計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)案例教程(第3版)全書課件匯總整本書電子教案(最新)_第1頁
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文檔簡介

1、計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) (第3版) 目 錄 學(xué)習(xí)情境1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1學(xué)習(xí)情境2 操作系統(tǒng)的應(yīng)用與管理2學(xué)習(xí)情境3 應(yīng)用Word編輯文檔3學(xué)習(xí)情境4 應(yīng)用Excel制作電子表格4目 錄 學(xué)習(xí)情境5 應(yīng)用PowerPoint制作演示文稿5學(xué)習(xí)情境6 Internet與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用6學(xué)習(xí)情境7 常用工具軟件711學(xué)習(xí)情境1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1222222學(xué)習(xí)情境2 操作系統(tǒng)的應(yīng)用與管理233學(xué)習(xí)情境3 應(yīng)用Word編輯文檔344學(xué)習(xí)情境4 應(yīng)用Excel制作電子表格455學(xué)習(xí)情境5 應(yīng)用PowerPoint制作演示文稿566學(xué)習(xí)情境6 Internet與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用677學(xué)習(xí)情境7 常用工具軟件744學(xué)習(xí)情境4

2、應(yīng)用Excel制作電子表格4學(xué)習(xí)情境1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)情 境 目 錄 任務(wù)1.1 認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)世界1任務(wù)1.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2任務(wù)1.3 多媒體技術(shù)基礎(chǔ)3情 境 目 錄 信息與數(shù)據(jù) 65英寸、9999元是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)65英寸、9999元本身是沒有意義的。當(dāng)數(shù)據(jù)以某種形式經(jīng)過處理、描述或與其它數(shù)據(jù)比較時(shí),才能成為信息。某種65英寸LED電視機(jī)的價(jià)格是9999元,這才是信息,信息是有意義的。信息 各種事物的變化和特征的反映 數(shù)據(jù) 信息的載體。 例如:數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等。 任務(wù)1.1 認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)世界任務(wù)1.1 認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)世界信息社會(huì)也稱信息化社會(huì) “3C”社會(huì)通訊化、計(jì)算機(jī)化和自動(dòng)控制化“

3、3A”社會(huì)工廠自動(dòng)化、辦公室自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化“4A”社會(huì)“3A”+農(nóng)業(yè)自動(dòng)化加上多媒體技術(shù)和信息高速公路網(wǎng)絡(luò)的普遍采用等條件,構(gòu)成現(xiàn)代信息社會(huì)任務(wù)1.1 認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)世界計(jì)算機(jī)文化人類社會(huì)的生存方式因使用計(jì)算機(jī)而發(fā)生根本性變化而產(chǎn)生的一種嶄新文化形態(tài) 這種嶄新的文化形態(tài)可以體現(xiàn)為: (1)計(jì)算機(jī)理論及其技術(shù)對(duì)自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)的廣泛滲透表現(xiàn)的豐富文化內(nèi)涵 ; (2)計(jì)算機(jī)的軟、硬件設(shè)備,作為人類所創(chuàng)造的物質(zhì)設(shè)備豐富了人類文化的物質(zhì)設(shè)備品種; (3)計(jì)算機(jī)應(yīng)用介入人類社會(huì)的方方面面,從而創(chuàng)造和形成的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)精神、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)等成為一種嶄新的文化觀念。 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)馮諾依曼機(jī):“

4、存儲(chǔ)程序”的概念六十多年來,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)沒有變。 英國科學(xué)家艾蘭.圖靈建立圖靈機(jī)(Turing machine)模型,奠定了可計(jì)算理論的基礎(chǔ);提出圖靈測(cè)試,闡述了機(jī)器智能的概念 。美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮.諾依曼1.1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展近代計(jì)算機(jī)1.1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展電子計(jì)算機(jī)的誕生1946年2月由賓州大學(xué)研制成功的ENIAC電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來 Electronic Numerical Integrator And Calculator電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)重達(dá)28噸占地250m2工耗170000瓦18000個(gè)電子管保存80個(gè)字節(jié)每秒5000次的加法運(yùn)算 1.1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)的分代時(shí)

5、代年份器件軟件應(yīng)用一 1946-1959電子管機(jī)器語言匯編語言 科學(xué)計(jì)算二1959-1964晶體管高級(jí)語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制 三1964-1972集成電路操作系統(tǒng)文字處理圖形處理四1972年至今大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)的分代依據(jù)不同,其分代年份有所不同1.1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展未來新型計(jì)算機(jī)1光計(jì)算機(jī) 利用光作為信息的傳輸媒體 2生物計(jì)算機(jī)(分子計(jì)算機(jī)) 生物計(jì)算機(jī)在20世紀(jì)80年代中期開始研制,其最大的特點(diǎn)是采用了生物芯片。3量子計(jì)算機(jī) 指利用處于多現(xiàn)實(shí)態(tài)下的原子進(jìn)行運(yùn)算的計(jì)算機(jī),這種多現(xiàn)實(shí)態(tài)是量子力學(xué)的標(biāo)志。 1.1.3 計(jì)算機(jī)的分類 按綜合性能指標(biāo)分類巨型機(jī):速度最快

6、、處理能力最強(qiáng)例如:曙光4000L644GB內(nèi)存,浮點(diǎn)運(yùn)算達(dá)每秒3萬億次 大型、通用、較快、較強(qiáng)大型機(jī):作“客戶機(jī)/服務(wù)器”的服務(wù)器 作“終端/主機(jī)”的主機(jī) 小型機(jī):規(guī)模小,結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)試制周期短 工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡單 工作站:介于PC與小型機(jī)之間 高分辨率、大容量內(nèi)外存,圖形功能較強(qiáng)微型計(jì)算機(jī):小、巧、輕、使用方便、價(jià)格便宜中央處理器:一個(gè)芯片服務(wù)器:網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為多用戶提供服務(wù)的共享設(shè)備 1.1.4 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用類型1. 科學(xué)計(jì)算2. 數(shù)據(jù)處理3. 電子商務(wù)4. 過程控制5. CAD/CAM/CIMS6. 多媒體技術(shù) 7. 虛擬現(xiàn)實(shí)8. 人工智能 計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域1

7、. 工商:電子商務(wù)、CAD/CAM2. 教育:多媒體教育、遠(yuǎn)程教育3. 醫(yī)藥:CAT、MRI、遠(yuǎn)程醫(yī)療4. 政府:電子政府5. 娛樂:虛擬現(xiàn)實(shí)、電影特技 6. 科研:數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析7. 家庭:家庭信息化 1.1.5 計(jì)算機(jī)中信息的儲(chǔ)存與表示方法 1.計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位 (1)位 位(bit)簡寫為b,也稱為比特,是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。一個(gè)二進(jìn)制位只能表示0或1。 (2)字節(jié) 字節(jié)來自英文Byte,簡寫為B。字節(jié)是存儲(chǔ)信息的基本單位,也是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本單位。一個(gè)字節(jié)由八位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成,即1B=8bit。為了描述大量數(shù)據(jù),便于衡量存儲(chǔ)器的大小,統(tǒng)一以字節(jié)(Byte,B)為單位。 千

8、字節(jié) 1 KB=1024 B=210 B 兆字節(jié) 1 MB=1024 KB =220 B 吉字節(jié) 1 GB=1024 MB=230 B 太字節(jié) 1 TB=1024 GB=240 B 拍字節(jié) 1 PB=1024 TB=250 B 1.1.5 計(jì)算機(jī)中信息的儲(chǔ)存與表示方法 1.計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位 (3)字和字長 一個(gè)字(Word)通常由一個(gè)字節(jié)或若干個(gè)字節(jié)組成。字長是計(jì)算機(jī)一次所能處理的實(shí)際位數(shù)長度,也稱為計(jì)算機(jī)的一個(gè)“字”。字長是衡量計(jì)算性能的一個(gè)重要指標(biāo),直接反映計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和精度。字長越長,計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理速度越快。字長通常是字節(jié)的整數(shù)倍,如16位、32位、64位、128位,現(xiàn)在的微型計(jì)

9、算機(jī)和大型機(jī)已分別達(dá)到64位和128位。 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度,指每秒能進(jìn)行加法指令的數(shù)目。常用MIPS(Million Instructions Per Second)表示。這個(gè)指標(biāo)更能反映計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。2. 常用數(shù)制 通俗的講就是將多少個(gè)一湊合在一起的問題。湊合幾個(gè)一進(jìn)一位,就是幾進(jìn)制。逢N進(jìn)一。 進(jìn)位計(jì)數(shù)制(進(jìn)制)包括兩個(gè)基本問題: 基數(shù)和數(shù)位的權(quán)1.1.5 計(jì)算機(jī)中信息的儲(chǔ)存與表示方法 該進(jìn)制中所允許選用的基本數(shù)碼個(gè)數(shù),用R表示。 十進(jìn)制(D)R=10 數(shù)位允許用的數(shù)字:0-9 二進(jìn)制(B) R=2 數(shù)位允許用的數(shù)字:0、1 八進(jìn)制(O) R=8 數(shù)位允許用的數(shù)字:0-7 十六進(jìn)制(H

10、) R=16 數(shù)位允許用的數(shù)字:0-9、ABCDEF 不同進(jìn)制的數(shù),可以記作:(N)R 如: (100101)2、(124)10 、(56)8 、(A56E)16(1)基數(shù) (2)權(quán) 每個(gè)數(shù)碼所表示數(shù)值等于該數(shù)碼乘以一個(gè)與數(shù)碼所在位置有關(guān)的常數(shù),這個(gè)常數(shù)叫做權(quán)。 權(quán)可以用基數(shù)R的i次冪 Ri 表示。 如: 二進(jìn)制數(shù) (1011)2= 1*23 +0*22 + 1*21 + 1*20 八進(jìn)制數(shù) (235)8= 2*82 +3*81+ 5*80(3)常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制1)十進(jìn)制(Decimal System) 由0、1、2、8、9十個(gè)數(shù)碼組成,即基數(shù)為10。特點(diǎn)為:逢十進(jìn)一,借一當(dāng)十。 2 )二進(jìn)制

11、(Binary System) 由0、1兩個(gè)數(shù)碼組成,即基數(shù)為2。二進(jìn)制的特點(diǎn)為:逢二進(jìn)一,借一當(dāng)二。 3)八進(jìn)制(Octal System) 由0、1、2、3、4、5、6、7八個(gè)數(shù)碼組成,即基數(shù)為8。八進(jìn)制的特點(diǎn)為:逢八進(jìn)一,借一當(dāng)八。 4)十六進(jìn)制(Hexadecimal System) 由0、1、2、9、A、B、C、D、E、F十六個(gè)數(shù)碼組成,即基數(shù)為16。十六進(jìn)制的特點(diǎn)為:逢十六進(jìn)一,借一當(dāng)十六。3. 數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(1)非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) (按權(quán)展開求和法) 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制例1、將二進(jìn)制10110.11轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制(基數(shù) 2 )10110.11權(quán)2423222

12、120.2-12-2*=1*240*231*221*210*20.1*2-11*2-2按權(quán)展開相加=1*24+0*23+1*22+1*21+0*20+1*2-1+1*2-2 結(jié)果=16+4+2+0.5+0.25=(22.75)10例2、將八進(jìn)制 735 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制(基數(shù) 8 )(735)8=7*82+3*81+5*80按權(quán)展開相加結(jié)果=448+24+5=(477)10例3、將十六進(jìn)制 3AB 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制(基數(shù) 16 )(3AB)16=3*162+10*161+11*160按權(quán)展開相加結(jié)果=768+160+11=(939)10練習(xí): 將下列非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù) 1001101 1101.

13、101 467 263.45 75A1E 68B.35 (2)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為其它進(jìn)制數(shù) 以十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為例。 例1、將十進(jìn)制 57 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制(整數(shù)部分除基數(shù)取余法,逆向讀數(shù))5722814731022222余 1余 0余 1余 1余 1余 0高位低位得到的二進(jìn)制數(shù)為: (57)10=(111001)2 例2、將十進(jìn)制 236.8125 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制(小數(shù)部分乘基數(shù)取整法)236 0.8125* 221182222592914272231000110111 1.625 0.625 2 1.25 0.25 2 0.5 2 1.01* * 10* 1得到的二進(jìn)制數(shù)為: (236.8125)

14、10=(11101100.1101)2練習(xí): 將下列十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù) 467 263.45 1325 237.125 (3)二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 (三位一并、一分為三) 由于 8=23,所以在將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí),從小數(shù)點(diǎn)向右,向左側(cè)開始,每三位二進(jìn)制數(shù)劃為一組,用一位八進(jìn)制數(shù)代替,三位一并法; 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)正好相反,一位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)來替換,一分為三法。例1、將二進(jìn)制 101010001.001 轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制101 010 001 . 0015211.101010001.001B = 521.1O 5 7 6. 3 5 O=101111110.0111

15、01B例2、將八進(jìn)制 576.35 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制576.35101111110011101.練習(xí): 將下列二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)互換 1001101B 1011.101B 563O 245.26O (4)二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 (四位一并、一分為四) 由于 16=24,所以在將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí),從小數(shù)點(diǎn)向右,向左側(cè)開始,每四位二進(jìn)制數(shù)劃為一組,用一位十六進(jìn)制數(shù)代替,四位一并法; 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)正好相反,一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)來替換,一分為四法。例1、將二進(jìn)制 101011101.001 轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制0001 0101 1101 .001015D2.1010100

16、01.001B =15D.2H 5 B 6.3 5 H=010110110110.00110101B例2、將十六進(jìn)制 5B6.35 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制5B6.3501011011011000110101.4. 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算 (1)二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算(2)二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算加法運(yùn)算法則0+0=00+1=1+0=11+1=0 1101+ 1110 11011減法運(yùn)算法則0-0=1-1=01-0=10-1=1 11011- 1110 1101(3)二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算 (4)二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算乘法運(yùn)算法則00=001=10=011=1減法運(yùn)算法則00=001=011=1 1101 1010 0000

17、1101 0000+ 1101 10000010 101 1011 111011 1011 1111 1011 1004. 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算 5. 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算 邏輯非運(yùn)算 邏輯非的真值表AF = A0110邏輯與運(yùn)算 邏輯與的真值表ABF = AB0000101001115.二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算 邏輯或運(yùn)算 邏輯或的真值表ABF = A+B0000111011116. 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示 二進(jìn)制優(yōu)點(diǎn):物理上容易實(shí)現(xiàn),運(yùn)算簡單,可靠性、通用性強(qiáng) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1符號(hào)位 “0”表示正 、 “1”表示負(fù) 定點(diǎn)整數(shù) (1)數(shù)值符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示

18、10101100S小數(shù)點(diǎn)無符號(hào)位S小數(shù)點(diǎn) 定點(diǎn)小數(shù) 浮點(diǎn)數(shù)表示110.011(B)=1.100112+10=11001.12-10=0.1100112+11階碼數(shù)符階符尾數(shù)1100110011N= 數(shù)符尾數(shù)2階符階碼尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍 規(guī)格化的形式:尾數(shù)的絕對(duì)值大于等于0.1并且小于1,從而唯一地規(guī)定了小數(shù)點(diǎn)的位置。 定點(diǎn)整數(shù)定點(diǎn)小數(shù)(3)補(bǔ)碼0X1|X|0=XX=0+7: 00000111 +0:00000000 - 7: 10000111 - 0:10000000 X原=+7: 00000111 +0:00000000 0X1|X|0=XX=00X1|X|+10=

19、XX=0 +7: 00000111 +0:00000000 -7:11111000 - 0:11111111 - 7:11111001 - 0:00000000 (2)反碼X反=X反=帶符號(hào)數(shù)的表示 假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用8位。(1) 原碼(2)文字信息的表示 西文字符 ACSII碼(American Standard Code for Information Interchange) 128個(gè)常用字符,用7位二進(jìn)制編碼,從0到127 控制字符:032,127;普通字符:94個(gè)。 例如:“a”字符的編碼為1100001,對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是97; 換行 0AH 10 回車 0DH 13 空格 20

20、H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122漢字編碼(1) 漢字輸入碼音碼類 全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能ABC等 形碼類 五筆字型法、鄭碼輸入法等 。(2) 漢字國標(biāo)碼(GB231280) 每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)。 一級(jí)漢字:3755個(gè);二級(jí)漢字:3008個(gè)。漢字分區(qū),每個(gè)區(qū)94個(gè)漢字。(3)機(jī)內(nèi)碼漢字在設(shè)備或信息處理系統(tǒng)內(nèi)部最基本的表達(dá)形式。漢字 國標(biāo)碼 漢字內(nèi)碼 中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 華 5942(00111011 00101010)B (10111011

21、10101010)B 區(qū)號(hào)區(qū)中位置漢字字形編碼(4) 漢字字形碼點(diǎn)陣:漢字字形點(diǎn)陣的代碼 有1616、2424、3232、4848等編碼、存儲(chǔ)方式簡單、無需轉(zhuǎn)換直接輸出放大后產(chǎn)生的效果差矢量:存儲(chǔ)的是描述漢字字形的輪廓特征 矢量方式特點(diǎn)正好與點(diǎn)陣相反(5)漢字地址碼每個(gè)漢字字形碼在漢字字庫中的相對(duì)位移地址地址碼和機(jī)內(nèi)碼要有簡明的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系UCS編碼組平面行 字位最高位為0基本多文種平面(BMP):0組0平面,包含字母、音節(jié)及表意文字等。例如:A 41H(ASCII) 00000041H(UCS) 大 3473H(GB2312) 00005927H(UCS(6) 其他漢字編碼UCS碼、Unic

22、ode碼、GBK碼、BIG5碼等 國際標(biāo)準(zhǔn): 通用多八位編碼字符集UCS(Universal Code Set)世界各種文字的統(tǒng)一的編碼方案,一個(gè)字符占4個(gè)字節(jié)。分為:其他漢字編碼 Unicode碼 另一國際標(biāo)準(zhǔn):采用雙字節(jié)編碼統(tǒng)一地表示世界上的主要文字。 其字符集內(nèi)容與UCS的BMP相同。 GBK碼 GBK等同于UCS的新的中文編碼擴(kuò)展國家標(biāo)準(zhǔn),2字節(jié)表示一個(gè)漢字 第一字節(jié)從81HFEH,最高位為1; 第二字節(jié)從40HFEH,第二字節(jié)的最高位不一定是1。 BIG5編碼 臺(tái)灣、香港地區(qū)普遍使用的一種繁體漢字的編碼標(biāo)準(zhǔn),包括440個(gè)符號(hào),一級(jí)漢字5 401個(gè)、二級(jí)漢字7 652個(gè),共計(jì)13 06

23、0個(gè)漢字。 1.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為:硬件+軟件硬 件軟 件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 輸入設(shè)備:鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀 輸出設(shè)備:顯示器、打印機(jī) 外 存:軟、硬盤、光盤、閃存 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件外部設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件硬件運(yùn)算器寄存器控制器主機(jī)內(nèi)存CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器(ROM)高速緩沖存儲(chǔ)器 操作系統(tǒng):Windows、Unix、Linux語言處理程序:C、Pascal、VB等 實(shí)用程序:診斷程序、排錯(cuò)程序等 辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 1.2.2計(jì)算機(jī)硬件組成 主機(jī)外設(shè)輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計(jì)算機(jī)硬件包括主機(jī)和外設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的

24、硬件組成 馮.諾依曼思想: 二進(jìn)制程序與數(shù)據(jù)一樣存放在內(nèi)存五大模塊存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)流控制流運(yùn)算器外存儲(chǔ)器輸出設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)器輸入設(shè)備控制器程序和數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制代碼運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入設(shè)備輸出設(shè)備把程序和處理問題所需的數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制編碼形式預(yù)先按順序存放在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器里,保證自動(dòng)運(yùn)行5大部件二進(jìn)制存儲(chǔ)程序控制 1. 馮.諾依曼型機(jī)的基本結(jié)構(gòu)處理器處理器控制器運(yùn)算器控制整個(gè)計(jì)算機(jī)所有部件的工作執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算集成電路芯片上集成的電路的數(shù)目18個(gè)月翻一番 摩爾定律存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的記憶單元集合,每個(gè)記憶單元由8位二進(jìn)制位組成,可讀寫其中的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器存

25、放大量信息的外存儲(chǔ)器信息交流中心內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器每個(gè)記憶單元由8位二進(jìn)制位組成。1KB=210B=1024B1MB= 210KB= 1024KB1GB= 210MB= 1024MB1TB= 210GB= 1024GB字節(jié)BYTE7 6 5 4 3 2 1 0位Bit內(nèi)存儲(chǔ)器的訪問過程111011011100110110001101111011011110100111101101111011011110110111101101111011011110110111101101100011011100110110001101111011010000000100100011010001010110011

26、110001001101010111100110111101111地址0001控制:寫數(shù)據(jù)1000000010000000存儲(chǔ)器的訪問過程:向0001單元寫數(shù)據(jù)硬盤比軟盤存儲(chǔ)容量更大,存取速度更快。硬盤容量=512X磁頭數(shù)(即面數(shù))X(柱面數(shù)/面) X(扇區(qū)數(shù)/道)硬盤容量:250GB、 500GB、 1000GB、 2000GB等。硬盤的磁道、扇區(qū)、柱面柱面扇區(qū)磁道硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成讀寫硬盤時(shí),磁性圓盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面硬盤容量視具體類型而定硬盤片讀寫磁頭硬 盤光盤利用激光技術(shù)存儲(chǔ)信息。分類: 只讀型光盤(CD-ROM) 讀寫型光盤 (CD-RW

27、) 追憶型光盤 (CD-R)光盤光驅(qū)移動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)品 磁光技術(shù)移動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)品磁盤技術(shù)與光技術(shù)結(jié)合 Flash存儲(chǔ)設(shè)備 閃存芯片為存儲(chǔ)介質(zhì)采用USB的接口可擦寫100萬次以上 輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備:鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀等。常用輸出設(shè)備:顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。1.2.2 軟件系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)可分為:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件支援軟件系統(tǒng)軟件硬件 用 戶軟件系統(tǒng) 1. 系統(tǒng)軟件 指管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源(軟件和硬件)的軟件。 操作系統(tǒng)是最低層的系統(tǒng)軟件。 操作系統(tǒng)五個(gè)功能: 處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理和作業(yè)管理。DOSWindowsLinux2.應(yīng)用軟件 :

28、 是為了各種用途所編寫的程序。應(yīng)用軟件文字處理:WPS、WORD等輔助教學(xué):CSC等圖形處理:PhotoShop、3DS等工具軟件:KV300、金山毒霸等圖片處理軟件文字處理軟件計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件3.程序設(shè)計(jì)語言用戶編寫程序的語言(1)機(jī)器語言 : 速度快,但可讀性差,不易移植。 以二進(jìn)制數(shù)“0”和“1”表示的指令集合(2)匯編語言 :采用了助記符。但通用性和移植性差.用比較直觀的容易記憶的英文縮寫符號(hào)按一定的特約規(guī)則書寫的程序.(3)高級(jí)語言: 獨(dú)立于具體的計(jì)算機(jī)硬件,通用性和移植性好。 計(jì)算機(jī)按照預(yù)定的安排通過一系列的指令完成數(shù)據(jù)處理,這個(gè)指令序列就是程序。1 微型計(jì)算機(jī)分類 微型計(jì)算機(jī)按

29、其性能、結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)等可分為 :(1)單片機(jī):將微處理器(CPU)、一定容量的存儲(chǔ)器以及I/O接口電路等集成在一個(gè)芯片上,就構(gòu)成了單片機(jī)。(2)單板機(jī):將微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路安裝在一塊印刷電路板上,就成為單板機(jī)。(3)PC(Personal Computer,個(gè)人計(jì)算機(jī)):供單個(gè)用戶使用的微機(jī)一般稱為PC,是目前使用最多的一種微機(jī)。(4)便攜式微機(jī):便攜式微機(jī)大體包括筆記本計(jì)算機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理( PDA)等。 1.2.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 2. 微機(jī)的主要性能指標(biāo)1. 主頻 主頻即時(shí)鐘頻率,是指計(jì)算機(jī)CPU在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù),它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度,主頻的單位是

30、赫茲(Hz)。 2. 字長 字長是指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件能同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。3. 內(nèi)核 Intel和AMD分別推出了雙核心處理器Pentium D和Athlon 64 X2。4. 內(nèi)存容量 內(nèi)存容量是指內(nèi)存儲(chǔ)器中能存儲(chǔ)信息的總字節(jié)數(shù)。5. 運(yùn)算速度 單位是MIPS(Million Instructions Per Second,每秒106條指 令)和BIPS(Billion Instructions Per Second,每秒109條指令)。微機(jī)常見總線標(biāo)準(zhǔn) 總線(Bus)是計(jì)算機(jī)各功能部件之間傳送信息的公共通信干線。 微機(jī)中的總線一般分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線,分別用來傳輸數(shù)據(jù)、

31、數(shù)據(jù)地址及控制信號(hào)。 主板上有一系列擴(kuò)展槽,它是用來插各種可選的接口板,顯示適配器(顯卡)、網(wǎng)絡(luò)適配器(網(wǎng)卡)和聲卡都插在擴(kuò)展槽中。1)PCI總線2)AGP總線3)USB總線4)IEEE 1394總線主板CPU、內(nèi)存條、基本輸入輸出系統(tǒng)、電源等必須安裝在主板上才能工作。 媒體(media)就是傳播信息的載體。通常指文本、圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻、音頻等。把各種媒體信息數(shù)字化并綜合成一種全新的媒體稱為多媒體(Multimedia)。1多媒體技術(shù)概述多媒體技術(shù)(Multimedia Technology)是利用計(jì)算機(jī)對(duì)文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關(guān)系和人機(jī)交互作用的

32、技術(shù)。又稱為計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)。1.3 多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 多媒體的特點(diǎn)多樣性:數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)類型間差距大。集成性:多種不同的媒體信息,構(gòu)成完整的多媒體信息,綜合地表達(dá)事物。 交互性:多媒體數(shù)據(jù)的輸入和輸出復(fù)雜。協(xié)同性:多媒體中的各種媒體之間必須有機(jī)配合、協(xié)調(diào)一致。實(shí)時(shí)性:由于聲音和圖像都是和時(shí)間相關(guān)的,因此,要求多媒體支持實(shí)時(shí)處理。 多媒體的幾個(gè)基本元素 文本:以ASCII碼存儲(chǔ)的文件 圖形:由計(jì)算機(jī)繪制的幾何圖形 圖像:由攝像機(jī)或圖形掃描儀等獲取的實(shí)際場 景的靜止畫面 動(dòng)畫:借助計(jì)算機(jī)生成一系列動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)演播的 連續(xù)圖像視頻:視頻是指由攝像機(jī)等輸入設(shè)備獲取的活動(dòng)畫面 音頻:數(shù)字化的聲音2. 多媒

33、體個(gè)人計(jì)算機(jī)為促進(jìn)多媒體計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化,微軟、IBM、飛利普等公司組成了多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)工作組(The Multimedia PC Working Group),先后發(fā)布了4個(gè)MPC的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。按照MPC工作組的標(biāo)準(zhǔn),多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)包含5個(gè)基本單元:主機(jī)、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、聲卡、音箱和Windows操作系統(tǒng)。 2. 多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)MPC4要求在普通微機(jī)的基礎(chǔ)上增加以下四類軟件、硬件設(shè)備:1) 聲/像輸入設(shè)備:光驅(qū)、刻錄機(jī)、聲卡、話筒、掃描儀、錄音機(jī)、攝像機(jī)等。2) 聲/像輸出設(shè)備:音效卡、錄音錄像機(jī)、刻錄光驅(qū)、投影儀、打印機(jī)等。3) 功能卡:電視卡、視頻采集卡、視頻輸出卡、網(wǎng)卡、VCD壓縮

34、卡等。2. 多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)4) 軟件支持:音響、視頻和通訊信息以及實(shí)時(shí)、多任務(wù)處理軟件。目前市場上流行的計(jì)算機(jī)配置都大大超過了 MPC4 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硬件的要求,MPC標(biāo)準(zhǔn)已成為一種歷史,但MPC標(biāo)準(zhǔn)的制訂對(duì)多媒體技術(shù)的發(fā)展和普及起到了重要的推動(dòng)作用。 3. 多媒體硬件系統(tǒng)多媒體硬件系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)硬件設(shè)備、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、音頻輸入/輸出和處理設(shè)備、視頻輸入/輸出和處理設(shè)備等選擇性組合而成,其基本框圖如圖所示。 4. 音頻信息處理基礎(chǔ)(1) 聲音的基本概念聲音是通過一定介質(zhì)(如空氣、水等)傳播的一種連續(xù)振動(dòng)的波,也稱為聲波。通過話筒可以將聲音變?yōu)闀r(shí)間和幅度上都是連續(xù)的模擬電信號(hào)。聲音有振幅、

35、周期、頻率 3 個(gè)重要指標(biāo)。聲音的 3 個(gè)要素是音調(diào)、音色、音強(qiáng)。4. 音頻處理基礎(chǔ)人的耳朵能感知的聲音頻率為 20Hz20kHz,通常把頻率范圍為 20Hz20kHz 的信號(hào)稱為音頻信號(hào)(Audio)。低于 20Hz 的信號(hào)為亞音信號(hào)或者稱為次音信號(hào);高于 20kHz 的信號(hào)稱為超音頻信號(hào),或稱超聲波信號(hào)。人的發(fā)音器官發(fā)出的聲音頻率大約是80Hz3400Hz,但人說話的信號(hào)頻率通常為300Hz3000Hz,通常把在 300Hz3000Hz 頻率范圍的信號(hào)稱為話音信號(hào)(Speech)。在多媒體技術(shù)中,音頻信號(hào)主要包括音樂、話音、風(fēng)聲、雨聲、鳥叫聲、機(jī)器聲等。4. 音頻處理基礎(chǔ)聲音的質(zhì)量與音頻的

36、頻率范圍有關(guān),音頻的頻帶寬度越寬,音頻信號(hào)分量越豐富,音質(zhì)也越好。CD-DA 唱碟聲音等級(jí)最高,其頻帶范圍為 10kHz22kHz;其次是調(diào)頻廣播(FM),其頻帶寬度為 20Hz15kHz;再次是調(diào)幅廣播(AM),其頻帶寬度為 50Hz7kHz;數(shù)字電話等級(jí)最低,頻帶寬度為300Hz3.4kHz。其中,調(diào)頻廣播和調(diào)幅廣播屬于模擬音頻信號(hào)。4. 音頻處理基礎(chǔ)(2) 聲音數(shù)字化由于聲音信號(hào)無論在時(shí)間上還是幅度上都是連續(xù)的模擬信號(hào),而計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)。因此必須把模擬的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以后,計(jì)算機(jī)才能對(duì)數(shù)字音頻進(jìn)行存儲(chǔ)、編輯或處理。把模擬聲音(音頻)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化聲音(音頻)的過程稱為聲

37、音(音頻)的數(shù)字化,或稱為模/數(shù)(A/D)變換,如圖所示。(2) 聲音數(shù)字化音頻數(shù)字化過程 4. 音頻處理基礎(chǔ)1)采樣在音頻數(shù)字化過程中,采樣指的是以固定的時(shí)間間隔 T 對(duì)模擬電信號(hào)(音頻信號(hào))進(jìn)行取值。采樣完成之后得到的是時(shí)間離散但幅度連續(xù)的采樣信號(hào)。采樣信號(hào)還必須進(jìn)行量化處理才能變成數(shù)字化信號(hào)。2)量化采樣后的音頻信號(hào)需要經(jīng)過量化,使信號(hào)幅度轉(zhuǎn)變?yōu)橛邢薜碾x散數(shù)值。量化之后得到時(shí)間離散、幅度離散的數(shù)字信號(hào)。4. 音頻處理基礎(chǔ)3)編碼編碼,即是將量化值表示成為二進(jìn)制數(shù)的形式,以便于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理。計(jì)算機(jī)可以對(duì)數(shù)字化之后的音頻信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、編輯和處理,并可還原成原始的波形進(jìn)行播放,這個(gè)還原的過

38、程被稱為解碼,它是模/數(shù)(A/D)變換的逆過程,即數(shù)/模(D/A)變換。4.音頻處理基礎(chǔ)音頻文件格式(1) WAV 文件(*.wav) Wave(波形)聲音格式是 Windows 平臺(tái)上經(jīng)典的多媒體音頻格式,由 Microsoft 公司開發(fā),來源于對(duì)聲音波形的采樣,屬于波形文件。這種文件的數(shù)據(jù)是未經(jīng)過壓縮而直接對(duì)聲音波形進(jìn)行采樣記錄的數(shù)據(jù),其最大優(yōu)點(diǎn)就是音質(zhì)非常好,但缺點(diǎn)是文件非常大。(2) MP3 文件(*.mp3)全稱為 MPEG-1 Audio Layer 3,屬于波形文件。此種數(shù)據(jù)文件采用了有損壓縮的方法,壓縮比達(dá)到 101121,也就是說 1分鐘 CD 音質(zhì)的音樂,未經(jīng)壓縮需要 10

39、MB 的存儲(chǔ)空間,而經(jīng)過 MP3 壓縮編碼后只 1MB 左右,MP3 音樂是目前流行最廣的音樂形式。4.音頻處理基礎(chǔ)音頻文件格式(3) CD 格式(*.cda)CD 格式就是在音樂 CD 唱片中采用的格式,又叫“紅皮書”格式,記錄的是波形流。在大多數(shù)播放軟件的“打開文件類型”中,都可以看到*.cda 格式,它實(shí)際上就是 CD 唱片上的音軌。在計(jì)算機(jī)上看到的“*.cda”文件都是 44 字節(jié),只是位置索引,并不是真正的包含一首歌的聲音信息。標(biāo)準(zhǔn) CD 格式采用 44.1kHz 的采樣頻率,速率 88Kbit/s,16 位量化位數(shù),聲音質(zhì)量高。(4) RA 文件(*.ra)Real Network

40、s 公司開發(fā)的一種基于流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸格式,屬于波形文件。其特點(diǎn)在于可以邊瀏覽邊下載數(shù)據(jù),壓縮比也非常高,但音質(zhì)較差。4.音頻處理基礎(chǔ)音頻文件格式(5) WMA 格式(*.wma)Microsoft 公司的產(chǎn)品,屬于波形文件。它也是一種基于流媒體技術(shù)、適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊纛l數(shù)據(jù)格式。(6) MIDI 文件(.mid)全稱為 Musical Instrument Digital Interface(音樂設(shè)備數(shù)字接口)。MIDI是將數(shù)字式電子樂器的演奏過程記錄下來。MIDI 音樂的獲得則需要專門的 MIDI 樂器。因此,MIDI 實(shí)際上記錄的是一種表示音樂指令的編碼。MIDI 文件的存儲(chǔ)容量較

41、 WAV 格式文件小很多,但MIDI 在音源的使用、音樂效果上都與 WAV 存在著差距,常用作背景配樂。4.音頻處理基礎(chǔ)音頻軟件簡介(1) Cool Edit ProCool Edit Pro 涵蓋了音頻處理軟件的各種功能。如圖所示。4.音頻處理基礎(chǔ)音頻軟件簡介(2) GoldWaveGoldWave音頻處理軟件提供了絕大部分的音頻處理領(lǐng)域的相關(guān)功能,包括:音頻文件的播放,支持各種模擬以及線性的數(shù)字錄音應(yīng)用,音頻文件的后期編輯、混音以及分析,內(nèi)置有均衡、混響、回聲、淡入/淡出等常用的音頻效果器,甚至是CD音軌的抓取以及各種編碼音頻格式之間的相互轉(zhuǎn)換等功能。 5. 圖像圖形處理圖像與圖形靜態(tài)圖像

42、壓縮標(biāo)準(zhǔn)圖像與圖形文件格式圖像與圖形軟件簡介5.圖像圖形處理圖像與圖形 計(jì)算機(jī)圖形主要分為兩類:位圖圖像和矢量圖形。通常將位圖圖像稱之為圖像,矢量圖形稱之為圖形。(1) 圖像圖像是由許多點(diǎn)組成的,這些點(diǎn)稱為像素。當(dāng)許許多多不同顏色的像素組合在一起便構(gòu)成了一幅完整的圖像。 圖像占據(jù)的存儲(chǔ)器空間比較大,主要用于表現(xiàn)風(fēng)景、人物和一切引起人視覺感受的景物。 5. 圖像圖形處理圖像與圖形圖像可以通過掃描儀、數(shù)碼照相機(jī)等多媒體采集設(shè)備獲得 圖像處理軟件有:Photoshop、Fireworks、Paint Shop Pro、Ulead PhotoImpact等。5. 圖像圖形處理圖像與圖形(2) 圖形圖形

43、與位圖不同,它的圖形形狀主要由點(diǎn)和線段組成。圖形是用一系列計(jì)算機(jī)指令來描述和記錄一幅圖,如畫點(diǎn)、畫線、畫圓、畫矩形等,分別對(duì)應(yīng)不同的畫圖指令。 圖形的特點(diǎn)是占用的空間小,放大或縮小后不失真。圖形更多的側(cè)重于創(chuàng)建和繪制,即將一些實(shí)際生活中沒有或很難獲得的圖形通過軟件繪制出來,然后再轉(zhuǎn)換成圖像供其他用途使用。圖形繪制軟件有:CorelDRAW、Adobe Illustrator、FreeHand等。 5.圖像圖形處理圖像與圖形(3) 圖像的數(shù)字化圖像在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)就是把圖像中像素點(diǎn)的信息用二進(jìn)制代碼形式保存。 1) 采樣在時(shí)間和空間上把連續(xù)的圖像轉(zhuǎn)換成為離散的抽樣點(diǎn)的一個(gè)采集過程。2) 量化經(jīng)過

44、采樣,模擬圖像已在時(shí)間、空間上離散化為像素,把采樣后所得的這些連續(xù)量表示的像素離散化為整數(shù)值的操作叫量化。5.圖像圖形處理圖像與圖形3) 編碼一幅二維數(shù)字圖像表示為將一個(gè)二維亮度函數(shù)通過采樣和量化而得到的一個(gè)二維數(shù)組矩陣,數(shù)據(jù)量通常很大,必須對(duì)圖像進(jìn)行壓縮,圖像數(shù)據(jù)壓縮主要根據(jù)空間冗余或視覺冗余。利用空間冗余的壓縮技術(shù)是無損壓縮技術(shù);利用視覺冗余的壓縮技術(shù)是有損壓縮技術(shù)。實(shí)際的圖像壓縮技術(shù)是綜合利用各種有損和無損壓縮技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。5.圖像圖形處理靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電報(bào)咨詢委員會(huì)(ITU-T)在1986年聯(lián)合組成了一個(gè)聯(lián)合圖像專家組JPEG(Joint Photogr

45、aphic Expert Group),該專家組致力于靜態(tài)圖像壓縮編碼工作。5.圖像圖形處理靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)(1) JPEG 標(biāo)準(zhǔn)1991年3月公布的“連續(xù)色調(diào)靜態(tài)圖像的數(shù)字壓縮編碼”建議草案(ITU-T.81),于1992年被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)批準(zhǔn),稱為 JPEG 標(biāo)準(zhǔn)。JPEG 壓縮方法適用于連續(xù)色調(diào)、多級(jí)灰度、彩色和黑白圖像的數(shù)據(jù)壓縮,其無損壓縮比大約為 41;有損壓縮比在 1011001 之間。 JPEG標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于Internet、彩色傳真、黑白和彩色照片、報(bào)紙、有線電傳、圖形藝術(shù)和圖片、桌面排版、視頻會(huì)議、彩色掃描儀、打印機(jī)、數(shù)字照相和圖像視頻編碼。 5.圖像圖形處理 靜態(tài)

46、圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)(2) JPEG 2000 標(biāo)準(zhǔn)JPEG 2000 的編碼算法確定于 2000 年的東京會(huì)議。JPEG 2000相對(duì)于傳統(tǒng)的 JPEG 標(biāo)準(zhǔn)有了很大的技術(shù)飛躍,其壓縮率比 JPEG 高約 30%左右,同時(shí)支持有損和無損壓縮。 JPEG 格式大量地應(yīng)用于國際互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)碼照相、數(shù)字圖書館、電子商務(wù)、打印、掃描、傳真和遙感等領(lǐng)域。5.圖像圖形處理 圖像與圖形文件格式(1) 圖像文件格式圖像文件格式是計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)圖像文件的方法,包括圖像的各種參數(shù)信息。 1)BMP 格式(*.bmp) BMP格式是美國微軟公司的圖像格式,是 Windows 操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式。最典型的應(yīng)用BMP格

47、式的程序就是Windows的畫筆。但缺點(diǎn)是該格式文件比較大。2)GIF 格式(*.gif) GIF是圖形交換格式的縮寫,這種格式是用來交換圖片的。GIF格式的特點(diǎn)是壓縮比高,磁盤空間占用較少。最初的GIF只是簡單地用來存儲(chǔ)單幅靜態(tài)圖像,后來可以同時(shí)存儲(chǔ)若干幅靜止圖象進(jìn)而形成連續(xù)的動(dòng)畫。GIF文件的缺點(diǎn)是不能存儲(chǔ)超過256色的圖像。5.圖像圖形處理 圖像與圖形文件格式3)JPEG 格式(*.jpg/*.jpeg) JPEG是利用JPEG方法壓縮的圖像格式,壓縮比高,是目前網(wǎng)絡(luò)上最流行的圖像格式。在 Photoshop軟件中以JPEG格式儲(chǔ)存時(shí),提供11級(jí)壓縮級(jí)別,以010級(jí)表示。其中0級(jí)壓縮比最

48、高,圖像品質(zhì)最差。即使采用細(xì)節(jié)幾乎無損的10 級(jí)質(zhì)量保存時(shí),壓縮比也可達(dá) 5:1。以BMP格式保存時(shí)得到4.28MB圖像文件,在采用JPG格式保存時(shí),其文件僅為178KB,壓縮比達(dá)到24:1。4)PSD 格式(*.psd) PSD 格式是 Photoshop 軟件特有的圖像文件格式,它將所編輯的圖像文件中所有關(guān)于圖層和通道的信息保存下來。用 PSD 格式保存圖像,圖像不經(jīng)過壓縮。5.圖像圖形處理圖像與圖形文件格式5)PNG 格式(*.png) PNG是一種網(wǎng)絡(luò)圖形格式,結(jié)合了GIF和JPEG的優(yōu)點(diǎn)。PNG最大色深為48bit,采用無損壓縮方案存儲(chǔ),支持透明圖像,缺點(diǎn)是不支持動(dòng)畫應(yīng)用效果。Ado

49、be公司的Fireworks的默認(rèn)格式就是PNG。6)TIFF 格式(*.tif) TIFF 格式是一種應(yīng)用非常廣泛的位圖圖像格式,常用于應(yīng)用程序之間和計(jì)算機(jī)平臺(tái)之間交換文件,它支持帶 Alpha 通道的 CMYK、RGB 和灰度文件。該格式有壓縮和非壓縮二種形式,其中壓縮可采用LZW無損壓縮方案存儲(chǔ)。5.圖像圖形處理 圖像與圖形文件格式7)TGA格式(*.tga)TGA格式是由美國Truevision公司為其顯示卡開發(fā)的一種圖像文件格式,已被國際上的圖形、圖像工業(yè)所接受。TGA的結(jié)構(gòu)比較簡單,屬于一種圖形、圖像數(shù)據(jù)的通用格式,在多媒體領(lǐng)域有很大影響,是計(jì)算機(jī)生成圖像向電視轉(zhuǎn)換的一種首選格式。

50、TGA圖像格式最大的特點(diǎn)是可以做出不規(guī)則形狀的圖形、圖像文件,一般圖形、圖像文件都為四方形,若需要有圓形、菱形甚至是縷空的圖像文件時(shí),TGA可就派上用場了。TGA格式支持壓縮,使用不失真的壓縮算法。5.圖像圖形處理圖像與圖形文件格式(2) 圖形文件格式(1)WMF/EMF格式(*.wmf,*.emf)是Windows中常見的一種圖元文件格式,是矢量文件格式。 EMF文件是微軟公司開發(fā)的一種Windows 32位擴(kuò)展圖元文件格式,是矢量文件格式。 微軟公司Office辦公軟件的剪貼畫很多為WMF或EMF格式。5.圖像圖形處理圖像與圖形文件格式(2)EPS格式(*.eps) EPS(Encapsu

51、lated PostScript)是用PostScript語言描述的一種ASCII碼文件格式,即可以存儲(chǔ)矢量圖,也可以存儲(chǔ)位圖,最高能表示32位顏色深度,特別適合PostScript打印機(jī)。 (3)CDR格式(*.cdr) CDR格式是著名繪圖軟件CorelDRAW的專用圖形文件格式。 (4)AI格式(*.ai) AI格式文件是Adobe公司的Illustrator軟件的輸出格式 。5.圖像圖形處理圖像與圖形文件格式5)DXF格式(*.dxf) DXF是AutoCAD中的矢量文件格式。6)SVG格式(*.svg) SVG可縮放的矢量圖形是基于XML,由W3C聯(lián)盟進(jìn)行開發(fā)的,是一種開放標(biāo)準(zhǔn)的矢量

52、圖形語言,可以設(shè)計(jì)高分辨率的Web圖形頁面。 5.圖像圖形處理 圖像與圖形軟件簡介(1)ACDSeeACD系統(tǒng)公司的ACDSee是一款便捷的圖像瀏覽與處理軟件。5.圖像圖形處理 圖像與圖形軟件簡介(2) Adobe PhotoshopPhotoshop是圖像處理領(lǐng)域最著名的軟件,是平面設(shè)計(jì)師的首選藝術(shù)創(chuàng)作工具。 5.圖像圖形處理圖像與圖形軟件簡介(3) Macromedia FireworksFireworks是一個(gè)專業(yè)化的網(wǎng)頁圖形編輯工具。 5.圖像圖形處理 圖像與圖形軟件簡介(4) CorelDRAWCorelDRAW是目前PC機(jī)上著名的圖形創(chuàng)作軟件,它是一個(gè)基于矢量技術(shù)的繪圖程序。Cor

53、elDRAW也支持多頁頁面,而且增強(qiáng)了文字方面的功能,在某種意義上說也是一個(gè)排版軟件。6. 視頻處理視頻處理基礎(chǔ)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)視頻文件格式視頻軟件簡介6. 視頻處理基礎(chǔ)(1) 視頻的定義一般說來,視頻(Video)是由一幅幅內(nèi)容連續(xù)的圖像所組成的,每一幅單獨(dú)的圖像就是視頻的一幀。當(dāng)連續(xù)的圖像(即視頻幀)按照一定的速度快速播放時(shí)(25 幀/秒或 30 幀/秒),由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象,就會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的動(dòng)態(tài)畫面效果,也就是所謂的視頻。 6. 視頻處理基礎(chǔ)(2) 電視制式電視制式指的是一個(gè)國家按照國際上的有關(guān)規(guī)定、具體國情和技術(shù)能力所采取的電視廣播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是一種電視的播放標(biāo)準(zhǔn)。不同的制式的視頻信號(hào)的編

54、碼、解碼、掃描頻率界面的分辨率均不同。不同制式的電視機(jī)只能接受相應(yīng)制式的電視信號(hào)。中國的電視制式是PAL制式,美國是NTSC制式。6. 視頻處理基礎(chǔ)(3) 電視系統(tǒng)的色彩模式(色彩空間)在彩色電視系統(tǒng)中,使用 YUV 模式或 YIQ 模式來表示彩色圖像。 YUV 模式是歐洲彩色電視使用的色彩模式,其中 Y 表示亮度信號(hào);U、V 表示色度,是構(gòu)成彩色的兩個(gè)分量。YIQ 模式是北美的彩色電視使用的色彩模式,其中 Y 代表亮度信號(hào);I、Q 是彩色的兩個(gè)分量。 6. 視頻處理基礎(chǔ) 由于現(xiàn)在所有的計(jì)算機(jī)顯示器都采用RGB 值來驅(qū)動(dòng),所以不管是用 YUV 模式還是 YIQ模式表示彩色圖像,都要求在顯示每個(gè)

55、像素之前,把彩色分量值轉(zhuǎn)換成 RGB 值。(1) YUV 色彩模式與 RGB 色彩模式的轉(zhuǎn)換關(guān)系為: Y=0.30R+0.59G+0.11B U=0.17R0.33G+0.50B V=0.50R0.42G0.08B(2) YIQ 色彩模式與 RGB 色彩模式的轉(zhuǎn)換關(guān)系為: Y=0.30R+0.59G+0.11B I=0.60R0.28G0.32B Q=0.21R0.52G+0.31B 6. 視頻處理基礎(chǔ)(4) 視頻數(shù)字化模擬視頻的數(shù)字化過程主要包括色彩模式轉(zhuǎn)換、光柵掃描的轉(zhuǎn)換以及分辨率的統(tǒng)一等。視頻數(shù)字化的方法有兩種:一是采用分量數(shù)字化方式。二是先對(duì)全彩色電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化,然后在數(shù)字域中進(jìn)行

56、分離,以獲取所希望的 YUV(P 制)或 YIQ(N 制)分量,然后再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的 RGB 模式。在視頻數(shù)字化過程中,計(jì)算機(jī)要對(duì)輸入的模擬視頻信息進(jìn)行采樣與量化,并經(jīng)過編碼才能使其變成數(shù)字化圖像。6. 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 由 ISO 和 ITU-T 正式公布的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)中,有 MPEG 標(biāo)準(zhǔn)系列和 H.26X標(biāo)準(zhǔn)系列。(1) MPEG 標(biāo)準(zhǔn)系列運(yùn)動(dòng)圖像專家組(Moving Pictures Experts Group,MPEG)是在 1988 年由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 和國際電工委員會(huì)(IEC)聯(lián)合成立的專家組,負(fù)責(zé)開發(fā)電視圖像數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)的編碼、解碼和它們的同步等標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)專家組開發(fā)的標(biāo)

57、準(zhǔn)稱為 MPEG 標(biāo)準(zhǔn)。 6. 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)目前,已經(jīng)開發(fā)的MPEG標(biāo)準(zhǔn)有:MPEG-1(1992 年正式發(fā)布的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn))、MPEG-2(數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn))、MPEG-4(1999年發(fā)布的多媒體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn))、MPEG-7(多媒體內(nèi)容描述接口)、MPEG-21(多媒體框架,管理多媒體商務(wù)) 。 6. 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(2) 視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn) H.26XITU-T(國際電信聯(lián)盟)制定視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)包括 H.261、H.262、H.263 和 H.264,主要應(yīng)用于實(shí)時(shí)視頻通信領(lǐng)域,如會(huì)議電視。H.262 標(biāo)準(zhǔn)等同于 MPEG-2 的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),而最新的 H.264 標(biāo)準(zhǔn)在 ISO/IEC 中,它被稱為

58、MPEG-4 的第 10 部分,即高級(jí)視頻碥碼(AVC)。6. 視頻文件格式1. 影像文件格式 生活中接觸較多的 VCD、多媒體 CD 光盤中的動(dòng)畫等都是影像文件。1) AVI 文件 (*. avi) AVI格式叫做音頻視頻交錯(cuò)格式,是微軟公司推出的一種音頻、視頻交叉紀(jì)錄的數(shù)字視頻文件格式,一般用于保存電影、電視等各種影像信息。調(diào)用方便、圖像質(zhì)量好,但文件體積過于龐大。2) MOV 文件 (*.mov 及*.qt) 作為 Apple 公司開發(fā)的一種音頻、視頻文件格式,用于保存音頻和視頻信息。6. 視頻文件格式3) MPG 文件(*.mpeg、*.mpg 及*.dat)MPG 格式文件是將MPE

59、G 算法用于壓縮全運(yùn)動(dòng)視頻圖像而形成的活動(dòng)視頻標(biāo)準(zhǔn)文件格式。MPEG 采用有損壓縮方法減少運(yùn)動(dòng)圖像的冗余信息,從而達(dá)到高壓縮比的目的(平均壓縮比為 501,最高可達(dá) 2001),同時(shí)圖像和音響的質(zhì)量也非常好。6. 視頻文件格式(2) 流媒體文件格式 目前常用的流媒體格式有以下 3 種。1) RealMedia 格式(*.rm、*.rmvb) RealMedia 格式是 Real Network 公司開發(fā)的一種用于在低速網(wǎng)上實(shí)時(shí)傳輸音頻和視頻信息的壓縮格式,具有體積小而又較清晰的特點(diǎn)。2) MOV (*.mov)格式 MOV(QuickTime) 格式也可以作為一種流式文件格式。3) Windo

60、ws Media(*.asf)格式 ASF格式是 Microsoft 公司推出的高級(jí)流格式,是一種在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)時(shí)傳輸多媒體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。采用 MPEG-4 壓縮標(biāo)準(zhǔn),壓縮率、圖像質(zhì)量都很好。6. 視頻文件格式(3) 數(shù)碼產(chǎn)品視頻文件格式1)MP4格式(*.mp4) MP4(MPEG-4 Part 14)是一種使用MPEG-4的多媒體文件,以儲(chǔ)存數(shù)碼音頻及數(shù)碼視頻為主。2)3GP格式(*.3gp/*.3g2) 3GP是一個(gè)多媒體移動(dòng)設(shè)備的存儲(chǔ)格式,由第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP) 所定義并為3G手機(jī)所使用。它是一個(gè)簡化的MPEG-4 Part 14 (MP4) 版本。6. 視頻軟件簡介(1) Wi

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