1、3.2 各種媒體信息在計算機中的表示,授課教師：申績勛,后來他覺得還是應(yīng)該讓讀者認識一下輕舞飛揚的音容笑貌，因此他又掃描了一張輕舞飛揚的照片，錄制了一段她的聲音和生活錄像，同樣想通過軟盤寄到出版社，它能實現(xiàn)目標嗎？,網(wǎng)絡(luò)作家痞子蔡完成了“第一次親密接觸”以后，出版權(quán)經(jīng)投標被一家出版社投得，出版社讓痞子蔡把小說最新修改版發(fā)過去，但剛好碰上網(wǎng)絡(luò)大塞車，QQ、郵箱、網(wǎng)絡(luò)硬盤都打不開，痞子蔡想通過1.44M軟盤寄到出版社，5萬字的小說，軟盤能裝下嗎？,你能幫助痞子蔡嗎？他的想法能實現(xiàn)么？,我們是不是應(yīng)該先弄明白文本、圖像、聲音、視頻等在計算機中是怎樣表示的，得出文件的大小后才能下定論。 在計算機中不管

2、是文本、圖像、還是聲音都實現(xiàn)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)字后以文件形式來存放，它們到底占多大空間呢？,信息編碼,計算機中的信息是用二進制表示的。因為： 物理上容易實現(xiàn) 可靠性強 運算簡單 通用性強 在計算機中只能識別二進制數(shù)碼信息，因此，一切字母、數(shù)字、符號、圖像、聲音等信息都必須用二進制特定編碼來表示；信息才能傳送、存儲和處理,信息的表示,信息編碼,信息的表示,信息的存儲單位,位,二進制數(shù),位(bit)、字節(jié)(Byte),字節(jié)（8位）,信息的表示,最小單位：位（bit） 轉(zhuǎn)換關(guān)系：1B（字節(jié)）=8b(位） 基本單位：字節(jié)（byte）,信息的存儲單位,除字節(jié)外，還有千字節(jié)(KB)、兆字節(jié)(MB)、吉字節(jié)(G

3、B)、太字節(jié)(TB)，拍字節(jié)(PB)。它們的換算關(guān)系是： 1 KB = 1024 B = 210 B l MB = l024 KB = 210 KB = 220 B 1 GB = l024 MB = 210 MB = 220 KB = 230 B 1 TB = 1024 GB = 210 GB = 220 MB = 230 KB = 240 B 1 PB = 1024 TB = 210 TB = 220 GB = 230 MB = 240 KB = 250 B,信息的表示,計算機處理的信息除了數(shù)值數(shù)據(jù)以外，還有其他大量的非數(shù)值數(shù)據(jù)，非數(shù)值數(shù)據(jù)中主要是字符數(shù)據(jù)。由字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)值數(shù)據(jù)，最

4、好的方法就是為字符編碼，即對字符進行編號。每一個字符有一個唯一的編碼。 編碼的方法： 確定有多少字符需要進行編碼 對每一個字符進行編號,一、字符數(shù)據(jù)的編碼,信息的表示,ASCII（American Standard Code for Information Interchange）碼，即美國標準信息交換代碼。規(guī)定了常用的數(shù)字、字符的編碼。標準ASCII碼是7位二進制編碼，所以最多可以表示128個字符。在這種編碼方案中，用八位二進制（一個字節(jié)）來存放一個字符，字節(jié)的最高位為0。,西文字符,1、字符數(shù)據(jù)的編碼,信息的表示,ASCII碼表顯示字符：范圍為32126，指那些能從鍵盤輸入、顯示器上顯示或

5、打印機上打印的字符?？刂谱址悍秶?31，主要用來控制輸入、輸出設(shè)備或通信設(shè)備。,ASCII碼表的擴展,ASCII碼表中并沒有列出所有人們希望處理的符號，比如德文中有字母 就不在ASCII碼的范圍之內(nèi)。 擴展的ASCII碼使用8位二進制編碼，可以表示256個字符。其中0127編碼和標準ASCII一樣，在編碼范圍128255內(nèi)，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!”在計算機中如何表示？01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00101100 0010

6、0000 01010111 01101111 01110010 01101100 01100100 00100001,ASCII編碼很好地解決了英文等語言的字符問題，但是對漢語卻沒有解決。英文字符在計算機上的輸入及輸出也非常簡單，因此，英文字符的輸入、存儲、內(nèi)部處理都可以只用同一個編碼（如ASCII碼）。 對于漢字而言，8位或者7位的編碼空間遠遠不能解決問題，因為漢字有上萬個，常用的也有六、七千個，128個或256個編碼不夠。 因此在計算機中表示漢字，要采用另外的編碼方案。,2、字符數(shù)據(jù)的編碼,漢字的編碼,要在計算機中處理漢字，必須解決以下幾個問題,1、首先是漢字的輸入，即如何把結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方塊

7、漢字輸入到計算機中去，這是漢字處理的關(guān)鍵； 2、漢字在計算機內(nèi)如何表示和存儲？如何與西文兼容？ 3、如何將漢字的處理結(jié)果從計算機內(nèi)輸出？,漢字編碼轉(zhuǎn)換過程,漢字輸入碼,為了將漢字通過鍵盤輸入計算機而設(shè)計的編碼稱為漢字輸入碼，也稱為漢字外部碼，簡稱外碼。,音碼類：全拼輸入法、微軟拼音、搜狗拼音和智能ABC等 形碼類：五筆字型法、鄭碼輸入法等,漢字國標碼,1980年，我國頒布了第一個漢字編碼字符集標準，即GB2312-80信息交換用漢字編碼字符集基本集，該標準編碼簡稱國標碼，是我國大陸地區(qū)及新加坡等海外華語區(qū)通用的漢字交換碼。,漢字的機內(nèi)碼,漢字機內(nèi)碼是計算機系統(tǒng)內(nèi)部對漢字進行存儲、處理、傳輸統(tǒng)一

8、使用的代碼，又稱為漢字內(nèi)碼。由于漢字數(shù)量多，一般用2個字節(jié)來存放漢字的內(nèi)碼。,漢字機內(nèi)碼 = 漢字國標碼 + 8080H,漢字 國標碼 漢字內(nèi)碼 中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 華 5942(00111011 00101010)B (10111011 10101010)B,漢字字形碼,字形碼是表示漢字字形信息（漢字的結(jié)構(gòu)、形狀、筆劃等）的編碼，用來實現(xiàn)計算機對漢字的輸出（顯示、打?。?。 在輸出漢字時，計算機要先到字庫中去找到它的字形描述信息，然后再把字形送去輸出。,漢字字形碼de 種類,漢字字形碼通常有：點陣和矢量兩種表示方式 點

9、陣：漢字字形點陣的數(shù)字代碼 1616、2424、3232、4848 矢量：存儲的是描述漢字字形的輪廓特征的代碼,漢字的字形點陣 表示,字形碼,1616點陣漢字,漢字點陣字模的分類,漢字的 、 、 是計算機用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不同用途的編碼。,練習(xí),1. 字節(jié)是計算機中表示_的基本單位。 2. 在計算機系統(tǒng)中，西文通常采用_編碼。 3. 若1的ASCII碼為(49）10，那么8的ASCII碼為（ )10 5. 國家標準字符集中收入的一級漢字共_個。 6. 1KB的內(nèi)存空間可以存放_個漢字機內(nèi)碼。 7. 五筆字型屬于_類輸入編碼。 8. 一個24*24點陣漢字需要_存儲容量。 A. 7

10、2B B. 36B C. 32B D. 64B,二、圖像與圖形,計算機中使用的圖片有兩種形式，即矢量圖和位圖，它們也是構(gòu)成動畫和視頻的基礎(chǔ)。,位圖,矢量圖,矢量圖形,矢量圖形指用計算機繪制的畫面，是用一組繪制指令描述的。它不直接描述數(shù)據(jù)的每一點，而是描述產(chǎn)生這些點的過程及方法。這些指令給出了生成該圖的所有直線、曲線、矩形、橢圓等各種圖元的屬性和參數(shù)，包括圖形的位置、顏色、形狀。,位圖圖像,位圖也稱為點陣圖像。在計算機中的一幅位圖圖像可以理解為一個矩陣，該矩陣由若干個排列成行、列的點構(gòu)成，這些點被稱為像素。像素是構(gòu)成位圖圖像的最小單位，它記錄了圖像中每一點上顏色、亮度等信息。,圖形與圖像的比較,

11、圖形放大,圖形與圖像的比較,分辨率與量化位數(shù),圖像分辨率是指圖像的水平方向和垂直方向的像素個數(shù)。 用來表示組成該圖像的行列數(shù)目，亦即圖像所包含的像素數(shù)目 使用 水平分辨率x垂直分辨率 表示,一般來說，分辨率愈高，圖像愈細膩，圖像文件也越大。由于一幅位圖的分辨率是確定的，所以對其進行放大時，會出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象。,圖像量化位數(shù),若圖像可出現(xiàn)的顏色數(shù)為8，則用3個二進制位表示：238（稱為8色圖像或3位圖像）,像素,1,8,7,6,5,4,3,2,彩色模擬圖像,圖像量化位數(shù)是指圖像中每個像素點記錄顏色所用二進制數(shù)的位數(shù)，它規(guī)定了彩色圖像中可出現(xiàn)的最多顏色數(shù)，或者灰度圖像中的最大灰度等級數(shù)。 往往把量化

12、位數(shù)說成是圖像深度或像素深度。表示一個像素的位數(shù)越多，能表達的顏色數(shù)目就越多。,位圖圖像,位圖圖像文件大小的計算,數(shù)字圖像數(shù)據(jù)量的計算公式（以字節(jié)為單位）： 文件字節(jié)數(shù)=水平分辨率垂直分辨率圖像量化位數(shù)8 幾種常用格式的圖像的數(shù)據(jù)量：,文件字節(jié)數(shù)=水平分辨率垂直分辨率量化位數(shù)8 例1：一幅像素為 640480的256色（8位）圖像文件大小： 64048088 300 KB 例2：一幅1024768的RGB 8：8：8真彩色圖像文件大小 102476824/82.4 MB,2.2 視覺媒體技術(shù),有一幅未經(jīng)壓縮的圖像，它的圖像分辨率是400300，其顏色深度是24，則這個文件的 大小是？,三、音頻,1、模擬信號,在時間和幅度上都是連續(xù)的信號稱為模擬信號。,2、數(shù)字信號,在時間和幅度上都是離散的信號稱為數(shù)字信號。,1. 模擬音頻的數(shù)字化,用計算機對音頻信息處理，就要將模擬信號（如語音、音樂等）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。,采樣-每隔一定時間間隔對模擬波形上取一個幅度值。 量化-將每個采樣點得到的幅度值以數(shù)字存儲。 編碼-將采樣和量化后的數(shù)字數(shù)據(jù)以一定的格式記錄下來。,模擬信號,采樣,量化,編碼,數(shù)字信號,(a) 模擬音頻信號,(b) 音頻信號的采樣,(c) 采樣信號的量化,數(shù)字化音頻的過程如下圖所示,聲音數(shù)