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大学计算机基础 第2章 信息技术基础 目录 2.1 信息技术基础知识 2.2 数值的表示与转换 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 1．多媒体 “多媒体”是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术。 “多媒体”一词译自英文“Multimedia”，是由mutiple和media复合而成的。 根据信息被人们感觉、加以表示、使之呈现、实现存储或进行传输的载体的不同，可以将媒体可分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体五类 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 ⑴模拟信号（Anolog signal）：把在时间和幅度上都连续的信号称为模拟信号。 ⑵采样（Sampling）在某些特定的时刻对这种模拟信号进行测量叫做采样，得到的信号称为离散时间信号。 ⑶量化（Measuring）把信号幅度取值的数目加以限定，由有限个数值组成的信号就称为离散幅度信号。 ⑷数字信号（Digital Signal）把时间和幅度都用离散的数字表示的信号就称为数字信号。(编码) 模拟信号的数字化过程 模拟信号转换数字信号过程示意图 数字化音频的过程如下图所示。 例2-1 计算存储5分30秒的一首CD音质的立体声歌曲所需的存储空间。 解：在CD的音质下采样频率为44.1kHz，振幅量子化为2B，在考虑立体声，1秒钟的数据量为： 44.1kHz×2B×2=176.4kB 所以5分30秒的一首歌曲需要的存储空间为： 176.4kB×330秒＝58212kB＝56.8M 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 1.位图图像 位图(bitmap)，亦称为点阵图像(dotmap)，是由称作像素（图片元素）的单个点组成的。当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的像素。 处理位图时，输出图像的质量决定于设置的分辨率高低。操作位图时，分辨率既会影响最后输出的质量，也会影响文件的大小。 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 2.矢量图像 矢量图使用点、线、矩形、多边形、圆和弧线等可以通过数学公式描述的几何元素来描述图形。 例如一幅花的矢量图形由线段形成外框轮廓，由外框的颜色以及外框所封闭的颜色决定花显示出的颜色。 由于矢量图形可通过公式计算获得，所以矢量图形文件体积一般较小。矢量图形最大的优点是无论放大、缩小或旋转等均不会失真。 常见矢量图形设计软件：Adobe的Illustrator、Corel的CorelDRAW、Macromedia的Flash MX。 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 3.矢量图与位图的区别 矢量图与位图最大的区别是：矢量图不受分辨率的影响，因此在印刷时，可以任意放大或缩小矢量图而不会影响出图的清晰度。 。 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 RGB颜色模式 用红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色的光学强度来表示一种颜色。这是最常见的位图编码方法，可直接用于屏幕显示。 每种原色的强度表示范围为0—255，或十六进制的00至FF。例如： 黑色#000000 白色#FFFFFF 红色#FF0000 绿色#00FF00 蓝色#0000FF 黄色#FFFF00 青色#00FFFF 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 图像数字化是计算机图像处理之前的基本步骤，目的是把真实的图像转变成计算机能够接受的存储格式。数字化过程分为采样与量化处理两个步骤. 采样的实质就是要用多少点来描述一张图像，比如，一幅640×480的图像，就表示这幅图像是由307200个点所组成。由于图像是一种二维分布的信息，为了对它进行采样操作，需要先将二维信号变为一维信号，再对一维信号完成采样。具体做法是，先沿垂直方向按一定间隔从上到下顺序地沿水平方向直线扫描，取出各水平线上灰度值的一维扫描；而后再对一维扫描线信号按一定间隔采样得到离散信号，即先沿垂直方向采样，再沿水平方向采样这两个步骤完成采样操作。 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 将连续图像离散化 采样:——对空间连续坐标（x，y）的离散化 将图像分为M×N个网格，每一网格用一个亮度值表示。 量化——幅值f（x，y）的离散化 将采样点上对应的亮度连续变化区间转换为有限个特定数的过程。 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 图像 采样 量化 数字图像 2.2.4 多媒体数据信息在计算机中的表示 模拟信号 采样 量化 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 数字信号（编码） (a) 模拟音频信号 (b) 音频信号的采样 (c) 采样信号的