1、第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識2課程簡介vMS Office，是，是Microsoft公司推出的辦公套裝軟件，主要公司推出的辦公套裝軟件，主要版本有版本有MS Office 97/ 2000/ 2003/ XP/ 2007/ 2010等，它包等，它包括括Word、Excel、Access、PowerPoint等應(yīng)用軟件。等應(yīng)用軟件。vWindows，是，是Microsoft公司推出的基于圖形用戶界面的操公司推出的基于圖形用戶界面的操作系統(tǒng)，最近的新版本包括作系統(tǒng)，最近的新版本包括Windows 7/ Windows 8。vMS Office套裝系列應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺是套裝系列應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺是 Wi

2、ndows3課程學(xué)習(xí)內(nèi)容v 計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史、特點(diǎn)、分類、及其應(yīng)用領(lǐng)域v 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)、字符和漢字的編碼v 多媒體技術(shù)的基本知識v 計(jì)算機(jī)病毒的概念和防治4第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識 1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.2 信息的表示與存儲 1.3 多媒體技術(shù)簡介 1.4 計(jì)算機(jī)病毒及其防治 1.5 本章小結(jié)51.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 v 世界上第一臺計(jì)算機(jī)問世：電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)（Electronic Numerical Integrator And Calculator）于1946年，在美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 v使科學(xué)家從繁重的計(jì)算中解放出來。 ENIAC的問世標(biāo)志著計(jì)算機(jī)時代的到

3、來。61.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 v 馮諾依曼型計(jì)算機(jī)原理 二進(jìn)制：計(jì)算機(jī)的程序和程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式表示和存儲。 程序存儲，自動執(zhí)行：程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序時，無需人工干預(yù)，能自動、連續(xù)地執(zhí)行程序，并得到預(yù)期的結(jié)果。71.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 v 計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個階段 (因采用的物理器件不同)第一代第一代(19461959)電子管電子管幾千（次幾千（次/秒）秒）第二代第二代(19591964)晶體管晶體管幾萬幾萬幾十萬幾十萬（次（次/秒）秒）第三代第三代(19641972)中、小集成電路中、小集成電路幾十萬幾十萬幾百萬幾百萬（次（次/秒）秒）第四代第四代(1972至今至今

4、)大、超大規(guī)模集成電路大、超大規(guī)模集成電路上千萬上千萬萬億萬億（次（次/秒）秒）81.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 v 中國電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1958年，研制出第一臺電子計(jì)算機(jī)。 1964年，研制出第二代晶體管計(jì)算機(jī)。 1971年，研制出第三代集成電路計(jì)算機(jī)。 1977年，研制出第一臺微型機(jī)DJS050。 1983年，研制出1萬次/秒的“深騰1800”計(jì)算機(jī)。 2003年12月，自主研發(fā)出10萬億次/秒的“曙光4000A”高性能計(jì)算機(jī)。 2010年，研制出千萬億次/秒的“天河一號”計(jì)算機(jī)91.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 1) 高速、精確的運(yùn)算能力 2012年6月公布的世界超級計(jì)算機(jī)排名

5、顯示，排名第一的IBM公司“紅杉”(Sequoia)運(yùn)算速度達(dá)到每秒16324萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算。 我國“天河一號”實(shí)測運(yùn)算速度可達(dá)每秒2570萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算，排名世界第五。2) 準(zhǔn)確的邏輯判斷能力 在信息檢索方面，能夠根據(jù)要求進(jìn)行匹配檢索。1.1.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)應(yīng)用和分類計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)應(yīng)用和分類101.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 3) 強(qiáng)大的存儲能力強(qiáng)大的存儲能力 計(jì)算機(jī)能夠長期保存大量數(shù)字、文字、圖像、視頻、聲計(jì)算機(jī)能夠長期保存大量數(shù)字、文字、圖像、視頻、聲音等信息。如：能夠音等信息。如：能夠“記住記住”一個大型圖書館的所有資料。一個大型圖書館的所有資料。4) 自動功能自動功能 計(jì)算機(jī)能夠自動執(zhí)行預(yù)先編

6、寫好的一組指令計(jì)算機(jī)能夠自動執(zhí)行預(yù)先編寫好的一組指令(稱為程序稱為程序)。工作過程完全自動化，無需人工干預(yù)，而且可以反復(fù)進(jìn)行。工作過程完全自動化，無需人工干預(yù)，而且可以反復(fù)進(jìn)行。5) 網(wǎng)絡(luò)與通信功能網(wǎng)絡(luò)與通信功能 目前廣泛應(yīng)用的目前廣泛應(yīng)用的“國際互聯(lián)網(wǎng)國際互聯(lián)網(wǎng)”(Internet)連接了全世連接了全世界界200多個國家和地區(qū)的數(shù)億臺各種計(jì)算機(jī)。多個國家和地區(qū)的數(shù)億臺各種計(jì)算機(jī)。 網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)用戶可以共享網(wǎng)上資料、交流信息。網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)用戶可以共享網(wǎng)上資料、交流信息。111.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 2.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 1) 科學(xué)計(jì)算 科學(xué)計(jì)算主要是使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)方法的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。許多

7、科研研究仍然需要大量的運(yùn)算需求，如： 著名的人類基因序列分析計(jì)劃 氣象預(yù)報前，對氣象衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 2) 數(shù)據(jù)/信息處理 數(shù)據(jù)/信息處理也稱為非數(shù)值運(yùn)算。如：計(jì)算機(jī)在文字處理方面的應(yīng)用。121.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 3) 過程控制過程控制 過程控制計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程、制造過程或過程控制計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程、制造過程或運(yùn)行過程進(jìn)行檢測與控制，即通過實(shí)時監(jiān)控目標(biāo)對象的狀態(tài)運(yùn)行過程進(jìn)行檢測與控制，即通過實(shí)時監(jiān)控目標(biāo)對象的狀態(tài)，及時調(diào)整被控對象，使被控對象能夠正確地完成生產(chǎn)、制，及時調(diào)整被控對象，使被控對象能夠正確地完成生產(chǎn)、制造或運(yùn)行。過程控制廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境中。造或運(yùn)行

8、。過程控制廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境中。4) 計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算機(jī)輔助 計(jì)算機(jī)輔助（或稱為計(jì)算機(jī)輔助工程）包括：計(jì)算機(jī)輔計(jì)算機(jī)輔助（或稱為計(jì)算機(jī)輔助工程）包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助教育、計(jì)算機(jī)輔助技助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助教育、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真模擬等。術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真模擬等。131.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 5) 網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信 計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)的融合產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)的融合產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)極大地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?。?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)極大地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞健?) 人工智能人工智能 人工智能（人工智能（Artificia

9、l Intellibence, AI）是用計(jì)算機(jī)模擬）是用計(jì)算機(jī)模擬人類的某些智力活動。其主要研究內(nèi)容包括：自然語言理解人類的某些智力活動。其主要研究內(nèi)容包括：自然語言理解、專家系統(tǒng)、機(jī)器人以及自動定理證明等等。、專家系統(tǒng)、機(jī)器人以及自動定理證明等等。141.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 7) 多媒體應(yīng)用多媒體應(yīng)用 多媒體是包括文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等多媒體是包括文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫等多種信息類型的綜合。多種信息類型的綜合。 多媒體技術(shù)是指人和計(jì)算機(jī)交互地進(jìn)行上述多種媒介信多媒體技術(shù)是指人和計(jì)算機(jī)交互地進(jìn)行上述多種媒介信息的捕捉、傳輸、轉(zhuǎn)換、編輯、存儲、管理，并由計(jì)算機(jī)綜息的捕捉

10、、傳輸、轉(zhuǎn)換、編輯、存儲、管理，并由計(jì)算機(jī)綜合處理為表格、文字、圖形、動畫、音頻、視頻等視聽信息合處理為表格、文字、圖形、動畫、音頻、視頻等視聽信息有機(jī)結(jié)合的表現(xiàn)形式。有機(jī)結(jié)合的表現(xiàn)形式。8) 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)（嵌入式系統(tǒng)（Embedded system），是一種），是一種“完全嵌完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。151.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 3.計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類 1) 巨型機(jī)：型機(jī)是指速度最快、處理能力最強(qiáng)的計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在又稱其為高性能計(jì)算機(jī)。2) 大型通用機(jī)：大型通用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，具有較高的

11、運(yùn)算速度、極強(qiáng)的綜合處理能力和極大的性能覆蓋。3) 微型機(jī)：微型機(jī)具有小、巧、輕、使用方便的特點(diǎn)，是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主流。161.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 4) 工作站工作站 工作站是一種高檔微型計(jì)算機(jī)，它比微型機(jī)有更大的存工作站是一種高檔微型計(jì)算機(jī)，它比微型機(jī)有更大的存儲容量和更快的運(yùn)算速度，通常配有高分辨率的大屏幕顯示儲容量和更快的運(yùn)算速度，通常配有高分辨率的大屏幕顯示器及容量很大的內(nèi)部和外部存儲器，并具有較強(qiáng)的信息處理器及容量很大的內(nèi)部和外部存儲器，并具有較強(qiáng)的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能和聯(lián)網(wǎng)功能。功能和高性能的圖形、圖像處理功能和聯(lián)網(wǎng)功能。5) 服務(wù)器服務(wù)器 服務(wù)器通常以各種應(yīng)用

12、的服務(wù)提供者角色出現(xiàn)。服務(wù)器通常以各種應(yīng)用的服務(wù)提供者角色出現(xiàn)。 例如，服務(wù)器可以作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，存儲、處理網(wǎng)上例如，服務(wù)器可以作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，存儲、處理網(wǎng)上80%的數(shù)據(jù)、信息，因此也被稱為網(wǎng)絡(luò)的靈魂。的數(shù)據(jù)、信息，因此也被稱為網(wǎng)絡(luò)的靈魂。171.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1.人工智能人工智能 人工智能的主要內(nèi)容是研究如何讓計(jì)算機(jī)完成過去只有人才能做的智能的工作，核心目標(biāo)是賦予計(jì)算機(jī)人腦一樣的智能。例如： 模式識別中的指紋識別技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用； 計(jì)算機(jī)輔助翻譯極大地提高了翻譯效率； 手寫輸入技術(shù)已經(jīng)在手機(jī)上得以普及； 1.1.3 計(jì)算機(jī)科學(xué)研究與應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)研究與應(yīng)用181.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展

13、2.網(wǎng)格計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算 網(wǎng)格計(jì)算是專門針對復(fù)雜科學(xué)計(jì)算的新型計(jì)算模式，這種計(jì)算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的計(jì)算機(jī)組織成一個“虛擬的超級計(jì)算機(jī)”，其中每個參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個“結(jié)點(diǎn)”，成千上萬個“結(jié)點(diǎn)”組成一張“網(wǎng)格”，所以稱其為“網(wǎng)格計(jì)算”。 網(wǎng)格計(jì)算有兩個優(yōu)勢：(1) 處理能力超強(qiáng)；(2) 能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。 將全世界的計(jì)算機(jī)聯(lián)合起來協(xié)同工作，這視為21世紀(jì)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。191.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 3. 中間件技術(shù)中間件技術(shù) 中間件是介于應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。 客戶機(jī) Web 服務(wù)器 Internet 中間件 數(shù)據(jù)庫 客戶機(jī) 服務(wù)器 中間件 201.1

14、 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 4.云計(jì)算云計(jì)算 云計(jì)算分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、并行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)存儲及虛擬化計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。 云計(jì)算的核心思想是對大量用網(wǎng)絡(luò)連接計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計(jì)算資源池向用戶提供按需服務(wù)。提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。 云計(jì)算的構(gòu)成包括硬件、軟件和服務(wù)。用戶可用極低成本的終端設(shè)備，并支付相應(yīng)的服務(wù)費(fèi)用給“云計(jì)算”服務(wù)商，通過網(wǎng)絡(luò)就可以方便地獲取所需要的計(jì)算、存儲等資源。211.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1.電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向 1) 巨型化 巨型化是指計(jì)算速度更快、存儲容量更大、功能更完善、可靠性更高、運(yùn)算速度可達(dá)萬萬億次/秒、存儲容量超過幾百T字節(jié)。

15、2) 微型化 微型計(jì)算機(jī)正在循序向便攜機(jī)、掌上機(jī)發(fā)展的價格、方便的使用、豐富的軟件，使其受到用戶的青睞。1.1.4 未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢221.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 3) 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)化是指利用技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分布在不同地點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)化是指利用技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互相通信，以共享軟件、的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議互相通信，以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。硬件和數(shù)據(jù)資源。4) 智能化智能化 智能化是指模擬人的感覺和思維能力。智能計(jì)算機(jī)具有智能化是指模擬人的感覺和思維能力。智能計(jì)算機(jī)具有解決問題和邏輯推理的功能，以及處理知識和知識庫管理

16、的解決問題和邏輯推理的功能，以及處理知識和知識庫管理的功能等。功能等。231.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 2.未來新一代的計(jì)算機(jī)未來新一代的計(jì)算機(jī) 1) 模糊計(jì)算機(jī)：基于模糊理論，能夠?qū)崿F(xiàn)模糊的、不確切的判斷進(jìn)行工程處理的計(jì)算機(jī)。2) 生物計(jì)算機(jī)：以生物元件構(gòu)建的計(jì)算機(jī)。3) 光子計(jì)算機(jī)：一種用光信號進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、信息存儲和處理的計(jì)算機(jī)。4) 超導(dǎo)計(jì)算機(jī)：用超導(dǎo)材料替代半導(dǎo)體材料制造的計(jì)算機(jī)。超導(dǎo)計(jì)算機(jī)具有能耗小、運(yùn)算速度快的特點(diǎn)。5) 量子計(jì)算機(jī)：基于量子動力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲及處理量子信息的計(jì)算機(jī)。241.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1.信息技術(shù)的定義信息技術(shù)的定義 v 狹義定義：一般來說，信

17、息的采集、加工、存儲、傳輸和利用過程中的每一種技術(shù)都是信息技術(shù)。v 聯(lián)合國教科文組織的定義：應(yīng)用在信息加工和處理中的科學(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧；上述反復(fù)面的技巧和應(yīng)用；計(jì)算機(jī)及其與人、機(jī)的相互作用；與之相應(yīng)的社會、經(jīng)濟(jì)、和文化等諸種事物。 v 信息技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù)：信息技術(shù)不僅包括現(xiàn)代信息技術(shù)，還包括在現(xiàn)代文明之前的原始時代和古代社會中與那個時代相對應(yīng)的信息技術(shù)。1.1.5 信息技術(shù)信息技術(shù)251.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 2.現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容 1) 信息基礎(chǔ)技術(shù) 新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術(shù)。2) 信息系統(tǒng)技術(shù) 感測技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)與智能技術(shù)、控制技術(shù)

18、。3) 信息應(yīng)用技術(shù) 信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來的具體的技術(shù)類群。如，工廠的自動化、辦公自動化等。它們是信息技術(shù)開發(fā)的根本目的所在。261.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 3.現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢 1) 數(shù)字化 當(dāng)信息被數(shù)字化并經(jīng)由數(shù)字網(wǎng)絡(luò)流通時，便可以利用數(shù)字處理設(shè)備（最典型的是計(jì)算機(jī)）對信息進(jìn)行各種所需要的處理。2) 多媒體化 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)將文字、聲音、圖形、圖像、視頻等信息媒體與計(jì)算機(jī)集成在一起，使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用由單純的文字處理擴(kuò)展到文、圖、聲、影集成處理。271.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 3) 高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶 目前，幾乎所有國

19、家都在進(jìn)行新一代的信息基礎(chǔ)設(shè)施建目前，幾乎所有國家都在進(jìn)行新一代的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，即建設(shè)寬頻信息高速公路。設(shè)，即建設(shè)寬頻信息高速公路。 下一代的下一代的Internet的傳輸速率可達(dá)的傳輸速率可達(dá)2.4GB/s。4) 智能化智能化 隨著信息技術(shù)向智能化方向發(fā)展，在超媒體世界里，隨著信息技術(shù)向智能化方向發(fā)展，在超媒體世界里，“軟件代理軟件代理”可以替代人們在網(wǎng)上漫游；可以替代人們在網(wǎng)上漫游； “軟件代理軟件代理”不再不再需要瀏覽器，它本身就是信息的尋找器。需要瀏覽器，它本身就是信息的尋找器。281.2 信息的表示與存儲v 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號表示。 如，數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都

20、是不同形式的數(shù)據(jù)。v 信息：信息是既是對客觀事物變化和特征的反映，又是事物之間相互作用、相互聯(lián)系的表征。 信息必須數(shù)字化編碼，才能用計(jì)算機(jī)進(jìn)行傳送、存儲和處理。 信息具有針對性和時效性。1.2.1 數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)與信息29v 數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)處理之后產(chǎn)生的結(jié)果。信息有意義，而數(shù)據(jù)沒有。之后產(chǎn)生的結(jié)果。信息有意義，而數(shù)據(jù)沒有。 例如：數(shù)據(jù)例如：數(shù)據(jù)2、4、8、16、32是一組數(shù)據(jù)，本身是沒是一組數(shù)據(jù)，本身是沒有意義的，我們從中可以分析出是一組等比數(shù)列，很清楚的有意義的，我們從中可以分析出是一組等比數(shù)列，很清楚的得到后

21、面的數(shù)字，便賦予了意義，這就是信息。是有用的數(shù)得到后面的數(shù)字，便賦予了意義，這就是信息。是有用的數(shù)據(jù)。據(jù)。1.2 信息的表示與存儲30v 二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn) 物理上容易實(shí)現(xiàn)，信息的存儲更加容易，可靠性強(qiáng)，運(yùn)算簡單，通用性強(qiáng)。1.2.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)ENIAC采用十進(jìn)制采用十進(jìn)制 馮馮諾依曼研制諾依曼研制IAS時，提出了二進(jìn)制的表示方法時，提出了二進(jìn)制的表示方法 1.2 信息的表示與存儲311. 位(bit) 位(bit)是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在計(jì)算機(jī)技術(shù)中用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)，1位數(shù)據(jù)只能表示0和1兩種代碼。2. 字節(jié)(Byte) 一個字節(jié)(Byte)由8位(bit)二進(jìn)制數(shù)字組成。 存

22、儲器容量通常以字節(jié)為單位(Byte, B)來描述： 千字節(jié) 1KB = 1024B = 210B 兆字節(jié) 1MB = 1024KB = 220B 吉字節(jié) 1GB = 1024MB = 230B 太字節(jié) 1TB = 1024GB = 240B1.2.3 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位1.2 信息的表示與存儲323. 字長字長v 字長是指計(jì)算機(jī)一次能夠同時處理的二進(jìn)制位數(shù)，即字長是指計(jì)算機(jī)一次能夠同時處理的二進(jìn)制位數(shù)，即CPU在一個機(jī)器周期中最多能夠并行處理的二進(jìn)制位數(shù)。在一個機(jī)器周期中最多能夠并行處理的二進(jìn)制位數(shù)。v 字長是計(jì)算機(jī)字長是計(jì)算機(jī)(CPU)的一個重要指標(biāo)，直接反映一臺計(jì)算的一個

23、重要指標(biāo)，直接反映一臺計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和運(yùn)算精度。字長越長，計(jì)算機(jī)的處理能力通機(jī)的計(jì)算能力和運(yùn)算精度。字長越長，計(jì)算機(jī)的處理能力通常越強(qiáng)。常越強(qiáng)。v計(jì)算機(jī)字長常常是字節(jié)的整倍數(shù)，如計(jì)算機(jī)字長常常是字節(jié)的整倍數(shù)，如8位、位、16位、位、32位，位，發(fā)展到今天微型機(jī)的發(fā)展到今天微型機(jī)的64位，大型機(jī)位，大型機(jī)/巨型機(jī)已達(dá)巨型機(jī)已達(dá)128位。位。1.2 信息的表示與存儲331.進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制 多位數(shù)碼中每一位構(gòu)成方法以及從低位到高位的進(jìn)位規(guī)則稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制（簡稱數(shù)制）。 如果采用R個基本符號(0,1,R-1)表示數(shù)值，則稱R數(shù)制，R稱為該數(shù)制的基數(shù)(Radix)。 例如，十進(jìn)制采用10個基本符

24、號0,1,9表示數(shù)值，十進(jìn)制的基數(shù)是10。1.2.4 進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其轉(zhuǎn)換進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.2 信息的表示與存儲34 任何一個任何一個R進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)D都可以展開為：都可以展開為：其中，其中，R為計(jì)數(shù)的基數(shù)；為計(jì)數(shù)的基數(shù)； ki為第為第i位的系數(shù)，可以為位的系數(shù)，可以為0, 1, , R-1中的任意中的任意1個；個； Ri稱為第稱為第i位的權(quán)位的權(quán) 1niiikRkD1.2 信息的表示與存儲35表表1-2 計(jì)算機(jī)中常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制的表示計(jì)算機(jī)中常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制的表示進(jìn)位制基數(shù)基本符號權(quán)形式表示二進(jìn)二進(jìn)制制20,12iB八進(jìn)八進(jìn)制制80,1,78iO十進(jìn)十進(jìn)制制100,1, 910iD十

25、六十六進(jìn)制進(jìn)制16 0,1, 9,A,B,C,D,E,F16iH1.2 信息的表示與存儲362. R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 將R進(jìn)制數(shù)按前述展開式展開求和即可得到相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。例如：(234)H = (2162 + 3161 + 4160)H = (512 + 48 + 4)D = (564)D(10110)B = (124 + 023 + 122 + 121 + 020)B = (16 + 4 + 2)D = (22)D1.2 信息的表示與存儲373. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制進(jìn)制 將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)時，可將此數(shù)分為整數(shù)和小數(shù)兩部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再拼接起來即可。

26、一種常見的十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)的方法是： 整數(shù)部分用“除R取余”； 小數(shù)部分用“乘R取整”。1.2 信息的表示與存儲38【例例1-1】將十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)225.8125轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 整數(shù)部分整數(shù)部分 小數(shù)部分小數(shù)部分 2 |225 余余1 低位低位 0.8125 2 |112 余余1 2 取整取整 高位高位 2 |56 余余1 1.6250 1 2 |28 余余1 2 2 |14 余余1 1.2500 1 2 |7 余余1 2 2 |3 余余1 0.5000 0 2 |1 余余1 2 0 高位高位 1.0000 1 低位低位1.2 信息的表示與存儲394. 八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為

27、十六進(jìn)制八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 二進(jìn)制數(shù)雖然非常適合計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)表示，但是書寫起來位數(shù)比較長，很不方便，也不直觀。 因此，在書寫程序和數(shù)據(jù)用到二進(jìn)制數(shù)的地方。往往采用八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)的形式。 1位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù)；1位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于4位二進(jìn)制數(shù)； 根據(jù)這種對應(yīng)關(guān)系，二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)/十六進(jìn)制數(shù)時，以小數(shù)點(diǎn)為中心，向左右兩邊分組，每3/4位 為一組，兩頭不足3/4位補(bǔ)0即可。1.2 信息的表示與存儲40表表1-5 八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的對應(yīng)關(guān)系八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)00000000081000

28、10011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F11111.2 信息的表示與存儲411.西文字符的編碼西文字符的編碼 v 計(jì)算機(jī)中最常用的字符編碼是ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)交換代碼），為國際標(biāo)準(zhǔn)。v 國際通用的ASCII碼是7位ASCII碼，用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符的編碼，共有27=128個不同的編碼值，相應(yīng)可以表示128個不同字符的編碼。v 計(jì)算機(jī)

29、用一個字節(jié)（8個二進(jìn)制位）存放一個7位ASCII碼，最高位置為0。 1.2.5 字符的編碼字符的編碼1.2 信息的表示與存儲42v 7位位ASCII代碼表代碼表1.2 信息的表示與存儲 字符字符 十六進(jìn)制表示十六進(jìn)制表示 十進(jìn)制表示十進(jìn)制表示 空格空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122控制字符：控制字符：032，127； 普通字符：普通字符：94個。個。例：例：“a”字符的編碼為字符的編碼為 1100001，十進(jìn)制數(shù)是，十進(jìn)制數(shù)是 97v ASCII碼的排列有大小之分有大小之分：空格：空格 數(shù)字?jǐn)?shù)字 大寫字母大寫字母 小寫

30、字母小寫字母431.2 信息的表示與存儲442. 漢字的編碼漢字的編碼 一級漢字：一級漢字：37553755個，按漢語拼音排列個，按漢語拼音排列二級漢字：二級漢字：30083008個，按偏旁部首排列個，按偏旁部首排列由由9494個區(qū)號和個區(qū)號和9494個位號構(gòu)成個位號構(gòu)成 每個漢字占兩個字節(jié)每個漢字占兩個字節(jié)v 國標(biāo)碼（GB2312-80）v 區(qū)位碼1.2 信息的表示與存儲45例例“中”區(qū)位碼（5448）轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼（5448）D + 區(qū)、位分別加32 =（8680）D 十六進(jìn)制形式（3630）H （2020）H =（5650）H 二進(jìn)制形式（0011 0110 0011 0000）+（001

31、0 0000 0010 0000）B =（0101 0110 0101 0000）B區(qū)、位分別加區(qū)、位分別加32 國標(biāo)碼ASCII表中的控制碼表中的控制碼 v 區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼1.2 信息的表示與存儲 輸入碼 國標(biāo)碼 字形碼 機(jī)內(nèi)碼 地址碼 漢字輸出 漢字輸入 v 通過鍵盤輸入漢字的輸入碼通過鍵盤輸入漢字的輸入碼 v 輸出漢字時，將漢字的機(jī)內(nèi)碼通過簡單的對應(yīng)關(guān)系輸出漢字時，將漢字的機(jī)內(nèi)碼通過簡單的對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的漢字地址碼；通過漢字地址碼對漢字庫進(jìn)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的漢字地址碼；通過漢字地址碼對漢字庫進(jìn)行訪問，從字庫中提取漢字的字形碼，最后根據(jù)字形數(shù)行訪問，從字庫中提取漢字的字

32、形碼，最后根據(jù)字形數(shù)據(jù)顯示和打印出漢字據(jù)顯示和打印出漢字。 v 將輸入碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)國標(biāo)碼，再轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼。將輸入碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)國標(biāo)碼，再轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼。 就就可以在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲和處理了。可以在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲和處理了。 463. 漢字的處理過程漢字的處理過程1.2 信息的表示與存儲471) 漢字輸入碼漢字輸入碼 為將漢字輸入計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤上按鍵的不同排列組合來對漢字的輸入進(jìn)行編碼。v 音碼類：全拼、雙拼、微軟拼音、智能ABC等v 形碼類：五筆字型法、鄭碼輸入法等v 其它：語音、手寫輸入或掃描輸入等1.2 信息的表示與存儲1.2 信息的表示與存儲漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲、處理的代碼漢字在計(jì)算

33、機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲、處理的代碼 漢字內(nèi)碼：漢字內(nèi)碼：2個字節(jié)存儲個字節(jié)存儲 每個字節(jié)最高位置每個字節(jié)最高位置“1” 目地：區(qū)分于目地：區(qū)分于ASCII碼碼 方法：漢字的國標(biāo)碼方法：漢字的國標(biāo)碼 8080H“中中”字的國標(biāo)碼轉(zhuǎn)換為漢字內(nèi)碼：字的國標(biāo)碼轉(zhuǎn)換為漢字內(nèi)碼：國標(biāo)碼國標(biāo)碼 （5650）H（8080）H（D6D0）H 或：（或：（ 0101 0110 0101 0000）+（1000 0000 1000 0000） = 1101 0110 1101 0000 2) 漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼48v 例49 用于漢字在顯示屏或打印機(jī)輸出。用于漢字在顯示屏或打印機(jī)輸出。 通常有兩種表示方式：點(diǎn)陣和矢量表示方式

34、。通常有兩種表示方式：點(diǎn)陣和矢量表示方式。 漢字字形碼 漢字字形點(diǎn)陣的代碼1616點(diǎn)陣顯示漢字，需要多少存儲空間？ 計(jì)算計(jì)算16168 = 32字節(jié)4. 漢字字形碼漢字字形碼1.2 信息的表示與存儲505. 漢字地址碼漢字地址碼 漢字庫中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼v輸出設(shè)備輸出漢字時，必須通過地址碼。輸出設(shè)備輸出漢字時，必須通過地址碼。v字形信息是按一定順序連續(xù)存放在存儲介質(zhì)上，所以字形信息是按一定順序連續(xù)存放在存儲介質(zhì)上，所以漢字地址碼大多是連續(xù)有序的，與漢字內(nèi)碼間有簡單漢字地址碼大多是連續(xù)有序的，與漢字內(nèi)碼間有簡單的對應(yīng)關(guān)系，以簡化漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉(zhuǎn)換。的對應(yīng)關(guān)系，以簡化漢字內(nèi)碼到

35、漢字地址碼的轉(zhuǎn)換。1.2 信息的表示與存儲516. 其他漢字內(nèi)碼其他漢字內(nèi)碼v GBK：擴(kuò)充漢字內(nèi)碼規(guī)范v UCS：通用多八位編碼字符集v Unicode：國際編碼標(biāo)準(zhǔn)v BIG5：繁體漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)1.2 信息的表示與存儲52v 多媒體（Multimedia）能夠同時對兩種或兩種以上媒體進(jìn)行采集、操作、編輯、存儲等綜合處理的技術(shù)。是一門跨學(xué)科的綜合技術(shù)。v 多媒體的特征 交互性：交互性：具有人機(jī)交互功能。具有人機(jī)交互功能。 集成性：集成性：集成多種媒體技術(shù)及獲取、存儲等。集成多種媒體技術(shù)及獲取、存儲等。 多樣性：多樣性：信息和媒體傳播、展示手段等的多樣化信息和媒體傳播、展示手段等的多樣化。 實(shí)

36、時性：聲音和視頻是強(qiáng)實(shí)時的。1.3.1 多媒體的特征多媒體的特征1.3 多媒體技術(shù)簡介531.聲音聲音 v 定義：聲音是一種連續(xù)的模擬信號聲波。v 聲音的數(shù)字化v 聲音文件格式 WAV文件文件(.wav)；MPEG文件文件(.mp1/.mp2/.mp3)；MIDI(.mid)文件文件 ；MOD文件；文件；RealAudio文件等等。文件等等。1.3.2 媒體的數(shù)字化媒體的數(shù)字化 量化 采樣 編碼模擬信號數(shù)字信號1.3 多媒體技術(shù)簡介542. 圖像圖像 v 定義：圖像是自然界中的客觀景物通過某種系統(tǒng)的映射，使人們產(chǎn)生的視覺感受。圖像有黑白、灰度、彩色、攝影圖像等。v 靜態(tài)圖像：分為矢量圖形和點(diǎn)位

37、圖圖像兩種。v 動態(tài)圖像：分為視頻和動畫。通常將攝像機(jī)拍攝得到的動態(tài)圖像稱為視頻；計(jì)算機(jī)或繪畫方法生成的動態(tài)圖像稱為動畫1.3 多媒體技術(shù)簡介55v 常用圖像文件格式常用圖像文件格式BMP（ .bmp，標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)Windows圖像格式）圖像格式）GIF（ .gif，使用，使用LZW壓縮算法，支持多畫面循環(huán)顯示）壓縮算法，支持多畫面循環(huán)顯示）TIFF（ .tiff，位圖圖像格式），位圖圖像格式）PNG（.png，保留，保留GIF文件的一些特性如：流式讀文件的一些特性如：流式讀/寫性寫性能能 、透明性、透明性 、無損壓縮等，同時增加了一些新特性）、無損壓縮等，同時增加了一些新特性）WMF（.wmf

38、，剪貼畫），剪貼畫）1.3 多媒體技術(shù)簡介561.3 多媒體技術(shù)簡介v 常用視頻文件格式常用視頻文件格式AVI（.avi）文件）文件 MOV（.mov）文件）文件 MPG/MPEG（.mpg/.mpeg）文件）文件 DAT（.dat）文件）文件v 流式視頻（流式視頻（Streaming Video）文件）文件 RealMedia ASF和和WMV格式格式 571.無損壓縮無損壓縮 v 利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)冗余進(jìn)行壓縮，可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)而不引入任何失真，但壓縮率受到統(tǒng)計(jì)冗余度理論限制，一般為2:1到5:1。v 多媒體應(yīng)用中經(jīng)常使用的無損壓縮方法主要是基于統(tǒng)計(jì)的編碼方案，如行程編碼(run lengt

39、h)、Huffman編碼、算術(shù)編碼和LZW編碼等等。v 常用工具：WinRar、WinZip、ARC等 1.3.3 多媒體數(shù)據(jù)壓縮多媒體數(shù)據(jù)壓縮1.3 多媒體技術(shù)簡介582. 有損壓縮有損壓縮 v 有損壓縮是指壓縮后的數(shù)據(jù)不能夠完全還原成壓縮前的數(shù)據(jù)，與原始數(shù)據(jù)不同但是非常接近的壓縮方法。也稱破壞性壓縮。v 以損失文件中某些信息為代價來換取較高的壓縮比，其損失的信息多是對視覺和聽覺感知不重要的信息，但壓縮比通常較高，約為幾十到幾百。常用于音頻、圖像和視頻的壓縮。1.3 多媒體技術(shù)簡介59v 常用的有損壓縮方法有：預(yù)測編碼、變換編碼常用的有損壓縮方法有：預(yù)測編碼、變換編碼(主要是離主要是離散余弦變換方法散余弦變換方法)、基于模型編碼、分形編碼、適量量化編碼、基于模型編碼、分形編碼、適量量化編碼等