网络课件 计算机基础　

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三级网络技术

第一章计算机基础

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1.1计算机系统的组成

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0第计算机等级考试纲哩

1.1.1计算机的特点

■信息处理的特性

-计算机不是简单的计算器，它主要的功能是对信息的

处理。

■广泛的适应性

-适用于多种行业，不同行业使用不同的软硬件来适应。

■计算机的价值观

-购买计算机可以满足需要就可以，不必一味追求高性

能。

■计算机的利弊观

-计算机不是万能的，不能完全代替人的工作。

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0霾露国计算机等级考篇

SHIMMY

L1.2计算机的发展阶段

■大型机阶段

・分为电子管、晶体管、中小规模集成电路、超大规模集成电路几个发展时期

・代表性企业：IBM、富士通、DEC

-小型机阶段

・是对大型机的第一次“缩小化”

-代表企业：DEC

-代表机型：VAX

-微型机阶段

-是对大型机的第二次“缩小化”

・代表企业：苹果、IBM

-客户机/服务器阶段

・在20世纪70年代开始出现局域网(局部范围的网络)。

■对等网：每台计算机从逻辑上都是平等的。

・非对等网络：存在主从关系，也称C/S结构，其中C表示CLIENT-客户机；S表

SERVER—服务器

-互联网阶段

-从美国国防部的阿帕网(ARPANET)开始，Internet迅速发展起来

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霾露国计算机等级考篇

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SHIMMY

计算机发展的重要事件

■1946年

■世界上第一台计算机ENIAC诞生，它是一台电子管的计算机。

■1971年

■微型计算机诞生，以INTEL公司的4004和4040为标志。

■1969年

■互联网络的前身ARPANET（阿帕网）诞生。

■1991年6月

-我国第一条互联专线从中科院的高能物理所（简称高能所）连到

斯坦福大学的直线加速器上。标志着中国开始进入互联网领域。

■1994年

■我国实现了采用TCP/IP的国际互联网的全功能连接。

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2近蠢计算机等级考靛嘉网藏il

L1.3计算机的种类

■1.传统的分类―

■巨型机

■大型机

■中型机

■小型机

■微型机

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霾露国计算机等级考篇

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SHIMMY

LI.3计算机的种类

■2.现代的分类

-服务器

■一般具有强大的处理能力、大容量的存储设备和快速的输入输

出通道和联网能力的称为专业级服务器；

■需要注意，任何计算机都要可以充当服务器

■工作站

■一般指图形工作站，主要表现在需要一个较大的显示器和较强

的图形处理能力

■台式机

■一般就指个人电脑。

-笔记本

■又称便携机，功能与台式机不相上下，但价格较贵

■手持设备

■又称掌上电脑，如PDA、商务通、第三代手机

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0第计算机等级考试纲哩

1.1.5计算机的技术指标

■目的:

-判断一台计算机的优劣

■主要技术指标:

位数

速度

容量

-H4-g

巾见

版本

可靠性

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L位数

■也称字长，是指CPT次能处理数据的位数,通常与CPU的

寄存器位数有关，字长越长，数的表示范围也越大，精度

也越高°

■计算机有8位、16位、32位以及64位之分。

・奔腾是32位的，这是指该处理器，特别是其中的寄存器能

够保存32位的数据。

-计算机中数据的常用单位：

■位（bit）：计算机中最小的数据单位，指的是二进制数的一位，

也称为“比特”。一位只能存放一个二进制数，即“0〃或”1〃。

-字节（Byte）：计算机存储容量的基本单位，计算机存储容量的

大小是词字节的多少来衡量的。一个字节等于8位，即：IB=8bit。

■字（word）：由一个或若干个字节组成，通常为16位，因此32位

是一个双字长，64位是两个双字长。

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Miwwwcom5

0第计算机等级考试纲哩

十进制、二进制、十六进制

■十进制：

-日常生活中使用，逢十进一

■二进制：

-计算机内部采用的二进制，逢二进一

-如：1010,相当于是十进制10,读作“幺零幺零”

十六进制：

■二进制太长，容易写错，用一个十六进制数据表示四

位二进制。

■对应关系：

.0：0000；1：0001；2：0010；3：0011；……

-A：1010；B：1011；C：1100；D：1101；

.E：1110；F：1111

■例如：CD21——1100110100100001

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旧悭国狒嬲辑级微喽用施谦教前取全野

0全国计算机等级考证要遒扉语

2.速度

■每秒钟执行的指令条数来表示

■单位：MIPS(MillionInstructionsPerSecond)

-含义：单字长定点指令的平均执行速度，即每秒执行

一百万条指令

-例如：经典奔腾的处理速度可达到300MlpS。

■每秒执行浮点指令的平均数目来表示

■单位：MFLOPS(MillionFLOatingInstructionPer

Second)

-含义：每秒执行一百万条浮点指令。

-常用的单位还有GFLOPS、TFLOPS等，转换关系是：

.1TFLOPS=103GFLOPS=106MFLOPS

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J0ft狒期鬣鳏殿用施谦教前取全全国国计计算机等级考避酶国语

3.容量

■不仅影响着存储程序和数据的多少，也影响着这些程序的

运行速度

■单位是字节，英文为Byte,缩写为B。

■常用的单位还有KB、MB、GB、TB等，它们之间的关系是：

■lTB=210GB=220MB=230KB=240B

■磁盘存储器除了存储容量外，还有一些特殊的指标：

■平均寻道时间：磁头沿着盘径移动到达需要读写的那个磁道花费

的平均时间。

-平均等待时间：需要读写的扇区旋转到读写磁头下面花费的平均

时间。

■数据传输速率：磁头找到所需读写的扇区后，每秒钟可以读出或

写入磁盘的字节数。

寿孑工拿出胚

PVOMSMMGKXmOftUCTMOMCSvSVETr

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0霾露国计算机等级考篇

SHIMMY

4.数据传输率

■也常称为带宽，反映计算机的通信能力

■单位：bps(bitspersecond),即每秒传

输1位或1比特

■常用单位有Kbps、Mbps、Gbps,换算关系

是：

lGbps=103Mbps=106Kbps=109bps

■与衡量内存或磁盘容量区别:又I

lTB=210GB=220MB=230KB=240B

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5.版本

■不同时期有不同的型号和版本，型号和版

本号往往能简单地放映出性能的优劣；

■例如：Windows2003要比Windows2000作

了不少的改进，Office2003在Office

2000的基础上进行的功能的扩充；.

■型号和版本号往往具体商业色彩，不能算

作技术指标。

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RflMSMMOMOUSfOftUCTHOMCa，6ETr

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0第计算机等级考试纲哩

6.可靠性

■MTBF：

■MeanTimeBetweenFailures,平均无故障时间

-多长时间系统发生一次故障，反映了计算机系统的可

靠性

■MTTR：

■MeanTimeToRepair,平均故障修复时

-修复一次故障所需的时间，反映了计算机系统的可维

修性

■MTBF时间很长，MTTR时间很短，说明系统的可靠

性高

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RJOMSMMOMOUSfOftUCTHOMCa，OPE

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0级用通鳏全全国计算机等级考证要遒扉语

1.1.6计算机的应用领域

-1.科学计算

■计算机用于数学问题的计算，是计算机应用最早的领域。

■如：解方程组、解微分方程

■又称为数值计算

■2.事务处理

■又称为信息管理，用计算机对信息进行收集、加工、存储和传递

■S：办公室自动化、企业管理、情报检索等

■3.过程控制

-用计算机对工业生产过程或某种装置的运行过程进行状态检测并

实施自动控制

■4.辅助工程

■CAD：计算机辅助设计；CAM：计算机辅助制造；CAT计算机辅

助测试；CAE计算机辅助工程；CAI计算机辅助教学

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PVOMSMHGMouseoftucrnoMCt•c•cnrr

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旧悭国狒嬲辑级微喽用施谦教前取全野

0全国计算机等级考证要遒扉语

1.1.6计算机的应用领域

■5.人工智能

-利用计算机对人进行智能模拟。它包括用计算机模仿

人的感知能力、思维能力和行为能力等。

-例如：识别语言、文字、图形以及学习、推理和适应

环境的能力等等。

■6.网络应用

-如：电子邮件、WWW服务、资料检索、IP电话、电子

商务、电子政务、BBS、远程教育等，……

■7.多媒体应用

-如：文化教育、技术培训、电子图书、观光旅游、商

用及家庭应用等方面。

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RjousMMGKxmoftucTROMCt•®v/nrr

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1.2计算机硬件组成

0霾露国计算机等级考篇

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L2.l计算机硬件和软件

■1.硬件和软件

-计算机系统由硬件和软件两部分组成，缺一不可

■两者有本质区别

■硬件具有原子的特性

-而软件具有比特的特性

-功能上具有等价性

.某个功能既可以用硬件实现，也可以用软件实现

■硬件实现成本很高，但速度很快，软件实现成本较低，但速度

较慢

■究竟是使用硬件实现还软件，要根据具体情况而定。

-发展上具有同步性

■往住硬件升级了，软件也了随之升级，反之也然。

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RjoMSMHGMousebufcrnoMcstc°nwr

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L2.l计算机硬件和软件（续）

■2.硬件的组成层次

■第一层次：芯片

-包括微处理器芯片、存储器芯片、I/O芯片等

■第二层次：板卡

-计算机的主板和各种插卡

■第三层次：设备

■在设备的机箱内，固定着相关板卡、其他部件以及

相应的布线

■第四层次：网络

.各种计算机设备通过联网设备及传输线缆，形成大

大小小的网络

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霾露国计算机等级考篇

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SHIMMY

L2.2微处理器芯片发展简史

・8位机时代:

■Intel8080

.Motor。出的6800、Zilog的Z80等。

■16位机时代

■Intel8088：准16位芯片，内部体系结构是16位的，与外部设备的

通信却采用8位总线

■IBM-PC芯片，用于个人计算平台

■促进了DOS和Lotusl-2-3等软件的成长

32位机时代：

■奔腾机，成为运行Windows9x/2000/XP及大量PC应用软件的重要

平台

-与奔腾竞争的芯片还有AMD公司的K6、Cyrix公司的MII以及IDT公

司的WinChip芯片等

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g0霸!獭徽lg用施鳏全全国计算机等级考证要遒扉语

L2.3奔腾芯片的技术特点

■1.超标量(Superscalar)技术

-通过内置多条流水线来同时执行多个处理，实质是以空间换取时间。

-在经典奔腾中，由两条整数指令流水线(U指令流水线和V指令流水线)

和一条浮点指令流水线组成。

■2.超流水线(Superpipeline)技术

■通过细化流水、提高主频，使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操

作，其实质是以时间换取空间。

■经典奔腾的每条整数流水线都分为4级流水，即指领预取、译码、执行、

写回结果。

■浮点薪水%可分为8级流水，前4级与整数流水线相同，后4级则包括两级

浮点操作、一级四舍五入及写回浮点运算结果、一级为出错报告

■3.分支预测

■流水线断流，从而必须重新取指令，这就影响了处理速度。

■在奔腾芯片上内置了一个分支目标缓存器，用来动态地预测程序分支的

鬟移情况，从而使流水线的吞吐率能保持较高的水平

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RJOMSMMOMouseBtl£CTROMCS»DVHWr

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1.2.3奔腾芯片的技术特点（续）

■4.双Cache的哈佛结构：指令与数据分开

-Cache：即高速缓冲存储器，为了解决CPU和主存之间

速度匹配问题而设置的，介于CPU和主存之间的小容量

存储器，存取速度比主存快

-经典奔腾有两个8KB的超高速缓存，一个用于缓存指令,

一个用于缓存数据，这就大大提高了访问Cache的命中

率

■5.固化常用指令

-把常用指令改用硬件实现

■6.增强的64位数据总线

-内部总线是32位，与存储器之间的外部总线增为64位

-突发模式下，一个总线周期装入256位的数据

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0级用通鳏全全国计算机等级考证要遒扉语

1.2.3奔腾芯片的技术特点（续）

-7.采用PCI标准局部总线

-PCI：外围部件接口标准

-VESA：视频电子标准协会制定的

-PCI标准要比VESA标准

■8.错误监测及功能冗余校验技术

■内部错误检测功能：在内部多处设置偶校验，以保证数据传输的

正确

-功能冗余校验技术：通过双工系统的运算结果比较，判断系统是

否出现异常操作，并提出报告

■9.内建能源效率技术

■当系统不进行工作时，自动进入低耗电的睡眠模式

■10.支持多重处理

■许多超级计算机都是用大量的CPU芯片组成的多重处理系统

■奔腾提供的数据一致性以及存储器的定序存取功能，使它适合于

多级环境下数据的交换和任务的分配

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PUOMSMMOMouseBMETr

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L2.4安腾芯片的技术特点

■64位

■安腾是64位芯片，奔腾是32位

■使用EPIC技术

■CISC：复杂指令计算，用于80386、80486

■RISC：精简指令计算，用于奔腾.

■EPIC：简明并行指令计算，用于安腾。

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PUUUSMMOHOUMBtl£CTROMCS»D«fTWr

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0级用施鳏全全国计算机等级考证要遒扉语

L2.5主机板与插卡的组成

■1.主板组成

-主板是包括CPU、存储器、总线、插槽以及电源等五大部分。

■2.主板分类：

(1)按CPU芯片分类，如486主板、奔腾主板、奔腾4主板等。

(2)按CPU插座分类，如Socket7主板、Slotl主板等。

(3)按主板的规格分类，如AT主板、Bdby-AT主板、ATX主板等。

(4)按存储器容量分类，如16M主板、32M主板、64M主板等。

(5)按芯片集分类，如TX主板、LX主板、BX主板等。

(6)按是否即插即用分类，如PnP主板、非PnP主板等。

(7)按系统总线的带宽分类，如66MHz主板、100MHz主板等。

(8)按数据端口分类，如SCSI主板、EDO主板、AGP主板等。

(9)按扩展槽分类，如EISA主板、PCI主板、USB主板等。

(10)按生产厂家分类，如联想主板、华硕主板、海洋主板等。

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RjDusMMOMousaof

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1.3计算机软件组成

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1.3.1软件的基本概念

■程序：指令序列

■体现了用户要求计算机做什么、怎样做，每一

套指令序列均以某种代码形式储存于存储器中

-软件不能简单地理解为就是程序，包括：

■程序图

■数据一「

■文档

■所有使用软件的技能

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L3.2应用软件的种类

■1.桌面应用软件

■字处理软件：如微软公司的Word、CCED、金山的WPS

■电子表格软件：如微软公司的Excel、Lotus公司的Lotus1-2-3

■数据库软件。如微软公司的Access、Corel公司的Paradox

■2.演示出版软件

■图形软件：如微软公司的VisioMaps、Corel公司的CorelDraw

■投影演示软件：如微软公司的PowerPoint

■桌面出版软件：如微软公司的Publisher、Adobe公司的PageMaker

■图像处理软件：如Adobe公司的Photoshop

■Web出版软件：如微软公司的Frontpage,Macromedia公司的

DreamWeaver

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L3.2应用软件的种类（续）

■3.浏览工具软件

■浏览软件：如微软公司的InternetExplorer,Netscape

公司的Communicator,HotJavaBrowser等。

■新闻阅读器软件：如微软公司的OutlookExpressNews

-新闻收集软件：

■Internet工具软件：

■4.管理效率软件

-个人信息管理软件：如微软公司的Outlook

■财务软件：如微公司的Money

■OCR软件：如Caere公司OmniPagePro

■文档管理软件：如Xerox公司的ScanSoftPagisPro和

■项目管理软柞：如微软公司的Project

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RJOMSMMOMOUSCBtUCTROMCSFlQTTWr

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L3.2应用软件的种类（续）

-5.通信协作软件

■电子邮件软件：如微软公司的OutlookExpress

■传真软件：如Symantec公司的WinFaxPro

■Internet通信软件：如微软公司的NetMeeting

■群件软件：如微软公司的Exchange

■远程控制软件：如Symantec公司的pcAnywhere

■6.系统维护软件

■病毒防护软件：如Dr.Solomon'sAnti-VirusToolkit和

TouchstonePC-Cillin

■系统工具软件：如SymantecNortonUtilities

■文件工具软件：如NicoMakeWinZip

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RJOMSMMGHCUttBtliCTROMCSFjh«TFTr

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1.3.4程序、文档与软件开发

■软件开发过程

-软件生命周期

■软件产品从提出、实现、使用维护、停止使用到退役的过程

-计划阶段

■问题定义

.可行性研究

-开发阶段

■开发初期：需求分析、总体设计、详细设计

.开发后期：编码、测试

-运行阶段

■软件维护

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L3.4程序、文档与软件开发（续）

■编程语言

-机器语言

■使用二进制代码编写程序，也称低级语言

■汇编语言

-用助记符代替二进制代码

高级语言

-远离机器硬件，越来越抽象

.高级语言有BASIC、FORTRAN、COBOL、PASCAL、C等。

-解释程序：输入一句，翻译一句，执行一句，如BASIC

-编译程序：整个源程序进行全部翻译转换，产生出机器语言的

目标程序，如FORTRAN、COBOL、PASCAL、C

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RA.15MMGHCUSCBtlfCTROMCtJTFTr

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1.4多媒体的基本概念

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1.4.1多媒体的基本概念

■1.什么是多媒体技术

■多媒体：Multiple+Medium=Multimedia

■对文本、声音、图像和图形进行处理、传输、

存储、播放的集成技术

■特点

-信息媒体的多样性、集成性和交互性7♦一

■唇同步

■相关音频流与视频流之间的同步

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RJOMSMMGHCUttBtlfCTROMCSFJ«fTWf

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.L4.l多媒体的基本概念（续）

.■2.多媒体的基本由费

W■侧重接口和硬件技术

、-把各种不同的电子媒体连接成一个相互作用的整体

I.侧重算法和软件技术

-以交互控制方式，把文本、图形、图像和声音集成

于一体，将结果综合地、实时地表现出来

■多媒体计算机（MPC）

.具有CD-ROM

-具有A/D和D/A转换功能

-具有高清晰的彩色显示器

-具有数据压缩与解压缩的硬件支持

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PUOMSMMOMouseB

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L4・2多媒体的关键技术

・1.数据压缩和解压缩技未

.一幅图像的数据量

图像宽度X图像高度X图像深度

■例如:1024X768,56636色的一幅图像的数

据量：

1024X768X16/8=1.5MB

■压缩技术：多媒体技术处理的信息量十分庞大,

计算机总线的传送量有限，因此要对数据进行

压缩。

寿孑工拿出胚♦小

PUOMSMMOMouseBtUCT*0MC»FJV/OTf

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■数据压缩和解压缩技术

■■JPEG

■-适合于连续色调、多级灰度、彩色或单色静止图像的

1国际标准

、■MPEG

-包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统3部分

-MPEG要考虑到音频和视频的同步

-电视质量的视频和音频压缩形式，位速为l.5Mbps

।■PX64

-P为可变参数，取值范围是1〜30

-目标：可视电话和电视会议

-当P为1或2时支持每秒帧数较少的视频电话，P>6时支

持电视会议

寿孑工拿出胚♦小

RA.15MMGHCUttB'»JTFTr

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0霾露国计算机等级考篇

SHIMMY

1.4.2多媒体的关键技术（续）

■2.芯片与插卡技术

■MMX：多媒体扩充技术

-3.多媒体操作系统技术

■具有把硬件虚拟化的应用编程接口’

.具有声音文件格式工

-具有视频文件格式

.具有利用软件对音频、视频进行数据压缩和解

压缩的功能

■具有声像同步控制功能

寿孑工拿出胚♦小

RflUSMMOMOUttBtlICT*OMC»*Xunirr

M«p//MwwwpH««com5

霾露国计算机等级考篇

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SHIMMY

常见的多媒体文件格式

■声音格式

■MIDI（扩展名.mid）文件、WAV（扩展名.wav）

文件

-图像格式-

■JPG,GIF,BMP等

■视频格式3

■Avi,mov,mp3,rm,dat

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RjuusMMOMouseoMiicrAOMCS”urnrr

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L4・2多媒体的关键技术（续）

■4.多媒体数据管理技术

-多媒体数据的存储

■可以存储图形、图像、声音、视频等多种媒体数据。

-多媒体数据的查询与检索

-能以各种媒体信息的标识、内容特征或属性查询检索多媒体数

据

-多媒体显示与播放

■提供良好的界面和接口管理，以支持多种方式的图形、图像显

示和声音、视频等的播放

-集成多媒体编辑与处理

■处理是对数据的操作

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RJDUSMMOMOUSCBtUCTAOMCSMh

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1.4.3超文本与超媒体的概念

■超文本

-传统的文本是线形的、顺序的

.超文本是非线形、非顺序的

■超媒体,

-结点和表示结点之间联系的链组成的有向图（网络），

便于用于户浏览

.结点：表达信息的基本单位

■链：建立结点之间信息联系的指针

-超媒体系统JSgfcgwjL

-三个部分组成：编辑器、导航工具和超媒体语言

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