南大專轉(zhuǎn)本計(jì)算機(jī)4.2-4.4

4.2文本與文本處理文字與文本文字：一種書面語言，由一系列稱為“字符〞〔character〕的書寫符號(hào)構(gòu)成文本〔text〕：文字信息在計(jì)算機(jī)中的表示形式是基于特定字符集的、具有上下文相關(guān)性的一個(gè)〔二進(jìn)制編碼〕字符流是計(jì)算機(jī)中最常用的一種數(shù)字媒體組成文本的根本元素是字符，字符在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制編碼表示。文本處理過程文本在計(jì)算機(jī)中的處理過程：文本的準(zhǔn)備〔例如漢字的輸入〕，文本編輯，文本處理，文本存儲(chǔ)與傳輸、文本展現(xiàn)等，根據(jù)應(yīng)用的不同，各個(gè)處理環(huán)節(jié)的內(nèi)容和要求可能有很大的差異。文本存儲(chǔ)與傳輸（閱讀器）文本處理（文本處理軟件）文本生成其他媒體電子文本文本編輯（編輯器）格式化的電子文本文本展現(xiàn)4.2.1字符的編碼西文字符的編碼字符集：常用字符的集合。西文字符集：由拉丁字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)及一些特殊符號(hào)組成。字符的編碼：字符集中每一個(gè)字符各有一個(gè)代碼，即字符的二進(jìn)制表示，稱為該字符的編碼。字符代碼表:字符集中不同字符的編碼互相區(qū)別，構(gòu)成該字符集的代碼表。美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)：使用7個(gè)二進(jìn)位對(duì)字符進(jìn)行編碼〔叫做標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼〕，稱為ISO-646標(biāo)準(zhǔn)。根本的ASCII字符集共有128個(gè)字符96個(gè)可打印字符〔常用字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等〕32個(gè)控制字符特殊字符的ASCII碼空格〔32〕A〔65〕a〔97〕0〔48〕ASCII字符集和ASCII碼0123456789ABCDEF控制字符01234567b3b2b1b0b6b5b4標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼是七位的編碼，但字節(jié)是計(jì)算機(jī)中最根本的處理單位，故以一個(gè)字節(jié)來存放一個(gè)ASCII字符。每個(gè)字節(jié)中多出來的一位一般保持為“0〞，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可用作奇偶校驗(yàn)位。擴(kuò)充ASCII字符集：標(biāo)準(zhǔn)ASCII字符集只有128個(gè)不同的字符，在很多應(yīng)用中無法滿足要求。按照ISO2022標(biāo)準(zhǔn)〔?七位字符集的代碼擴(kuò)充技術(shù)?〕的規(guī)定，ISO陸續(xù)制定了一批適用于不同地區(qū)的擴(kuò)充ASCII字符集，每個(gè)擴(kuò)充ASCII字符集分別可以擴(kuò)充128個(gè)字符，這些擴(kuò)充字符的編碼均是高位為1的8位代碼〔十進(jìn)制數(shù)128～255〕，稱為擴(kuò)展ASCII碼。擴(kuò)充ASCII字符集〔1〕GB2312-80漢字編碼?信息交換用漢字編碼字符集·根本集?(GB2312-80)組成：第一局部：字母、數(shù)字和各種符號(hào)，包括拉丁字母、俄文、日文平假名與片假名、希臘字母、漢語拼音等共682個(gè)〔統(tǒng)稱為GB2312圖形符號(hào)〕第二局部：一級(jí)常用漢字，共3755個(gè)， 按漢語拼音排列第三局部：二級(jí)常用字，共3008個(gè)， 按偏旁部首排列漢字的編碼〔一〕漢字6763所有字符7445〔1〕GB2312-80漢字編碼區(qū)位碼：GB2312國標(biāo)字符集構(gòu)成一個(gè)二維平面，它分成94行、94列，行號(hào)稱為區(qū)號(hào)，列號(hào)稱為位號(hào)。每一個(gè)漢字或符號(hào)在碼表中都有各自的位置，字符的位置用它所在的區(qū)號(hào)(行號(hào))及位號(hào)(列號(hào))來表示。每個(gè)漢字的區(qū)號(hào)和位號(hào)分別用1個(gè)字節(jié)來表示， 如：“大〞字的區(qū)號(hào)20，位號(hào)83，區(qū)位碼是2083 用2個(gè)字節(jié)表示為：0001010001010011漢字的編碼〔二〕〔1〕GB2312-80漢字編碼漢字的編碼〔三〕一級(jí)漢字（3755個(gè)）二級(jí)漢字（3008個(gè)）（擴(kuò)充使用）位號(hào)： ………………19423字母、數(shù)字和各種符號(hào)…………區(qū)號(hào)：191655568794GB2312-80字符集〔1〕GB2312-80漢字編碼機(jī)內(nèi)碼：問題：文本中的漢字與西文字符經(jīng)常是混合在一起使用的，漢字信息如不予以特別的標(biāo)識(shí)，它與單字節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼就會(huì)混淆不清。解決方法：把一個(gè)漢字看作兩個(gè)擴(kuò)展ASCII碼，使表示GB2312漢字的兩個(gè)字節(jié)的最高位(b7)都等于“1〞。這種高位為l的雙字節(jié)(16位)漢字編碼就稱為GB2312漢字的“機(jī)內(nèi)碼〞，又稱內(nèi)碼。如：“大〞字的內(nèi)碼是：1011010011110011〔B4F3〕漢字的編碼〔四〕〔1〕GB2312-80漢字編碼 GB2312漢字內(nèi) 碼在雙字節(jié)代 碼空間中，其 碼位分布于右 下角的1/4象限漢字的編碼〔五〕首字節(jié)尾字節(jié)00 7EA1 FE0081A1FEGB2312圖形符號(hào)GB2312漢字代碼空間（6763個(gè)漢字）GB2312-80漢字內(nèi)碼的碼位分布B0F7〔2〕GBK漢字內(nèi)碼擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)問題：GB2312-80只有6763個(gè)漢字，使用時(shí)功能不夠。解決方法：1995年發(fā)布GBK，全稱為?漢字內(nèi)碼擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)?GBK字符集中一共有21003個(gè)漢字和883個(gè)圖形符號(hào)，它與GB2312國標(biāo)漢字字符集及其內(nèi)碼保持兼容。GBK/1：GB2312中的符號(hào)；

GBK/2：GB2312中的全部漢字；

GBK/4和GBK/3：包括繁體字在內(nèi)的大量漢字；

GBK/5：符號(hào)。例如計(jì)算機(jī)係等繁體漢字和冃冄円冇鎔等生僻的漢字。漢字的編碼〔六〕〔2〕GBK漢字內(nèi)碼擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)組成：21003個(gè)漢字，883個(gè)圖形符號(hào)GBK字符集中的每個(gè)字符都采用雙字節(jié)表示，總的編碼范圍為8140-FEFE，首字節(jié)在81-FE之間，尾字節(jié)在40-FE之間(剔除xx7F一條線不安排字符)， 總計(jì)23940個(gè)碼位， 共收入21886個(gè)漢字 和圖形符號(hào)，未使 用的區(qū)域作為用戶 自定義區(qū)。漢字的編碼〔七〕首字節(jié)尾字節(jié)00407EA1 FE0081FEGBK/3GBK/4GBK/2GBK/5GBK/1GB2312圖形符號(hào)GB2312漢字代碼空間〔6763個(gè)漢字〕A0AAGBK/1B0F7GBK代碼控件和碼位分布繁體字符號(hào)〔2〕GBK漢字內(nèi)碼擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用：操作系統(tǒng)——Windows95以上簡體中文版，采用GBK代碼，并提供了多種輸入法和字體應(yīng)用軟件——Office95以上簡體中文版本提供GBK碼的檢索和排序互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用——許多網(wǎng)站的網(wǎng)頁使用GBK代碼，但目前還不是所有搜索引擎都支持GBK漢字文本的搜索漢字的編碼〔八〕〔3〕UCS/Unicode與GB18030漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)〔a〕通用編碼字符集UCS/Unicode約有6800種語言和文字在使用，需要建立一個(gè)多文種〔Multilingual〕處理環(huán)境在ISO2022根底上，使用代碼頁號(hào)切換不同字符集的方法過于繁瑣，且與其他系統(tǒng)不兼容目標(biāo)與途徑：實(shí)現(xiàn)所有字符在同一字符集中統(tǒng)一編碼漢字的編碼〔九〕4.2.2文本的準(zhǔn)備人工輸入：通過鍵盤、手寫筆或語音輸入方式輸入字符特點(diǎn)：速度慢、本錢高，不適合需處理大批量文字的應(yīng)用自動(dòng)輸入：將紙介質(zhì)上的文本通過識(shí)別技術(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為文字的編碼特點(diǎn)：速度快，效率高文字的自動(dòng)識(shí)別分為：印刷體識(shí)別和手寫體識(shí)別文本信息的輸入方法文本信息的輸入人工輸入自動(dòng)識(shí)別輸入鍵盤輸入聯(lián)機(jī)手寫輸入語音輸入印刷體識(shí)別手寫體識(shí)別由于漢字字?jǐn)?shù)很多，無法使每個(gè)漢字與西文鍵盤上的鍵一一對(duì)應(yīng)，因此必須使用一個(gè)或幾個(gè)鍵來表示漢字，這就稱為漢字的“鍵盤輸入編碼〞好的漢字鍵盤輸入編碼方案的特點(diǎn)：易學(xué)習(xí)、易記憶、效率高(平均擊鍵次數(shù)較少)、重碼少、容量大(可輸入的漢字字?jǐn)?shù)多)等漢字的輸入編碼與漢字的內(nèi)碼是不同范疇的概念。使用不同的輸入編碼方法向計(jì)算機(jī)輸入的同一個(gè)漢字，它們的內(nèi)碼是相同的漢字鍵盤輸入〔一〕漢字輸入編碼方法的分類數(shù)字編碼：使用一串?dāng)?shù)字來表示漢字的編碼方法，例如電報(bào)碼、區(qū)位碼等缺點(diǎn)：難以記憶，不易推廣字音編碼：一種基于漢語拼音的編碼方法，簡單易學(xué)，適合于非專業(yè)人員缺點(diǎn)：同音字引起的重碼多，需增加選擇操作字形編碼：將漢字的字形分解歸類而給出的編碼方法，重碼少、輸入速度較快，如五筆字形法和表形碼等缺點(diǎn)：編碼規(guī)那么不易掌握形音編碼：吸取了字音編碼和字形編碼的優(yōu)點(diǎn)，使編碼規(guī)那么適當(dāng)簡化、重碼減少缺點(diǎn)：不易掌握漢字鍵盤輸入〔二〕以平常書寫的習(xí)慣，把要輸入的漢字寫在一塊叫書寫板的設(shè)備上，書寫板將筆尖的運(yùn)動(dòng)〔包括抬筆、落筆、筆段軌跡以及各筆段之間的時(shí)間關(guān)系等〕按時(shí)間采樣后發(fā)送到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，然后用該漢字〔或符號(hào)〕對(duì)應(yīng)的代碼進(jìn)行保存。漢王筆正識(shí)率95℅～90℅，速度12字/秒中科院自動(dòng)化所，華旗資訊科技開展〔愛國者〕聯(lián)機(jī)手寫漢字識(shí)別〔筆輸入〕使用語音輸入文本的系統(tǒng)也叫做“聽寫機(jī)〞或“語音打字機(jī)〞按照不同的應(yīng)用及要求，語音識(shí)別的功能區(qū)別：孤立語音/連續(xù)語音識(shí)別小詞匯量/大詞匯量語音識(shí)別特定人/非特定人語音識(shí)別最高目標(biāo)：非特定人大詞匯量的連續(xù)語音識(shí)別技術(shù)漢語語音識(shí)別印刷體漢字識(shí)別：將傳統(tǒng)紙介質(zhì)上的文字信息自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字文本形式的一種技術(shù)，也叫做漢字OCR〔OpticalCharacterRecognition〕。印刷體文字識(shí)別的過程印刷體漢字識(shí)別〔漢字OCR〕掃描后的圖像文本預(yù)處理版面分析文字切分特征提取字符識(shí)別后處理識(shí)別后的編碼文本手寫漢字識(shí)別聯(lián)機(jī)與脫機(jī)(手寫漢字識(shí)別)的比較脫機(jī)手寫漢字識(shí)別4.2.3文本的類型文本是計(jì)算機(jī)表示文字及符號(hào)信息的最常用也是最根本的一種數(shù)字媒體。由于文字和符號(hào)采用了二進(jìn)制編碼表示，因而可以方便地進(jìn)行編輯、排版和各種分析處理〔如統(tǒng)計(jì)、排序、分類、索引、檢索等〕。使用計(jì)算機(jī)制作的數(shù)字文本，根據(jù)用途分為：簡單文本、豐富格式文本和超文本三類。簡單文本〔plaintext〕：是由一連串的字符組成的，除了用于表達(dá)正文內(nèi)容的字符〔包括漢字〕及“回車〞、“換行〞、“制表〞等有限的幾個(gè)打印〔顯示〕控制字符之外，幾乎不包含任何其他格式信息和結(jié)構(gòu)信息。這種文本通常稱為純文本或ASCII文本，在PC機(jī)中的文件后綴名是.txt特性：呈現(xiàn)為一種線性結(jié)構(gòu)，以行、字為單位，順序?qū)懽髋c閱讀是最通用的文本文件格式，文件體積小，閱讀不受限制，幾乎所有的文字處理軟件都能識(shí)別和處理不能插入圖片、表格等，不能建立超鏈接簡單文本〔純文本〕文本的格式化豐富格式文本〔richtext、fancytext、formattedtext〕RTF格式多媒體文檔〔MultimediaDocument〕豐富格式文本線性文本超文本(hypertext)的閱讀方式傳統(tǒng)的順序式閱讀通過鏈接、跳轉(zhuǎn)、導(dǎo)航、回溯等操作實(shí)現(xiàn)跳躍式閱讀超文本的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)〔node〕節(jié)點(diǎn)包含的內(nèi)容超鏈〔hyperlink〕鏈源鏈宿超文本超文本ABCDEFGH超文本結(jié)構(gòu)超媒體〔Hypermedia〕：超文本中的節(jié)點(diǎn)不單是文本節(jié)點(diǎn)，還包含圖形、圖像、聲音或動(dòng)畫節(jié)點(diǎn)，這種基于多媒體信息結(jié)點(diǎn)的超文本，有時(shí)也稱為“超媒體〞超文本的應(yīng)用Windows等一些軟件中的“幫助〞文件使用瀏覽器從Web效勞器上下載的網(wǎng)頁〔html或htm文件〕超文本4.2.4文本處理文本編輯的主要功能對(duì)字、詞、句、段落進(jìn)行添加、刪除、修改等操作字的處理：設(shè)置字體、字號(hào)、字的排列方向、間距、顏色、效果等段落的處理：設(shè)置行距、段間距、段縮進(jìn)、對(duì)稱方式等頁面布局的處理：設(shè)置頁邊距、每頁行列數(shù)、分欄、頁眉、頁腳等“所見即所得〞〔WhatYouSeeIsWhatYouGet,簡稱WYSIWYG〕：一方面所有的編輯操作效果立即可以在屏幕上看到，另一方面在屏幕上看到的效果與打印機(jī)的輸出結(jié)果相同。文本編輯與文本處理〔一〕文本處理內(nèi)容：字?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)，字頻統(tǒng)計(jì)，簡/繁體相互轉(zhuǎn)換，漢字/拼音相互轉(zhuǎn)換詞語排序，詞語錯(cuò)誤檢測(cè)，文句語法檢查自動(dòng)分詞，詞頻統(tǒng)計(jì)，詞性標(biāo)注，詞義辨識(shí)，大陸/臺(tái)灣術(shù)語轉(zhuǎn)換文本壓縮，文本加密，文本著作權(quán)保護(hù)關(guān)鍵詞提取，文摘自動(dòng)生成，文本分類文本檢索〔關(guān)鍵詞檢索、全文檢索〕，文本過濾文語轉(zhuǎn)換〔語音合成〕，文種轉(zhuǎn)換〔機(jī)器翻譯〕篇章理解，自動(dòng)問答，自動(dòng)寫作等文本編輯與文本處理〔二〕〔1〕面向通信的文本處理軟件 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上最普及的應(yīng)用是用電子郵件進(jìn)行通信。大多數(shù)情況下電子郵件正文的內(nèi)容一般都是簡單文本，因此電子郵件內(nèi)嵌的文本編輯器功能比較簡單，操作使用方便。典型軟件：微軟公司的OutlookExpress，具有文字的增、刪、改以及字體、字號(hào)的設(shè)置功能，也可以設(shè)定一些簡單的格式和插入一些圖片。當(dāng)然郵件所帶的附件并不受此限制。在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行聊天所使用的文本處理軟件更加簡單。常用文本處理軟件〔一〕〔2〕面向辦公的文本處理軟件功能要求：文本制作的高效率、高質(zhì)量軟件面向非專業(yè)用戶，易學(xué)好用文本處理能力，既功能豐富，又操作簡單排版功能典型軟件：MS-OfficeWPS2000永中Office中的文本處理軟件常用文本處理軟件〔二〕〔3〕面向出版的文本處理軟件排版軟件的主要功能：將文字、圖形和圖像等合理地安排在頁面內(nèi).ps文件：排版軟件的輸出的一種使用頁面描述語言〔例如PostScript〕描述的文件，該文件記錄了每一個(gè)頁面的排版結(jié)果，它被送到裝有柵格圖像處理器〔RIP〕的激光照排機(jī)去，經(jīng)過RIP的解釋，產(chǎn)生頁面的圖像，然后驅(qū)動(dòng)激光束對(duì)感光材料進(jìn)行掃描曝光，以得到用于制版的膠片典型排版軟件：方正集團(tuán)公司的“飛騰〞排版軟件美國Adobe公司的PageMaker和PDFWriter常用文本處理軟件〔三〕〔4〕面向網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布和電子出版的文本處理軟件制作HTML文件的軟件：微軟的FrontPage，使用Word也可以產(chǎn)生HTML文件輸出。HTML文件：一種使用HTML語言〔超文本標(biāo)記語言〕進(jìn)行描述的文本文件。使用形如<xxx>和</xxx>的一對(duì)“括號(hào)〞作為標(biāo)記，指出文本中的標(biāo)題、文本的分段及格式，描述文本中的表格類型、文本的分區(qū)、背景顏色、文字的顏色、字體和大小，設(shè)定文本頁面的邊距、文本中插圖的位置、大小及圖片名稱等，最重要的是它能描述超鏈。超鏈的鏈宿有兩種：書簽，指的是文本內(nèi)部標(biāo)記有書簽的某個(gè)地方互聯(lián)網(wǎng)上的某個(gè)信息資源〔文件〕，它用統(tǒng)一資源定位器〔URL〕指定常用文本處理軟件〔四〕〔4〕面向網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布和電子出版的文本處理軟件面向電子出版的軟件PDF格式文件常用文本處理軟件〔五〕文本輸出：在屏幕上顯示文本，用打印機(jī)打印文本等操作。文本輸出過程：首先要對(duì)文本的格式描述進(jìn)行解釋，然后生成文字和圖表的映像〔bitmap〕，最后再傳送到顯示器或打印機(jī)輸出。文本閱讀器：承擔(dān)上述文本輸出任務(wù)的軟件，也稱為瀏覽器。它們可以是嵌入在文本處理軟件中的一個(gè)模塊，如微軟的Word，也可以是獨(dú)立的軟件，如Adobe公司的AcrobatReader，微軟公司的IE等。文本的輸出〔一〕文字〔漢字〕字形的生成過程：先根據(jù)字符的字體確定相應(yīng)的字型庫〔font〕，再按照該字符的代碼從字型庫中取出該字符的形狀描述信息，然后按形狀描述信息生成字形，并按照字號(hào)大小及有關(guān)屬性〔粗體、斜體、下橫線〕將字形作必要的變換，最后將變換得到的字形放置在頁面的指定位置處。字型庫：簡稱字庫，同一種字體的所有字符(例如GB2312中的7000多字符)的形狀描述信息的集合。不同的字體(如宋體、仿宋、楷體、黑體等)對(duì)應(yīng)不同的字庫。文本的輸出〔二〕字符形狀的描述方法：點(diǎn)陣描述輪廓描述文本的輸出〔三〕字符的點(diǎn)陣描述字符的輪廓描述4.3圖像與圖形從現(xiàn)實(shí)世界中通過數(shù)字化設(shè)備獲取的圖像，稱為：取樣圖像〔sampledimage〕、點(diǎn)陣圖像〔dotmatriximage〕、位圖圖像〔bitmapimage〕——簡稱圖像〔image〕計(jì)算機(jī)合成的圖像(syntheticimage)，稱為：矢量圖形〔vectorgraphics〕，簡稱圖形〔graphics〕圖像按生成方法分類4.3.1圖像的獲取圖像的獲取〔capturing〕：從現(xiàn)實(shí)世界中獲得數(shù)字圖像的過程圖像獲取的過程實(shí)質(zhì)上是模擬信號(hào)的數(shù)字化過程，它的處理步驟：取樣分色量化圖像的數(shù)字化〔一〕圖像的數(shù)字化過程圖像的數(shù)字化〔二〕模擬圖像取樣分色量化量化量化數(shù)字圖像RGB設(shè)備：從現(xiàn)實(shí)世界獲得數(shù)字圖像過程中所使用的設(shè)備通稱為數(shù)字圖像獲取設(shè)備設(shè)備的功能：將現(xiàn)實(shí)的景物輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)并以取樣圖像的形式表示2D圖像獲取設(shè)備〔如掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等〕只能對(duì)圖片或景物的2D投影進(jìn)行數(shù)字化3D掃描儀能獲取包括深度信息在內(nèi)的3D景物的信息數(shù)字圖像獲取設(shè)備4.3.2圖像的表示與壓縮編碼從取樣圖像的獲取過程可以知道，一幅取樣圖像由M〔行〕*N〔列〕個(gè)取樣點(diǎn)組成，每個(gè)取樣點(diǎn)是組成取樣圖像的根本單位，稱為像素〔pictureelement,簡寫為pel〕。彩色圖像的像素是矢量，它由多個(gè)彩色分量組成，黑白圖像的像素只有1個(gè)亮度值圖像的表示方法與主要參數(shù)彩色圖像的表示圖像的表示方法與主要參數(shù)155156159170150151175176150154159166156158177178147153158162156168180188168175175174177182187183225225219217216218223227225224221220214215222225240233226223219220224229233231229226220220227230178176176176176205216226179178175180177200223231174175178184181189217224208203208196193197216225212210215202192196207218211212212210198194207210224227224214197196213220228231233220202197210217180177187190190220225231182184179188192217239233182185190191194207229235219215218198198205220237211214218202192195212234217214213210194192214238222225226214197200216230228230230225200206212220紅色分量綠色分量藍(lán)色分量取樣圖像在計(jì)算機(jī)中的表示方法：單色圖像用一個(gè)矩陣來表示彩色圖像用一組〔一般是3個(gè)〕矩陣來表示，矩陣的行數(shù)稱為圖像的垂直分辨率，列數(shù)稱為圖像的水平分辨率，矩陣中的元素是像素顏色分量的亮度值，使用整數(shù)表示，一般是8位至12位圖像的表示方法與主要參數(shù)圖像的屬性信息圖像大小，也稱圖像分辨率(包括垂直分辨率和水平分辨率)位平面的數(shù)目，即矩陣的數(shù)目，也就是彩色分量的數(shù)目顏色空間的類型，指彩色圖像所使用的顏色描述方法，也叫顏色模型。常用顏色模型：RGB(紅、綠、藍(lán))、CMYK(青、品紅、黃、黑)、HSV(色彩、飽和度、亮度)、YUV(亮度、色度)等像素深度，即像素的所有顏色分量的位數(shù)之和，它決定了不同顏色〔亮度〕的最大數(shù)目圖像的表示方法與主要參數(shù)圖象文件的大小圖象文件名圖象大小、深度、類型白色小車點(diǎn)陣圖示行駛中的白色小車一幅圖像的數(shù)據(jù)量可按下面的公式進(jìn)行計(jì)算〔以字節(jié)為單位〕：圖像數(shù)據(jù)量＝圖像水平分辨率×圖像垂直分辨率×像素深度／8幾種常用圖像的數(shù)據(jù)量圖像的壓縮編碼圖像大小8位（256色）16位（65536色）24位（真彩色）640×480300KB600KB900KB1024×768768KB1.5MB2.25MB1280×10241.25MB2.5MB3.75MB圖像數(shù)據(jù)壓縮的可能性：由于數(shù)字圖像中的數(shù)據(jù)相關(guān)性很強(qiáng)，數(shù)據(jù)的冗余度很大，因此對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行大幅度的數(shù)據(jù)壓縮是完全可能的。而且，人眼的視覺有一定的局限性，即使壓縮前后的圖像有一定失真，只要限制在人眼允許的誤差范圍之內(nèi)，也是允許的。圖像的壓縮編碼數(shù)據(jù)壓縮類型無損壓縮:壓縮以后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像復(fù)原(也稱為解壓縮)時(shí)，重建的圖像與原始圖像完全相同 例如：行程長度編碼〔runlengthcoding,RLC〕： 哈夫曼(Huffman)編碼：對(duì)出現(xiàn)概率高〔低〕的編短〔長〕碼，是變長碼有損壓縮：使用壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建時(shí)，重建后的圖像與原始圖像雖有一定的誤差，但不影響人們對(duì)圖像含義的正確理解。如變換編碼、矢量編碼等圖像的壓縮編碼圖像壓縮方法很多，不同方法適用于不同的應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)中常常是多種壓縮方法的綜合使用。為得到較高的數(shù)據(jù)壓縮比，一般都采用有損壓縮。壓縮編碼方法優(yōu)劣的評(píng)價(jià)壓縮倍數(shù)的大小重建圖像的質(zhì)量〔有損壓縮時(shí)〕壓縮算法的復(fù)雜程度圖像的壓縮編碼圖像壓縮編碼方法的國際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：ISO和IEC兩個(gè)國際機(jī)構(gòu)聯(lián)合組成了一個(gè)專家組(JointPhotographicExpertsGroup,JPEG)，制定了一個(gè)靜止圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為JPEG標(biāo)準(zhǔn)JPEG標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)：適用范圍廣；能處理各種連續(xù)色調(diào)的彩色或灰度圖像；算法復(fù)雜度適中；既可用硬件實(shí)現(xiàn)，也可用軟件實(shí)現(xiàn)；圖像的壓縮比可控制〔壓縮比越低，圖像質(zhì)量越好；壓縮比越高，圖像質(zhì)量越差〕JPEG2000：適用于各種不同類型〔黑白、灰度、彩色等〕和不同特性〔自然、醫(yī)學(xué)、遙感、合成〕的圖像，可用于不同的應(yīng)用模式〔實(shí)時(shí)傳輸、檢索、存檔等〕。采用了小波分析等先進(jìn)算法，提供了更好的圖像質(zhì)量，更低的碼率，更適合在WWW網(wǎng)上傳輸?shù)龋嫒軯PEG圖像的壓縮編碼JPEG圖像壓縮比例

圖像的壓縮編碼中等壓縮后的圖像高倍壓縮后的圖像常用圖像文件格式名稱壓縮編碼方法性質(zhì)典型應(yīng)用開發(fā)組織/公司BMPRLC無損Windows應(yīng)用程序MicrosoftTIFRLC,LZW無損DesktoppublishingAldus，MicrosoftGIFLZW無損InternetCompuServeJPEGDCT,Huffman無損/有損Internet，數(shù)碼相機(jī)等ISO/IECJP2小波變換，算術(shù)編碼無損/有損Internet，數(shù)碼相機(jī)等ISO/IECBMP(BitMaP-file)圖像：微軟公司在Windows操作系統(tǒng)下使用的一種標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，一個(gè)文件存放一幅圖像，可以使用行程長度編碼〔RLC〕進(jìn)行無損壓縮，也可不壓縮。不壓縮的BMP文件是一種通用的圖像文件格式，幾乎所有Windows應(yīng)用軟件都能支持。TIFF(TaggedImageFileFormat)圖像文件格式：用于掃描儀和桌面出版，能支持多種壓縮方法和多種不同類型的圖像，有許多圖像圖形應(yīng)用軟件支持這種文件格式。由文件頭、文件目錄、目錄條目三個(gè)局部組成。常用圖像文件格式GIF(GraphicsInterchangeFormat)：互聯(lián)網(wǎng)上廣泛使用的一種圖像文件格式，它的顏色數(shù)目較少〔不超過256色〕，文件特別小，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。由于顏色數(shù)目有限，GIF適用于插圖、剪貼畫等色彩數(shù)目不多的應(yīng)用場(chǎng)合。GIF格式能夠支持透明背景，具有在屏幕上漸進(jìn)顯示的功能。尤為突出的是，它可以將許多張圖像保存在同一個(gè)文件中，顯示時(shí)按預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔逐一進(jìn)行顯示，從而形成動(dòng)畫的效果，因而在網(wǎng)頁制作中大量使用。由CompuServe公司1987年開發(fā)，基于Lempel-ZivWalch(LZW)壓縮算法、使用特殊碼、可變長度。常用圖像文件格式4.2.3計(jì)算機(jī)圖形矢量圖形：計(jì)算機(jī)合成圖像矢量繪圖軟件：制作矢量圖形的軟件 如：AutoCAD、MAPInfo、ARCInfo等2D的矢量繪圖軟件：Corel公司的CorelDrawAdobe公司的IllustratorMacromedia公司的FreeHand微軟公司的MicrosoftVisio微軟公司Office辦公套件中的Word和PowerPoint矢量繪圖軟件4.4數(shù)字聲音及應(yīng)用4.4.1波形聲音的獲取與播放聲音：由振動(dòng)而產(chǎn)生，通過空氣進(jìn)行傳播。它由許多不同頻率的諧波所組成，諧波的頻率范圍稱為聲音的帶寬(bandwidth)，帶寬是聲音的一項(xiàng)重要參數(shù)。多媒體技術(shù)處理的聲音信號(hào)主要是人耳可聽到的20～20kHz的音頻信號(hào)(audio)言語〔speech〕/語音：人說話的聲音，其頻率范圍約為300～3400Hz全頻帶聲音：音樂聲、風(fēng)雨聲、汽車聲等其他聲音，其帶寬可到達(dá)20～20kHz聲音信號(hào)的數(shù)字化聲音信號(hào)的數(shù)字化：將模擬聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼形式以便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的過程聲音信號(hào)數(shù)字化的過程：取樣量化編碼聲音信號(hào)的數(shù)字化模擬聲音信號(hào)取樣量化編碼數(shù)字聲音011010011101……A/D轉(zhuǎn)換〔模擬信號(hào)->數(shù)字編碼〕電壓值時(shí)間間隔A/D轉(zhuǎn)換〔模擬信號(hào)->數(shù)字編碼〕電壓值時(shí)間間隔模擬聲音信號(hào)取樣量化編碼數(shù)字聲音麥克風(fēng)：將聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)聲卡〔soundcard〕：進(jìn)行數(shù)字化波形聲音的獲?。喊涯M的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。(話筒或線路輸入、單雙道〕波形聲音的重建與播放MIDI(MusicalInstrumentDigitalInterface)聲音的輸入MIDI聲音的合成與播放波形聲音的獲取設(shè)備聲卡的工作原理波形聲音的獲取與重建取樣、量化DSPMIDI合成器重建、濾波D/A聲音輸入數(shù)字聲音輸出聲音輸出DMA接口PCI總線MIDI接口4.4.2波形聲音的表示與壓縮編碼取樣頻率量化位數(shù)聲道數(shù)目使用的壓縮編碼方法數(shù)碼率〔bitrate〕：指的是每秒鐘的數(shù)據(jù)量，也稱比特率、碼率數(shù)字聲音未壓縮前，其計(jì)算公式為：波形聲音的碼率＝取樣頻率×量化位數(shù)×聲道數(shù)壓縮編碼以后的碼率＝壓縮前的碼率/壓縮倍數(shù)波形聲音的主要參數(shù)幾種常見數(shù)字聲音的主要參數(shù)

波形聲音的主要參數(shù)聲音類型帶寬（Hz）取樣頻率（kHz）量化位數(shù)（bits）聲道數(shù)未壓縮時(shí)的碼率壓縮后的碼率數(shù)字語音300～340088164kb/s2~64kb/sCD唱片20～2000044.1162176.4kB/s176.4kB/sMP3音樂20～2000044.1162176.4kB/s128~112kb/s第2代全頻帶聲音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)全頻帶聲音的壓縮編碼名稱壓縮后的碼率（每個(gè)聲道）聲道數(shù)目主要應(yīng)用MPEG-1層1384kbps（壓縮4倍）2數(shù)字盒式錄音帶MPEG-1層2256～192kbps（壓縮6～8倍）2DAB，VCD，DVDMPEG-1層3128～112kbps（壓縮10～12倍）2Internet，MP3音樂MPEG-2層audio與MPEG-1層1，層2，層3相同5.1，7.0同MPEG-1DolbyAC-364kbps5.1，7.1DVD，DTV，家庭影院杜比數(shù)字AC-3〔DolbyDigitalAC-3〕：美國杜比公司開發(fā)的多聲道全頻帶聲音編碼系統(tǒng)，它提供的環(huán)繞立體聲系統(tǒng)由5個(gè)全頻帶聲道加一個(gè)超低音聲道組成，6個(gè)聲道的信息在制作和復(fù)原過程中全部數(shù)字化，信息損失很少，細(xì)節(jié)豐富，具有真正的立體聲效果，在數(shù)字電視、DVD和家庭影院中廣泛使用。全頻帶聲音的壓縮編碼聲音流媒體產(chǎn)品RealNetworks公司的RA〔RealAudio〕數(shù)字音頻微軟公司的WMA〔WindowsMediaAudio〕數(shù)字音頻蘋果公司的QuickTime全頻帶聲音的壓縮編碼4.4.3波形聲音的編輯根本編輯操作聲音的剪輯〔刪除、移動(dòng)或復(fù)制一段聲音，插入空白等〕聲音音量調(diào)節(jié)〔提高或降低音量，淡入、淡出處理等〕聲音的反轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間的壓縮/拉伸消除噪音聲音的頻譜分析聲音的效果處理包括混響、回聲、延遲、頻率均衡、和聲效果、動(dòng)態(tài)效果、升降調(diào)、顫音等格式轉(zhuǎn)換功能其他功能如分軌錄音，配音，刻錄CD唱片等聲音編輯軟件的功能聲音編輯軟件的界面時(shí)間刻度左聲道信號(hào)波形淡入淡出播放標(biāo)尺右聲道信號(hào)波形數(shù)字聲音的參數(shù)4.4.4計(jì)算機(jī)合成聲音語音合成〔Speechsynthesis〕：根據(jù)語言學(xué)和自然語言理解的知識(shí)，使計(jì)算機(jī)模仿人的發(fā)聲，自動(dòng)生成語音的過程。目前主要是按照文本〔書面語言〕進(jìn)行語音合成，這個(gè)過程稱為文語轉(zhuǎn)換〔Text-To-Speech,簡稱TTS〕。文語轉(zhuǎn)換過程文本分析韻律分析語音生成語音合成文語轉(zhuǎn)換過程語音合成文本文本分析韻律處理語音合成合成語音詞典，發(fā)音規(guī)則韻律規(guī)則庫語音庫語音庫：語音庫中存儲(chǔ)了大量預(yù)先錄制的語音基元〔單音、詞組、短語或句子〕的波形，合成時(shí)讀取語音基元的波形，將這些波形進(jìn)行拼接和韻律修飾，然后輸出連續(xù)語音流。對(duì)計(jì)算機(jī)合成的語音希望能到達(dá)的要求：發(fā)音清晰可懂語氣語調(diào)自然說話人可選擇語速可變化等語音合成計(jì)算機(jī)合成語音的應(yīng)用：股票交易、航班動(dòng)態(tài)查詢、報(bào)稅等業(yè)務(wù)有聲E-mail效勞CAI課件或游戲解說詞的自動(dòng)配音文稿校對(duì)、語言學(xué)習(xí)、語音秘書、自動(dòng)報(bào)警、殘疾人效勞等語音合成MIDI規(guī)定：樂譜中的音符及其定時(shí)、速度、音色〔樂器〕等采用MIDI消息〔MIDImessage〕進(jìn)行描述每個(gè)MIDI消息描述一個(gè)音樂事件〔如開始演奏某個(gè)音符、結(jié)束演奏某個(gè)音符、選擇音符的音色、改變演奏速度等〕一首樂曲所對(duì)應(yīng)的全部MIDI消息組成一個(gè)MIDI文件MIDI文件在計(jì)算機(jī)中的文件擴(kuò)展名為.MID，它是計(jì)算機(jī)合成音樂的交換標(biāo)準(zhǔn)，也是商業(yè)音樂作品發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)音樂合成MIDI音樂的制作與播放：音樂合成實(shí)時(shí)演奏MIDI鍵盤MIDI消息樂譜輸入音序器軟件MIDI文件媒體播放器MIDI合成器MIDI消息MIDI音樂MIDI文件在Windows系統(tǒng)中可以使用媒體播放器進(jìn)行播放。播放MIDI音樂的過程：媒體播放器軟件從磁盤上讀入MID文件把其中的一個(gè)個(gè)MIDI消息發(fā)送給聲卡上的音樂合成器由音樂合成器解釋并執(zhí)行MIDI消息所規(guī)定的操作合成出各種音色的音符，通過揚(yáng)聲器播放出樂曲來音樂合成由PC計(jì)算機(jī)、聲卡、MIDI演奏器和音序器軟件等構(gòu)成的個(gè)人電腦音樂系統(tǒng)，徹底改變了傳統(tǒng)的音樂制作方式和概念。原來需要由多人才能完成的工作現(xiàn)在只需一個(gè)人即可記錄音樂的方式也由原來的樂譜變成了MIDI文件音樂作品由修改困難變?yōu)榭扇我饩庉嬓薷膹?qiáng)大的電腦編輯功能不僅提高了音樂表現(xiàn)的精確性，同時(shí)也降低了制作者對(duì)演奏技術(shù)的依賴性，使本屬于專業(yè)音樂工作者的音樂制作變成了一種群眾化的、個(gè)人的音樂行為和活動(dòng)音樂合成4.4.5數(shù)字視頻及應(yīng)用數(shù)字視頻根底視頻〔video〕：指的是內(nèi)容隨時(shí)間變化的一個(gè)圖像序列，也稱為活動(dòng)圖像(motionpicture)。常見的視頻有電視和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫。電視：能傳輸和再現(xiàn)真實(shí)世界的圖像與聲音，是當(dāng)代最有影響力的信息傳播工具。數(shù)字視頻：數(shù)字化的電視信號(hào)稱為數(shù)字視頻。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫：是計(jì)算機(jī)制作的圖像序列，是一種計(jì)算機(jī)合成的視頻。根本概念電視畫面：一種光柵掃描圖像，一般采用隔行掃描方式，即圖像由奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)兩局部組成，合起來組成一幀圖像PAL制式〔中國采用〕幀頻25幀/s,場(chǎng)頻50場(chǎng)/s，圖像的垂直分辨率〔一幀圖像中的掃描線總數(shù)〕625線，可見局部575線，不可見的回掃線50線，→電視信號(hào)行頻為625×25=15.625kHz遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)用亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色度信號(hào)U、V來表示，優(yōu)點(diǎn)：能與黑白電視接收機(jī)保持兼容，Y分量由黑白電視機(jī)直接顯示而無需做進(jìn)一步處理可利用人眼對(duì)兩個(gè)色度信號(hào)不太靈敏的視覺特性來節(jié)省電視信號(hào)的帶寬和發(fā)射功率電視根本知識(shí)彩色信號(hào)的YUV表示與RGB表示的轉(zhuǎn)換：

亮度分量

Y＝0.3×R＋0.59×G＋0.11×B

色度分量

U＝0.493×(B－Y) 色度分量

V＝0.877×(R－Y)電視根本知識(shí)數(shù)字視頻與模擬視頻相比的優(yōu)點(diǎn)：復(fù)制和傳輸時(shí)不會(huì)造成質(zhì)量下降容易進(jìn)行編輯修改有利于傳輸(抗干擾能力強(qiáng)，易于加密)可節(jié)省頻率資源視頻信號(hào)的數(shù)字化：以一幀幀畫面為單位進(jìn)行由于采用YUV彩色空間，人眼對(duì)顏色信號(hào)的敏感度遠(yuǎn)不如對(duì)亮度信號(hào)靈敏，所以色度信號(hào)的取樣頻率可以比亮度信號(hào)的取樣頻率低，以減少數(shù)字視頻的數(shù)據(jù)量視頻信號(hào)的數(shù)字化常用的色度信號(hào)取樣格式：4:4:4格式〔色度信號(hào)的取樣與亮度信號(hào)完全一樣〕4:2:2格式〔每條掃描線上色度信號(hào)的取樣只是亮度信號(hào)的一半〕4:2:0格式〔在水平和垂直方向上色度信號(hào)的取樣都只是亮度信號(hào)的一半〕視頻信號(hào)的數(shù)字化4:4:44:2:24:2:0亮度信號(hào)色度信號(hào)CCIR601，CIF，QCIF和SQCIF視頻圖像的格式視頻信號(hào)的數(shù)字化CCIR601CIFQCIFSQCIF行數(shù)/幀像素/行行數(shù)/幀像素/行行數(shù)/幀像素/行行數(shù)/幀像素/行亮度(Y)57672028836014418096128色度(U)57636014418072904864色度(V)57636014418072904864視頻采集卡：簡稱視頻卡，PC機(jī)中用于視頻信號(hào)數(shù)字化的插卡。功能：將模擬視頻信號(hào)〔及伴音信號(hào)〕數(shù)字化并存儲(chǔ)在硬盤中。數(shù)字化后的視頻圖像，經(jīng)彩色空間轉(zhuǎn)換〔從YUV轉(zhuǎn)換為RGB〕，與計(jì)算機(jī)圖形顯示卡產(chǎn)生的圖像疊加，顯示在屏幕上。獲取數(shù)字視頻的同時(shí)使用數(shù)字信號(hào)處理器〔DSP〕進(jìn)行音頻和視頻數(shù)據(jù)的壓縮編碼視頻卡與視頻獲取設(shè)備視頻卡、圖形卡與主機(jī)之間的關(guān)系視頻卡與視頻獲取設(shè)備模擬視頻輸入視頻獲取器視頻緩沖器電視/錄像機(jī)電視編碼器RGB顯示器疊加/彩色轉(zhuǎn)換圖形控制器顯示緩沖器DSPCODEC系統(tǒng)總線主存儲(chǔ)器CPU硬盤數(shù)字?jǐn)z像頭：在線獲取數(shù)字視頻的設(shè)備。通過光學(xué)鏡頭采集圖像，然后直接將圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸入到PC機(jī)，不需視頻采集卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。最高分辨率：640×480，一般：352×288，速度：30幀/s以下，鏡頭視角：45～60度光傳感器：大多采用CCD，局部采用CMOS，后者分辨率不能很高，但功耗低、速度快接口：USB接口，IEEE1394〔火線〕接口。視頻卡與視頻獲取設(shè)備數(shù)字?jǐn)z像機(jī)：一種離線的數(shù)字視頻獲取設(shè)備。原理：與數(shù)碼相機(jī)類似，功能更多壓縮編碼：視頻圖像及伴音使用M-JPEG或MPEG-2記錄介質(zhì)：磁帶，硬盤接口：USB，