大学计算机 数据在计算机中的表示(含媒体数据).pptVIP

第三章 数据在计算机中的存放 3.1进位计数制及相互转换 在计算机内部，数据的存储和处理都是采用二进制数，主要原因是：（1）二进制数在物理上最容易实现。（2）二进制数的运算规则简单，这将使计算机的硬件结构大大简化。（3）二进制数的两个数字符号“1”和“0”正好与逻辑命题的两个值“真”和“假”相对应，为计算机实现逻辑运算提供了便利的条件。 3.1进位计数制及相互转换 3.1.1进位计数制 二进制位权表示： 3.1.2不同进位计数制间的转换 十进制转化成 r 进制 二进制、八进制、十六进制数间的相互转换 二进制、八进制、十六进制数间的关系 3.2 数据在计算机中的表示 3.2.1数值 3.2.1数值 带符号数的表示 2.定点数和浮点数表示 浮点数(指数形式) 3.2.2 字符 汉字编码 其他汉字编码 8.3多媒体信息的数字化和压缩技术  8.3.1音频信息  1.基本概念 声音按频率分类 正常人所能听到的声音频率范围为20 Hz～20 kHz。 声音质量的频率范围: CD 如随身听 FM:调频 AM:调幅 2.模拟音频的数字化 3.数字音频的技术指标 4.数字音频的文件格式 5.声音的录制与播放 “录音机”是用于声音文件的录制与播放，还可以对声音进行编辑和特殊效果处理。 录制声音 编辑声音 删除声音 当前位置之前或之后 插入声音 移动声音 删除和插入间接完成 8.2.2数字图像及处理 2.图像的数字化 采样 用多少个像素点的“列数×行数”表示，分辨率越高，图像越清晰，存储量也越大。 量化 量化是在图像离散化后，将表示图像色彩浓淡的连续变化值离化为整数值的过程。 把量化时所确定的整数值取值个数称为量化级数,也称为颜色深度. 颜色深度 ①黑白图 图像的颜色深度为1，则用一个二进制位1和0表示纯白、纯黑两种情况； ②灰度图 图像的颜色深度为8，占一个字节，灰度级别为256级。通过调整黑白两色的程度（称颜色灰度）来有效地显示单色图像； ③RGB 24位真彩色 彩色图像显示时，由红、绿、蓝三基色通过不同的强度混合而成，当强度分成256级（值为0～255），占24位，就构成了224颜色的“真彩色”图像。 图像的分辨率和像素位的颜色深度决定了图像文件的大小，计算公式为： 列数×行数×颜色深度÷8=图像字节数 例8.2 当要表示一个分辨率为640×480的“24位真彩色”图像，则需要： 640×480×24÷8≈1MB 由此可见，数字化后的图像数据量十分巨大，必须采用编码技术来压缩信息。它是图像传输与存储的关键。 2.常用图像文件格式 8.3.3 视频 常用视频文件格式 8.3.4 数据压缩技术 8.3.4 文件压缩和解压缩软件 BMP和DIB格式文件 与设备无关的位图格式文件，Windows环境中经常使用. GIF格式文件 Internet上的重要文件格式之一，最大不超过64 KB， 256色以内，压缩比较高，与设备无关。 JPEG格式文件（.JPG） 利用JPEG方法压缩, Internet上重要文件格式之一， 适用于处理256色以上、大幅面图像。 WMF格式文件 位图与矢量图的混合体, Windows中许多剪贴画图像 是以该格式存储的。广泛应用于桌面出版印刷领域。 视频是将一幅幅独立图像组成的序列按照 一定的速率连续播放，利用视觉暂留现象 在人的眼前呈现出连续运动的画面。 模拟视频常用两种标准： NTSC制式(30帧/秒，525行/帧) PAL制式（25帧/秒，625行/帧），我国采用PAL制式。 例1分钟的数字视频容量 640×480 ×3 ×30 ×60 =1 658 880 000字节 分辨率 帧/秒 采样深度 时间 AVI（Audio-Video Interleaved）文件 将视频与音频信息交错地保存在一个文件中，较好地解决了音频与视频的同步问题，已成为Windows视频标准格式文件。 MOV文件 利用它可以合成视频、音频、动画、静止图像等多种素材。 MPG(.mpg)文件 是按照MPEG标准压缩的全屏视频的标准文件。 DAT文件 是VCD专用的格式文件，文件结构与MPG文件格式基本相同。 数字化了的视频和音频信号的数量之大是非常惊人的。 带来的问题 占用存储容量 降低通信干线的信道传输率 影响计算机的处理速度和播放效果 问题的解决：数据压缩 数据压缩：一般可以分为有损压缩和无损压缩两种。 数据压缩技术的性能指标