地特三等申論題
107年
[電力工程] 計算機概論
第 一 題
📖 題組:
JPEG 是一種影像壓縮法,它有三個步驟:DCT、Quantization、Lossless Compression,如下圖所示。(每小題 5 分,共 25 分) (一)JPEG 演算法先將影像切割成較小的圖像區塊"Blocked Image"來一一處理。請問這個較小的圖像區塊的像素數量是多少? (二)請寫出 DCT 的英文全名。 (三)第三個步驟稱為 Lossless Compression,請問"Lossless"意思為何? (四)JPEG 的壓縮比率可大可小,請說明其理由。 (五)請說明 Quantization 這步驟做了什麼計算。
JPEG 是一種影像壓縮法,它有三個步驟:DCT、Quantization、Lossless Compression,如下圖所示。(每小題 5 分,共 25 分) (一)JPEG 演算法先將影像切割成較小的圖像區塊"Blocked Image"來一一處理。請問這個較小的圖像區塊的像素數量是多少? (二)請寫出 DCT 的英文全名。 (三)第三個步驟稱為 Lossless Compression,請問"Lossless"意思為何? (四)JPEG 的壓縮比率可大可小,請說明其理由。 (五)請說明 Quantization 這步驟做了什麼計算。
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
JPEG 演算法先將影像切割成較小的圖像區塊"Blocked Image"來一一處理。請問這個較小的圖像區塊的像素數量是多少?
思路引導 VIP
回想 JPEG 影像壓縮的標準處理流程。在進行離散餘弦轉換(DCT)前,JPEG 會將原始影像切割成固定大小的矩陣區塊,標準大小為 8×8,計算其乘積即可得出像素數量。
小題 (二)
請寫出 DCT 的英文全名。
思路引導 VIP
看到縮寫題,應直接回想該技術在多媒體影像處理中的核心演算法。JPEG壓縮的第一步是將影像從空間域轉換為頻率域,所使用的數學轉換方法即為「離散餘弦轉換 (Discrete Cosine Transform)」。
小題 (三)
第三個步驟稱為 Lossless Compression,請問"Lossless"意思為何?
思路引導 VIP
看到「Lossless Compression」,應直譯為「無損壓縮」或「非破壞性壓縮」。思考重點在於強調壓縮前後資料的「完整性」與「可完全還原性」,即解壓縮後的資料與原始資料完全相同,無任何資訊遺失。
小題 (四)
JPEG 的壓縮比率可大可小,請說明其理由。
思路引導 VIP
考生應先回想 JPEG 的三大壓縮步驟,並點出決定「壓縮比」與「失真程度」的核心步驟為「量化(Quantization)」。接著解釋量化矩陣(Quantization Table)參數如何透過動態調整,在「影像畫質」與「檔案大小」之間取得平衡。
小題 (五)
請說明 Quantization 這步驟做了什麼計算。
思路引導 VIP
看到 Quantization(量化),應直覺聯想到這是 JPEG 演算法中造成『破壞性壓縮(Lossy)』的關鍵步驟。思考方向應聚焦於具體的數學操作:將 DCT 產生的頻率係數『除以』量化表中的對應數值,並『四捨五入取整數』,藉此將人眼不敏感的高頻細節歸零。