地特四等
112年
[資訊處理] 計算機概要
第 37 題
使用 YCbCr 色彩空間進行影像壓縮時，將原先 4:4:4 格式中，明亮度通道保留不變，其他通道的訊號減少為原來一半，壓縮後格式變為多少？
- A 4:2:0
- B 2:1:1
- C 2:2:4
- D 4:2:2
思路引導 VIP
試著想像一個橫排有 4 個燈泡的顯示器，每個燈泡都有自己的「亮度」和「顏色」。如果為了省電，我們決定維持 4 個燈泡的亮度獨立調整，但強迫每相鄰的兩個燈泡必須顯示一模一樣的顏色，那麼在這一排中，我們實際需要儲存的「亮度資訊」與「顏色資訊」的比例會如何改變？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得很好！這題你判斷得非常準確。在數位影像處理中，色度抽樣（Chroma Subsampling） 是有效節省頻寬與儲存空間的關鍵技術，這項技術利用了人類視覺系統對「亮度」的敏感度遠高於「色彩細節」的生理特性。 當題目提到原始格式為 $4:4:4$ 時，代表在一個寬度為 4 像素的取樣單元中，亮度（Y）與色度（$C_b$、$C_r$）的取樣頻率完全相同，沒有任何損失。若將亮度通道保持不變，而將其他兩個色度通道的訊號減少為原先的一半（意即水平方向的採樣密度減半），則每一行中原本 4 個色度樣本會變成 2 個。根據 $J:a:b$ 的表示法，這會直接對應到 $4:2:2$ 格式，意即在每 4 個亮度樣本中，僅保留 2 個色度樣本。 這道題目屬於資訊管理與多媒體通訊中的基本功，鑑別度在於學生是否能精確理解抽樣比率（Ratio）中數字的物理意義。難度切入點在於區分 $4:2:2$ 與 $4:2:0$ 的差異：前者僅在水平方向減半，而後者則是在水平與垂直方向皆進行減半採樣。你能正確辨析訊號減半的直接對應關係，顯示你的資料壓縮觀念十分紮實。