计算机文化基础-第1章计算机基础知识

计算机基础南京信息工程大学滨江学院计算机系计算机基础课程组第1章计算机基础知识南京信息工程大学滨江学院计算机系主讲：杨轩理解计算机的概念、历史、分类、应用和趋势教学目标1掌握计算机中的数制及不同数据间的转换方法2掌握计算机中数值数据的表示方法3掌握计算机中文本数据的表示方法4理解计算机中多媒体数据的表示方法536了解计算机病毒及防治手段教学重点和难点计算机的概念、历史和趋势1计算机中的数制与不同数数制间的转换2计算机中整数的表示方法3GB2312和ACSII码表示中、英文字符的方法4计算机中图像、音频和视频数据的相关计算542023/2/65章节安排1.1计算机概述1.2数据的处理1.3多媒体技术1.4计算机病毒及预防1.5小结1.6习题2023/2/61.1计算机概述什么是计算机？6计算机的概念计算机（Computer）是一种可以高速完成数值运算和逻辑运算的电子设备，并具有存储和记忆功能。计算机能够按照事先存储在设备中的程序运行，自动、高速处理海量数据。72023/2/6计算机的概念计算机的信息处理信息获取（采集）信息存储（保存）信息处理（计算）信息传递（通信）信息表示（展现）82023/2/6计算机的发展91946年2月14日，世界上公认的第一台电子计算机“电子数字积分计算机”ElectronicNumericalIntegratorAndComputer简称“ENIAC”或“埃尼阿克”诞生于美国宾夕法尼亚大学大约17468支电子管占地面积约170m2，重达30吨功耗150KW运算速度为每秒5000次的加法运算计算机的发展从ENIAC诞生以后，以电子计算机所采用的逻辑元件为依据，计算机的发展过程分为四个阶段第1代：电子管数字机（1946—1958年）硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管软件方面，计算机的程序编写主要采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。第1代计算机体积大、功耗高、可靠性差、速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的电子计算机发展奠定了基础。102023/2/6计算机的发展第2代：晶体管数字机（1958—1964年）硬件方面，逻辑元件采用的是晶体管，这使得计算机的体积得以大大地缩小。软件方面，开始出现了早期的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。第2代计算机体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数十万次，可高达三百万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。112023/2/6计算机的发展第3代：集成电路数字机（1964—1971年）硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。第3代计算机速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。122023/2/6计算机的发展第4代：大规模集成电路机（1971年—至今）1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。由于集成技术的发展，出现了微处理器，可以组装出价廉物美的微型计算机。另一方面，利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片，可以制造出运算速度可达一亿甚至几十亿次的巨型计算机。132023/2/6计算机的特点与分类计算机的特点运算速度快计算精确度高逻辑运算能力强存储容量大自动化程度高142023/2/6计算机的特点与分类计算机的分类按照计算机的结构原理可分为模拟计算机、数字计算机和混合式计算机按计算机用途可分为专用计算机和通用计算机较为普遍的分类方法是按照计算机的运算速度、字长、存储容量等综合性能指标，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机。152023/2/6计算机的特点与分类根据计算机的综合性能指标，结合计算机应用领域的分布将其分为如下五大类。高性能计算机高性能计算机也就是俗称的超级计算机，或者以前说的巨型机。微型计算机微型计算机已广泛应用于办公、学习、娱乐等社会生活的方方面面，是发展最快、应用最为普及的计算机。我们日常使用的台式计算机、笔记本计算机、掌上型计算机等都是微型计算机。16计算机的特点与分类工作站工作站是一种高档的微型计算机，主要面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力。服务器服务器是指在网络环境下为网上多个用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机。嵌入式计算机嵌入式计算机是指嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的专用计算机系统。我们日常生活中使用各类“智能的”电冰箱、全自动洗衣机、空调、电饭煲、数码产品等都采用嵌入式计算机技术。172023/2/6计算机的应用科学计算（数值计算）计算机最早的应用领域，是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数值计算问题。信息管理（信息处理）以数据库管理系统为基础，辅助管理者提高决策水平，改善运营策略的计算机技术。过程控制182023/2/62023/2/6计算机的应用辅助技术计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）计算机辅助制造（ComputerAidedManufacturing，CAM）计算机辅助教学（ComputerAidedInstruction，CAI）人工智能电子商务数字娱乐……192023/2/6未来计算机的发展趋势以超大规模集成电路为基础巨型化速度高、容量大、功能强微型化体积缩小、重量减轻网络化分散的计算机互联成为计算机网络智能化计算机具有一定的“思维能力”多媒体化202023/2/61.2数据的处理在计算机中如何表示数据？21数据与信息计算机是用来处理信息的电子工具数据是信息的载体计算机对于信息的处理最终都要转换为对各种类型数据的处理222023/2/6数据与信息信息是关于现实世界事物的存在方式或运动状态的反映的综合，具体说是一种被加工为特定形式的数据，但这种数据形式对接收者来说是有意义的，而且对当前和将来的决策具有明显的或实际的价值。“2013年12月5日凌晨6点，南京市最低气温为5摄氏度”232023/2/6数据与信息信息的具有以下三个特征：信息源于物质和能量，它不可能脱离物质而存在，信息是一种客观存在。信息是可以感知的，人类对客观事物的感知，可以通过感觉器官，也可以通过各种仪器仪表和传感器等，不同的信息源有不同的感知形式。信息是可存储、加工、传递和再生的。242023/2/6数据与信息数据则是是用来记录信息的可识别的符号，是信息的具体表现形式。可用多种不同的数据形式表示同一信息，而信息不随数据形式的不同而改变。数据是信息的符号表示或载体，信息则是数据的内涵，是对数据的语义解释。252023/2/6数据与信息数据处理是将数据转换成信息的过程。其目的是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的信息，作为决策的依据。信息=数据+数据处理“数据处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据。数据的概念在数据处理领域中已大大地拓宽了，其表现形式不仅包括数字和文字，还包括图形、图像、声音等。262023/2/6进位计数制及其转换基本概念在计算机的数据处理过程中，最基本的数据就是“数”，计算机也只能对于“二进制数”进行运算。数是一个用作计数、标记或用作度量的抽象概念，是比较同质或同属性事物的等级的简单符号记录形式（或称度量）。每一个数都有值，或称为数值。数制，或称为记数系统或记数法，是使用一组数字符号来表示数的体系。日常生活中是常用的数制是十进制，但计算机中使用的是二进制，为了读写方便，还采用了八进制、十六进制等。在计算机中所有信息都必须以二进制形式进行编码。272023/2/6进位计数制及其转换十进制计数的特点日常生活中人们已习惯于“逢十进一”的十进制计：用十个符号表示数。常用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9符号，这些符号叫做“数码”。数码的个数称为“基数”。十进制的基数是10。十进制数4024中的两个4表示不同的值，可写成多项式的形式：4×103+0×102+2×101+4×100，上式中的103，102，101，100分别是千位、百位、十位、个位，在数学上称为“权”。十进制有0到9共十个数码，当计数时每一位计到十就往上进一位，也就是“逢十进一”。282023/2/6进位计数制及其转换十进制计数的特点任意一个十进制数N可表示为：N=±[an-1×10n-1＋……+a1×101＋+a0×100＋a-1×10-1＋……+a-m×10-m]=±∑ai×10i上式中的m、n是幂指数，均为正整数；ai称为系数，可以是0到9十个数码符号中的任意一个，由具体的数决定，10是基数。292023/2/6进位计数制及其转换对十进制数据进行推广，对于任意进位计数制，若基数用R表示，则任意数N可表示为：N=±[an-1×Rn-1＋……+a1×R1＋a0×R0＋a-1×R-1＋……+a-m×R-m]=±∑ai×Ri

上式中的m、n是幂指数，ai则为各个“权”上的“数码”0，1…，（R-1）中的任意一个，R是“基数”。302023/2/6进位计数制及其转换对于二进制，数N可表示为：N=±[an-1×2n-1＋……+a1×21＋a0×20＋a-1×2-1＋……+a-m×2-m]=±∑ai×2i基数是2，而数码符号只有0和1两个进位为“逢二进一”312023/2/6进位计数制及其转换对于八进制，数N可表示为：N=±[an-1×8n-1＋an-2×8n-2＋……+a0×80＋a-1×8-1＋……+a-m×8-m]=±∑ai×8i基数是8，可用8个数码符号：0、1、2、3、4、5、6、7，进位为“逢八进一”。322023/2/6进位计数制及其转换对于十六进制，数N可表示为：N=±[an-1×16n-1＋……+a1×161＋a0×160＋a-1×16-1＋……+a-m×16-m]=±∑ai×16i基数是16，可用16个数码符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，进位为“逢十六进一”。在十六进制中，A～F所表示数值分别对应于十进制数的10～15。332023/2/6进位计数制及其转换书写时为了区别数制，通常有以下两种方法来表示不同的数据：在数的右下角注明数制。如(1011)2、(32)8、(7B)16的下标表示它们的进制。在数字后面加字母来区别。字母B（Binary）表示二进制数，字母O（Octal）表示八进制数，字母D（Decimal）或不加字母表示十进制数，字母H（Hexadecimal）表示十六进制数。如：1011B表示是二进制数，127H表示是十六进制数。342023/2/6进位计数制及其转换计算机为什么要采用二进制呢？二进制数只有0和1这两个状态，在物理上两个状态的电路较易于实现。二进制的运算规则简单。二进制信息的存储和传输可靠。二进制节省设备。二进制可以用逻辑代数作为逻辑分析与设计的工具。逻辑代数是研究一个命题的真与假的数学工具，因此可以把二进制“0”和“1”作为真和假来看待。二进制数的缺点人们不熟悉、不易理解，人们熟悉的是十进制书写起来长，读起来不方便，为克服这个问题，在计算机中表示数也常常采用八进制和十六进制。352023/2/6进位计数制及其转换2023/2/6苹果Apple사과تفاحةアップル74D1001010B112O4AH理解各进制数之间的转换进位计数制及其转换十进制整数转换二进制整数十进制整数转换二进制整数，采用连续除2记录余数，将所得到的余数按逆序取出的方法，也可称之为“除二倒取余”。【例1-1】把十进制的43转换为二进制数。(43)10=(101011)2372023/2/6进位计数制及其转换十进制小数转换二进制小数十进制小数转换二进制小数采用连续乘2记录其乘积中整数，将所得到的整数部分顺序取出的方法，也可称之为“乘二顺取整”。【例1-2】把十进制的0.6875转换为二进制数。(0.6875)2=(0.1011)2382023/2/6在十进制小数转换成二进制小数时，整个计算过程可能无限制地进行下去（即积的小数部分始终不为0），可根据需要取若干位作为近似值进位计数制及其转换十进制混合小数转换二进制数混合小数由整数和纯小数复合而成。转换时将整数部分和纯小数部分分别按上述进行转换，然后再将它们组合起来即可。(43.6875)10=(101011.1011)2392023/2/6进位计数制及其转换二进制数转换十进制数将被转换的数按式展开，并计算出结果即可。(111011.101)2=1×25+1×24+1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3

=(59.625)10402023/2/6进位计数制及其转换二进制数与八进制数之间的转换三位二进制数恰有八种组合（000、001、……、111）。可以小数点开始向左和右分别把整数和小数部分每三位分成一组。然后用一个等值的八进制数代换每一组的三位二进制数，不足补0。

【例1-3】将二进制数1101001.0100111，转换成八进制数。将它从小数点开始分别向左和向右分为三位一组：001101001.010011

10015

1.2

3 4(1101001.0100111)2=(151.234)8412023/2/6进位计数制及其转换二进制数与八进制数之间的转换八进制数转换成二进制数的方法，把一位八进制数转换成所对应的三位二进制数，然后去掉不需要的0。【例1-4】将八进制数71.54，转换成二进制数。71.5

4111001.101110(71.54)8=(111001.10111)2422023/2/6进位计数制及其转换二进制数与十六进制数之间的转换四位二进制数恰有十六种组合(0000、0001、……1111)。可以小数点开始向左和右分别把整数和小数部分每四位分成一组。然后用一个等值的十六进制数代换每一组的四位二进制数，不足补0。【例1-5】将二进制数1101001.0100111，转换成十六进制数。将它从小数点开始分别向左和向右分为四位一组：0110 1001.010011106

9

.4E(1101001.0100111)2=(69.4E)16432023/2/6进位计数制及其转换二进制数与十六进制数之间的转换十六进制数转换成二进制数的方法，把一位十六进制数转换成所对应的四位二进制数，然后去掉不需要的0。【例1-6】将十六进制数B2.C，转换成二进制数。B 2.C10110010.1100(B2.C)16=(10110010.11)2442023/2/6数值型数据的表示与存储二进制数在存储到计算机中的时候并不是直接将二进制数保存到计算机的存储设备中。在计算机表示数值时，也有一定的要求和规范。计算机数据存储单位在信息学领域中，一个二进制的数位被称为一个比特（bit），比如10101B，这个二进制数所表示的信息为5bit。在计算机中存储器的基本单位是字节（Byte），一个字节包含8个比特（bit），即1Byte=8bits。452023/2/6数值型数据的表示与存储计算机数据存储单位二进制数10101B，保存在计算机中的时候，除了其数值部分10101外，还要补三个0来凑齐8位，才能保存在计算机的存储器中。即保存在计算机的存储器中的二进制数为00010101B。在字节之上还有若干个存储单位，它们相邻之间单位的转换关系一般为210，也就是1024。 1KB=1024B，1MB=1024KB， 1GB=1024MB，1TB=1024GB462023/2/6数值型数据的表示与存储计算机中数的表示在计算机中数的符号也用二进制数码表示，通常将最高位作为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。如：用1个字节存储十进制数-43，在计算机中的表示为二进制数10101011，其中最高位为1，表示这是个负数，后7位来表示这个数的值，如果不够7位则用0来补全。用符号位进行了“符号化”的数称为机器数，而没有用符号位进行“符号化”的数称为数的“真值”。机器数一般是固定长度的，数的位不够时应当补足。472023/2/6数值型数据的表示与存储整数的表示原码原码是一种简单的机器数表示法。正数的符号用0表示，负数的符号用1表示，数值部分即为该数的本身。X=+100101，

其原码表示为[X]原=00100101。X=-100101，

其原码表示为[X]原=10100101。482023/2/6数值型数据的表示与存储整数的表示反码反码也是一种机器数的表示法。正数的反码与原码是一样的，而负数的反码则是符号位不变，数值部分将1变为0，0变为1。X=+1101010 [X]反=01101010Y=-1101010 [Y]反=10010101

492023/2/6数值型数据的表示与存储整数的表示补码补码表示法的指导思想：把负数转化为正数，使减法变成加法，从而使正负数的加减运算转化单纯的正数相加运算。有符号整数在计算机都是以补码的形式保存的!!!求补码比较复杂，这里介绍一种简单的转换方法：如果X≥0时，这个数的补码与原码相同；如果X<0时，这个数补码符号位（最高位）不变，仍然为1，其它各位求反码，然后在最低位加1。502023/2/6数值型数据的表示与存储整数的表示【例1-7】求43D与-43D的8位原码、反码与补码。X=43D其真值为：101011B，这个二进制数的机器数的原码为：[X]原=00101011，由于正数的原码，反码与补码是一样的，所以[X]原=[X]反=[X]补=00101011。X=-43D，其真值为：101011B

，这个二进制数的机器数的原码为：[X]原=10101011，[X]反=11010100，[X]补=11010101。

512023/2/6数值型数据的表示与存储整数的表示522023/2/6数值原码反码补码+0

000000000000000000000000-0

100000001111111100000000＋1000000010000000100000001－1100000011111111011111111－15100011111111000011110001－127111111111000000010000001－128无无10000000数值型数据的表示与存储浮点数表示在计算机中，有小数点的数，或者说实数通常是以浮点数的形式保存在计算机中的。任意一个二进制小数总可以表示为纯小数和一个2的整数次幂的乘积。例如，二进制数N可写成N=±S×2P其中，S称为N的尾数；P称为N的阶码；2称为阶码的底（基数）。比如：N=1010.11B=0.101011B×2100B这个二进制实数的尾数为0.101011B，阶码为100B。532023/2/6数值型数据的表示与存储浮点数表示在计算机中保存浮点数时，阶码P用整数表示，可为正数或负数。用一位二进制数Pf表示阶码的符号位，当Pf=0时，表示阶码为正数；当Pf=1时，表示阶码为负数。而尾数S一般为纯小数，同样用Sf表示尾数的符号，Sf=0表示尾数为正数（也就是N为正数）；Sf=1表示尾数为负数（也就是N为负数）。542023/2/6阶码部分的位数决定了数的表示范围尾数部分的位数决定了数的精度非数值型数据的表示与存储计算机在本质上只能处理二进制数所表示的数值类型的数据，非数值类型的数据必须经过相关的处理过程，把它们转换成二进制数才能由计算机进行处理。将非数值类型的数据转化成数值类型的数据的过程，特别是转化成二进制数的过程，就是所谓“数字化”（Digitalization），也可以称之为“编码”（Encoding）。文本在计算机中的表示主要是对于文本中的字符通过字符编码来完成的。常用的字符编码有ASCII，Unicode，GB2312等。552023/2/6非数值型数据的表示与存储英文编码：ASCII码美国信息交换标准代码ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）是基于英文字母的一套计算机字符编码系统。在标准ASCII码中一共定义了128个字符，每个字符用一个7位二进制数表示。33个字符为控制字符95个可显示的字符，包括空格（SPACE）562023/2/6非数值型数据的表示与存储572023/2/6高3位低4位大写字母A的ASCII码为1000001B，转换为十进制数即65D非数值型数据的表示与存储统一编码：UnicodeUnicode是一项字符编码标准，它对世界上大部分的文字系统进行了整理、编码，使得计算机可以用更为简单的方式来呈现和处理文字。目前最新的版本为第六版，已收入了超过十万个字符。Unicode的实现方式不同于编码方式。Unicode的实现方式称为Unicode转换格式（UnicodeTransformationFormat，简称UTF）。目前，Unicode通用的实现方式是UTF-16和UTF-8。582023/2/6非数值型数据的表示与存储汉字编码：GB2312-80GB2312或GB2312-80是中华人民共和国国家标准简体中文字符集，全称《信息交换用汉字编码字符集•基本集》，由中国国家标准总局发布，1981年5月1日实施。GB2312标准共收录6763个汉字，其中一级汉字3755个，二级汉字3008个。GB2312中对所收汉字进行了“分区”处理，总共有94个区，每区含有94个汉字或者符号。16-55区为一级汉字，按拼音排序；56-87区为二级汉字，按部首排序592023/2/6非数值型数据的表示与存储汉字编码：GB2312-80可以将GB2312编码表理解成一个94×94的矩阵，依次把汉字字符放入这个矩阵中，每个字符就对应的有一个行号（区号）和一个列号（位号）。这样就把一个汉字字符转换成了两个数字，而这两个数字就构成了这个汉字的区位码。“啊”字是GB2312之中的第一个汉字，它的区码是16，位码是01，合起来的区位码就是1601。它的区位码中“高位字节”转换为十六进制数就是10H，“低位字节”转换为十六进制就是01H，合起来就是1001H。602023/2/6非数值型数据的表示与存储汉字编码：GB2312-80将区位码的“高位字节”和“低位字节”分别加上20H，就得到了国标码。“啊”字的国标码的中“高位字节”为10H+20H=30H，“低位字节”为01H+20H=21H，合起来就是3021H。为了保持于ASCII码的兼容性，要将这两个字节的汉字编码的最高位设置为1。机内码是真正存储在计算机中汉字编码。“啊”字的机内码的中“高位字节”为30H+80H=B0H，“低位字节”为21H+80H

=A1H，合起来就是B0A1H。“啊”字在大多数支持GB2312的计算机系统中，会以两个字节，B0H（第一个字节）A1H（第二个字节）储存。也就是说:机内码=区位码+A0A0H612023/2/61.3多媒体技术计算机怎么处理影像和声音？62多媒体与多媒体技术多媒体技术的基本概念媒体（Media）就是人与人之间实现信息交流的中介，简单地说，就是信息的载体，也称为媒介。

在计算机中可以处理的感觉媒体主要可以分为六种，分别是：文字、图形、图像、动画、音频和视频。一般将前三种称为静态媒体，后三种称为动态媒体。多媒体就是多重媒体的意思，可以理解为直接作用于人感官的文字、图形、图像、动画、音频和视频等各种媒体的统称，即多种信息载体的表现形式和传递方式。在计算机系统中，组合两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播媒体就可以称之为多媒体。632023/2/6多媒体与多媒体技术多媒体技术的基本概念多媒体技术是计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、图形、图像、音频、视频和动画，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个具有交互性的系统。简言之，多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理多种媒体信息的技术。多媒体技术有以下几个主要特点：集成性交互性多样性642023/2/6多媒体与多媒体技术多媒体系统的组成多媒体硬件系统多媒体操作系统媒体处理系统工具用户应用软件652023/2/6多媒体信息的计算机表示图形与图像的计算机表示图形（Graphic）计算机图形主要是以矢量图的形式来保存和处理的。图形保存所占据的存储空间较小，并且可以任意进行缩放，常用于计算机的影视动画制作和工程图形设计中。图像（Image）在计算机中，由数字阵列信息组成，阵列中的各项数字用来描述构成图像的各个点（称为像素点）的强度与颜色等信息，所以图像也可以被称为位图（bit-mappedpicture）。662023/2/6多媒体信息的计算机表示图形与图像的计算机表示图像的基本要素包括以下两个方面：图像的分辨率一幅图像的像素是成行和列排列的，像素的列数称为水平分辨率、行数称为垂直分辨率。整幅图像的分辨率是由“水平分辨率×垂直分辨率”来表示的。图像的像素深度像素深度是指表示图像中每个像素所用的二进制位数，因为这个二进制数用来表示颜色，所以也称为颜色深度。图像的像素深度越深，所使用的二进制数的位数越多，能表达的颜色数目也越多。672023/2/6多媒体信息的计算机表示图形与图像的计算机表示由图像的分辨率和像素深度可以计算图像的所占用的存储空间。如果图像未经压缩处理，一幅图像的所占用的存储空间可以按下面的公式进行计算：图像存储空间＝水平分辨率×垂直分辨率×像素深度【例1-8】已知一幅图像的分辨率为1024×768，像素深度为24位，求存储这幅图像所需要的空间大小。1024×768×24/8Byte=768×3KB=2.25MB682023/2/6多媒体信息的计算机表示视频的计算机表示视频的数字化指在一段时间内以一定的速度对视频信号进行捕获并加以采样后形成数字化数据的处理过程视频可以看成是配有相应声音效果的图像的快速更替。数字视频用三个基本参数来进行描述，即用于描述视频中每一帧图像的分辨率、颜色深度，以及描述图像变化速度的图像更替率（单位FPS，每秒显示的帧数）。692023/2/6多媒体信息的计算机表示视频的计算机表示视频是由一系统的帧组成的，每帧都可以看成是一幅静止的图像，根据人眼视觉残留的特点，每秒连续动态变化24次以上的物体就可看成是平滑连续运行的。一个标准的1080P的全高清视频，它的分辨率为1920×1080，24位真彩色，如果视频的帧频为24FPS，时长为1分钟。

则它所占据的存储空间为： 1920×1080×24/8×24×60Byte，约为8.3GB。如果是一部90分钟的电影则所需要占据存储空间约为750GB。702023/2/6多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示基本概念数字音频是模拟声音进入计算机后的一种记录和存储形式。计算机在处理声音时，除了输出仍用波形形式外，记录、存储和传送都不能使用波形形式，而必须进行数字化，使时间上连续变化的波形声音变为一串0、1构成的数字序列，这种数字序列就是数字音频。712023/2/6多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示数字音频处理音频信号的数字化就是对时间上连续波动的声音信号进行采样和量化，对量化的结果选用某种音频编码算法进行编码，所得结果就是音频信号的数字形式，即数字音频。音频数字化的过程主要由以下几个步骤构成。722023/2/6模拟音频信号采样量化编码压缩(可选)音频文件多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示数字音频处理采样（Sampling）对振幅随时间连续变化的模拟信号波形按一定的时间间隔取出样值，形成在时间上不连续的脉冲序列，称之为采样。732023/2/6多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示数字音频处理量化（Quantization）将采样值相对于振幅进行离散的数值化的操作称为量化742023/2/6多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示数字音频处理编码（Coding）把采样、量化所得的量值变换为二进制数码的过程称为编码。压缩（Compress）压缩的目的是减少数据量与提高传输效率。音频压缩的主要依据包括：声音信息中存在着多种冗余；听觉器官的不敏感性；采样的标本中存在着相关性。752023/2/6多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示数字音频的相关指标对模拟音频信号进行采样量化编码后，得到数字音频。数字音频的质量取决于采样频率、量化位数和声道数。采样频率：指一秒钟时间内采样的次数。量化位数：也称“量化精度”，是描述每个采样点值的二进制位数。声道数：声音通道的个数称为声道数，是指一次采样所记录产生的声音波形个数。762023/2/6多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示数字音频的相关指标772023/2/6指标名称采样频率量化位数声道数指标内容每秒抽取声波幅度样本的次数每个采样点用多少二进制位表示数据范围使用声音通道的个数指标效果采样频率越高，声音的质量越好，音频文件数据量也越大量化位数越多，声音的质量越好，音频文件数据量也越大立体声比单声道的表现力丰富，但音频文件的数据量翻倍常用指标数值11.025kHz，22.05kHz，44.1kHz8bit，16bit单声道，立体声多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示音频文件容量的计算通常音频文件在存储时以字节为单位，模拟波形声音被数字化后音频文件的存储量（假定未经压缩）的计算公式为：音频存储空间=采样频率×(量化位数/8)×声道数×声音持续时间782023/2/6多媒体信息的计算机表示音频的计算机表示音频文件容量的计算【例1-9】计算用44.1KHz的采