1、第第1 1章章 多媒体技术概述多媒体技术概述 计算机教学实验中心2019多媒体技术及应用基础多媒体技术及应用基础大纲下一页上一页第2/45页教学基本要求教学基本要求n通过本课程的学习，要达到以下基本要求：理解多媒体技术所涉及的内涵和外延，理解多媒体技术的准确含义。理解多媒体计算机系统的组成，能够熟练使用和操作多媒体计算机系统。下一页上一页第3/45页教学内容及要求教学内容及要求n教学内容：多媒体术的含义；多媒体系统的组成；多媒体技术的研究内容；多媒体技术的发展历史及目前的发展状况。n教学要求：理解多媒体与多媒体技术的基本概念，了解多媒体技术的关键技术；理解多媒体系统结构及其软硬件支持环境，掌握
2、多媒体计算机基本配置方法和支持软件的安装；理解多媒体技术的应用和发展方向。下一页上一页第4/45页问题的提出问题的提出n什么是媒体？多媒体？n多媒体信息如何存放？n多媒体技术研究的问题？n一小时电视节目存为AVI格式占10-12GbpsnCD的质量比DVD差的远n海量数据的传输技术（不变不动的内容不传、传变化、动态的信息）n多媒体信息如何合成？n多媒体计算机的外围设备n多媒体系统软件平台下一页上一页第5/45页简述简述n多媒体已经从一个时髦的概念，变成一种实用的技术。n21世纪，计算机是人们应掌握的基本技能之一，而使用计算机必然用到多媒体。n多媒体技术不仅应用到通信、工业、军事、教育等领域，也
3、应用到考古、音乐、绘画、建筑等艺术领域，为这些领域的研究和发展带来勃勃生机。n多媒体技术影响着科学研究、工程制造、商业管理和人们的生活。下一页上一页第6/45页一、一、多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念 n媒体（medium）媒体一词来自拉丁文“medius”一字，为中介、中间的意思。即人与人之间赖以沟通、交流观念、思想或意见的中介物便可称为媒体。n在计算机领域有两种含义：n一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译为媒质；n二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像等。下一页上一页第7/45页媒体的分类媒体的分类 国际电报电话咨询委员会CCITT对媒体
4、分类：感觉媒体感觉媒体(perception medium)表示媒体表示媒体(representation medium)表现媒体表现媒体(presentation medium)存储媒体存储媒体(storage medium)传输媒体传输媒体(transmission medium)下一页上一页第8/45页不同类型的媒体n感觉媒体感觉媒体 指能直接作用于人的感官，使人直接产生感觉的媒体。如声音、图像、计算机中的文件等。n表示媒体表示媒体 为加工、处理和传输感觉媒体而人为研究、构造出来的一种媒体。如各种编码方式。n表现媒体表现媒体 指感觉媒体和用于通信的电信号之间转换用的一类媒体。输入表现媒体
5、，例如键盘、光笔等，输出表现媒体、例如显示器、打印机等。n存储媒体存储媒体 表示媒体(感觉媒体数字化后的代码)的存储介质。例如硬盘、光盘等。n传输媒体传输媒体 用来将媒体从一处传送到另一处的物理载体。例如光纤、双绞线等。下一页上一页第9/45页 常见的感觉媒体常见的感觉媒体 视觉类媒体（Vision Media）包括图像、图形、符号、视频、动画等。听觉类媒体包括话音、音乐和音响。触觉类媒体通过直接或间接与人体接触，使人能感觉到对象的位置、大小、方向、方位、质地等性质。下一页上一页第10/45页 多媒体多媒体n多媒体（Multimedia）是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型
6、信息媒体的技术。n这些信息媒体包括文字、声音、图形、图像、动画与视频等。n多媒体不仅是指多种媒体本身，而且包含处理和应用它的一整套技术。n“多媒体”与“多媒体技术”是同义词。下一页上一页第11/45页 多媒体技术的特点多媒体技术的特点n集成性、实时性和交互性：n集成性集成性，一方面是媒体信息的集成，即声音、文字、图像、视频等的集成；另一方面是显示或表现媒体设备的集成。n实时性实时性是指在多媒体系统中声音及活动的视频图像是强实时的（hard realtime）。n交互性交互性指人可以通过多媒体计算机系统对多媒体信息进行加工、处理并控制多媒体信息的输入、输出和播放。n简单的交互对象是数据流，较复杂
7、的交互对象是多样化的信息，如文字、图像、动画、以及语言等。下一页上一页第12/45页二、多媒体技术的研究内容二、多媒体技术的研究内容 n多媒体技术包括n感觉媒体的表示技术 n数据压缩技术 n多媒体数据存储技术 n多媒体数据的传输技术 n多媒体计算机及外围设备 n多媒体系统软件平台等 下一页上一页第13/45页多媒体数据压缩技术多媒体数据压缩技术 n在多媒体计算机系统中要表示、传输和处理声文图信息，特别是数字化图像和视频要占用大量的存储空间，因此高效的压缩和解压缩算法是多媒体系统运行的关键。1分15秒下一页上一页第14/45页多媒体数据存储技术多媒体数据存储技术 n解决海量多媒体信息的存储问题是
8、多媒体技术的核心技术之一。n高效快速的存储设备是多媒体系统的基本部件之一，光盘系统是目前较好的多媒体数据存储设备，它又分为只读光盘（CD-ROM）、一次写多次读光盘（WORM）、可擦写光盘（writable）、DVD等。下一页上一页第15/45页多媒体计算机硬件平台多媒体计算机硬件平台 n多媒体计算机硬件支持系统。n多媒体信息的输入输出。多媒体系统的基础是计算机系统，它一般有较大的内存和外存(硬盘)，并配有光驱、声卡、视频卡、音像输入输出设备等。n设备集成、发挥综合效能。只有高效的多媒体设备的有机集成，才能使多媒体技术真正走向人们的生活，甚至带来社会的变革。下一页上一页第16/45页多媒体系统
9、软件平台多媒体系统软件平台 n处理多媒体所需软件：n操作系统。多媒体计算机软件平台以操作系统为基础，目前的广泛应用的Windows、UNIX、Linux 操作系统都支持对多媒体信息的管理。n应用软件。此外处理不同类型的媒体及开发不同的应用系统还需要不同的多媒体开发工具，如Microsoft MDK给用户提供了对图形、视频、声音等文件进行转换和编辑的工具。n开发工具。为了方便多媒体节目的开发，多媒体计算机系统还包括一些直观、可视化的交互式编著工具，如动画制作软件Macromedia Director，3DStudio，多媒体节目编著工具Authorware等。下一页上一页第17/45页多媒体数据
10、库与基于内容的检索技术多媒体数据库与基于内容的检索技术 n海量数据的存储与检索。n和传统的数据管理相比，多媒体数据库包含着多种数据类型，数据关系更为复杂，需要一种更为有效的管理系统来对多媒体数据库进行管理。下一页上一页第18/45页超文本与超文本与Web技术技术 n网络应用多媒体。n超文本是一种有效的多媒体信息管理技术，它本质上是采用一种非线性的网状结构组织块状信息。多媒体信息使因特网的应用生机勃勃。下一页上一页第19/45页多媒体系统数据模型多媒体系统数据模型 n多媒体系统数据模型是指导多媒体软件系统（软件平台、多媒体开发工具、编著工具、多媒体数据库等）开发的理论基础，对于多媒体系统数据模型
11、形式化(或规范化)研究是进一步研制新型系统的基础。下一页上一页第20/45页多媒体通信与分布式多媒体系统多媒体通信与分布式多媒体系统 n20世纪90年代，计算机系统以网络为中心，多媒体技术、网络技术和通信技术相结合出现了许多令人振奋的应用领域，如可视电话、电视会议、视频点播以及以分布式多媒体系统为基础的计算机支持协同工作系统（远程会诊、报纸共编等），这些应用很大程度上影响了人类的生活和工作方式。下一页上一页第21/45页三、多媒体技术的发展及应用三、多媒体技术的发展及应用n发展历程启蒙发展阶段标准化阶段多媒体技术的应用(形式)多媒体演示系统 多媒体网络 数字电视应用 下一页上一页第22/45页
12、启蒙发展阶段启蒙发展阶段n1984年，美国APPLE公司在推出的Macintosh计算机中创新推出图形用户界面，开创了用户界面的新纪元。n1985年Microsoft公司推出Windows（多层窗口界面）。n1985年美国Commodore公司首先推出世界上第一台多媒体计算机Amiga系统（带三个专用芯片：图像处理、音响处理和视频处理芯片）。n1986年荷兰Philips公司和日本Sonny公司联合推出CD-I（交互式紧凑光盘系统），它使用了CD-ROM光盘的数据格式。下一页上一页第23/45页标准化阶段标准化阶段n1990年Microsoft提出MPC1.0标准。n1993年IBM、Inte
13、l等数十家公司组成多媒体个人计算机市场协会，发布MPC2.0。n2019年该协会（MPMC）又公布了第三个版本MPC3.0。下一页上一页第24/45页目前通用的目前通用的3个国际标准个国际标准nJPEG标准 它是联合图像专家组JPEG发布的静态图像国际标准，也称“多灰度静态图像压缩国际标准”。nMPEG标准 ISO建立了一个运动图像专家组MPEG，推出MPEG-1(用于高达1.5Mbps速率的数字存储媒体的运动图像及伴音编码)、MPEG2(利用网络提供的更高的带宽来支持更高分辨率图像的压缩和更高的图像质量,也称运动图像及其伴音信息的通用编码)、MPEG4(称为“甚低速率视听编码”,在4.8-6
14、4kbps之间)、MPEG7等运动图像压缩标准。MPEG-1的压缩比为50：1。nH.26X标准 ITU推荐的H.261标准即P64kbps方案，其标题是“64kbps视声服务用视像编码方式”，它是一个面向可视电话和电视会议的视频压缩算法的国际标准。下一页上一页第25/45页多媒体技术的发展多媒体技术的发展n智能化:未来的计算机不仅能够传递多媒体信息，而且能够识别多媒体信息、理解多媒体信息。n立体化:不限于在个人计算机上处理和表现，许多家电设备、工业控制系统、现场监视系统也正在实现数字化，随着多媒体信息的识别技术、网络技术和通信技术的发展，它们将构成一个立体化的网络系统。下一页上一页第26/4
15、5页四、四、多媒体系统的组成多媒体系统的组成 n如果一台计算机具备了处理多媒体信息的硬件条件和适当的软件系统，那么，这台计算机就具备了多媒体功能。n具有多媒体功能的计算机有大、中型计算机系统、小型计算机系统和微型计算机系统。n其中使用最广泛的是微型计算机系统。下一页上一页第27/45页多媒体个人计算机标准多媒体个人计算机标准 n1990年11月，微软公司和一些计算机技术公司组成的“多媒体个人计算机市场协会（Multimedia PC Marketing Council）”对个人计算机的多媒体技术进行规范化管理而制定了相应标准。该协会后来与全球数千家计算机厂商共同组建“多媒体个人计算机工作组(M
16、ultimedia PC Working Group)”，从事制定各种MPC标准的工作。下一页上一页第28/45页MPC标准的内容包括：标准的内容包括：n对个人计算机增加多媒体功能所需的软硬件进行最低标准的规范。n 规定多媒体个人计算机硬件设备和操作系统等的量化指标。n制定高于MPC标准的计算机部件的升级规范。下一页上一页第29/45页MPC标准标准nMPC1标准n尽管MPC1标准已经过时，但是，它作为多媒体个人计算机的第一个标准，具有划时代的意义，它使全球多媒体个人计算机走上有秩序的发展轨道，为多媒体技术的发展奠定了坚实的基础。n1993年5月，MPC2标准公布n2019年6月，MPC3标准
17、公布n目前，多媒体计算机的配置已经远远高于MPC3标准，硬件的种类也大大增加，软件发展更加迅速，功能更为强大。多媒体功能已成为个人计算机的基本功能。MPC标准已不重要。下一页上一页第30/45页多媒体系统的组成多媒体系统的组成 多媒体系统的硬件的组成 n音频设备:负责采集、加工、处理波表、MIDI等多种形式的音频素材。需要的硬件有录放音设备、MIDI合成器、高性能的声卡、音箱、话筒、耳机等。n图像设备:负责采集、加工、处理各种格式的图像素材。需要的硬件有扫描仪、数码相机、数字化仪、打印机。n视频设备:负责采集、编辑计算机动画、视频素材。需要的硬件设备有视频播放机、视频采集卡、视频编辑卡、动态压
18、缩卡、数字录像机、数字摄像机、投影仪等。n存储部分：多媒体信息及其应用系统数据量很大，将它们长期保存在硬盘中是不现实的，而且多媒体软件的发行也需要一种高容量、移动方便的存储介质，那就是光盘。读取光盘中的信息需用光盘驱动器，在光盘上记录信息需要光盘刻录机。下一页上一页第31/45页多媒体系统硬件结构多媒体系统硬件结构 下一页上一页第32/45页多媒体系统的软件组成多媒体系统的软件组成 系统软件n系统软件包括多媒体操作系统、多媒体设备驱动程序、多媒体素材制作软件、多媒体编辑与创作工具等。应用软件 n如多媒体课件、多媒体演示系统、多媒体模拟系统、多媒体导游系统等。下一页上一页第33/45页多媒体设备
19、的性能指标多媒体设备的性能指标(1)声音适配器与声音还原n声卡的功能:1）进行AD(模/数)转换。2）完成DA（数/模）转换。3）实时、动态地处理数字化声音信号。4）输入、输出。(提供输入输出接口)n声卡的性能指标 n声卡的性能指标有采样频率、n样本位数nMIDI合成方式:FM（调频）、Wave table（波表）n声卡的两种标准下一页上一页第34/45页声卡的两种标准声卡的两种标准nAC97n为了降低成本，2019 年，Intel 引入了廉价的audio-codecs 标准规范，命名为AC97 标准（Audio Codec 97）。n把主流声卡的模拟和数字处理单元进行分离，从而有效地提高声卡
20、的音频质量。由于把音频回放的采样频率提高到了48kHz，已经可以兼容DVD-Video 的音频格式。nAC97没有单独的处理音频的能力，而是在主板南桥芯片中加有声卡的功能，通过软件模拟声卡，完成一般声卡上主芯片的功能。n音频的处理交给CPU来完成。下一页上一页第35/45页HD Audio n全称是“High Definition Audio”nIntel于2019年4月15日发布了HD Audio v1.0标准 nHD Audio的音频处理规格提高到了32bit/192kHz，n提供软件降噪功能和声学回音消除技术，生成品质较高的输入信号，具备一定的音效处理能力。n在回放方面，HD Audio
21、可同时输出四路互不相关的音频，彼此之间互不干扰。例如，可以通过音频线/无线网络连接客厅的音箱；同时可通过连接在HD Audio声卡上的音箱回放游戏中的音乐；再借助耳机来聆听另一首MP3音乐等。nHD Audio所有的音频口都是通用的，将设备的插头插入某个音频口，系统会自动判断插入的是输出设备还是输入设备。下一页上一页第36/45页声音的还原声音的还原 n所有的声音还原设备使用音频模拟信号，把这些设备与声卡的线路输出端口或喇叭输出端口进行正确的连接，即可播放计算机中的声音。n声音还原设备包括耳机和音箱。n音箱有有源音箱和无源音箱两大类。n独立扬声器系统包括音响放大器、专业音箱和专用音频连接线。n
22、扬声器系统有普通立体声系统、高保真立体声系统、临场感立体声系统、环绕立体声系统等。下一页上一页第37/45页视频卡视频卡 n是一种专门用于对视频信号进行实时处理的设备，又叫“视频信号处理器”。n对视频信号（激光视盘机、录像机、摄像机等设备的输出信号）进行数字化转换、编辑和处理，以及保存数字化文件。下一页上一页第38/45页视频卡一般具有以下四个基本特性视频卡一般具有以下四个基本特性 n视频输入特性支持PAL制式、NTSC制式和SECAM制式的视频信号模式，利用驱动软件的功能，可选择视频输入的端口。n图形与视频混合特性以像素点为基本单位，精确定义编辑窗口的尺寸和位置，并将256色模式的图形与活动
23、的视频图像进行叠加混合。n图像采集特性将活动的视频信号采集下来，生成静止的图像画面。图像可采用多种格式，如JPG、PCX、TIF、BMP、GIF、TGA。n画面处理特性对画面中显示的图像或视频信号进行多种形式的处理，例如，按比例缩放；对视频图像定格，保存画面或调入符合要求的图像；对画面内容进行修改和编辑，改变图像的色调、色饱和度、亮度以及对比度等等。下一页上一页第39/45页视频卡的种类视频卡的种类 n视频转换卡将计算机的VGA显示信号转换成PAL制、NTSC制或SECAM制的视频信号，输出到电视机、录像机等视频设备中。n动态视频捕捉卡对动态影像进行实时采集，并将其转换成压缩数据存储，还可重放
24、影像。常用于现场监控、安全保卫、办公室管理等场合。n视频压缩卡采用MPEG等数据压缩标准，对视频信号进行压缩和解压缩，用于制作视频演示片段、录像带转VCD光盘、商业广告、旅游介绍等场合。n视频合成卡把计算机制作的文字、图片以及字幕叠加到模拟视频信号上，用于制作电视字幕、带解说词和标题的家用录像带，以及VCD的视频素材等。下一页上一页第40/45页视频卡的性能视频卡的性能 n接口类型接口可以与视频设备相连用于视频的输入和输出。常见的类型有A/V接口、S-端子用于模拟信号，1394接口用于数字信号。n画面分辨率视频卡的画面分辨率应与电视画面扫描线接近，一般采用640480像素的画面分辨率，某些场合
25、也可采用800600像素的画面分辨率，而数字视频的采集多使用720576像素的画面分辨率。n颜色模式为了使图像色彩丰富、不失真，要有足够的色彩数量。而色彩数量与视频卡的视频缓冲区VRAM（Video RAM）容量有关，即只有容量大、彩色数量多，图像才会失真小，品质高。n图像文件格式视频卡应支持尽可能多的图像文件格式。下一页上一页第41/45页数码照相机数码照相机 n数码相机使用光敏元件作为成像器件，将图像中的光学信息转化为数字信号。nCCD（电荷耦合器件）nCCD由很多微小的半导体光敏单元构成，一个光敏单元对应一个像素。像素总数越多，图像的清晰度越高，色彩越丰富。目前，一般数码照相机的CCD具
26、有300万像素左右，高级数码照相机和专业数码照相机达到1200万像素。下一页上一页第42/45页存储卡的类型和容量存储卡的类型和容量n存储卡用来保存拍摄的数码照片。存储卡的容量越大，能保存的照片越多，但还与保存的照片质量有关，质量越高（如分辨率越高）存储的照片就越少。照片质量可以根据需要设定。n目 前 存 储 卡 有 P C（P C M C I A）卡、C F（CompactFlash）卡、SM（SmartMedia）卡、Panosonic的SD卡和SONY的Memory Stick。相同类型的存储卡可以通用。下一页上一页第43/45页接口形式接口形式n接口形式决定如何将拍摄的照片传输到PC中
27、。数码照相机的接口形式主要有串行通信接口、USB接口、Video输出接口和IEEE 1394高速接口。下一页上一页第44/45页实验用软件实验用软件nPhotoshop 图像处理软件nSound Forge 音频编辑软件nPremiere 6.5 视频编辑软件下一页上一页第45/45页实验一实验一n多媒体系统的组成（一种软件或硬件功能或性能的介绍）。实验1指导下一页上一页第46/45页多媒体多媒体n同时处理多种媒体，多位一体，每种媒体独立存在，共同表达一个主题。n单媒体文字信息、DOC。n图像信息BMP、JPG、GIFn音频信息WAV、MP3n视频信息AVIn动画信息FLASH（SWF）n其他
28、信息二进制代码等返回下一页上一页第47/45页多媒体信息的存放多媒体信息的存放nSCAII的存放n汉字的存放n图片的存放n声音的存放n视频的存放下一页上一页第48/45页n计算机最主要的功能就是处理信息，而信息在计算机中如何表示、存放、传递？这是首先要解决的问题。n基本要求是：信息的表示、存放和传递要方便、可靠、易处理。n显然，在计算机内部，信息只有经过数字化编码后才能表示、存放和传递。n所谓编码，就是用少量的基本符号，根据简单的组合规则，以表示大量复杂的信息。n二进制是一种最简单的编码系统。下一页上一页第49/45页n用多长的编码来表示，取决于计算机要处理的用多长的编码来表示，取决于计算机要
29、处理的符号有多少。例如，在计算机的键盘中常用的符号有多少。例如，在计算机的键盘中常用的字符符号最多有字符符号最多有128128个（个（2 27 7），因此，用一个字），因此，用一个字节就可以表示节就可以表示128128种不同的编码组合。种不同的编码组合。n而汉字有成千上万个，显然一个字节是无法表而汉字有成千上万个，显然一个字节是无法表示所有编码组合的。示所有编码组合的。下一页上一页第50/45页nASCII（American Standard Code for Information Interchange）码是美国标准信息交换码，编码从0到127。字符字符 十六进制十六进制 十进制十进制 空
30、格空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122 控制字符：控制字符：0 031 31 （共（共3232个）个）普通字符：普通字符：3232127 127 （共（共9696个）个）n每个字符占一个字节，用每个字符占一个字节，用7 7位，最高位为位，最高位为0 0。下一页上一页第51/45页n将字节的最高位置成“1”，其取值为128255，也是128个，称为ASCII码的扩充码。各国把扩充的ASCII码规定成本国语言的字符代码，我国把这128个字符作为汉字的代码。n例如，字母例如，字母A A的的ASCIIASCII编码是编码是656
31、5，对应的十六，对应的十六进制值是进制值是41H41H，在一个字节中的表示是：，在一个字节中的表示是：4 1 0100 00010 1 0 0 0 0 0 1A下一页上一页第52/45页n汉字要比英文字母多得多，如何解决汉字的编汉字要比英文字母多得多，如何解决汉字的编码问题，这是用计算机处理汉字首先要解决的码问题，这是用计算机处理汉字首先要解决的一个最大难题。一个最大难题。n汉字处理又包括两方面：汉字输入和汉字识别。汉字处理又包括两方面：汉字输入和汉字识别。英文的英文的2626个字母在键盘上都有，但上万个汉字个字母在键盘上都有，但上万个汉字是无法放在一个键盘中。是无法放在一个键盘中。n处理汉字
32、就要解决汉字的输入、编码、在计算处理汉字就要解决汉字的输入、编码、在计算机中保存、汉字转换识别等一系列问题机中保存、汉字转换识别等一系列问题。下一页上一页第53/45页n西文字符处理起来比较简单，而中文信息处理西文字符处理起来比较简单，而中文信息处理起来就复杂了。汉字是图形文字，常用汉字就起来就复杂了。汉字是图形文字，常用汉字就有有3000300060006000个，形状和笔画差异很大。这就个，形状和笔画差异很大。这就决定了汉字字符的编码方案必须完全不同于西决定了汉字字符的编码方案必须完全不同于西文的编码方案。文的编码方案。n要想能在计算机中处理汉字，必须解决汉字的要想能在计算机中处理汉字，必
33、须解决汉字的输入编码、存储编码、显示和打印字符的编码输入编码、存储编码、显示和打印字符的编码问题。问题。下一页上一页第54/45页汉字汉字机内码机内码输入编码输入编码显示码显示码打印码打印码16点阵字模点阵字模24点阵字模点阵字模汉字汉字国标码国标码自动转换自动转换输出输出下一页上一页第55/45页n输入码是解决汉字输入采用的编码，如输入码是解决汉字输入采用的编码，如“国标国标区位码区位码”、“全拼全拼”、“双拼双拼”、“五笔五笔”、“智能智能ABCABC”等输入编码。等输入编码。n每一种输入码之所以能存在，是因为各有其特每一种输入码之所以能存在，是因为各有其特点。如果有人问，哪种输入码最好，
34、回答是点。如果有人问，哪种输入码最好，回答是“你熟练掌握的那种输入码就是最好的你熟练掌握的那种输入码就是最好的”。下一页上一页第56/45页n我国在我国在19801980年制定了年制定了信息交换用汉字编码字符集信息交换用汉字编码字符集基本集基本集作为国家标准作为国家标准GB2312-80GB2312-80编码字符集编码字符集，称为，称为国标码国标码。GB2312-80GB2312-80中规定了信息交换用的中规定了信息交换用的67636763个汉字和个汉字和682682个非汉个非汉字图形符号（包括字母、数字和符号，例如英文、俄文、字图形符号（包括字母、数字和符号，例如英文、俄文、日文平、片假名等
35、）的代码。日文平、片假名等）的代码。n在国家标准在国家标准GB2312-80GB2312-80中，每个汉字采用双字节表示。每中，每个汉字采用双字节表示。每个字节只用个字节只用ASCIIASCII码中的低码中的低7 7位，最高位为位，最高位为0 0。n例如，汉字例如，汉字“中国中国”在两个字节中的存放为：在两个字节中的存放为：中中 5650H5650H国国 397AH397AH0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 下一页上一页第57/45页 n由于低由于低7 7位中只有位中只有9494种状态可用于汉字编码（
36、其种状态可用于汉字编码（其它它3434位是控制字符，不能用），所以两个字节的位是控制字符，不能用），所以两个字节的低低7 7位共有位共有94 94 94=8836 94=8836种不同的状态。种不同的状态。n国标码将国标码将67636763个汉字和个汉字和682682个非汉字字符（共个非汉字字符（共74457445个）划分为个）划分为9494个区，每个区又分为个区，每个区又分为9494位，称位，称其为区位表。每个汉字在区位表中有唯一的一个其为区位表。每个汉字在区位表中有唯一的一个区位码（四位十进制数，前两位数是区号，后两区位码（四位十进制数，前两位数是区号，后两位数是位号）与之对应，称之为位数
37、是位号）与之对应，称之为“区位码区位码”。n例如，汉字例如，汉字“啊啊”在区位表中的编码是在区位表中的编码是“16011601”，既区号是既区号是“1616”，位号是，位号是“0101”。下一页上一页第58/45页 十六进制编码十六进制编码十进制编码十进制编码区位编码区位编码国标码编码国标码编码 0020 21 22 23 24 25 26 7C 7D 7E7F0020 位位区区1 2 3 4 5 6 91 92 93 94 212F115非汉字图形符号（常用符号、数字序号、俄文、非汉字图形符号（常用符号、数字序号、俄文、英文、法文、希腊字母、日文平、片假名等）英文、法文、希腊字母、日文平、片
38、假名等）30571655啊啊 阿阿 埃埃 一级汉字一级汉字（3755个）个）58775687二级汉字（二级汉字（3008个）个）787E8894空白区域空白区域 7F 下一页上一页第59/45页n国标码采用十六进制，每个汉字的区位码同时对应一个国标国标码采用十六进制，每个汉字的区位码同时对应一个国标码。例如，汉字码。例如，汉字“啊啊”的国标码是的国标码是“3021”。通过对比可以看。通过对比可以看出，十进制的出，十进制的“1601”与十六进制的与十六进制的“3021”之间有一个对应之间有一个对应关系。关系。n分析如下：分析如下：汉字汉字 第一字节第一字节 第二字节第二字节 国标码国标码 区位码
39、区位码啊啊 00110011 00000000 00100010 00010001 3030 2121H H 1616 0101D Dn将区位码的十进制数将区位码的十进制数“1601”转换成十六进制数为转换成十六进制数为“1001”，和它对应的国标码相差和它对应的国标码相差“20H”（每个字节）。（每个字节）。n再例如，汉字的再例如，汉字的“中国中国”，“中中”的区位码是的区位码是“5448”，“国国”的区位码是的区位码是“2590”。通过加。通过加“20H”，得到，得到“中国中国”的国标的国标码分别是码分别是“5650H”和和“397AH”。下一页上一页第60/45页 nGB2312-80G
40、B2312-80统一规定了汉字的基本编码标准，但是统一规定了汉字的基本编码标准，但是要存储在计算机中与西文编码在计算机中的表示要存储在计算机中与西文编码在计算机中的表示有冲突。有冲突。n例如，英文字符例如，英文字符“L L”和和“1 1”的的ASCIIASCII码是码是“7676”和和“108108”，而汉字的，而汉字的“天天”的区位码也是的区位码也是“7676”和和“108108”。问题出在。问题出在ASCIIASCII码和汉字国标码都采用字码和汉字国标码都采用字节的低节的低7 7位编码方式。为了避免冲突，将国标码两位编码方式。为了避免冲突，将国标码两个字节的最高位置个字节的最高位置“1 1
41、”，形成汉字的机内码。，形成汉字的机内码。n例如，汉字例如，汉字“中国中国”，的机内码分别是十六进制，的机内码分别是十六进制的的“D6D0D6D0”和和“B9FAB9FA”。例下一页上一页第61/45页n汉字汉字“中国中国”的区位码、国标码、机内的区位码、国标码、机内码的双字节表示。码的双字节表示。区位码区位码 5448D十六进制十六进制 3630H国标码国标码 5650H机内码机内码 D6D0H 中中 第一个字节第一个字节 第二个字节第二个字节0 0 1 1 0 1 1 00 0 1 1 0 1 1 00 0 1 1 0 0 0 00 0 1 1 0 0 0 00 1 0 1 0 1 1 0
42、0 1 0 1 0 1 1 00 1 0 1 0 0 0 00 1 0 1 0 0 0 0区位码区位码 2590D十六进制十六进制 195AH国标码国标码 397AH机内码机内码 B9FAH 国国 第一个字节第一个字节 第二个字节第二个字节1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 01 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 00 0 0 1 1 0 0 10 0 0 1 1 0 0 10 1 0 1 1 0 1 00 1 0 1 1 0 1 00 0 1 1 1 0 0 10 0 1 1 1 0 0 10 1 1 1 1 0 1 00 1 1 1 1 0 1
43、 01 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 11 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0下一页上一页第62/45页n国标码和机内码解决了汉字的编码标准和存储表示，但国标码和机内码解决了汉字的编码标准和存储表示，但还没有解决汉字的显示和输出问题。还没有解决汉字的显示和输出问题。n字形码是以点阵的形式字形码是以点阵的形式“画画”出汉字字形的代码，将这出汉字字形的代码，将这些点阵代码存放在计算机中形成汉字点阵字库。显然，些点阵代码存放在计算机中形成汉字点阵字库。显然，汉字字形点阵的行和列分得越多，描绘的汉字也就越逼汉字字形点阵的行和列分得越多，描绘的汉字也就越
44、逼真、细腻。但是存储空间占用的也就越大。常用的汉字真、细腻。但是存储空间占用的也就越大。常用的汉字字形点阵有字形点阵有16161616、24242424、32323232、64646464、96969696、128128128128、256256256256点阵等。点阵等。n汉字字形点阵中每个点的信息用一位二进制码来表示。汉字字形点阵中每个点的信息用一位二进制码来表示。对于对于16 16 16 16点阵的汉字字形码，需要用点阵的汉字字形码，需要用3232个字节（个字节（16 16 16 16 8=32 8=32）表示；）表示；24 24 24 24点阵的汉字字形码，点阵的汉字字形码，需要用需要
45、用7272个字节表示。个字节表示。示例示例下一页上一页第63/45页.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#.#16161616点阵字模点阵字模 下一页上一页第64/45页n汉字处理过程中各种编码之间的关系，如下图汉字处理过程中各种编码之间的关系，如下图所示。所示。自动自动转换转换字节最高字节最高位置位置“1”转换（调用转换（调用汉字字库汉字字库）下一页上一页第65/45页多媒体信息表
46、示多媒体信息表示n采集采集量化量化编码编码下一页上一页第66/45页信息的采集信息的采集n传统的信息采集方法传统的信息采集方法n多媒体信息的采集多媒体信息的采集n声音采样率采样精度声音采样率采样精度n图形分辨率像素位深度图形分辨率像素位深度 下一页上一页第67/45页未经压缩的信息容量未经压缩的信息容量信息源信息源大致比特率大致比特率电话电话（2002003400HZ3400HZ）80008000样本数样本数/秒秒1212比特比特/样本样本 =96kbps=96kbps宽带语音宽带语音(50(507000HZ)7000HZ)1600016000样本数样本数/秒秒1414比特比特/样本样本 =2
47、24kbps=224kbps宽带音频宽带音频(20(2020000HZ)20000HZ)4410044100样本数样本数/秒秒2 2信道信道1616比特比特/样本样本 =1.412Mbps=1.412Mbps图像图像512512512512像素色彩图像像素色彩图像2424比特比特/像素像素 =6.3Mb=6.3Mb图像图像视频视频640640480480像素色彩图像像素色彩图像2424比特比特/像素像素3030图像图像/秒秒=221Mbps=221Mbps高清晰度电视高清晰度电视12801280720720像素色彩图像像素色彩图像2424比特比特/像素像素6060图像图像/秒秒=1.3Gbps=1.3Gbps返回
