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1、3.2 各种媒体信息在计算机中的表示,授课教师：申绩勋,后来他觉得还是应该让读者认识一下轻舞飞扬的音容笑貌，因此他又扫描了一张轻舞飞扬的照片，录制了一段她的声音和生活录像，同样想通过软盘寄到出版社，它能实现目标吗？,网络作家痞子蔡完成了“第一次亲密接触”以后，出版权经投标被一家出版社投得，出版社让痞子蔡把小说最新修改版发过去，但刚好碰上网络大塞车，QQ、邮箱、网络硬盘都打不开，痞子蔡想通过1.44M软盘寄到出版社，5万字的小说，软盘能装下吗？,你能帮助痞子蔡吗？他的想法能实现么？,我们是不是应该先弄明白文本、图像、声音、视频等在计算机中是怎样表示的，得出文件的大小后才能下定论。在计算机中不管是
2、文本、图像、还是声音都实现转换成二进制数字后以文件形式来存放，它们到底占多大空间呢？,信息编码,计算机中的信息是用二进制表示的。因为：物理上容易实现 可靠性强 运算简单 通用性强在计算机中只能识别二进制数码信息，因此，一切字母、数字、符号、图像、声音等信息都必须用二进制特定编码来表示；信息才能传送、存储和处理,信息的表示,信息编码,信息的表示,信息的存储单位,位,二进制数,位(bit)、字节(Byte),字节（8位）,信息的表示,最小单位：位（bit）转换关系：1B（字节）=8b(位）基本单位：字节（byte）,信息的存储单位,除字节外，还有千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)、太字
3、节(TB)，拍字节(PB)。它们的换算关系是：1 KB=1024 B=210 Bl MB=l024 KB=210 KB=220 B1 GB=l024 MB=210 MB=220 KB=230 B1 TB=1024 GB=210 GB=220 MB=230 KB=240 B1 PB=1024 TB=210 TB=220 GB=230 MB=240 KB=250 B,信息的表示,计算机处理的信息除了数值数据以外，还有其他大量的非数值数据，非数值数据中主要是字符数据。由字符数据转换成二进制数值数据，最好的方法就是为字符编码，即对字符进行编号。每一个字符有一个唯一的编码。编码的方法：确定有多少字符需要
4、进行编码 对每一个字符进行编号,一、字符数据的编码,信息的表示,ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码，即美国标准信息交换代码。规定了常用的数字、字符的编码。标准ASCII码是7位二进制编码，所以最多可以表示128个字符。在这种编码方案中，用八位二进制（一个字节）来存放一个字符，字节的最高位为0。,西文字符,1、字符数据的编码,信息的表示,ASCII码表显示字符：范围为32126，指那些能从键盘输入、显示器上显示或打印机上打印的字符。控制字符：范围是031，主要用来控制输入、输出设备或通信设备。,ASCII码表的扩展
5、,ASCII码表中并没有列出所有人们希望处理的符号，比如德文中有字母 就不在ASCII码的范围之内。扩展的ASCII码使用8位二进制编码，可以表示256个字符。其中0127编码和标准ASCII一样，在编码范围128255内，又增加了一些其它的字符，如特殊的德文字母和法文字母。(ISO-8859、ISO-8859-x),例子,句子“Hello,World!”在计算机中如何表示？01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00101100 00100000 01010111 01101111 01110010 01101100 01100100 001
6、00001,ASCII编码很好地解决了英文等语言的字符问题，但是对汉语却没有解决。英文字符在计算机上的输入及输出也非常简单，因此，英文字符的输入、存储、内部处理都可以只用同一个编码（如ASCII码）。对于汉字而言，8位或者7位的编码空间远远不能解决问题，因为汉字有上万个，常用的也有六、七千个，128个或256个编码不够。因此在计算机中表示汉字，要采用另外的编码方案。,2、字符数据的编码,汉字的编码,要在计算机中处理汉字，必须解决以下几个问题,1、首先是汉字的输入，即如何把结构复杂的方块汉字输入到计算机中去，这是汉字处理的关键；2、汉字在计算机内如何表示和存储？如何与西文兼容？3、如何将汉字的处
7、理结果从计算机内输出？,汉字编码转换过程,汉字输入码,为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的编码称为汉字输入码，也称为汉字外部码，简称外码。,音码类：全拼输入法、微软拼音、搜狗拼音和智能ABC等 形码类：五笔字型法、郑码输入法等,汉字国标码,1980年，我国颁布了第一个汉字编码字符集标准，即GB2312-80信息交换用汉字编码字符集基本集，该标准编码简称国标码，是我国大陆地区及新加坡等海外华语区通用的汉字交换码。,汉字的机内码,汉字机内码是计算机系统内部对汉字进行存储、处理、传输统一使用的代码，又称为汉字内码。由于汉字数量多，一般用2个字节来存放汉字的内码。,汉字机内码=汉字国标码+8080H,
8、汉字 国标码 汉字内码 中 8680(01010110 01010000)B(11010110 11010000)B 华 5942(00111011 00101010)B(10111011 10101010)B,汉字字形码,字形码是表示汉字字形信息（汉字的结构、形状、笔划等）的编码，用来实现计算机对汉字的输出（显示、打印）。在输出汉字时，计算机要先到字库中去找到它的字形描述信息，然后再把字形送去输出。,汉字字形码de 种类,汉字字形码通常有：点阵和矢量两种表示方式点阵：汉字字形点阵的数字代码 1616、2424、3232、4848矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征的代码,汉字的字形点阵表示,
9、字形码,1616点阵汉字,汉字点阵字模的分类,汉字的、是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。,练习,1.字节是计算机中表示_的基本单位。2.在计算机系统中，西文通常采用_编码。3.若1的ASCII码为(49）10，那么8的ASCII码为（)105.国家标准字符集中收入的一级汉字共_个。6.1KB的内存空间可以存放_个汉字机内码。7.五笔字型属于_类输入编码。8.一个24*24点阵汉字需要_存储容量。A.72B B.36B C.32B D.64B,二、图像与图形,计算机中使用的图片有两种形式，即矢量图和位图，它们也是构成动画和视频的基础。,位图,矢量图,矢量图形,矢量图形指用计
10、算机绘制的画面，是用一组绘制指令描述的。它不直接描述数据的每一点，而是描述产生这些点的过程及方法。这些指令给出了生成该图的所有直线、曲线、矩形、椭圆等各种图元的属性和参数，包括图形的位置、颜色、形状。,位图图像,位图也称为点阵图像。在计算机中的一幅位图图像可以理解为一个矩阵，该矩阵由若干个排列成行、列的点构成，这些点被称为像素。像素是构成位图图像的最小单位，它记录了图像中每一点上颜色、亮度等信息。,图形与图像的比较,图形放大,图形与图像的比较,分辨率与量化位数,图像分辨率是指图像的水平方向和垂直方向的像素个数。用来表示组成该图像的行列数目，亦即图像所包含的像素数目使用 水平分辨率x垂直分辨率
11、表示,一般来说，分辨率愈高，图像愈细腻，图像文件也越大。由于一幅位图的分辨率是确定的，所以对其进行放大时，会出现马赛克现象。,图像量化位数,若图像可出现的颜色数为8，则用3个二进制位表示：238（称为8色图像或3位图像）,像素,1,8,7,6,5,4,3,2,彩色模拟图像,图像量化位数是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制数的位数，它规定了彩色图像中可出现的最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级数。往往把量化位数说成是图像深度或像素深度。表示一个像素的位数越多，能表达的颜色数目就越多。,位图图像,位图图像文件大小的计算,数字图像数据量的计算公式（以字节为单位）：文件字节数=水平分辨率垂直分辨
12、率图像量化位数8 几种常用格式的图像的数据量：,文件字节数=水平分辨率垂直分辨率量化位数8 例1：一幅像素为 640480的256色（8位）图像文件大小：64048088 300 KB例2：一幅1024768的RGB 8：8：8真彩色图像文件大小 102476824/82.4 MB,2.2 视觉媒体技术,有一幅未经压缩的图像，它的图像分辨率是400300，其颜色深度是24，则这个文件的 大小是？,三、音频,1、模拟信号,在时间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号。,2、数字信号,在时间和幅度上都是离散的信号称为数字信号。,1.模拟音频的数字化,用计算机对音频信息处理，就要将模拟信号（如语音、音乐
13、等）转换成数字信号。,采样-每隔一定时间间隔对模拟波形上取一个幅度值。量化-将每个采样点得到的幅度值以数字存储。编码-将采样和量化后的数字数据以一定的格式记录下来。,模拟信号,采样,量化,编码,数字信号,(a)模拟音频信号,(b)音频信号的采样,(c)采样信号的量化,数字化音频的过程如下图所示,声音数字化示意图,声音进入计算机的第一步就是数字化，即把模拟信号转变成数字信号。连续的弯曲弧线代表模拟信号，而曲线上一个个点就是代表数字信号，用一点代替一段曲线，就是数字化过程.,声音1：采样频率22.05KHz，数字化16Bit，双声道录音。,离散信号的信息与采样频率的关系（示例）,声音1：采样频率1.38KHz，数字化16Bit，双声道录音。,声音1：采样频率689Hz，数字化16Bit，双声道录音。,
