1、LOGO第六章第六章 计算机中数据计算机中数据 6.2.多媒体技多媒体技术术基基础础 6.1 计计算机中的算机中的数数据表示据表示与与存存储储6.1 计算机中的数据表示与存储1.位(bit)位(bit)是度量数据的最小单位。在计算机技术中用二进制表示数据，1位数据只能表示0和1两种代码。2.字节(Byte)一个字节(Byte)由8位(bit)二进制数字组成。存储器容量通常以字节为单位(Byte,B)来描述：千字节 1KB=1024B=210B 兆字节 1MB=1024KB=220B 吉字节 1GB=1024MB=230B 太字节 1TB=1024GB=240B6.1 计算机中的数据表示与存储3
2、.字v 一般说来，计算机一次处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”。v 字长是指计算机一次能够同时处理的二进制位数，即CPU在一个机器周期中最多能够并行处理的二进制位数。v 字长是计算机(CPU)的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和运算精度。字长越长，计算机的处理能力通常越强。v 字长是字节的整倍数，如8位、16位、32位，发展到今天微型机的64位，大型机/巨型机已达128位。6.1 计算机中的数据表示与存储v数制：数制：计数的规则计数的规则v数制有数制有3个要素：个要素：进制、进制、基数基数和权和权值值进制：进制：一个数制当中包含的不同数值的一个数制当中包含的不同数值的个数个数基
3、数：基数：如十进制就是数据中只包含如十进制就是数据中只包含10个不同的数值。个不同的数值。这这10个不同的数值分别是个不同的数值分别是0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，我们把，我们把09叫做十进制的基数叫做十进制的基数权权值：值：某一位数据的单位某一位数据的单位6.1 计算机中的数据表示与存储v计算机中的常用数制计算机中的常用数制二进制二进制二进制数在运算时要在数据后面加个二进制数在运算时要在数据后面加个“2”或者或者“B”，从而区分开十进制数据。如在计算机中十进制数从而区分开十进制数据。如在计算机中十进制数10用二进制表示为用二进制表示为(1010)2或者或者1010B。八进制八进制八
4、进制数的基数是八进制数的基数是07，权值是，权值是8的幂。运算时在的幂。运算时在运算数的后面加个运算数的后面加个“8”或者或者“O”(八进制的英文单词八进制的英文单词是是octal，简写为，简写为O)，从而区分开十进制数据。，从而区分开十进制数据。十六进制十六进制十六进制的基数是十六进制的基数是09，AF，权值是权值是16的幂，的幂，运算时在运算数的后面加个运算时在运算数的后面加个“16”或或“H”6.1 计算机中的数据表示与存储v进制的基本内容进制的基本内容6.1 计算机中的数据表示与存储v数制转换数制转换1)其他进制转换成十进制其他进制转换成十进制v求求(1101.01)2对应十进制数对应
5、十进制数。解：解：123+122+021+120+021+122=13.25v求求(76.5)8对应的十进制数对应的十进制数。解：解：781+680+58-1=62.625v求求(FA)16对应的十进制数对应的十进制数。解：解：15161+10160=2506.1 计算机中的数据表示与存储2)十进制转换成其他进十进制转换成其他进制制v求求25.75对应的二进制数对应的二进制数6.1 计算机中的数据表示与存储v求求179.48对应的八进制数，结果保留对应的八进制数，结果保留2位小数位小数6.1 计算机中的数据表示与存储v求求179.48对应的十六进制数，结果保留对应的十六进制数，结果保留2位位小
6、小数数6.1 计算机中的数据表示与存储3)二进制转换成八、二进制转换成八、十六进制十六进制v二进制转换成八进制：以小数点为分界点，向左二进制转换成八进制：以小数点为分界点，向左或向右将每或向右将每3位二进制数转换成位二进制数转换成1位八进制数，若位八进制数，若不足不足3位，整数部分在前面补位，整数部分在前面补0，小数部分在后面，小数部分在后面补补0。v二进制二进制转换成十六进制：以小数点为分界点，向转换成十六进制：以小数点为分界点，向左或向右将每左或向右将每4位二进制数转换成位二进制数转换成1位十六进制数，位十六进制数，若不足若不足4位，整数部分在前面补位，整数部分在前面补0，小数部分在后，小
7、数部分在后面补面补0。6.1 计算机中的数据表示与存储v将二进制数将二进制数1101011.1101转换成八进制数。转换成八进制数。解：解：(001101011.11011002)2=(153.64)8v将将二进制数二进制数1101101.11转换成十六进制数。转换成十六进制数。解解：(01101101.1100)2=(6D.C)166.1 计算机中的数据表示与存储4)八、十六进制转换成二进制八、十六进制转换成二进制八进制转换成二进制：以小数点为分界点，向左或向右将每1位八进制数转换成3位二进制数，并去掉无意义的0。v二进制二进制转换成转换成十六进制十六进制以小数点为分界点，向左或向右将每1位
8、十六进制数转换成4位二进制数，去掉无意义的0。6.1 计算机中的数据表示与存储5)十六进制基数转换成二、八、十进制数十六进制基数转换成二、八、十进制数v十六进制基数一共有十六进制基数一共有16个，分别是个，分别是09和和AF，6.1 计算机中的数据表示与存储十六进制数二 进 制 数八 进 制 数十 进 制 数0000111121022311334100445101556110667111778100010891001119A10101210B10111311C11001412D11011513E11101614F111117156.1 计算机中的数据表示与存储1.ASCII码v 计算机中最常用
9、的字符编码是ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准交换代码），为国际标准。v 国际通用的ASCII码是7位ASCII码，用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27=128个不同的编码值，相应可以表示128个不同字符的编码。v 计算机用一个字节（8个二进制位）存放一个7位ASCII码，最高位置为0。6.1 计算机中的数据表示与存储v 7位ASCII代码表196.1 计算机中的数据表示与存储19 字符 十六进制表示 十进制表示 空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590
10、az 61H7AH 97122控制字符：032，127；普通字符：94个。例：“a”字符的编码为 1100001，十进制数是 97v ASCII码的排列码的排列有大小之分有大小之分：空格：空格 数字数字 大写字母大写字母 小写字母小写字母6.1 计算机中的数据表示与存储2.汉字的编码 也叫外码，是将汉字从外部输入到计算机中的一组键盘符号常用的输入码有拼音码、五笔字型码、自然码、区位码等。v 输入码输入码6.1 计算机中的数据表示与存储一级汉字：3755个，按汉语拼音排列二级汉字：3008个，按偏旁部首排列由于国标码的每个字节都只用了7(D6D0)位，最高位D7为0，正是这一点和ASCII产生了
11、冲突，因此我们将汉字的最高位D7都转换为1，就解决了汉字和ASCII的冲突问题，这样形成的代码就是汉字的机内码。v 国标码（国标码（GB2312-80GB2312-80）v 机内码机内码6.1 计算机中的数据表示与存储例“中”区位码（5448）转换为国标码（5448）D+区、位分别加32=（8680）D 十六进制形式（3630）H（2020）H=（5650）H 二进制形式（0011 0110 0011 0000）+（0010 0000 0010 0000）B =（0101 0110 0101 0000）B区、位分别加32 国标码ASCII表中的控制码 v 区位码转换为国标码6.1 计算机中的数
12、据表示与存储在计算机中汉字存储为机内码，但是在屏幕上我们看到的是方块形的汉字，因此在输出时的并不是汉字的机内码，而是汉字的字形码。为了将汉字在显示器或打印机上输出，把汉字按图形符号设计成点阵图，就得到了相应的点阵代码，即字形码。v 字形码字形码字节数=点阵行数(点阵列数/8)汉字编码的转换过程汉字编码的转换过程汉字编码的转换过程汉字编码的转换过程6.1 计算机中的数据表示与存储BlG5码是通行于台湾、香港、澳门地区的一个繁体字编码方案，俗称“大五码”，地区标准号为：CNS11643。GBK编码使用了双字节编码方案，其编码范围从8140至FEFE(剔除xx7F)，共23940个码位，共收录了21
13、003个汉字，完全兼容GB2312-1980标准，支持国际标准ISO/EC106461和国家标准GB130001中的全部中日韩汉字，并包含了BIG5编码中的所有汉字。v BIG5BIG5编码编码v GBKGBK编码编码6.2 多媒体技术基础 v 多媒体的特性1.交互性 具有人机交互功能2.集成性 集成多种媒体技术及获取、存储等3.同步性 图像、声音和文字以同步的方式工作4.实时性 声音和活动的视频图像等是强实时的5.数字化 信息以数字的形式进行存储和处理v 多多媒体媒体（MultimediaMultimedia）是指能够同时对两种或两是指能够同时对两种或两种以上媒体进行采集、操作、编辑、存储等
14、综合处理的种以上媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。是一门跨学科的综合技术技术。是一门跨学科的综合技术。6.2 多媒体技术基础 v多媒体系统的组成及关键技术多媒体系统的组成及关键技术多媒体系统组成：多媒体硬件系统、多媒体操作系统、媒体处理系统工具和用户应用软件。多媒体多媒体硬件系统硬件系统：包括计算机硬件、声音：包括计算机硬件、声音/视频处理器、多种媒体输视频处理器、多种媒体输入入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。多媒体操作系统多媒体操作系统：或称为多媒体核心系统：或称为多媒体核心系统(Multimedia Kern
15、el System)，包括实时任务调度、多媒体数据转换、同步控制多媒体，包括实时任务调度、多媒体数据转换、同步控制多媒体设备，以及图形用户界面管理等。设备，以及图形用户界面管理等。媒体媒体处理系统工具处理系统工具：或称为多媒体系统开发工具软件，是多媒体系统：或称为多媒体系统开发工具软件，是多媒体系统的重要组成部分。用户应用软件：根据多媒体系统终端用户要求而定的重要组成部分。用户应用软件：根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域的用户制的应用软件或面向某一领域的用户 应用软件系统应用软件系统，它是面向大规模用户的系统产品。，它是面向大规模用户的系统产品。6.2 多媒体技术基础 1
16、.无损压缩 v 利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据而不引入任何失真，但压缩率受到统计冗余度理论限制，一般为2：1到5：1。v 多媒体应用中经常使用的无损压缩方法主要是基于统计的编码方案，如行程编码(run length)、Huffman编码、算术编码和LZW编码等等。v 常用常用工具：工具：WinRarWinRar、WinZipWinZip、ARCARC等等 6.2 多媒体技术基础 2.有损压缩 有损压缩，又称不可逆编码。即指压缩后的数据不能够完全还原成压缩前的数据，与原始数据不同但是非常接近的压缩方法。也称破坏性压缩，以损失文件中某些信息为代价来换取较高的压缩比，其损失的信息多是
17、对视觉和听觉感知不重要的信息，但压缩比通常较高，约为几十到几百。常用于音频、图像和视频的压缩。常用的有损压缩方法有：预测编码、变换编码(主要是离散余弦变换方法)、基于模型编码、分形编码、适量量化编码等。常用工具：JPEG、MPEG等 6.2 多媒体技术基础 1.声音 v 一种连续的模拟信号声波v 声音数字化 量化 采样 编码模拟信号数字信号v 声音文件格式：WAV（.wav）文件 MPEG（.mp1/.mp2/.mp3）文件 MIDI（.mid）文件 MOD文件 RealAudio 文件 6.2 多媒体技术基础 v多媒体系统的关键多媒体系统的关键技术技术还有：还有：超大规模集成电路(VLSI)
18、芯片技术大容量光盘储存技术：目前比较流行的载体有CD-ROM光盘(约700M)，DVD光盘(单层面的DVD为4.7GB,双层面的可达17GB)多媒体网络通信技术多媒体系统软件技术多媒体系统软件技术6.2 多媒体技术基础 2.图像 图像有黑白、灰度、彩色、摄影图像等。是自然界中的客观景物通过某种系统的映射，使人们产生的视觉感受。v 静态图像：分矢量图形和点位图图像两种。v 动态图像又分为视频和动画。通常将摄像机拍摄得到的动态图像称为视频；计算机或绘画方法生成的动态图像称为动画。v 常用图像文件格式BMP（.bmp，标准Windows图像格式）GIF（.gif，使用LZW压缩算法，支持多画面循环显示）TIFF（.tiff，位图图像格式）PNG（.png，保留GIF文件的一些特性如：流式读/写性能、透明性、无损压缩等，同时增加了一些新特性）WMF（.wmf，剪贴画）
