《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》 課件 第6、7章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

2/22/2023第6章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)目錄26.1多媒體技術(shù)概述6.4數(shù)字音頻與應(yīng)用6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示6.3文本表示與應(yīng)用6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用6.6數(shù)字視頻與應(yīng)用6.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用26.1多媒體技術(shù)概述媒體的常見形式數(shù)值：整數(shù)、實(shí)數(shù)。文本：按指定的編碼成為二進(jìn)制后存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)。圖形：用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言或者專軟件生成的矢量圖，本質(zhì)上一組描述點(diǎn)、線、面、圖形大小、形狀、位置、維度的指令集合，顯示時(shí)指令被轉(zhuǎn)換為屏幕上的形狀和顏色。圖像：用數(shù)碼相機(jī)、掃描儀等設(shè)備產(chǎn)生的影像，由像素點(diǎn)組成。音頻：將人耳可以直接聽到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)組成的數(shù)字音頻。視頻：多幅靜止圖像與連續(xù)音頻信息在時(shí)間軸上同步運(yùn)動(dòng)的混合媒體。動(dòng)畫：使用動(dòng)畫制作軟件生成的可以連續(xù)播放的動(dòng)態(tài)畫面，本質(zhì)上是一種視頻。36.1多媒體技術(shù)概述多媒體及其的特點(diǎn)集成性：多種媒體信息的集成，以及處理這些媒體的軟硬件技術(shù)及其設(shè)備和系統(tǒng)的集成。交互性：與傳統(tǒng)媒體不同之處，通過(guò)交互人們可以按照自己意愿對(duì)信息進(jìn)行主動(dòng)選擇和控制。實(shí)時(shí)性：在人的感官系統(tǒng)允許的情況下進(jìn)行多媒體交互，圖像、聲音等各種媒體在時(shí)間上都是同步、連續(xù)的。數(shù)據(jù)量大：圖像、音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)所需的存儲(chǔ)空間很大。編碼方式多樣：多國(guó)文字產(chǎn)生多種文本編碼；圖像、音頻、視頻等數(shù)據(jù)豐富的壓縮算法產(chǎn)生了多種編碼方式。4目錄56.1多媒體技術(shù)概述6.4數(shù)字音頻與應(yīng)用6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示6.3文本表示與應(yīng)用6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用6.6數(shù)字視頻與應(yīng)用6.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示整數(shù)值在計(jì)算機(jī)中的表示將一個(gè)數(shù)的最高位定義為符號(hào)位，用0表示正，1表示負(fù)，稱為數(shù)符，其余位表示數(shù)值。

(＋28)10＝

(

)2在機(jī)器內(nèi)存放的正、負(fù)數(shù)碼化的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)把機(jī)器外部由“+”“-”號(hào)表示的數(shù)稱為真值(－37)10＝

(10100101)200011100真值機(jī)器數(shù)66.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示直接使用機(jī)器數(shù)進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，會(huì)遇到問(wèn)題同號(hào)數(shù)值相減異號(hào)數(shù)值相加00011100(+28)+)10

100101(-37)11000001(-65)76.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示8+5-7時(shí)鐘的周期是125+|-7|=125是-7對(duì)12的補(bǔ)數(shù)問(wèn)題：將時(shí)鐘由3點(diǎn)撥到8點(diǎn)。順時(shí)針前進(jìn)5個(gè)小時(shí)逆時(shí)針前進(jìn)7個(gè)小時(shí)將減法運(yùn)算變?yōu)榧臃ㄟ\(yùn)算6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示9正整數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼相同負(fù)整數(shù)原碼（機(jī)器數(shù)）：符號(hào)位為1，數(shù)值位為對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)

[-37]原=10100101反碼：將原碼除符號(hào)位外，逐位取反。

[-37]反=

11011010補(bǔ)碼：將反碼末位加1。

[-37]補(bǔ)=110110116.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示使用補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算00011100(+28補(bǔ)碼)+)11011011(-37補(bǔ)碼)11110111補(bǔ)碼負(fù)數(shù)：取反加1->原碼-9總結(jié)正數(shù)的原碼和補(bǔ)碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是其原碼取反加1，負(fù)數(shù)的原碼是其補(bǔ)碼取反加1。負(fù)數(shù)的原碼、補(bǔ)碼計(jì)算過(guò)程中符號(hào)位始終為1，保持不變。計(jì)算結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)，需將補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換為原碼讀取真值。106.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示實(shí)數(shù)值在計(jì)算機(jī)中的表示

浮點(diǎn)數(shù)表示法：類似科學(xué)計(jì)數(shù)法的形式，不固定小數(shù)點(diǎn)的位置N=(-1)S×M×2E決定正負(fù)號(hào)指數(shù)整數(shù)部分只有一個(gè)1的實(shí)數(shù)，代表浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)(103.1416)10=(1100111.0010010001)2=(-1)0×(1.1001110010010001)2×2611目錄126.1多媒體技術(shù)概述6.4數(shù)字音頻與應(yīng)用6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示6.3文本表示與應(yīng)用6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用6.6數(shù)字視頻與應(yīng)用6.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用126.3文本表示與應(yīng)用ASCII碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼用1個(gè)字節(jié)(8位二進(jìn)制數(shù))表示1個(gè)字符的編碼130余下的7位可給出128個(gè)二進(jìn)制編碼即00000000-01111111可以表示128個(gè)字符最高位取“0”000000010010001101000101011001110000NULDLESPACE0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2"2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQANK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB'7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDEL高4位低4位編碼字符0到32控制字符（33個(gè)）48到5710個(gè)數(shù)字65到9026個(gè)大寫字母97到12226個(gè)小寫字母其余標(biāo)點(diǎn)符號(hào)運(yùn)算符號(hào)等第127控制字符（1個(gè)）146.3文本表示與應(yīng)用漢字處理過(guò)程15輸入碼信息交換碼機(jī)內(nèi)碼字形碼漢字輸入漢字輸出漢字編碼及處理6.3文本表示與應(yīng)用信息交換碼GB2312-1980，也稱國(guó)標(biāo)碼雙字節(jié)編碼，共收錄7445個(gè)漢字及圖形符號(hào)1600國(guó)中101011010100000001110011111010005650H397AH6.3文本表示與應(yīng)用機(jī)內(nèi)碼在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)國(guó)標(biāo)碼存儲(chǔ)的漢字編碼方案17編碼標(biāo)準(zhǔn)具體實(shí)現(xiàn)（存儲(chǔ)/傳輸）1100國(guó)標(biāo)碼機(jī)內(nèi)碼國(guó)標(biāo)碼=機(jī)內(nèi)碼-8080H機(jī)內(nèi)碼=國(guó)標(biāo)碼+8080H

6.3文本表示與應(yīng)用字形碼以點(diǎn)陣的形式表示出漢字的圖形漢字的點(diǎn)陣有很多規(guī)格，如16

16、24

24、32

32、48

48等，點(diǎn)陣越大，分辨率就越高，輸出的字形也就越清晰美觀24

24點(diǎn)陣：每個(gè)漢字要占用72個(gè)字節(jié)（24

24/8）的存儲(chǔ)空間186.3文本表示與應(yīng)用Unicode編碼文本的國(guó)際化表示，為世界上的各種文字的每一個(gè)字符指定唯一編碼（碼點(diǎn)），實(shí)現(xiàn)了跨語(yǔ)種、跨平臺(tái)的應(yīng)用unicode作為編碼標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了碼位值，并沒有規(guī)定如何保存、傳輸編碼UTF-8是unicode字符集常見編碼實(shí)現(xiàn)19編碼標(biāo)準(zhǔn)具體實(shí)現(xiàn)（存儲(chǔ)/傳輸）unicodeUTF-86.3文本表示與應(yīng)用UTF-8編碼20字節(jié)數(shù)

UTF-8編碼（二進(jìn)制）特點(diǎn)1

0xxxxxxx向ASCII碼兼容2

110xxxxx10xxxxxx首字節(jié)以110開頭3

1110xxxx10xxxxxx10xxxxxx首字節(jié)以1110開頭對(duì)應(yīng)大多數(shù)的漢字4

11110xxx10xxxxxx10xxxxxx10xxxxxx首字節(jié)以11110開頭6.3文本表示與應(yīng)用UTF-8編碼中：Unicode碼點(diǎn)4E2D

01001110001011011110xxxx10xxxxxx10xxxxxx4660100111000101101111001001011100010101101E4B8AD216.3文本表示與應(yīng)用PDF文檔（PortableDocumentFormat）

可攜帶文檔格式：具有紙版書的質(zhì)感和閱讀效果，可以“逼真地”展現(xiàn)原書的原貌。

PDF文檔支持多平臺(tái)，在打印機(jī)上保證精確的顏色和準(zhǔn)確的打印效果

是互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行電子文檔發(fā)行和數(shù)字化信息傳播的理想格式226.3文本表示與應(yīng)用PDF文檔（PortableDocumentFormat）23目錄246.1多媒體技術(shù)概述6.4數(shù)字音頻與應(yīng)用6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示6.3文本表示與應(yīng)用6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用6.6數(shù)字視頻與應(yīng)用6.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用246.4數(shù)字音頻與應(yīng)用聲音信號(hào)與數(shù)字化過(guò)程25tu(t)周期振幅采樣量化編碼模擬音頻信號(hào)數(shù)字音頻信號(hào)000001010011100101110111tu(t)6.4數(shù)字音頻與應(yīng)用常見的數(shù)字音頻格式WAV：基于PCM編碼編制而成，真實(shí)記錄自然聲波形，文件擴(kuò)展名為.wavMP3：MPEG標(biāo)準(zhǔn)的音頻部分，壓縮犧牲了12kHz~16kHz高頻部分人耳最不敏感的聲波的質(zhì)量，文件擴(kuò)展名為.mp3M4A：MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中的音頻部分，文件擴(kuò)展名為.m4a，有損壓縮音頻格式WMA：微軟推出的音頻格式，文件擴(kuò)展名為.wma，是有損壓縮的音頻格式MIDI：世界主要樂(lè)器制造廠商建立起來(lái)的數(shù)字音樂(lè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，文件記錄的是一系列描述樂(lè)曲的符號(hào)指令266.4數(shù)字音頻與應(yīng)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)音處理的應(yīng)用隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，語(yǔ)音處理的性能顯著提升，并得以廣泛應(yīng)用語(yǔ)音識(shí)別：通過(guò)識(shí)別和理解的過(guò)程把人類的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令。例如：手機(jī)的語(yǔ)音輸入、實(shí)時(shí)語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫、智能對(duì)話機(jī)器人、視頻字幕的自動(dòng)生成、海量音視頻的快速質(zhì)檢審核。語(yǔ)音合成：將文字信息轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生高清晰度、高自然度的連續(xù)語(yǔ)音，讓計(jì)算機(jī)像人一樣開口說(shuō)話。例如：地圖導(dǎo)航軟件中的語(yǔ)音播報(bào)，有聲朗讀軟件，公交、地鐵、高鐵、打車軟件等場(chǎng)景的播報(bào)。27目錄286.1多媒體技術(shù)概述6.4數(shù)字音頻與應(yīng)用6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示6.3文本表示與應(yīng)用6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用6.6數(shù)字視頻與應(yīng)用6.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用286.5數(shù)字圖像與應(yīng)用圖像的數(shù)字化過(guò)程29人眼中的圖像計(jì)算機(jī)中的圖像6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用圖像的數(shù)字化過(guò)程30采樣量化編碼模擬圖像數(shù)字圖像M×N個(gè)像素像素深度為1位

像素深度為8位

像素深度為24位

二值圖

灰度圖

彩色圖6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用常見的圖像格式BMP：按照采樣、量化過(guò)程通過(guò)對(duì)每個(gè)像素的編碼實(shí)現(xiàn)圖像的數(shù)字化JPEG：Internet上的主流圖像格式，圖像有損壓縮格式GIF：

網(wǎng)絡(luò)圖像標(biāo)準(zhǔn)之一，無(wú)損壓縮格式

PNG：支持透明背景，無(wú)損壓縮格式TIFF：除存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)之外，還保存額外的格式信息，圖像信息的存放靈活多變。在各種地理信息系統(tǒng)、遙感領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。PSD：Photoshop中自建的標(biāo)準(zhǔn)文件格式316.5數(shù)字圖像與應(yīng)用常用的圖像處理軟件32圖像格式轉(zhuǎn)換6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用常用的圖像處理軟件33圖像大小調(diào)整6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用圖像處理的應(yīng)用基于圖像處理的各種人工智能應(yīng)用推進(jìn)著人類世界的智能化水平和自動(dòng)化進(jìn)程文字識(shí)別：對(duì)文本資料的圖像文件進(jìn)行分析識(shí)別處理，獲取文字及版面信息。例如：卡證文字識(shí)別、隨手拍掃描、紙質(zhì)文檔電子化。人臉識(shí)別：包括五官定位、人臉檢測(cè)分析、人臉比對(duì)等過(guò)程。例如：在線身份認(rèn)證、人臉閘機(jī)、人臉考勤等。圖像識(shí)別：識(shí)別以圖像的方式存在的物體信息，例如：車牌識(shí)別、植物識(shí)別、果蔬識(shí)別、貨幣識(shí)別、品牌logo識(shí)別、紅酒識(shí)別、搜索引擎圖片搜索。34目錄356.1多媒體技術(shù)概述6.4數(shù)字音頻與應(yīng)用6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示6.3文本表示與應(yīng)用6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用6.6數(shù)字視頻與應(yīng)用6.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用356.6數(shù)字視頻與應(yīng)用數(shù)字視頻的基本概念視頻：內(nèi)容隨時(shí)間變化的一種動(dòng)態(tài)圖像。數(shù)字視頻：通過(guò)對(duì)模擬視頻信號(hào)進(jìn)行采樣、量化和編碼獲得，更適合長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，可以更方便的進(jìn)行編輯、分類、檢索等視頻分辨率480P：720×480720P：1280×7201080P（2K）：1920×10804K（2160P）：3840×21608K（4320P）：7680*4320366.6數(shù)字視頻與應(yīng)用常見的數(shù)字視頻文件格式AVI格式：將視頻和音頻交織在一起進(jìn)行同步播放的格式，文件擴(kuò)展名為.avi。它支持多種壓縮算法，特點(diǎn)是圖像和聲音的質(zhì)量好，但文件體積較大。MPEG格式：MPEG-4實(shí)現(xiàn)了很高的壓縮率，它所對(duì)應(yīng)的文件擴(kuò)展名為.mp4，為視頻格式，但也包含有可以分離出來(lái)的音頻信息，將.mp4文件的擴(kuò)展名修改為.m4a即可得到該視頻對(duì)應(yīng)的音頻文件。MOV格式：Apple公司開發(fā)的一種視頻格式，不僅可以存儲(chǔ)媒體內(nèi)容（視頻幀和音頻采樣數(shù)據(jù)），而且還能保存對(duì)該媒體的完整描述，是不同系統(tǒng)的應(yīng)用程序間交換數(shù)據(jù)的理想格式。

WMV格式：Microsoft公司發(fā)布的視頻文件格式，壓縮率和畫面質(zhì)量都很好，其文件擴(kuò)展名為.wmv。376.6數(shù)字視頻與應(yīng)用數(shù)字視頻處理的應(yīng)用在人工智能技術(shù)的推動(dòng)下，圍繞數(shù)字視頻應(yīng)用的各種行業(yè)，如電視臺(tái)、短視頻平臺(tái)等在視頻生成、視頻內(nèi)容安全檢查、視頻內(nèi)容分析等方面都有了深入的應(yīng)用。視頻二次剪輯的自動(dòng)化生成：視頻內(nèi)容生產(chǎn)制作過(guò)程中，結(jié)合智能場(chǎng)記標(biāo)注或者節(jié)目標(biāo)簽分類，人工智能就能根據(jù)識(shí)別到的元素進(jìn)行不同主題的視頻縮編。電影預(yù)告自動(dòng)生成：使用人工智能基于人臉識(shí)別、物體識(shí)別、視頻內(nèi)容理解等功能對(duì)電影內(nèi)容進(jìn)行解析和理解，自動(dòng)剪切和精選視頻素材為電影生成預(yù)告片。視頻內(nèi)容監(jiān)管：人工智能審核可以迅速處理大量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確識(shí)別視頻內(nèi)容。短視頻平臺(tái)可以建立用戶和內(nèi)容之間的匹配機(jī)制，為用戶提供個(gè)性化推薦，提升分發(fā)效率。38目錄396.1多媒體技術(shù)概述6.4數(shù)字音頻與應(yīng)用6.2計(jì)算機(jī)中的數(shù)值表示6.3文本表示與應(yīng)用6.5數(shù)字圖像與應(yīng)用6.6數(shù)字視頻與應(yīng)用6.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用396.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用游程編碼壓縮算法適用場(chǎng)景：同一個(gè)數(shù)據(jù)常常以連續(xù)的片段出現(xiàn)游程：一個(gè)數(shù)據(jù)及其出現(xiàn)的次數(shù)40前10行數(shù)據(jù)壓縮前：30×10=300個(gè)字節(jié)壓縮后：2×19=38個(gè)字節(jié)壓縮比：300:386.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用壓縮軟件的應(yīng)用WinRAR是Windows系統(tǒng)下的一款可以創(chuàng)建、管理和控制壓縮文件的壓縮軟件，它的RAR壓縮格式比ZIP等格式具有更高的壓縮率，可以獨(dú)立的解壓多種壓縮格式，對(duì)于體積巨大的文件還可以創(chuàng)建多卷自解包。41安裝界面解壓縮界面6.7數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)及壓縮軟件的使用壓縮軟件的應(yīng)用ZIP格式的壓縮文件：普及率高（通用），大部分在Internet的壓縮文件都是ZIP壓縮文件RAR格式壓縮文件：提供比ZIP更高的壓縮率，文件體積更小42壓縮界面大體積文件的壓縮處理如果文件體積過(guò)大不符合發(fā)送或者接收要求，則可以選擇RAR格式，利用WinRAR將其打包成多卷，即實(shí)為一體的多個(gè)壓縮包。WinRAR支持多卷自解包，解壓縮時(shí)選擇其中的任意一個(gè)壓縮包解壓縮即可。謝謝大家第7章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的起源、發(fā)展和作用。了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成、協(xié)議體系、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和硬件設(shè)備。掌握互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議TCP/IP的基本知識(shí)。熟練掌握信息瀏覽、電子郵件收發(fā)、個(gè)人主頁(yè)的創(chuàng)建等基本操作。了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的概念和常識(shí)，能夠利用防火墻和殺毒軟件等工具進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)。

掌握HTML的應(yīng)用。45目錄7.2Internet基礎(chǔ)7.3網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)467.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過(guò)通信線路連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件以及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。最簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)只有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)和連接它們的一條鏈路，即兩個(gè)節(jié)點(diǎn)和一條鏈路。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不斷完善，人們又從邏輯上把數(shù)據(jù)處理功能和數(shù)據(jù)通信功能分開，將數(shù)據(jù)處理部分稱為資源子網(wǎng)，而將通信功能部分稱為通信子網(wǎng)。資源子網(wǎng)是指網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)資源共享功能的設(shè)備及其軟件的集合。通信子網(wǎng)是指實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能的設(shè)備及其軟件的集合，由通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、通信控制軟件等組成。477.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展1.面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)成面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)50年代初美國(guó)的半自動(dòng)地面防空SAGE系統(tǒng)，該系統(tǒng)將遠(yuǎn)距離的雷達(dá)和其他設(shè)備的信息，通過(guò)通信線路匯集到一臺(tái)旋風(fēng)計(jì)算機(jī)，第一次實(shí)現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)距離的集中控制和人機(jī)對(duì)話。487.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展2.面向通信子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)隨著終端設(shè)備數(shù)量的增加，主機(jī)負(fù)荷不斷加重，出現(xiàn)了面向通信子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它將多臺(tái)可自主工作的計(jì)算機(jī)通過(guò)通信線路互連起來(lái)，為用戶提供服務(wù)。面向通信子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不僅共享通信子網(wǎng)的資源，還可共享資源子網(wǎng)的硬件和軟件資源。497.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展3.面向標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由于各公司研制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)互連互通。1984年，ISO正式頒布了“開放系統(tǒng)互連參考模型”，簡(jiǎn)稱OSI參考模型或OSI/RM。50層數(shù)OSI參考模型各層解釋第七層應(yīng)用層為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供服務(wù)第六層表示層處理數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)加密第五層會(huì)話層建立、維護(hù)、管理會(huì)話第四層傳輸層建立主機(jī)端到端的連接第三層網(wǎng)絡(luò)層尋址和路由選擇第二層數(shù)據(jù)鏈路層提供介質(zhì)訪問(wèn)和鏈路管理第一層物理層比特流傳輸7.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展4.面向全球互聯(lián)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著信息高速公路計(jì)劃的提出與實(shí)施，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在地域、用戶、功能和應(yīng)用等方面不斷拓展，極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展。這個(gè)階段的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其主要特點(diǎn)是綜合化和高速化。517.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)物理或邏輯布置的方式。5種基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?2總線型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)湫切屯負(fù)?.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)物理或邏輯布置的方式。5種基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?3樹型拓?fù)淙W(wǎng)狀拓?fù)浒刖W(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)狀拓?fù)?.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類2.按傳輸介質(zhì)分類有線網(wǎng)絡(luò)雙絞線（TwistedPair，TP）、同軸電纜(CoaxialCable)、光纖（OpticalFiber，OF）54有線網(wǎng)絡(luò)二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類2.按傳輸介質(zhì)分類無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線電波（Airwave）、紅外線（InfraredRay）和微波（Microwave）55無(wú)線網(wǎng)絡(luò)7.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類3.按覆蓋的地域范圍分類從網(wǎng)絡(luò)作用的地域范圍對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類，可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN），是局部地區(qū)形成的一個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN），是為將網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍延伸到整個(gè)城市而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)是要滿足多個(gè)局域網(wǎng)互連并以大量用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN），也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。廣域網(wǎng)提供進(jìn)行長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖片和視頻傳輸?shù)墓δ堋?67.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡是一塊用來(lái)允許計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通訊的硬件，它可以通過(guò)電纜或無(wú)線相互連接，分別對(duì)應(yīng)有線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)卡。網(wǎng)線，是從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳遞信息的介質(zhì)。57網(wǎng)卡網(wǎng)線7.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由器（Router）是連接網(wǎng)絡(luò)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備。交換機(jī)（Switch）是一種用于電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。防火墻設(shè)備，指一個(gè)界面上構(gòu)造的由軟件和硬件設(shè)備組合而成，內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的保護(hù)屏障。58路由器交換機(jī)目錄7.2Internet基礎(chǔ)7.3網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)597.2.1Internet的發(fā)展1.Internet的雛形階段。1969年，美國(guó)國(guó)防部研究計(jì)劃管理局開始建立一個(gè)命名為ARPANET的網(wǎng)絡(luò)，建立這個(gè)網(wǎng)絡(luò)最初的目的只是為了將美國(guó)的幾個(gè)軍事及研究用電腦主機(jī)連接起來(lái)，人們普遍認(rèn)為這就是Internet的雛形。2.Internet的發(fā)展階段。1985年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NFS）開始建立NSFNET。1989年，MILNET（由ARPANET分離出來(lái)）實(shí)現(xiàn)和NSFNET連接后，就開始采用Internet這個(gè)名稱。自此以后，其他部門的計(jì)算機(jī)網(wǎng)相繼并入Internet，ARPANET宣告解散。3.Internet的商業(yè)化階段。1995年，NSFNET停止運(yùn)作，Internet徹底商業(yè)化。這種把不同網(wǎng)絡(luò)連接在一起的技術(shù)的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)期，形成由網(wǎng)絡(luò)實(shí)體相互連接而構(gòu)成的超級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，人們把這種網(wǎng)絡(luò)形態(tài)稱為Internet（互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）。607.2.2TCP/IP協(xié)議

協(xié)議是通信雙方為了實(shí)現(xiàn)通信而設(shè)計(jì)的約定或通話規(guī)則。這些為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、約定或標(biāo)準(zhǔn)就稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，TCP/IP），是Internet最基本的協(xié)議。617.2.2TCP/IP協(xié)議1.TCP/IP的4個(gè)層次62TCP/IPOSI應(yīng)用層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層數(shù)據(jù)鏈路層物理層7.2.2TCP/IP協(xié)議2.IP地址IP協(xié)議是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接而設(shè)計(jì)的協(xié)議，規(guī)定了計(jì)算機(jī)在因特網(wǎng)上進(jìn)行通信時(shí)應(yīng)當(dāng)遵守的規(guī)則。TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IP地址是由32位二進(jìn)制數(shù)組成，而且在Internet范圍內(nèi)是唯一的。

例如，某臺(tái)連在因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)IP地址為：11010010010010011000110000000010637.2.2TCP/IP協(xié)議2.IP地址為方便記憶，將組成計(jì)算機(jī)的IP地址的32位二進(jìn)制分成四個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)8位二進(jìn)制數(shù)，中間用小數(shù)點(diǎn)隔開，然后將每8位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，表示成（a.b.c.d）的形式。這樣就變成:這種IP地址的表示方法稱為“點(diǎn)分十進(jìn)制”，每個(gè)字節(jié)的取值范圍是0-255之間的十進(jìn)制整數(shù)。647.2.2TCP/IP協(xié)議IP地址可分兩部分組成，一部分為網(wǎng)絡(luò)地址（也稱為網(wǎng)絡(luò)號(hào)），另一部分為主機(jī)地址（也稱為主機(jī)號(hào)）。IP地址分為A、B、C、D、E共5類。它們分別適用于大型網(wǎng)絡(luò)、中型網(wǎng)絡(luò)、小型網(wǎng)絡(luò)、多播（或組播）地址和備用地址。常用的是B和C兩類。657.2.2TCP/IP協(xié)議66類別首字節(jié)前n位網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)每類地址范圍主機(jī)數(shù)A類07位24位～55224-2=16777214B類1014位16位～55216-2=65534C類11021位8位～5528-2=254D類1110多播地址～55

E類11110備用地址～55

備注：上表A、B、C三類IP地址主機(jī)數(shù)的計(jì)算中都有一個(gè)減2項(xiàng)，是因?yàn)槿?全1的地址不可分配，作為保留地址。7.2.2TCP/IP協(xié)議1.域名系統(tǒng)（DomainNameSystem，DNS）是一種用于TCP/IP應(yīng)用程序的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。DNS可將一個(gè)IP地址關(guān)聯(lián)到一組有意義的字符，并提供主機(jī)名字和IP地址之間的轉(zhuǎn)換，使用戶更方便地訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)。典型的域名結(jié)構(gòu)一般由4個(gè)部分組成：主機(jī)名或服務(wù)類型.網(wǎng)絡(luò)名或單位名.機(jī)構(gòu)類型.國(guó)家或地區(qū)名。例如：

其含義是：Web服務(wù)器.北京大學(xué).教育機(jī)構(gòu).中國(guó)。677.2.2TCP/IP協(xié)議域名代碼國(guó)家或地區(qū)域名代碼國(guó)家或地區(qū)cn中國(guó)ca加拿大au澳大利亞es西班牙de德國(guó)hk中國(guó)香港fr法國(guó)tw中國(guó)臺(tái)灣it意大利sg新加坡jp日本nl荷蘭uk英國(guó)us美國(guó)68域名代碼描述com商業(yè)組織edu教育機(jī)構(gòu)gov政府部門int國(guó)際組織mil軍事網(wǎng)點(diǎn)net網(wǎng)絡(luò)org其他組織2.機(jī)構(gòu)類型域名和國(guó)家或地區(qū)域名機(jī)構(gòu)類型域名國(guó)家或地區(qū)域名7.2.3網(wǎng)絡(luò)軟件體系結(jié)構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)常見的架構(gòu)有：C/S，B/S和P2P架構(gòu)。69C/S架構(gòu)B/S架構(gòu)P2P架構(gòu)7.2.4Internet應(yīng)用1.WWW（萬(wàn)維網(wǎng)），簡(jiǎn)稱Web，是Internet上應(yīng)用最廣泛的一種信息發(fā)布及查詢服務(wù)。用戶可通過(guò)WWW實(shí)現(xiàn)對(duì)其它計(jì)算機(jī)資源的訪問(wèn)。2.電子郵件（ElectronicMail，E-mail），是一種用電子手段提供信息交換的通信方式，是Internet應(yīng)用最早和最廣泛的服務(wù)之一。3.文件傳輸協(xié)議（FileTransferProtocol，F(xiàn)TP）是用于在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行文件傳輸?shù)囊惶讟?biāo)準(zhǔn)協(xié)議。由FTP提供的文件傳送是將一個(gè)完整的文件從一個(gè)系統(tǒng)復(fù)制到另一個(gè)系統(tǒng)中。4.電子商務(wù)是指利用電子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的商務(wù)活動(dòng)。5.搜索引擎是指根據(jù)一定的策略、運(yùn)用特定的計(jì)算機(jī)程序從互聯(lián)網(wǎng)上采集信息，在對(duì)信息進(jìn)行組織和處理后，為用戶提供檢索服務(wù)，將檢索的相關(guān)信息展示給用戶的系統(tǒng)。707.2.5網(wǎng)頁(yè)與HTML1.超文本標(biāo)記語(yǔ)言超文本標(biāo)記語(yǔ)言（HyperTextMarkupLanguage，HTML）是一種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，它通過(guò)標(biāo)記符號(hào)來(lái)標(biāo)記要顯示的網(wǎng)頁(yè)中的各個(gè)部分。HTML之所以稱為超文本標(biāo)記語(yǔ)言，是因?yàn)槲谋局邪怂^“超級(jí)鏈接”點(diǎn)，即一種URL指針，通過(guò)激活或單擊，可使瀏覽器方便地獲取新的網(wǎng)頁(yè)。一個(gè)網(wǎng)頁(yè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)HTML文件，HTML文件以.htm或.html為擴(kuò)展名。有3個(gè)雙標(biāo)記符用于頁(yè)面整體結(jié)構(gòu)的確認(rèn)。(1)標(biāo)記符<html>和</html>，說(shuō)明該文件是用HTML來(lái)描述的。(2)頭部標(biāo)記符<head>和</head>，分別表示頭部信息的開始和結(jié)尾。(3)正文標(biāo)記符<body>和</body>，網(wǎng)頁(yè)中顯示的實(shí)際內(nèi)容均包含在這2個(gè)正文標(biāo)記符之間。717.2.5網(wǎng)頁(yè)與HTML2.設(shè)計(jì)個(gè)人網(wǎng)頁(yè)使用Windows自帶的記事本，創(chuàng)建介紹故宮博物院的網(wǎng)頁(yè)，其中包括了介紹文字、超鏈接和圖片。72代碼展示預(yù)覽目錄7.2Internet基礎(chǔ)7.3網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)737.3.1影響網(wǎng)絡(luò)安全的因素網(wǎng)絡(luò)安全是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不受偶然的因素或者惡意的攻擊而遭到破壞、更改、泄漏，確保系統(tǒng)能連續(xù)、可靠、正常地運(yùn)