计算机应用基础复习2.4-2

1、2.4字符编码以前，没有手机，没有电话，家里有急事要告诉远方的亲戚，唯一的办法就是去邮局拍电报。电报码就是一个汉字用4位十进制数编码的，如“家有事速回”五个字的电报码就是“1367 2589 0057 6643 0932”发出去的一串数字经对方接收后再转换成汉字，当然双方都要用同一个编码体系。这里的电报码就是一种字符编码方案。2.4.1场景：猜猜我的姓根据百家姓把最常用的63个不同的姓氏从1开始编号，根据编号转换为二进制编码，依次排列，得到姓氏对照表，这是本游戏关键。如姓氏“陈”对应编码为“001010”。根据姓氏对照表，把这63个不同的姓投放到6张不同的卡片中去，6张卡片分别标以5，4，3，

2、2，1，0编号。投放的方法很简单，姓氏“韦”的编号是50，二进制编码是“110010”，那么只要在第5，4，1三张卡片上写上“韦”，其余3张卡片中不写。依此类推把63个不同的姓氏分别归入每张卡片。做游戏时，把（5）（0）号卡片依次出示在对方面前，只要他依次回答某张卡片上是否有自己的姓。比如：某个人回答，第（5）、（4）、（2）、（1）、（0）号卡片上有他的姓，第（3）号卡片上没有，即知编号为110111，转化为十进制也就是55，在“姓氏对照表”中可以查出，序号55是“花”，就是这个人的姓。这里的关键是“姓氏对照表”，这是一张编码表，用于把姓氏和一串二进制编码对应起来。如果游戏中用七张卡片，可以

3、排出127个姓；若用八张卡片，就可以排出255个姓！【课堂练习】根据上述“姓氏对照表”，请翻译如下的密码：（1）000101 001000 翻译为汉字是什么？（2）“秦史”翻译成二进制编码是什么？【延伸】日常生活中不管用什么方法或手段，只要能区分两种不同的状态，都可以代表二进制编码。我们可以尝试使用高低音来取代01101 的顺序，把编码唱出来。高音哆代表1、低音哆代表0。一起唱唱看吧！调制解调器和传真机就是使用类似的音频技术来传递数据的。在汉字国标码中“我爱你”三个汉字的编码是“01001110 01010010 00110000 00101110 01000100 01100011”，让我们

4、大声地唱出来，用黑白珠子作编码串成项链挂在脖子上，而且这个信号只有我们才心有灵犀！2.4.2 ASCII码：英文语系中的编码方案要让计算机能够识别、存储和处理各种文字，首先要对相应语言所使用的字符集中的字符进行二进制编码。编码的码长与字符集的大小有关，如8位编码可以表示大小为256（28）个字符的字符集，16位编码可以表示65536（216）个字符大小的字符集。用7位二进制对常用的英文字母、运算符、标点符号等进行编码，共可表示128个不同的字符，这就是国际上广泛采用的美国标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchang）,简称A

5、SCII码。从ASCII码表中看出，它的编码有一定的规律。第032和127号编码共33个字符为非图形字符,即控制字符，33号为空格符，其余94个字符为可显示的图形字符，又称为普通字符。CR:13(回车)数字字符09的编码:4857LF:10(换行)大写英文字母AZ的编码:6590ESC:27(换码)小写英文字母az的编码:97122在这些字符中，从09，AZ，az都是顺序排列的，且小写字母比大写字母码值大32。请大家记住这些特殊的字符编码：因是顺序排列，当知道一个数字或字母的编码后，即可推算出其他数字和字母的编码。例如，“a”字符的编码为1100001，对应的十进制数是97；则“b”的编码值为

6、98。计算机内部存储和操作常以字节为单位，即8个二进制位为一字节。因此一个字符在计算机内实际是用8位表示，通常最高位用0表示。若把最高位也用来编码，在保留原来标准ASCII不变的情况下，把最高位为1的新扩展出来的128个编码用来表示西欧语系的文字符号，这就是扩展ASCII字符集。2.4.3国标码：汉字编码方案英文是拼音文字，采用不超过128个字符的字符集就满足了英文处理的需要，编码容易，而且在一个计算机系统中，存储、处理和传输都可以使用ASCII码。但汉字是象形文字，常用汉字就有30006000个，注定汉字编码要比英文编码复杂的多。汉字的信息处理一度成为棘手问题。1984年的参考消息有这样的记

7、载：“法新社洛杉矶8月5日电，新华社派了22名记者，4名摄影记者和4名技术人员在奥运会采访和工作。在全世界报道奥运会的7000名记者中，只有中国人用手写他们的报道”当时，只有中国人仍然用手写从事着创作，汉字成了被抛弃的“落后文明”。中文信息处理的根本问题是要对汉字进行编码，即为每个汉字对应一个唯一的编码。当汉字通过输入设备输入后，就按照对应关系将其转换为计算机内部处理的通用字符代码，利用计算机对这些代码进行处理，如信息的比较、分类合并、检索、存储、传输和交换等。处理后的代码，再按照对应关系转换为汉字字形，最后通过输出设备将信息直观地显示或打印出来。由于在一个汉字处理系统中，汉字的输入、内部处理

8、、输出对编码的要求不尽相同，因此需要进行一系列的汉字编码及转换，汉字信息处理中各编码及流程如下图所示。1汉字输入码目前汉字输入编码法已有几百种之多，分为音码、形码。随着技术的进步，手写输入、语音输入、扫描输入越来越成为主流。但不管用哪种输入法，都是操作者向计算机输入汉字的手段，在计算机内部都是以汉字机内码表示。而汉字机内码来自于汉字国标码，因此，先了解一下GB2312汉字国标码。2GB2312汉字国标码GB2312汉字国标码全称是GB2312-80信息交换用汉字编码字符集基本集。是中文信息处理的国家标准。国标码以94行、94列为编码方阵，共计有8836个编码位，其中一级汉字3755个，按汉语拼

9、音排列，二级汉字3008个，按偏旁部首排列。方阵中每一行叫一个“区”，每个区有94个“位”。一个汉字在方阵中的坐标，称为该字的“区位码”。例如“祝”字在方阵中处于第55区第03位，它的区位码就是5503。把“祝”字的区、位码加上32后，再转化为十六进制表达就是5723H，这称为该字的“国标码”。3汉字机内码汉字区位码国标码机内码祝55 03（8735）10=（5723）16D7A3说明区号55位号03由区号，位号各加32得到：55+32=87，03+32=35两字节最高位置1，即加8080H，（5723）16+（8080）16=（D7A3）16表29 汉字编码的转换为了在计算机内部能够区分是汉

10、字编码还是ASCII码，将国标码的两个字节的最高位由0变为1，即在原基础上各加上80H，变换后的国标码称为汉字机内码，因此，汉字“祝”的机内码为“D7A3”。4汉字字形码汉字字形码又称汉字字模，通常有两种表示方式：点阵和矢量。用点阵表示字形时，汉字字形码指的就是这个汉字字形点阵的代码。矢量汉字方法是把一个字符看作一个图形，用数学方法描述汉字字形的轮廓特征，当要输出汉字时，通过计算机计算，由汉字字形描述生成所需大小和形态的汉字图形。点阵和矢量方式区别：前者编码和存储方式简单，无需转换直接输出，但字形放大后边界产生锯齿形状，显示不够美观。而矢量方式可以进行各种字体的显示和无级缩放，显示的汉字比较圆

11、滑美观。点阵规模越大，字形越清晰美观，但所占空间也越大，上述16*16点阵汉字就要占用32个字节，算一算，若用48*48点阵，得用多少字节？而这只是存储一个汉字，若把一，二级常用汉字加起来，大概要占用2.3MB。5汉字地址码每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址称为汉字地址码。当需要向输出设备输出汉字时，必须通过地址码，才能在汉字库中取到所需的字形码。【思考】汉字信息处理从棘手到问题顺利解决，是我们根据问题的特征，从新的角度分析对象，抓住问题条件与结论之间的内在联系，构造出相关的对象，如国标码、机内码，使问题在新构造的对象中更清晰地展现，从而借助新对象来解决问题。这是一种典型的计算思维应用，

12、蕴含了构造的思想。当我们利用人机结合这种综合集成方法来解决问题的时候，我们发现经过人机结合、综合集成后所产生的新知识、新信息，甚至新思维是可构造的和可行的。这种思维潜移默化地融入我们生活的方方面面，这也就是广义的计算思维。【新的问题】尝试了初步的成功之后，发现GB2312汉字编码因收录的汉字数量不足在实际使用过程中越来越显示出它的缺陷。试想办理户口时姓名中的某个汉字显示不出来该是多么尴尬！为了解决这个问题，我国陆续制定了GBK和GBK18030标准，在其中增加了大量非常用字和繁体字。与此同时，在世界各国出现了不少其它编码方案，如我国台湾地区使用的BIG5码，日本的JIS码等。一下子各种编码方案

13、层出不穷，又互不兼容。但是，多种编码方案共存，给软件系统的设计及使用带来许多问题：【哪些问题】（1）没有统一的编码表示多国文字，使得国际间文本数据交换很不方便。（2）不能解决多语言文本同平台共存的问题。一篇文章里既有中文，也有韩文甚至还夹杂着些许日文，这在文化越来越国际化的今天，是非常自然的。（3）不能解决现有软件国际化问题。一个软件不可能同时使用两种不同的编码，数据在不同的编码系统或平台之间转换时，往往不能正确地表达，导致出现乱码等。（4）对于程序员来说，当软件产品贯穿多个平台、语言和国家时，需要对软件做很大的改动、重建工作。【出路】有没有一种统一的编码方案能够将世界各国的语言文字都表示出来

14、呢？早在多年前，国际标准化组织就已经意识到了这个问题，该组织联合世界上许多国家共同制定了相关的标准，即ISO 10646，称为通用字符集UCS（Universal Character Set），希望这个编码方案能够将世界各国的语言文字都统一起来。2.4.4九九归一：通用字符编码集UCS它最主要的编码思想是使用4个字节编码，提供一个极大的编码空间，可以包含世界上所有不同国家的文字及符号。在这四维编码空间中，先分128个组，每组分256个平面，每个平面包含256*256的矩阵。因此，在UCS中每一个字符用4个字节进行编码，对应组号、平面号、行号和位号。但是这个字符编码标准过于肥胖，带来的缺点是信息

15、处理的效率和方便性不好，如字符“a”,要用4个字节“00000061H”表示，大量的计算资源都被白白浪费了。其次，新的编码方案要考虑与原编码方案的兼容，否则，很多基于原编码方案开发的软件产品都会引起运行故障。因此，现在通用的方法是使用UCS的子集(UCS-2)，就是Unicode编码，编码长度为16位，也就是每个字符占用两个字节，共可表示65535个字符，基本覆盖了世界上主要的语言。如字符“a”的编码是“0091”，汉字“汉”的编码是“6C49”，且在Unicode里，所有的字符被一视同仁。汉字是“一个Unicode码”，是“一个字符”。于是，拆字、统计字符数这些问题也就自然地解决了。Unic

16、ode编码现在流行的实现方式有UTF16和UTF8，其中UTF8采用变长编码思想，目的是为了与ASCII字符集兼容，字符“a”在UTF8中编码还是1个字节“61H”。这样保证了原来基于ASCII所开发的各种软件产品。2.4.5商品条码与编码：全球通用的标准化商务语言【场景】超市购物在超市购物，当顾客采购完商品在收银台前付款时，收银员只要拿着带有条码的商品在装有激光扫描器的台上轻轻掠过，就把条码下方的数字快速输入计算机，通过查询和数据处理，计算机可立即识别出商品制造厂商、名称、价格等商品信息并打印出购物清单。这样不仅可以实现售货、仓储和订货的自动化管理，而且通过产、供、销信息系统，使销售信息及时

17、为生产厂商所掌握。商品条码是商品的“身份证”，是商品进入超级市场、POS扫描商店的入场券。是商品流通于国际市场的“共同语言”。这种对每件商品都独一无二的条形码已是全球通用的标准化商务语言，相应的条码技术作为一种信息处理技术已成为社会化的产物，不仅应用于生产过程，也应用于管理过程。 现在，在全球范围内，每天需要运用到条码扫描的次数已经超过上亿次，其应用范围也涉及到各个领域和行业，如物流，仓储，图书馆，银行，医疗卫生、零售商品、服装、食品服务以及高科技电子产品等等。1什么是条形码商品条码（简称条码）是由宽度不同、反射率不同的条和空，按照一定的编码规则（码制）编制而成，用以表达一组数字或字母符号信息

18、的图形标识符。条码信息由条和空的不同宽度和位置来表示，条码越宽，包容的条和空越多，信息量越大，条码印刷的精度越高，单位长度内可以容纳的条和空越多，传递的信息量也越大。条码种类很多，常见的大概有二十多种码制。目前,国际上广泛使用的条码种类有EAN和UPC码。其中，EAN码是当今世界上广为使用的商品条码，已成为电子数据交换(EDI)的基础。UPC码主要在美国和加拿大使用。EAN码又有两种版本：标准版和缩短版。标准版能表示13位数字，又称为EAN-13码，缩短版仅表示8位数字，又称EAN-8。在我国，零售商品的标识代码主要采用EAN-13条码表示，只有当产品出口到北美地区并且客户指定时，才申请使用U

19、PC条码。2EAN -13条码的数据结构EAN -13条码的编码分四个部分：（1）前缀码，是国际物品编码协会（简称GS1）分配给国家（或地区）编码组织的代码。我国大陆地区使用的前缀码为690695，香港地区前缀码为489，台湾地区的前缀码为471。（2）厂商识别代码，由中国物品编码中心统一向申请厂商分配。全世界任何两家企业的厂商识别代码互不相同，确保了商品条码全球唯一。当前缀码为690、691时，EAN-13代码采用的结构如下：（3）商品项目代码，由厂商自行分配。厂商分配商品项目代码应遵循无含义性的编码原则，以流水号形式为每个商品编码。（4）校验码由1位数字组成，是根据前12位数值按GB 12

20、904商品条码国家标准规定的公式计算而得。厂商识别代码、商品项目代码和校验码只有合成一个整体，才能实现对一种商品的全球唯一标识，不能把它们分开来单独使用。3编码示例依法取得营业执照的生产企业，可以向中国物品编码中心申请注册厂商识别代码。假设分配给某企业的厂商识别代码为6901234，下表给出了其部分产品标识代码的编码方案。 【思考】网上购书时我们可以按照国际标准书刊代码ISBN来搜索所需图书，这个ISBN和商品条形码EAN是统一的码？其实，原来的ISBN是10位长度的，编码自成一体。国际标准化组织于2002年1月，着手对国际标准书号进行修订，由原来的10位数字编码升位至13位数字编码，同时把I

21、SBN识别系统纳入 (EAN/UCC)物品编码系统中。例如，我国EAN系统的图书代码结构如下：978 + 9位ISBN代码+1位校验码其中，前缀码978 是EAN分配给国际ISBN的专用前缀码。最后1位校验码按条码校验码的计算规则重新计算得到。例：原来的10位ISBN ：7-302-06894-1，转变为13位的EAN是：978 7 302 06894 5以上所述为零售商品条码，是以满足零售扫描结算为主要目的。除此之外还有非零售商品条码、物流单元条码、位置条码等。非零售商品是指不通过POS扫描结算的，用于配送、仓储或批发等操作的商品。如：一个装有24条香烟的纸箱、一个装有40箱香烟的托盘都可以

22、作为一个非零售商品进行批发、配送。物流单元条码是为了便于运输或仓储而建立的临时性组合包装，在供应链中需要对其进行个体的跟踪与管理。如：一箱有不同颜色和尺寸的12件裙子和20件夹克的组合包装，一个含有40箱饮料的托盘（每箱12盒装）都可以视为一个物流单元。全球位置码（GLN）提供了国际共同认可的标识团体和位置的标准。如：全球位置码不仅正确而唯一地标识参与方外，还日渐用于标识交货地点和起运地点。不管是零售商品条码，还是非零售商品条码、物流单元条码、位置条码等，所有编码合起来构成一个编码体系，成为中国商品条码标识系统（简称ANCC系统）的核心。由于受信息容量的限制，一维条码仅仅是对“物品”的标识，而

23、不是对“物品”的描述，故一维条码的使用，不得不依赖数据库的存在。在一维条码基础上发展而来的二维条码正是为了解决以上问题而产生的。因为它具有高密度、高可靠性等特点，所以可用它表示数据文件（包括汉字文件）、图像等。二维条码是大容量、高可靠性信息实现存储、携带并自动识读的最理想的方法。2.4.6二维码和RFID：构建无所不在的信息世界基石稍加留意，我们身边二维码的身影已经随处可见了。交换二维码名片，用二维码购物、登机、看电影在“潮人”们看来，“不用二维码，说明你OUT了”。手机二维码、手机菜单、搜索引擎并称为手机上网三大入口，让用户在任何地点、通过任何媒体、获取任何内容。二维码正成为构建无所不在的信

24、息世界的基石。先看下面两个典型应用【场景1】扫描二维码即可购物用户只需要在杂志、报纸、DM单（直接邮寄广告）或商品上看到二维码，通过手机摄像头扫码即可实时下单，实现见物购物、随时随地买卖商品。网商“1号店”近期在北京和上海的公交车站竖起广告牌，人们只需拥有一部智能手机，对着感兴趣的商品图标旁的二维码一拍摄，就可以购买该商品。网商希望手机用户可以在等车的空闲时间购买所需的商品。【场景2】质量追溯二维码正凭借自身优势迅速应用推广，那么什么是二维码及二维码的编码原理又是什么呢？给猪牛羊佩戴二维码耳标，其饲养、运输、屠宰及加工、储藏、运输、销售各环节的信息都将实现有源可溯。二维码耳标与传统物理耳标相比

25、，增加了全面的信息储存功能。在可追溯体系中，猪牛羊的养殖免疫、产地检疫和屠宰检疫等环节中都可以通过二维码识读器将各种信息输入到这种新型耳标中。通过编码就能很轻松地追溯到每头猪是哪个养殖场、哪个管理员饲养的，市民餐桌上的猪肉质量安全就有保障了。二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布黑白相间的图形来记录数据符号信息的。由于二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此空间利用率高，能在很小的面积内表达大量的信息。二维码最多可达到1800个汉字，而且可以包含数字、字符，及中文文本等混合内容。另外，它的纠错能力强。二维条码也有许多不同的编码方法，或称码制，常用的码制有：Dat

26、a Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code等。就这些码制的编码原理而言，通常可分为两种类型：堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维码。1什么是二维码2堆叠式/行排式二维条码其编码原理建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也比一维条码要复杂。3矩阵式二维码矩阵式二维条码（又称棋盘式二维条码），它是在一个矩形空间内通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）表示二进制“1”，用空白表示二进制“0”，通过

27、点的排列组合确定矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。其中最流行的矩阵式二维条码是QR CODE。4QR CODE的基本结构QR CODE码每一组成部分的功能如下：位置探测图形、位置探测图形分隔符、定位图形：这三个部分用于对二维码的定位；校正图形：规格确定，校正图形的数量和位置也就确定了；格式信息：表示该二维码的纠错级别，分为L、M、Q、H；版本信息：即二维码的规格，QR码符号共有40种规格的矩阵（一般为黑白色），从21x21（版本1），到177x177（版本40），每一版本符号比前一版本每边增加4个模块。

28、数据和纠错码字：实际保存的二维码信息和纠错码字（用于修正二维码损坏带来的错误）。5QR CODE的简要编码过程：（1）数据分析：确定编码的字符类型；选择纠错等级。（2）数据编码：分组每组转成二进制转成序列把字符数转成二进制加入模式指示符将数据字符转换为位流，构成一个数据的码字序列。（3）纠错编码：根据纠错等级和分块的码字，产生纠错码字，并把纠错码字加入到数据码字序列后面，成为一个新的序列。在二维码规格和纠错等级确定的情况下，它所能容纳的码字总数和纠错码字数也就确定了。比如：版本1.0，纠错等级为H时，总共能容纳346个码字，其中224个纠错码字。这就是说二维码区域中大约2/3的码字是冗余的。对

29、于这224个纠错码字，它能够纠正112个替代错误（如黑白颠倒）或者224个数据读错误（无法读到或者无法译码），这样纠错容量为：112/346=32.4%（4）构造最终数据信息：将数据码字和纠错码字组合为最终码字流，并构成最终码字序列。（5）构造矩阵：将探测图形、分隔符、定位图形、校正图形和码字模块放入矩阵中。至此，二维码的编码流程基本完成了，当然我们使用时不用自己去编写算法，使用第三方软件帮助就可以了。6移动RFID是未来发展方向作为二维码的无线版本，移动RFID（无线射频识别）是标签技术的发展方向，并被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一。它的目标是：无线化、批量读取，让标签无处不在。R

30、FID是一种非接触式技术，通过射频信号识别目标对象并获取相关数据信息，拥有二维码所不具备的诸多优势。首先，RFID作为条码的无线版本，具有条码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大的特点，可以工作于恶劣环境之中，打破信息标识的特定地理限制。其次，RFID为信息标识添加了更多智能，具有对标签上的数据信息进行加密、提供更大的信息存储容量，并且可以多次读写信息等优点。最后，RFID的识别工作无须人工干预，可以大大降低人工成本，操作也更加方便快捷，可以识别高速运动物体并可同时识别多个标签（批量读取）。基于上述优点，RFID能够广泛应用于生产、物流、交通等任何需要收集和处理信息的领域，可以

31、提供产品生产、运输、存储情况，也可以辨别机器、动物和个体的身份等。因此，RFID将真正扮演未来U网络（无所不在的网络社会）中最基本信息工具的角色。习题：1.将十进制数(135)10转换为二进制、八进制、十六进制数。2.将十六进制数(7B.8E)16转换为二进制、八进制数。3.假设某计算机的机器数为8位，试写出十进制数-45的原码、反码和补码。4.给定一个二进制数，怎样能够快速地判断出其相应十进制值是奇数还是偶数?5.如果一个数占有n位，那么它的最大值是多少？最小值是多少？6.浮点数在计算机中如何表示的?7.查找字符“a”，“B”，“0”和空格的ASCII码值。8.写出英文单词“Computer

32、”的ASCII编码。9.已知汉字“中”的区位码是5448，请问它的国标码及机内码是多少？10.简述二维条码的应用。二维条码与一维条码比较，有何特点?2.5 多媒体信息在计算机中，多媒体信息包括文本、数字音频、图像、数字视频、动画等。2.5.1 引子在计算机中，多媒体信息包括文本、数字音频、图像、数字视频、动画等。计算机可以记录、存储和播放声音（如发音、音乐等）。声音或音频数据可以两种不同的方法进行表示：波形或M I D I音乐。数字音频是指用在数字设备中的以二进制格式表示的音乐、语音或声音。可以通过查看文件扩展名来认出数字音频文件。 2.5.2 声音信息声音以声波的形式传播，这种光滑、连续的声

33、波曲线是模拟电信号，可以记录在模拟设备（如唱片）上，而要转化为波形音频数字音频，则要周期性地对声音波形进行采样并以数字数据的形式进行存储。通常使用量化位数、采样频率和声道数三个参数来表示声音。音频存储空间= (采样频率 X 量化位数 X 声道) X 时间 / 8 (字节 = 8bit) 。2.5.2 声音信息计算机如何获取声音？WAV为微软公司开发的一种声音文件格式，WAV存储的是声波的数字音频，标准格式化的WAV文件和CD格式一样，也是44.1K的采样频率，16位量化数字，因此在声音文件质量和CD相差无几。WAV音频格式的优点包括：简单的编/解码（几乎直接存储来自模/数转换器（ADC）的信号

34、）、无损耗存储。WAV格式的主要缺点是需要音频存储空间大。乐器数字接口M I D I是一个音乐符号系统，MIDI文件包含有MIDI乐器和MIDI声卡用来重构声音的指令，它允许计算机和音乐合成器进行通讯。2.5.2 声音信息WAV和MIDI音乐有什么区别？计算机的声卡负责把存储在音频文件转化为声音。声卡是指一种包括了许多输入和输出接口的设备，还包含了音频处理电路。声卡是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波与数字音频信号相互转换的一种硬件。当要播放音频文件时，它把数字音频信号转化为模拟信号，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备。当要录制音频文件时，它把来自话筒、磁带、光盘的原始声音模拟

35、信号转化为数字音频，保存为数字音频文件。2.5.2 声音信息声卡是如何工作的？计算机中的图像的很多概念和十字绣中的是一样的，比如绣布就是画布，小格子就是像素，“14CT”就是图像的分辨率，绣线的颜色就像每个像素的颜色，绣线的颜色组就是图像的采用的色盘等等。在计算机系统中，有两种非常不同的图形编码方法：位图和矢量图。两种编码方法的不同，影响到图像的质量、存储图像的空间大小、图像传送的时间和修改图像的难易程度。2.5.3 位图和矢量图信息计位图图像简称为位图，由一系列组成网格的点组成，每个点的颜色以二进制数字形式来表示。最简单的位图图像是单色图像。单色图像包含的颜色仅仅有黑色和白色两种。组成位图的

36、网格的尺寸就是位图的分辨率，它一般用它的水平和垂直所含的像素数目来表示。颜色深度是指在图像中可用的颜色数量。如最简单的单色图像，只有黑白二色，所以用一位二进制数就可以来表示了。颜色数量增加，图像的质量会改善，但文件的大小也增加。2.5.3 位图和矢量图信息什么是位图图像？现今彩色显示设备采用基于红、绿、蓝三原色来显示各种颜色，红、绿、蓝三原色的不同组合，将可以显示出所有的颜色。所以每个像素都包含一组红、绿、蓝三原色的值。如果每个红、绿、蓝三原色的颜色值各被指定到0到255（8位二进制数最大值），这样一个像素的颜色值就需要8+8+8=24位二进制数来表示，这些值的混合可产生1670万（224）多

37、种颜色，含有所有这些颜色的位图被称为真彩色位图或24位位图。2.5.3 位图和矢量图信息彩色位图又如何呢？位图通常用于实际的图像中，如照片等，在计算机里随处可见。数码相机和可拍照的手机储存的都是位图；扫描仪产生的图像也是位图；还有平时的截图、网页上的图片等等。位图还可以用专门的图形软件来创建和编辑，如比较常见的 Adobe Photoshop、 Core Painter、Microsoft Paint等。它们提供了绘图、变形、剪辑、添加特效等功能。位图的格式为：RAW、PNG、GIF、PCX、BMP、JPEG、TIFF等。2.5.3 位图和矢量图信息如何使用位图呢？矢量图形由一串可重构图形的指

38、令构成。在创建矢量图形的时候，可以用不同的颜色来画线和形状。然后计算机将这一串线条和形状转换为能重构图形的指令。计算机只存储这些指令，而不是真正的图形。矢量图形看起来没有位图图像真实。矢量图像的存储空间比位图图像小很多。使用矢量图形软件，可以方便地修改图形。不会像位图那样产生出锯齿效果。矢量图形文件的扩展名为： . w m f，. d x f，. m g x和. c g m。2.5.3 位图和矢量图信息矢量图形和位图图像之间有什么区别？利用人们“视觉滞留”和 “心理认可”的原理，在计算机中就可以用连续的独立画面来表示视频和电影了。 数字视频是以足够快的速率像放电影一样放映的一组静态的图像，每一

39、张静态的图像称之为帧。数字视频用二进制数存储视频每个帧的颜色和亮度，也就是用二进制数存储视频的整组帧（位图图像）的数据。数字视频易于传输和复制，不会因此而损失视频的质量。需要巨大的存储空间。数字视频的连续镜头可以来自摄像机、录像带、电视、DVD或数字视频的录像设备，如数码摄像机等。可以通过专门的视频编辑软件，合成为适合个人或专业的视频，如婚礼专辑视频、大学生活视频等。2.5.4 视频信息视频可以存储在硬盘上或发布到CD、DVD、录像带、存储卡或WEB上。数字视频的存储格式包括AVI、ASF、MOV、MP4、MPEG、MPG、DAT、RM、FLI、FLC、WMV。桌面视频，是指在PC机上创建和播

40、放的视频。基于WEB的视频，是指被嵌入在网页中并用浏览器来访问的视频。DVD视频，是指存储在DVD上的以DVD格式存放的视频。PDA视频，是指那些可在PDA或移动设备（如手机）屏幕上观看的小格式视频。2.5.4 视频信息数字视频如何使用？2.6 数据瘦身数据压缩多媒体信息的主要类型有：文字或文本 、声音 、图片、矢量图、位图、视频和动画。在多媒体系统中，为了达到令人满意的图像、视频画面质量和听觉效果，必须解决视频、音频数据的大容量存储和实时传输问题。但数字化的图像、视频、音频的数据量是十分巨大的。这些多媒体数据之间往往具有很大的相关性和冗余性，具有很大的压缩潜力。2.6.1 引子数据压缩是对数

41、据重新进行编码，以减少所需存储空间的通用术语。数据压缩是可逆的，因此数据可以恢复成原状。数据压缩的逆过程有时也称为解压缩、展开等。当数据压缩之后，文件变小了。数据压缩技术可以用到文字、图像、声音和视频数据。数据压缩技术可以由软件或计算机硬件来实现。用来对图像、声音和视频文件进行压缩和解压缩的硬软件过程称为多媒体数字信号编解码器。2.6.1 引子如何进行数据压缩呢？音频压缩技术指的是对原始数字音频信号流（脉冲编码调制PCM编码）运用适当的数字信号处理技术，在不损失有用信息量，或失真可忽略的条件下，降低（压缩）其码率，也称为压缩编码。它相应的逆变换，称为解压缩或解码。一般来讲，可以将音频压缩技术分为无损压缩及有损压缩两大类，而按照压缩方案的不同，又可将其划分为时域压缩、变换压缩、子带压缩，以及多种技术相互融合的混合压缩等等。在音频压缩标准化方面取得巨大成功的是MPEG-1音频。2.6.2 声音压缩MP3是一个数据压缩格式。它丢弃掉脉冲编码调制（PCM）音频数据中对人类听觉不重要的数据，从而达到了小得多的文件大小。