{\rm 00}} {\rm Cb}_{{\rm 00}} {\rm Cr}_{{\rm 00}} {\rm  Y}_{{\rm 01}} {\rm Cb}_{{\rm 01}} {\rm Cr}_{{\rm 01}} {\rm  Y}_{{\rm 02}} {\rm Cb}_{{\rm 02}} {\rm Cr}_{{\rm 02}} {\rm  Y}_{{\rm 03}} {\rm Cb}_{{\rm 03}} {\rm Cr}_{{\rm 03}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 10}} {\rm Cb}_{{\rm 10}} {\rm Cr}_{{\rm 10}} {\rm  Y}_{{\rm 11}} {\rm Cb}_{{\rm 11}} {\rm Cr}_{{\rm 11}} {\rm  Y}_{{\rm 12}} {\rm Cb}_{{\rm 12}} {\rm Cr}_{{\rm 12}} {\rm  Y}_{{\rm 13}} {\rm Cb}_{{\rm 13}} {\rm Cr}_{{\rm 13}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 20}} {\rm Cb}_{{\rm 20}} {\rm Cr}_{{\rm 20}} {\rm  Y}_{{\rm 21}} {\rm Cb}_{{\rm 21}} {\rm Cr}_{{\rm 21}} {\rm  Y}_{{\rm 22}} {\rm Cb}_{{\rm 22}} {\rm Cr}_{{\rm 22}} {\rm  Y}_{{\rm 23}} {\rm Cb}_{{\rm 23}} {\rm Cr}_{{\rm 23}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 30}} {\rm Cb}_{{\rm 30}} {\rm Cr}_{{\rm 30}} {\rm  Y}_{{\rm 31}} {\rm Cb}_{{\rm 31}} {\rm Cr}_{{\rm 31}} {\rm  Y}_{{\rm 32}} {\rm Cb}_{{\rm 32}} {\rm Cr}_{{\rm 32}} {\rm  Y}_{{\rm 33}} {\rm Cb}_{{\rm 33}} {\rm Cr}_{{\rm 33}}  \\ 
 \end{array}$

Ответ:

(1) 4:4:4

(2) 4:2:2

(3) 2:2:2

(4) 4:2:0

Номер 2

Субдискретизация по каким соотношениям была проведена, если в итоге получили блок: $\begin{array}{l}
 {\rm Y}_{{\rm 00}} {\rm Cb}_{{\rm 00}} {\rm Cr}_{{\rm 00}} {\rm  Y}_{{\rm 01}} {\rm Cb}_{{\rm 00}} {\rm Cr}_{{\rm 00}} {\rm  Y}_{{\rm 02}} {\rm Cb}_{{\rm 02}} {\rm Cr}_{{\rm 02}} {\rm  Y}_{{\rm 03}} {\rm Cb}_{{\rm 02}} {\rm Cr}_{{\rm 02}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 10}} {\rm Cb}_{{\rm 10}} {\rm Cr}_{{\rm 10}} {\rm  Y}_{{\rm 11}} {\rm Cb}_{{\rm 10}} {\rm Cr}_{{\rm 10}} {\rm  Y}_{{\rm 12}} {\rm Cb}_{{\rm 12}} {\rm Cr}_{{\rm 12}} {\rm  Y}_{{\rm 13}} {\rm Cb}_{{\rm 12}} {\rm Cr}_{{\rm 12}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 20}} {\rm Cb}_{{\rm 20}} {\rm Cr}_{{\rm 20}} {\rm  Y}_{{\rm 21}} {\rm Cb}_{{\rm 20}} {\rm Cr}_{{\rm 20}} {\rm  Y}_{{\rm 22}} {\rm Cb}_{{\rm 22}} {\rm Cr}_{{\rm 22}} {\rm  Y}_{{\rm 23}} {\rm Cb}_{{\rm 22}} {\rm Cr}_{{\rm 22}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 30}} {\rm Cb}_{{\rm 30}} {\rm Cr}_{{\rm 30}} {\rm  Y}_{{\rm 31}} {\rm Cb}_{{\rm 30}} {\rm Cr}_{{\rm 30}} {\rm  Y}_{{\rm 32}} {\rm Cb}_{{\rm 32}} {\rm Cr}_{{\rm 32}} {\rm  Y}_{{\rm 33}} {\rm Cb}_{{\rm 32}} {\rm Cr}_{{\rm 32}}  \\ 
 \end{array}$

Ответ:

(1) 4:4:4

(2) 4:2:2

(3) 2:2:2

(4) 4:2:0

Номер 3

Субдискретизация по каким соотношениям была проведена, если в итоге получили блок: $\begin{array}{l}
 {\rm Y}_{{\rm 00}} {\rm Cb}_{{\rm 00}} {\rm Cr}_{{\rm 00}} {\rm  Y}_{{\rm 01}} {\rm Cb}_{{\rm 00}} {\rm Cr}_{{\rm 00}} {\rm  Y}_{{\rm 02}} {\rm Cb}_{{\rm 02}} {\rm Cr}_{{\rm 02}} {\rm  Y}_{{\rm 03}} {\rm Cb}_{{\rm 02}} {\rm Cr}_{{\rm 02}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 10}} {\rm Cb}_{{\rm 10}} {\rm Cr}_{{\rm 10}} {\rm  Y}_{{\rm 11}} {\rm Cb}_{{\rm 00}} {\rm Cr}_{{\rm 00}} {\rm  Y}_{{\rm 12}} {\rm Cb}_{{\rm 02}} {\rm Cr}_{{\rm 02}} {\rm  Y}_{{\rm 13}} {\rm Cb}_{{\rm 02}} {\rm Cr}_{{\rm 02}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 20}} {\rm Cb}_{{\rm 20}} {\rm Cr}_{{\rm 20}} {\rm  Y}_{{\rm 21}} {\rm Cb}_{{\rm 20}} {\rm Cr}_{{\rm 20}} {\rm  Y}_{{\rm 22}} {\rm Cb}_{{\rm 22}} {\rm Cr}_{{\rm 22}} {\rm  Y}_{{\rm 23}} {\rm Cb}_{{\rm 22}} {\rm Cr}_{{\rm 22}}  \\ 
 {\rm Y}_{{\rm 30}} {\rm Cb}_{{\rm 30}} {\rm Cr}_{{\rm 30}} {\rm  Y}_{{\rm 31}} {\rm Cb}_{{\rm 30}} {\rm Cr}_{{\rm 30}} {\rm  Y}_{{\rm 32}} {\rm Cb}_{{\rm 32}} {\rm Cr}_{{\rm 32}} {\rm  Y}_{{\rm 33}} {\rm Cb}_{{\rm 32}} {\rm Cr}_{{\rm 32}}  \\ 
 \end{array}$

Ответ:

(1) 4:4:4

(2) 4:2:2

(3) 2:2:2

(4) 4:2:0

Упражнение 7:

Номер 1

К каким блокам применяется дискретное косинус-преобразование в формате хранения изображений JPEG?

Ответ:

(1) 2 x 2 пикселя

(2) 4 x 4 пикселя

(3) 8 x 8 пикселей

(4) 16 x 16 пикселей

Номер 2

Что производится, если размер изображения по вертикали не делится на 8 в формате хранения изображений JPEG?

Ответ:

(1) добавляются строки, совпадающие с последней снизу

(2) добавляются столбцы, совпадающие с самым правым

(3) выбирается другое окно с кратным количеством пикселей

(4) недостающие строки заполняются нулями

(5) недостающие столбцы заполняются нулями

Номер 3

Что производится, если размер изображения по горизонтали не делится на 8 в формате хранения изображений JPEG?

Ответ:

(1) добавляются строки, совпадающие с последней снизу

(2) добавляются столбцы, совпадающие с самым правым

(3) выбирается другое окно с кратным количеством пикселей

(4) недостающие строки заполняются нулями

(5) недостающие столбцы заполняются нулями

Упражнение 8:

Номер 1

Какие действия производятся с изображением  в алгоритме сжатия изображений JPEG?

Ответ:

(1) перевод в цветовое пространство YCbCr

(2) перевод в цветовое пространство RGB

(3) упорядочивание по блокам 8 ? 8 пикселей

(4) зигзаг-упорядочивание

Номер 2

Какие действия производятся с изображением  в алгоритме сжатия изображений JPEG?

Ответ:

(1) сжатие методом LZW

(2) упорядочивание по блокам 8 ? 8 пикселей

(3) дискретное косинус-преобразование

(4) сжатие методом RLE

Номер 3

Какие действия производятся с изображением  в алгоритме сжатия изображений JPEG?

Ответ:

(1) сжатие методом LZW

(2) субдискретизация компонент цветности

(3) супердискретизация компонент яркости

(4) сжатие методом Хаффмена

Упражнение 9:

Номер 1

Какова вычислительная сложность вейвлет-преобразования?

(здесь N - длина последовательности, к которой применяется преобразование)

Ответ:

(1) O(N)

(2) O(NxN)

(3) O(N²)

(4) O(2N²)

Номер 2

Какова вычислительная сложность дискретного косинус-преобразования для матрицы пикселов размером NxN?

Ответ:

(1) O(N)

(2) O(NxN)

(3) O(N²)

(4) O(2N²)

Номер 3

Какова вычислительная сложность дискретного преобразования Фурье для матрицы пикселов размером NxN?

Ответ:

(1) O(N)

(2) O(NxN)

(3) O(N²)

(4) O(2N²)

Упражнение 10:

Номер 1

Какие преобразования имеют самую лучшую частотно-пространственную локализацию?

Ответ:

(1) обратные вейвлет-преобразования

(2) преобразования Фурье

(3) косинус-преобразования

(4) вейвлет-преобразования

Номер 2

Алгоритмы сжатия изображений, основанные на каких преобразованиях, при той же степени сжатия показывают лучшие результаты по сохранению качества изображения?

Ответ:

(1) на обратных вейвлет-преобразованиях

(2) на преобразованиях Фурье

(3) на косинус-преобразованиях

(4) на вейвлет-преобразованиях

Номер 3

Алгоритмы сжатия изображений, основанные на каких преобразованиях, наиболее распространенные?

Ответ:

(1) на обратных вейвлет-преобразованиях

(2) на преобразованиях Фурье

(3) на косинус-преобразованиях

(4) на вейвлет-преобразованиях

Упражнение 11:

Номер 1

С помощью чего варьируется степень сжатия в алгоритме сжатия изображений JPEG?

Ответ:

(1) размера окна зигзаг-упорядочивания

(2) матриц квантования

(3) использования сжатия методом Хаффмена

(4) задания метода субдискретизации

Номер 2

На чем основывается фрактальное сжатие?

Ответ:

(1) на итерировании треугольника Серпинского

(2) на поиске и кодировании самоподобных областей в изображении

(3) на проективных преобразованиях

(4) на прямом подборе параметров аффинных преобразований

Номер 3

В чем заключается основная задача воплощения метода фрактального сжатия?

Ответ:

(1) по данному неподвижному множеству найти систему итерируемых функций таких, что последовательность итераций этой системы достаточно хорошо приближает данное множество

(2) по данному множеству найти систему итерируемых функций так, что неподвижное множество этой системы достаточно хорошо приближает данное множество

(3) найти систему итерируемых функций таких, что неподвижное множество исходного множества достаточно хорошо приближает данное множество итерациями системы

(4) по данному множеству найти неподвижное множество этой системы достаточно хорошо приближающее данное множество

Упражнение 12:

Номер 1

В каком порядке осуществляется декодирование JPEG изображений?

Ответ:

(1) деквантование; декодирование; обратные дискретные косинус-преобразования; обратная субдискретизация; восстановление цветов

(2) деквантование; обратные дискретные косинус-преобразования; обратная субдискретизация

(3) декодирование; деквантование; обратная субдискретизация; обратные дискретные косинус-преобразования

(4) декодирование; деквантование; обратные дискретные косинус-преобразования; обратная субдискретизация; восстановление цветов

Номер 2

В каком порядке осуществляется кодирование JPEG изображений?

Ответ:

(1) субдискретизация; дискретное косинус-преобразование; квантование; кодирование

(2) преобразование в цветовое пространство; субдискретизация; дискретное косинус-преобразование; квантование; кодирование

(3) преобразование в цветовое пространство; субдискретизация; дискретное косинус-преобразование; кодирование

(4) преобразование в цветовое пространство; дискретное преобразование Фурье; субдискретизация; квантование; кодирование

Номер 3

У какого метода сжатия самое лучшее качество восстановленных изображений при таких же высоких степенях сжатия?

Ответ:

(1) JPEG

(2) JPEG2000

(3) фрактальное сжатие

(4) TIFF

Алгоритмические основы растровой графики - тест 14