第一章计算机基础知识

主要内容1 2 3 4

计算机的发展及应用 计算机的组成及工作原理 数据在计算机中的表示 多媒体技术基础

1.3数据在计算机中的表示提问1:假设让你设计，你会采用何种进制？ 提问2:你所了解的二进制是怎样的？ 提问3:在生活中，大家还知道哪些进制？输入设备 输出设备

数值

十/二进制转换

内存

二/十进制转换 西文字形码 汉字字形码 数/模转换

数值 西文 汉字 声音、图像

西文 ASCII 码 汉字 输入码/机内码转换 模/数转换

声音、图像

二进制的四大优点1. 电路简单 计算机由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态。例如，开 关的接通与断开、电压的高与低等。这两种状态正好用来表示二 进制数的两个数码0和l。 2. 工作可靠 两个数码代表两个状态，在数据传输和处理中不容易出错。 3. 简化运算 二进制运算法则简单。 4. 逻辑性强 计算机工作是建立在逻辑运算基础上的，逻辑代数是逻辑运算的 理论依据。有两个数码，正好代表逻辑代数中的“真”与“假”。

1.3.1进位计数制及相互转换进位制 基数 基本符号 1. 概念： 权 形式表示 2 在数学上 0,1 ,基数即集合中包含的元素的“个数”,也就是 21 B 二进制基数： 通常被称为计数的东西 .例如十进制的基数就是10. 8 0,1,2,3,4,5,6,7 81 O 八进制 构成基数的数字符号，如十进制的基本符号为 10 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 101 D 十进制基本符号： 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 161 H 十六进制 16 权：在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关，我们称这关系为数的位权。 169.6 = 1 × 102 + 6 × 101 + 9 × 100 + 6 × 10-1 十进制数表示:基数 数码 权 1 ,100 ,10 -1 , 其中10为十进制的基数， 103,102 ,10

1234.45=1*103+2*102+3*101+4*100+4*10-1+5*10-2

10-2 ,称为各数位的权。 3 二进制数表示: (1010.1) = 1×2 + 0×22 + 1×21 + 0×20 + 1×2-1 2数码 基数 权

1.3.1进位计数制及相互转换2. 十进制转化成r进制 例：100.345 (D) = 1100100.01011(B)整数部分转换规则除r逆序取余 直到商为02 2 2 2 2 2 100 50 25 12 6 3 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0.345 2 0.690 2 1.380 2 小数部分转换规则 0.760 乘r顺序取整 2 1.520 直到小数部分接近 0 2 1.04

1.3.1进位计数制及相互转换2. 十进制转化成r进制 例：100(D)=144(O)=64(H)八进制 8 8 8

十六进制16 4 4 1 16 100 6 0 4 6

10012 1 0

1.3.1进位计数制及相互转换3. r进制转化成十进制 方法：数码乘以各自的权的累加。(11010)B = (1×24+1×23+0×22+1×21+0×20)D

= (16+8+0+2+0)=(26)D(254)O = (2×82+5×81+4×80)D = (128+40+4)D=(172)D (354)H = (3×162+5×161+4×160)D = (768+80+4)D = (852)D

1.3.1进

位计数制及相互转换4. 二进制、八进制、十六进制数间的关系八进制

0 1 2 3 4 5 6 7

对应二进制 000 001 010

十六进制 对应二进制 0000 0

十六进制

011100 101

110111

1 2 3 4 5 6 7

0001 0010

00110100 0101

01100111

8 9 A B C D E F

对应二进制 1000 1001 1010

10111100 1101

11101111

1.3.2数据在计算机中的表示5. 二进制、八进制、十六进制数间的相互转换 八转二：1位八进制数对应3位二进制数 十六转二：1位十六进制数对应4位二进制数144(O)=001 100 100(B) 1 4 4 64(H)=0110 0100(B) 6 4

1.3.1进位计数制及相互转换5. 二进制、八进制、十六进制数间的相互转换 二转八、十六

整数部分：从右向左按3(4)位进行分组小数部分：从左向右按3(4)位进行分组

不足位数补零001 101 101 110.110 101 (B) = 1556.65(O) 1 5 5 6 6 5 0011 0110 1110.1101 0100 (B) =36F.D4 (H ) 3 6 F D 4

1.3.2数据在计算机中的表示⒈ 数值型数据的表示用来表示量的大小、正负。 在计算机内，数值是用二进制来表示的，也就是说，无 论多大的数，在计算机中只能用0和1来表示。

⒉ 字符型数据的表示包括：西文字符、汉字、声音、图像

1.3.2数据在计算机中的表示a) 西方字符编码——ASCII码0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0000 NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BEL BS HT LF VT FF CR SO SI 0001 DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US 0010 SP ! “ # $ % & ‘ ( ) * + , - . / 0011 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ? 0100 @ A B C D E F G H I J K L M N O 0101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ^ _ 0110 ` a b c d e f g h i j k l m n o 0111 p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL

1.3.2数据在计算机中的表示b) 汉字字符编码输入码汉字输入

国标码

机内码

字形码汉字输出

提问：大家知道的汉字输入法有哪些？ 结论：不管哪种输入法，都只是输入汉字的手段。最终，汉字在 计算机内部是以汉字机内码的形式表示的。

1.4多媒体技术基础 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 多媒体的定义 多媒体技术的特性 多媒体信息处理技术 数据压缩技术

1.4.1多媒体的定义1.媒体 存储信息的物理实体，如磁盘、光盘等。 信息的表现形式或载体,如文字、图形、图像、动画、声音等。

2.多媒体 指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型 信息媒体的技术。包括文字、声音、图形、图像、动画、视频

3.多媒体技术 是一种基于计算机的综合技术，包括数字化信息的处理技术、 音频和视频技术、计算机硬件和软件技术、人工智能和模式识 别技术、通信和图像技术等，是一门跨学科的综合技术。

1.4.2多媒体技术的特性(1) 集成性：多媒体计算机技术是结合文字、图形、影像、声音、 动画

等各种媒体的一种应用，且建立在数字化处理的基础上，基 本上可以说是包含了当今计算机领域最新的硬件技术和软件技术。 (2) 交互性：就是具有与使用者进行交互沟通的特性。这种特性 可以使使用者按照自己的意愿来解决问题，还可以借助这种交互 式的沟通来帮助学习、思考，以达到增进知识及解决问题的目的 (3) 实时性：是指多种媒体无论在时间上还是在空间上都存在着 紧密的联系，具有同步性和协调性。这样，在人的感官系统允许 的情况下，进行多媒体交互，就好像面对面一样，图像和声音是 连续的。

1.4.3多媒体信息处理技术 总述：无论现在的多媒体电脑功能如何强大，其内部也只能处 理数字信息。因此，声音、图像或视频也要转换成二进制码 0 和1,才能被计算机识别和处理。

模拟信号要转换成能被计算机识别的数字信号，一般经过采样 、量化、编码三个步骤。

1.4.3多媒体信息处理技术 数字音频：是利用数字化手段对声音进行录制、存放、编辑、 压缩或播放。它是随着数字信号处理技术、计算机技术、多媒 体技术的发展而形成的一种全新的声音处理手段。 数字音频格式 (1)WAVE (扩展名为WAV) (2)MOD (扩展名MOD、ST3、XT、S3M、FAR、669) (3)MPEG-3 (扩展名MP3) (4)Real Audio (扩展名RA) (5)Creative Musical Format (扩展名CMF) (6)CD Audio音乐CD (扩展名CDA) (7)MIDI (扩展名MID)

1.4.3多媒体信息处理技术 数字图像 图形：由点、线等组成的有边界画面。文件中存放描述图形的指令 图像：由图像设备输入的无边界画面，数字化后以位图形式存储 数字图像格式 ⑴ BMP格式 ⑵ GIF格式 ⑶ JPEG格式 ⑷ JPEG2000格式 ⑸ PNG格式 ⑹ SWF格式 ⑺ SVG格式

1.4.3多媒体信息处理技术数字视频 (1)模拟视频：是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像 信号。模拟视频信号具有成本低和还原性好等优点，视频画面往 往会给人一种身临其境的感觉。 (2)数字视频：是一种对可视化数据采用数字表现方式而非模拟表 现方式进行工作的视频系统。数字信号的传输不再是单向的，而 是交互式的。

影像视频文件格式 ① AVI格式 ② MPEG格式 ③ DivX格式 ④ MOV格式

流媒体文件格式 ① ASF格式 ② WMV格式 ③ RM格式 ④ RMVB格式