第五章數字媒體及應用

計算機文字處理過進制編碼

文本編與排文本準文本編與排文本準文與傳（文字與圖 電子（文本編輯器文與傳的輸入 文

電子文存檔/通信軟件)文本閱讀器

字符在計算機中的表 字符、字符集及其編碼文字的基本元素是字母和符號，統(tǒng)稱為“字符(character)，它包括：字母、數字、標點、符號字符集：一組特定字符的集不同的字符集包含的字符數目與內容不同中文字符集、西文字符集、日文字符字符的編字符集中所有字符的編碼的一覽表，稱為該字符集的碼 西文字符的編碼——ASCII西文是表音文字(拼音文字)，它由拉丁字母、數字、標點符以及一些特殊符號所組標準信息交換碼(ASCII碼)：(考點ASCII字符集包含96個可打印字符和32個控制字采用70XXXXXXX計算機中使用1個字0XXXXXXX存在問字符集太?。ㄖ挥?28個字符不同國家和地區(qū)使用不同的字符集及其編碼，互不兼 標準ASCII字符集及其碼 101 01234567 漢字如地區(qū)使用（中、日、韓、新、馬·）漢字的數量大；字形復雜，同音字多，異體字如何編確定收入多少字、哪些字在字符集中如何使用多少個二進位進行編 常用的漢字編碼字符漢字擴充規(guī)范 地區(qū)的標準漢字字符集CNS11643BIG5，工業(yè)標準漢字字符集JISX0208-韓 漢字字符集KSC5601-UCS/Unicode多文種大字符 GB2312漢字編碼字符GB2312字符集由三個部分構成191219123區(qū)號字母、數字和各一級漢（3755個(按漢語拼音排列二級漢（3008個(按偏旁部首排列（擴充使用

GB2312漢字的編每一個GB2312漢字使用16位(2個字節(jié))表 為“1”（考點）1XXXXXXX1XXXXXXX第1例如“南”字的代碼（用十六進制表示為

第2 GBK漢字內碼擴充規(guī)GB2312的不漢字字數太少，缺少繁體字 人名、地名、古籍整理古典文獻研究等應用的需要；與ASCII碼不兼GBK漢字內碼擴充規(guī)范在GB2312基礎上，增加了1萬多漢字(包括繁體字)共 個漢字 個圖形符號，如“計算機”、冃、冄、円冇等繁體字和生僻 1XXXXXXXXXXXXXXX第1字 第2字 UCS/Unicode多文種大字背景：為了實現全球數以千計的不同語言文字的統(tǒng)一編方案：IO將全球所有文字字母和符號集中在一個字符集中進行統(tǒng)一編碼(目前共收集了16＝1,1,12個)，稱為UC/UnicodeUCS/Unicode的編碼方先實現部分字符的編碼（近11萬個字符盡量與已有編碼包含有中、日、韓、越統(tǒng)一整理出來的約7萬漢字（稱CJKV漢字允許有若干不同的編碼方案,常用的兩種雙字節(jié)：ASCII字符、拉丁、希臘、，常用CJKV雙字節(jié)：ASCII字符、拉丁、希臘、，常用CJKV四字節(jié)：非常用CJKV漢應用：Linux，Web網頁，電子郵

應用：Windows，Mac，Java單單字節(jié)：ASCII字雙字節(jié)：拉丁、希臘三字節(jié)：CJKV漢四字節(jié)：其 GB18030漢字編碼標背景：無論是Unicd的UT-T-，其CJK覆蓋了我國已使用多年的GB212GBK編碼并不相同漢字信息資源，我國在年和年兩次發(fā)布GB18030漢字編碼。GB18030實質上是UCS/Unicode字符集的另一種編碼單字節(jié)編碼（128個）表示ASCII字雙字節(jié)編碼（23940個）表示漢字，與GBK（以及GB2312）保持下兼容，GBK不再使四字節(jié)編碼（約158萬個）用于表示UCS/Unicode中的其他字GB18030目前已在我國信息處理產品中強 執(zhí)行 幾種漢字編碼的對標準名UCS-字符6763個漢(簡體字21003個漢近3萬漢擴充中的漢字編碼方雙字節(jié)表示(1)UTF-8采用單節(jié)可變長(2)UTF-16采用字節(jié)可變兼容編不兼編碼持向下兼 文本準——文稿如何輸入計算 文字符號輸入計算機的方字字符信息的輸人工人工自動識別鍵鍵盤(1)數字編碼,如 、區(qū)位碼等,(2)字音編碼,如智能ABC(3)字形編碼，如五筆字形和表形碼等 (4)形音編發(fā)展趨勢：基于統(tǒng)計和學習功能的以詞語(短語)或句子作為輸入單位的輸入方法 自動識別人工輸字符信息的自動識別人工輸字符信息的輸優(yōu)優(yōu)點–自然–小型化，適合移動計–識別速度和正確性還需提–書寫要求還要降聯(lián)機手寫鍵盤 語音輸聯(lián)機手寫輸鍵盤語音輸聯(lián)機手寫輸鍵盤自自動識別人工輸字符信息的輸自然，方便，適合移對自然，方便，適合移對說話人、說話方式、說話內容的適應大增識別速度和正確性還需大文字符號輸入計算機的方字符信息的輸識別字符信息的輸功能人工輸簡、繁體字混人工輸 –中文、西文混合識文字、表格混合智能校對鍵盤聯(lián)鍵盤聯(lián)機手寫輸語音輸印刷體識掃描掃描

文字符號輸入計算機的方字字符信息的輸人工人工自動識別鍵盤聯(lián)鍵盤聯(lián)機手寫輸語音輸手寫體印刷體–技術上非 ，還無法實–目前準備先突破工整的楷書手寫體的識別 文本的分 簡單文本(純文本沒有字體、字號的變化，不 、表格，也不能建立，其文件后綴名是由一串用于其他的格式信息和結構信舉例 B1 CA D3 C4 BE B4 D1 B3 B0 C9

285075626C6973 696E 20486F757365206F66204E616E6A69 6720556E697665727369747929B3F6B0 示 豐富格有字體字號等屬性變化、設置了段落和頁面排版格式的文本稱格式豐富格式文本中，除了正文內容之外，還使用了許多“標記”來描符的屬性和格式的設置舉例：下面標題的格式為：中文用黑體，西文用ArialBlack本書 大 (PublishingHouseofNanjing使用HTML 大</font><fontface="ArialBlack">(PublishingHouseofUniversity)</font><fontface="黑體 用一對< 的是標記，如<fontface=“體”>和</font>屬性，它們不屬

正文文本與文本處超文若干文本或文本中的各個部分可按照其內容的關系互相 起來，成超文本” b2

超鏈是有向的稱為鏈源，可以文本的一個標題一句句子個 、一幅畫、一個圖標等

是一張，甚至

小結：文本的分類特在計算機內文類特在計算機內文擴展用沒有字體、字號由一連串與正文網上簡文字OCR有字體、字號除了與正文對應公(文本等變化，文本在頁書網(本同上，但還應包含用于出“鏈源”和“鏈宿”文本的編輯與排(操作部分 文本的展現(輸出 文本的展現(輸出目的：閱讀、瀏覽或打印文使用的軟件：文本閱讀嵌入在文本編輯(處理)軟件中，如微軟的獨立的軟件：如Adobe公司的AcrobatReader，文本展現的過程（考點對文本的格式描述進行解生成文字和圖表的映像傳送到顯示器 輸 附：輸出過程中字形的生先根據字符的字體確定相應的字庫再按照該字符的代碼從字庫中取出該字符的形狀描述信然后按形狀描述信息生成字形，并按照字號大小及（粗體、斜體、下橫線）將字形作必要的變最后將變換得到的字形放置在頁面的指定位置2種不同的輪廓點 輪描 描

直二次文本與文本處5.1習題解超文本（ ）由許多節(jié)點和超鏈組成。下列關于節(jié)點和超鏈的敘述錯誤的是 A.把節(jié)點互相聯(lián)系起來的是超鏈B.超鏈目的地可以是一段聲C.節(jié)點可以是文字’也可以 D.超鏈的起點只能是節(jié)點中某個句在ASCLL碼表中，數字和英文字母按照ASCLL碼值從小到大排列的序為：數字、大寫字母、小寫字母。豐富格式文本的輸出展現過程包含許多步驟，其中不包含BA.對文本的格式描述進行解C.傳送到顯示器 輸

B.對字符和圖、表的映像進行D.生成字符和同一英文字母的大小寫字符的ASCII碼值相差32H。常用漢字的編碼在GB2312、GBK和GB18030三種漢字編碼標準中是同的 習題解既與我國早起漢字編碼標準保持向下兼容，又與國際標 設某漢字的區(qū)位碼為（2710）D，則 。（多選 習題解形音編碼等編碼方法向計算機輸入的同一個漢字，它們的內碼是不同的。按照漢字的“處理打印”流同用的漢字編碼分別對應為 。

圖像與圖像的表示與壓縮編計算機數字圖像的 圖像的獲取過常用的圖像獲取設備：掃描儀、數碼相機 頭 機(考點模圖掃 分圖圖 取 量 將畫面劃分為個網格稱為一

數字整型量表圖像的 數字(取樣)圖像的數字取樣圖像由M(列)×N(行)個取樣點取樣點是組成數字取樣圖像的基本單位，稱為“像 像的像素通常由3個彩色分量組灰度圖像和黑白圖像的像素只包含1個亮度分RedGreenBlue分量

像 復習：黑白圖象的表黑白圖像的每個像素只有一個分量，且只用1個二進位示，其取值僅“0”(黑)和“1”(白)黑白 例2： 象的表 像的每個像素有三個分量，分別表示三個基色的亮度，假設個分量分別用n,m,k個二進位表示，則可表示2n+m+k種不同 數字(取樣)圖像的主要參數（考點圖像大?。▓D像分辨率用來表示組成該使用水平分辨率x垂直分辨率對圖像清晰度和顏色空間的類型，指 像所使用的顏色描述方法，如RGB(紅、綠、藍)模型，顯示器使CMYK(青、品紅、黃、黑)模型，彩 使HSB(色彩、飽和度、亮度)模型，用戶界面中使YUV(亮度、色度)像素深度，即像素的所有顏色分量的二圖像類像素的組像素深度(位數顏色空單黑白圖僅1個分1不使灰度圖僅1個分2～12不使彩彩3個分量8～36RGB，CMY，YUV 舉例：分辨率與圖像尺寸的關在顯示比例相同時，顯示在屏幕上的圖像尺寸與圖像分辨率成正

數字圖像的數據量（考點數字圖像數據量的計 （以字節(jié)為單位數據量=水平分辨率×垂直分辨率×像素幾種常用格式的圖像的數據量圖像8位(256色16位(65536色24位(真彩色3006009007681.52.251.252.53.75例：數字圖像傳輸時間的計假設數據傳輸速率為56 上網），則傳輸一幅分(640x480x16)/5600087.8 數字圖像的數據壓圖像數據壓縮的節(jié) 數字圖像所需要 器容提高圖像的傳輸速度，減少通信費圖像數據壓縮的數字圖像中有大量的數據冗人眼視覺有局限性，允許圖像有一些失圖像數據壓縮的無損壓縮：用壓縮后的數據還原出來的圖像沒有任何誤有損壓縮：用壓縮后的數據還原出來的圖像有一定的誤壓縮編碼方法的評價壓縮倍數的高低（壓縮比大小重建圖像的質量（有損壓縮時壓縮算法的復雜程 數字圖像的常用文件格常用的圖像文件格式有：（考點名壓縮編碼性典型開發(fā)公司(組織RLE(行程長度編碼無Windows應用程RLE,LZW(字典編碼桌DCT(離散余弦變換Huffman因特網,小波變換，算術無損/因特網,數碼相機 圖像文件格式例1：BMP格BMP圖像格式是Windows操作系統(tǒng)下使用的一種支持單色、16色、256色、真 非壓縮的BMP文件是一種通用的圖像文件格式，幾乎所有Windows應用軟件都能支持 圖像文件格式例2GIF顏色數目不超過256色，適合用作插要求不高的場合，文件特別小，適合網絡傳GIF圖像格式具有累進顯示功能，適合網絡瀏覽GIF圖像格式能支持透明背景（JPEG不支持GIF圖像格式能支持 圖像文件格式例3：JPEG圖JPEG的標準是JPEG2000（圖像文件擴展名.jp2），它采用更先進的技術，可取得更好的 常用的圖像編輯軟 具有基本的圖像編輯功Windows附件中的微軟Office工具中的PictureACDSystem公司的Adobe 5.2.4計算機圖 什么是計算機圖形稱為“建模”況，生成該景物的圖形)計算機圖形也稱計算機制作圖形景物景物模型 mage景建模/ 景物的兩類描述(建模)規(guī)則形體(如工業(yè)產品幾幾何型技

不規(guī)則形體(如自然現象過過程找出其生成規(guī)律，并使相應的算法來

文本與文本處計算機圖形的應計算機輔助設計和輔助制造(CAD／CAM)石油開采圖等。指揮和計算機動畫 常用的矢量繪圖軟專業(yè)繪圖軟AutoCAD、 和CAXA電子圖板（機械、建筑等MAPInfo、ARCInfo、SuperMapGIS（地圖、地理信息系統(tǒng)辦公與事務處理、平面設計、電 等使用的繪圖軟件Corel公司的Adobe公司的Macromedia公司 微軟公司 VisioMSOffice中內嵌的Word 中的繪圖功能（簡單的二維圖形 小結：圖像與圖形的比計算機中的“圖”按其生成方法可分為兩大通過計算機建模并繪制而成“圖”，稱為矢量圖形，通常 兩者在外觀上很難區(qū)分，但它們有

文本與文本處5.2習題解下列關于數字圖像的敘述，錯誤的是C壓縮編碼方法的優(yōu)劣主要體現在壓縮倍數、重建圖像質量和壓縮法的復雜JPEG圖像的壓縮倍數是可以控制的，且大多GIF格式的圖像能夠支持透明背景，且能在屏幕上漸進顯若某顯示器的最高分辯率為1024×1024，可顯示的顏色數為65536種， A.0. B. C. D.習題解一幅分辨率為512×512的 像，其R、G、B三個分量分別用8個進位表示，則未進行壓縮時該圖像的數據量是 A. B. C. D.下列關于圖像和圖形的敘述，正確的 大尺 掃描輸入后，其數據量必定大于小尺 的數據用掃描儀輸入計算機的機械零件圖可用AutoCAD軟件進行編用word可以制作2D矢量圖計算機合成的矢量圖形只能描述出由點、線、面、體組成的幾何形，無法描述出樹木、山脈等自然景色PAL制式的彩色電視信號傳輸時采用YUV顏色模型，其中U A.飽和 B.對比 C.亮 D.色習題解由RGB三個基色組成的640*480的 像，若三個分量像素深度別是4，6，8，則改圖像最大顏色數 。5.3數字聲音及波形聲音的獲取波形聲音的表示與應波形聲音的獲取 聲音的特性和類聲音由振動產生，通過空氣進聲音是一種波，它由許多不同頻率諧波諧波的頻率范圍稱為聲音的“帶寬計算機處 類型全頻帶聲音(如音樂聲、風雨聲、汽車聲等)，其帶寬可達人耳可聽 統(tǒng)稱“可聽聲”(audio) 數字波形聲音的獲步驟(考點取樣量化 zation，模數轉) 3.編碼擬 數 聲信

數字波形聲音的獲取設聲音的聯(lián)機獲取設備(聲卡)（考點聲波轉為電

取樣、化和編聲音（聲音（sound 麥克 聲音的脫機獲取設備：數 聲音的計算機輸出聲音聲音的重建：把聲音從數字形式轉換成模擬信號形卡完成（考點數 數模轉聲…

重建的插 聲音信

連續(xù)的模擬聲音聲 ：將模擬聲音信號經處理和放大后送到音箱(揚聲器關于音箱普通音箱接收的是重建的模擬聲音信數字音箱直接接收數字聲音信號，失真更 聲卡的功能與邏輯組聲卡的主（考點

MIDI音樂的合 波形聲表示與應 數字波形聲音的表示及其參據按時間w”數字波形聲音的主要參數有語音的取樣頻率低，一般為8k~16k全頻帶聲音(如音樂)取樣頻率高，一般為44.1k~48k聲道數目：單聲道為1，雙聲道為碼率(比特率)，每秒鐘的數據 數字波形聲音碼率的計未壓縮時數字波形聲音的碼率計 （考點：聲音：聲音類聲音信號取樣頻量化聲數數字語300～388164CD立體20～202壓縮編碼之后數字波形聲音的碼率為壓縮后的碼率=未壓縮時的碼率/壓縮倍例：上面唱片的立體聲音樂壓縮為P是倍，則該MP8kb/s 數字波形聲音的數據壓數據壓縮的必要性為了降 成本和提高在網絡上的傳輸效數據壓縮的可能性聲音中 冗余信息數字波形聲音壓縮編碼的方法：（要點全頻帶聲音：國際標準MPEG；工業(yè)標準DolbyAC-數字語音：固 使用高效率的混合編碼技 全頻帶數字音頻編碼的標準（考點標準名壓縮后的碼率(每個聲道聲道數主要MPEG-1audio層192kbps（壓縮4倍2數字盒式MPEG-1audio層128kbps（壓縮6倍2MPEG-1audio層64kbps（壓縮12倍2Internet，MP3音與MPEG-1層1,層2,層3相5.1,645.1,DVDDTV，家庭影MPEG-1層3編碼的高質量數字聲音,它 上可 大約100首MP3歌 波形聲音的文件類型及其應文件開發(fā)編碼效主要微軟公未壓聲音達到CD品化位數，獲得廣泛支無損壓壓縮比為2:1左高品質數字音MatthewT.無損壓壓縮比為2:1左高品質數字音蘋果公無損壓壓縮比為2:1左iPod，Real有損壓MPEG-1audio層壓縮比為因特網，MP3音微軟公有損壓壓縮比高于使用數 保因特網，音AC3、公有損壓壓縮比可調，支持5.17.1聲DVD,數字電視，家影院 什么是 在因特網上收聽(看)音(視) 的2種方式方式： 在計算機中 完畢后 （缺點需要等待很長時間，并需要較大 容量流式傳輸方式： 、 （優(yōu)點：只需 一部分數據后,就可以開始一 一 ，等待時間短 需求小 目前流行的主要有3個公司的 技術RealNetworks公司的RealMedia（RealAudio和 微軟公司的WindowsMediaServices(WMA、WMV和蘋果公Quick 計算機合成 什么是計算機合成聲音計算機合成聲音就是計算機模仿人說話或演奏音計算機合成聲音有兩類計算機合成話音（語音計算機模仿人把一段文字朗讀出來，即把文字轉換（簡稱為應用：有聲查詢、文稿校對、語言學習、語 、自 殘疾人服務計算機模擬各種樂 并按照樂譜演奏音應用：計算機作 計算機合成音樂計算機合成音樂需要三個要素：樂器、樂譜和“演奏音合音合成器文

消 音樂描述語言來表示。樂稱為MIDI音樂。一首樂曲對應一個MIDI文件，其文件擴展名為.MID

器軟件相當于“演奏員”。音樂時，它先從磁盤上讀入D文件，解釋其內容，然后以消息的形式向聲卡上的音樂合成器發(fā)出各種指令

器出音樂來計算機合成的MIDI音MIDI的優(yōu)數據量極?。Ⅲw聲少個數量級，比3個數量級）易于制作和編輯可以與波形聲音同MIDI的不只能合成音樂，不能合成歌曲和語音質與硬件設備相 習題解若波形聲音未壓縮時的碼率為64KB/s，已知取樣頻率為8KHZ.量化數為8位，則它的聲道數是 A. B. C. D.下列不屬于聲卡功能的 A.將聲波轉換為電信C.MIDI聲音的

B.波形聲音的D.MIDI聲音的下列關于數字聲音重建過程三個步驟的敘述，正確的是C 、插值、模數轉 、數模轉換、插

、插值、數模轉 、模數轉 下列關于MIDI的敘述，錯誤的 MIDI既能表示樂曲，也能表示歌與高保真的波形聲音相比，MIDI在音與波形聲音相比，MIDI更易于表示同一首音樂時，MIDI數據量比波形聲音要少得下列關于波形聲音的敘述，錯誤的是 DVD中的伴音采用MPEG-2 AC-3標準對聲音進行壓縮編MP3采用MPEG-3標準聲音信號的數字化主要由聲卡完成，聲卡 是數字信號處理為了不產生失真，通常取樣頻率不應低于聲音信號最高頻率的兩 (2015年填空)全頻帶聲音的頻譜范圍在20HZ-20KHZ之間，為保證音信號采樣不失真，其取樣頻率應在40KHZ下列關于WAV文件和MIDI文件的WAV文件是波形聲音文MIDI文件是計算機合成音樂文 課件中，常用MIDI文件做 樂，WAV文件做解同樣的音樂，WAV文件比MIDI文件占用 空間若采用22.05kHz的取樣頻率、8位量化數數字化某段聲音， 30秒雙聲道該段聲音所需 空間大約是（ (2017年填空 同學報名參加了網上配樂朗誦公益活動，要自己錄制傳一段數字聲音1為了防止失真，在設置采樣頻率時，必須保證采樣頻率是聲音信號頻 以上 為此他查閱資料，得到全頻帶聲音的頻率范圍 3于是，設置采樣頻率為.，量化位數為16，聲道數為，制8分鐘，得到未壓縮的數字聲音的數據量是 MB（一小數）。4該數據量較大 決定采用MP3編碼方案對錄制聲音進行壓縮，將壓縮為原來的1/10，壓縮 文件通過傳輸速率為10Mb/s的網絡長，需要的時間 s（保留一位小數） 數 及應數 基數合數

的壓縮編數 基 彩色電視信號的發(fā)送與接彩色電視信號的分解復分解復 B信號，然后再 天 天PAL制彩色電視信號的

為進行遠距離輸必須進使用Y、U，V彩色空間的原因：（考點①與黑白電視保持兼②利用人的視覺特性來節(jié)省電視信號的帶寬 數 信號的獲信號的數字化過程與圖像、聲音模擬U數?

卡（簡 卡

(8-10

YUV數字頭，通過光學鏡頭和CCD或CMOS動態(tài)圖像，脫機獲取設備：數碼機 數 分辨率為352×288鏡頭的視角可達到45-60成像器件采用CMOS或 數 自動對焦，自具 功 數 的壓縮編 數 的壓縮編數據壓縮的 數據壓縮的可能性相鄰畫面的內容有高度的連貫人眼的視覺靈敏度有限，允許畫面有一定失結論數 數 的三類編碼標ITU-T國際標準：H.261(Px64)標準、H.263標準ISO/IEC國際標MPEG-1標準MPEG-2標準（等同于ITU-T用于低分辨率、低碼 應用的MPEG-4代表當前技術水準的MPEG-4AVC 過的Cinepak，RealNetwork公司的Real ，微軟公司的WMV， 圖像壓縮后的主要圖像壓縮后的主要大約1.2Mb/s360×288Px64 (P=1、2應用于通信，如可 、只支持180×144格式議電視P≥6時，可支持格式5Mb/s用途最廣, 如DVD、電視、80Mb/s晰度電視（HDTV）領格分辨率較低的格與MPEG-1MPEG-2當，但最低可達到在低分辨率低碼率領域應用，如控、IPTV、、MP4器多種不同的格采用多種新技術，編碼率比MPEG-4ASP顯著減少已在多種領域應用，如HDTVIPTVXBOXiPod 5.1文本與文本處合 —計算機動 什么是計算機動實時演播的一種技術，它是一種計算機合成的數字，而不是用機拍攝的“自然” “侏羅紀公園”、玩具總動員》、《泰坦尼克》應用領域影視 領域 特技、動畫片、電 制作教育和培訓領域：輔助教學、駕駛員訓練科技領域：科學計算可視化，復雜系