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1、多媒体信息的编码与数字化多媒体信息的编码与数字化字符、汉字、多媒体信息的编码字符、汉字、多媒体信息的编码2一、文本一、文本 v 各种媒体信息中，文本是最基本的一种，文各种媒体信息中，文本是最基本的一种，文本的处理离不开文字的输入和编辑。在计算机中本的处理离不开文字的输入和编辑。在计算机中文字的编码除一般的文字的编码除一般的ASCIIASCII码，还有其他各种编码，码，还有其他各种编码，如表示汉字的如表示汉字的GB2312-80GB2312-80编码，还有统一编码编码，还有统一编码UnicodeUnicode等。等。31、ASCII码编码特点v1.1.计算机存储器在存放计算机存储器在存放ASCI
2、IASCII码时，占用一个字节码时，占用一个字节1Byte=8bit(计算机在存放计算机在存放ASCII码时码时,只占用只占用1个字个字节右节右7位位,最左位补最左位补0;形式如形式如0 xxxxxxx)。v2.2.ASCIIASCII码值大小关系码值大小关系：v3.3.大写字母的大写字母的ASCIIASCII码值比相对应的小写字母小码值比相对应的小写字母小3232 例：例：A A的的ASCIIASCII值为值为6565，而，而a a的的ASCIIASCII值为值为9797数字数字 大写英文字母大写英文字母 小写英文字母小写英文字母442 2、中文字符编码（、中文字符编码（GB2312GB23
3、12）汉字交换码汉字交换码 又称又称又称又称“国标码国标码国标码国标码”，即，即，即，即GB2312-1980,GB2312-1980,GB2312-1980,GB2312-1980,是中华人民共和国国是中华人民共和国国是中华人民共和国国是中华人民共和国国家标准汉字交换编码。家标准汉字交换编码。家标准汉字交换编码。家标准汉字交换编码。汉字信息在计算机内部也是以二进制方式存放。由于汉字信息在计算机内部也是以二进制方式存放。由于汉字数量多，用一个字节的汉字数量多，用一个字节的128128种状态不能全部表示出来，因此种状态不能全部表示出来，因此在在19811981年我国颁布的年我国颁布的信息交换用汉
4、字编码字符集信息交换用汉字编码字符集基本集基本集，即准即准GB2312-80GB2312-80方案中规定用两个字节的十六位二进制表示一个方案中规定用两个字节的十六位二进制表示一个汉字，每个字节都只使用低汉字，每个字节都只使用低7 7位（与位（与ASCIIASCII码相同），即有码相同），即有128128=16384128128=16384种状态。种状态。552 2、中文字符编码（、中文字符编码（GB2312GB2312）处理码（机内码）处理码（机内码）由于国标码不能直接存储在计算机内，为方便计算机内由于国标码不能直接存储在计算机内，为方便计算机内由于国标码不能直接存储在计算机内，为方便计算机内
5、由于国标码不能直接存储在计算机内，为方便计算机内部处理和存储汉字，又区别于部处理和存储汉字，又区别于部处理和存储汉字，又区别于部处理和存储汉字，又区别于ASCIIASCIIASCIIASCII码，将国标码中的每个字码，将国标码中的每个字码，将国标码中的每个字码，将国标码中的每个字节在最高位改设为节在最高位改设为节在最高位改设为节在最高位改设为1 1 1 1，这样就形成了在计算机内部用来进行汉，这样就形成了在计算机内部用来进行汉，这样就形成了在计算机内部用来进行汉，这样就形成了在计算机内部用来进行汉字的存储、运算的编码叫机内码（或汉字内码，或内码）。字的存储、运算的编码叫机内码（或汉字内码，或内
6、码）。字的存储、运算的编码叫机内码（或汉字内码，或内码）。字的存储、运算的编码叫机内码（或汉字内码，或内码）。内码既与国标码有简单的对应关系，易于转换，又与内码既与国标码有简单的对应关系，易于转换，又与内码既与国标码有简单的对应关系，易于转换，又与内码既与国标码有简单的对应关系，易于转换，又与ASCIIASCIIASCIIASCII码码码码有明显的区别，且有统一的标准（内码是惟一的）。有明显的区别，且有统一的标准（内码是惟一的）。有明显的区别，且有统一的标准（内码是惟一的）。有明显的区别，且有统一的标准（内码是惟一的）。6汉字处理流程键盘输入键盘处理程序文字处理程序字库显示管理程序打印管理程序
7、交换、存储显示打印输入码内码内码形码形码交换码7各种编码之间的关系交换码计算机系统B输入码(外码)译码处理码(内码)字形码汉字显示OS的汉字服务程序计算机系统A8实践1:使用UltraEdit观察字符编码v(1)(1)观察全拼输入法采用的汉字编码。检索字符集可选择观察全拼输入法采用的汉字编码。检索字符集可选择 或或 。v(2)(2)打开打开WindowsWindows中的记事本，切换到全拼输入法，分别使用中的记事本，切换到全拼输入法，分别使用GB2312GB2312和和GBKGBK编码，在记事本中输入编码，在记事本中输入“1414三门中学三门中学AB”AB”并保存文件，文件名为并保存文件，文件
8、名为_。v(3)(3)用用UltraEditUltraEdit打开刚才保存的文本文件，用打开刚才保存的文本文件，用1616进制格式观察文件内进制格式观察文件内容，把观察到的编码结果填入表容，把观察到的编码结果填入表1-11-1中。中。编码14三门中学ABGB2312GBK表1-1 字符的编码9二、图像v 被被计算机接受的数字图像有位图图像和矢量图计算机接受的数字图像有位图图像和矢量图形两种。通常，我们把位图图像称图像形两种。通常，我们把位图图像称图像（ImageImage）,而把而把矢量图形矢量图形称为图形（称为图形（GraphicGraphic）10二、图像v1 1、位图图像、位图图像 v（
9、1 1）位图图像是由像素构成的，适用于逼真照片或要求精细细节的图像，位图图像像素之间没有内在）位图图像是由像素构成的，适用于逼真照片或要求精细细节的图像，位图图像像素之间没有内在的联系，而且他们的分辨率是固定的，如果在屏幕上对它们进行缩放，或以低于创建时的分辨率来打的联系，而且他们的分辨率是固定的，如果在屏幕上对它们进行缩放，或以低于创建时的分辨率来打印它们，将丢失其中的细节，并会出现锯齿状。印它们，将丢失其中的细节，并会出现锯齿状。v（2 2）分辨率与量化位数）分辨率与量化位数vA A）图像分辨率是指图像的水平方向和垂直方向的象素个数。）图像分辨率是指图像的水平方向和垂直方向的象素个数。问：
10、如何查看图像文件的分辨率（长、宽分别有多少个像素）？问：如何查看图像文件的分辨率（长、宽分别有多少个像素）？问：如何查看图像文件的分辨率（长、宽分别有多少个像素）？问：如何查看图像文件的分辨率（长、宽分别有多少个像素）？vB B）图像量化位数是指图像中每个象素点记录颜色所用二进制数的位数，它决定了彩色图像中可出现的）图像量化位数是指图像中每个象素点记录颜色所用二进制数的位数，它决定了彩色图像中可出现的最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级数。最多颜色数，或者灰度图像中的最大灰度等级数。v例如：图像量化位数为例如：图像量化位数为8 8的灰度图像和索引图像颜色数的灰度图像和索引图像颜色数2562
11、56色，即每个象素至少有色，即每个象素至少有8 8个颜色位，这时点阵个颜色位，这时点阵图可支持图可支持256256种不同的颜色（种不同的颜色（2 2的的8 8次方）。次方）。vC C）文件大小）文件大小v位图图像文件的大小可以通过以下的方法计算：位图图像文件的大小可以通过以下的方法计算：11黑白位图图像存储空间计算黑白位图图像存储空间计算1位二进制数表示1个像素800 600的黑白图像需要多少存储空间？480000b/8=60000B58.6KB8位（比特）1字节8b1B800600=480000像素480000像素=480000b12彩色位图图像存储空间计算彩色位图图像存储空间计算16色(2
12、4)：4位二进制数表示1个像素256色(28)：8位二进制数表示1个像素800 600的16色图像需要多少存储空间？800 600的256色图像需要多少存储空间？(800600 4)/8=240000B(800600 8)/8=480000B13二、图像v实践实践2:2:图像文件大小的图像文件大小的计算计算v（1 1）计算）计算640640480480像素的黑白图像至少需要多少字节像素的黑白图像至少需要多少字节？v（2 2）用画图工具保存）用画图工具保存640640480480像素的黑白图像（单色位图像素的黑白图像（单色位图）v（3 3）查看文件大小是否和计算出来的结果一样。）查看文件大小是否
13、和计算出来的结果一样。14二、图像v2 2、矢量图形、矢量图形 v矢量图形是以指令集合的形式来描述的。这些指令描述了一幅图中所矢量图形是以指令集合的形式来描述的。这些指令描述了一幅图中所包含的基本图形，如直线、圆、弧线、矩形等的大小和形状，也可以包含的基本图形，如直线、圆、弧线、矩形等的大小和形状，也可以用更为复杂的形式表示图形中曲面、光照、材质等效果，矢量图形需用更为复杂的形式表示图形中曲面、光照、材质等效果，矢量图形需要的存储量较小。要的存储量较小。vv 矢量图形文件里记录的实际上是各种几何形状的表达式以及相矢量图形文件里记录的实际上是各种几何形状的表达式以及相关的参数，所以矢量图在缩放的
14、时候不会像图像那样出现马赛克、细关的参数，所以矢量图在缩放的时候不会像图像那样出现马赛克、细节模糊等失真的情况。节模糊等失真的情况。vv 在实际应用中，矢量图形更适合于各种几何形状的描述。在实际应用中，矢量图形更适合于各种几何形状的描述。v15二、图像v实践实践3 3：位图与矢量图的：位图与矢量图的比较比较v 请用请用ACDSeeACDSee软件浏览软件浏览“对比图片对比图片”文件夹里文件夹里的图片，然后总结位图图像与矢量图形的不同之的图片，然后总结位图图像与矢量图形的不同之处，完成下表：处，完成下表：比较内容比较内容位图图像位图图像矢量图形矢量图形表现内容表现内容存储空间存储空间放大缩小的效
15、果放大缩小的效果文件大小文件大小16三、三、音频音频v1 1、模拟音频的数字化、模拟音频的数字化v连续的模拟音频信号转化为离散的数字音频信号，主要包括信号连续的模拟音频信号转化为离散的数字音频信号，主要包括信号采样、量化、编码三个过程采样、量化、编码三个过程。v信号采样是把时间连续的模拟信号按采样信号频率进行抽样，转信号采样是把时间连续的模拟信号按采样信号频率进行抽样，转换成在时间上离散、幅度上连续的模拟信号。对于音频信号，采样频换成在时间上离散、幅度上连续的模拟信号。对于音频信号，采样频率常用的有三种：率常用的有三种：44.1KHz44.1KHz、22.05KHz22.05KHz、11.02
16、5KHz11.025KHzv量化过程首先是将信号幅度划分为若干量化等级，然后将采样后量化过程首先是将信号幅度划分为若干量化等级，然后将采样后的模拟信号幅度与所划分的各量化级进行比较，向下取最接近的量化的模拟信号幅度与所划分的各量化级进行比较，向下取最接近的量化等级的数值等级的数值。17三、音频三、音频原始波形16位采样波形24位采样波形编码是将量化后的采样值用二进制的数码来表示，并转换成由许多称为位(bit-比特)的二进制编码0和1组成的数字信号。如，在采用8个量化级，码字字长为3位时，即3位二进制数，可表示为000、001、010、011、100、101、110、111。采用的位数越多，则数
17、据量越大。18CD采用采用44.1kHz的采样频率，的采样频率，16位位量化分辨率量化分辨率n声波通过采样和量化实现模数转换30Hz的采样频率：表示每秒采样的采样频率：表示每秒采样30次次采样频率采样频率、量化分、量化分辨率辨率越高音质越好，越高音质越好，但是数据量也越大，但是数据量也越大，所需存储空间也越所需存储空间也越大大19v2 2、存储空间、存储空间v 声音的质量越高，则量化级数和采样频率越高，保存声音的相应存储空间声音的质量越高，则量化级数和采样频率越高，保存声音的相应存储空间也就越大。也就越大。v声音存储空间采样频率声音存储空间采样频率量化位数量化位数声道数声道数时间时间8 8（字节）（字节）vv例如：上面例如：上面1616位采样频率为位采样频率为44.1KHz44.1KHz，声音，声音1 1秒钟所需字节是：秒钟所需字节是：v 44.1 44.11000100016162 21 18 8176400176400（B B）v实践实践4 4：请根据以上的公式，计算下表中各：请根据以上的公式，计算下表中各段声音所需的字节数。段声音所需的字节数。采样频率采样频率量化位数量化位数立体声或单声道立体声或单声道1 1分钟所需字节分钟所需字节44.1KHz44.1KHz16立体声44.1KHz44.1KHz8单声道22.05KHz22.05KHz16立体声20