第5章谭浩强版C程序设计教学PPT.ppt
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1、第5章 数字媒体及应用,5.1 文本与文本处理 5.2 图像与图形 5.3 数字声音及应用5.4 数字视频及应用,5.1 文本与文本处理,5.1.1 字符的编码5.1.2 文本准备5.1.4 文本编辑、排版与处理5.1.5 文本的展现 5.1.3 文本的分类与表示,文字处理是计算机应用的基础,计算机应用使用计算机进行信息处理,其中,文字信息的处理是各种计算机应用的基础,传统的文字处理过程,计算机文字处理过程,文字信息在计算机中称为“文本”(text),文本是计算机中最常用的一种数字媒体文本由一系列“字符”(character)组成,每个字符均使用二进制编码表示文本在计算机中的处理过程是:,5.
2、1.1.字符在计算机中的表示,字符、字符集及其码表,文字的基本元素是字母和符号,统称为“字符”(character),它包括:字母、数字、符号等字符集:一组特定字符的集合不同的字符集包含的字符数目与内容不同,如:中文字符集、西文字符集、日文字符集等字符的编码:字符集中每个字符都使用二进位(code)表示,称为该字符的编码不同的字符其编码各不相同字符集中所有字符的编码的一览表,称为该字符集的码表,西文字符的编码ASCII码,西文是表音文字(拼音文字),它由拉丁字母、数字、标点符号以及一些特殊符号所组成美国标准信息交换码(American Standard Code for Information
3、 Interchange,简称ASCII码):ASCII字符集包含96个可打印字符和32个控制字符采用7个二进位进行编码计算机中使用1个字节存储1个ASCII 字符存在问题:7位代码空间太小(解决方案:8位的扩充ASCII码)不同国家和地区使用不同的字符集及其编码,互不兼容东亚地区使用的大字符集无法编码,汉字如何编码?,汉字是记录汉语(国语,华语)的文字,属于表意文字,它用符号直接表达词或词素汉字的特点数量大;多个国家和地区使用;字形复杂,同音字多,异体字多如何编码?确定收入多少字、哪些字?汉字在字符集中的排序方式确定使用的代码结构和代码空间,常用的汉字编码字符集,国家标准GB2312汉字扩充
4、规范 GBK国家标准GB18030台湾地区的标准汉字字符集CNS 11643(BIG 5,俗称“大五码”)日本工业标准汉字字符集JIS X 0208-90韩国国家标准汉字字符集KSC 5601-87,GB2312汉字编码字符集,1980年颁布信息交换用汉字编码字符集基本集GB2312-1980GB2312字符集由三个部分构成:,拉丁字母、俄文、日文平假名与片假名、希腊字母、汉语拼音等共682个,GB2312汉字的编码,每一个GB2312汉字使用16位(2个字节)表示每个字节的最高位均为“1”在16位代码空间中的码位分布:,GB2312汉字编码的不足之处,GB2312汉字字数太少,无法满足一些特
5、殊应用的需要:人名、地名;古籍整理、古典文献研究。没有繁体字编码效率不高:(6763+682)/65536与ASCII码不兼容,5.1.2.文本准备 文稿如何输入计算机,文字符号输入计算机的方法,键盘输入,(1)数字编码,如电报码、区位码等,(2)字音编码,如智能ABC等(3)字形编码,如五笔字形和表形码等,(4)形音编码发展趋势:基于统计和学习功能的以词语(短语)或句子作为输入单位的输入方法,文字符号输入计算机的方法,优点:自然,流畅小型化,适合移动计算不足:识别速度和正确性还需提高书写要求还要降低,文字符号输入计算机的方法,优点:自然,方便,适合移动计算不足:对说话人、说话方式、说话内容的
6、适应能力要大大增强识别速度和正确性还需大大提高,文字符号输入计算机的方法,识别率已达到98%功能:简、繁体字混合识别中文、西文混合识别文字、表格混合识别智能校对功能,文字符号输入计算机的方法,技术上非常困难,还无法实用目前准备先突破工整的楷书手写体的识别!,汉字的键盘输入,汉字与键盘上的键无法一一对应,因此必须使用几个键来表示一个汉字,这就称为汉字的“键盘输入编码”优秀的汉字键盘输入编码应具有的特点:易学习、易记忆效率高(平均击键次数较少)重码少容量大(可输入的汉字字数多),5.1.5 文本的展现(输出),文本的展现(输出),目的:阅读、浏览或打印文本使用的软件:文本阅读器/文本浏览器嵌入在文
7、本编辑(处理)软件中,如微软的Word,独立的软件:如Adobe公司的Acrobat Reader,微软公司的IE等 文本展现的过程:对文本的格式描述进行解释生成文字和图表的映像(bitmap)传送到显示器或打印机输出,附:输出过程中字形的生成,过程:先根据字符的字体确定相应的字库(font),再按照该字符的代码从字库中取出该字符的形状描述信息然后按形状描述信息生成字形,并按照字号大小及有关属性(粗体、斜体、下横线)将字形作必要的变换最后将变换得到的字形放置在页面的指定位置处2种不同的字库:,点阵描述,轮廓描述,5.1.3 文本的分类与表示,简单文本(纯文本),没有字体、字号的变化,不能插入图
8、片、表格,也不能建立超链接,其文件后缀名是.txt 由一串用于表达正文内容的字符编码所组成,几乎不包含任何其他的格式信息和结构信息 举例:,超文本,若干文本或文本中的各个部分可按照其内容的关系互相链接起来,从而形成“超文本”,“超链”实际上就是一个指针,用于指向其他文本块,也可以指向同一文本块中的其他部分,超链是有向的,起点位置称为链源,它可以是文本块中的一个标题、一句句子、一个关键词、一幅画、一个图标等,文本块可以是一个网页,一个文档,一段文字,也可以是一张图片,甚至一段声音或视频,5.2 图像与图形,5.2.1 数字图像的获取5.2.2 图像的表示与压缩编码5.2.3 数字图像处理与应用5
9、.2.4 计算机图形,5.2.1 数字图像的获取,图像的获取过程,从现实世界中获得数字图像的过程称为图像的“获取”常用的图像获取设备:扫描仪、数码相机、摄像头、摄像机等图像获取过程:,将画面划分为 M N个网格,每个网格称为 一个取样点,将彩色图像取样点的颜色分解成R,G,B三个基色,测量每个取样点的每个分量(基色)的亮度值,对取样点每个分量的亮度值进行A/D转换,使用数字整型量表示,5.2.2 图像的表示与压缩编码,数字(取样)图像的组成,数字取样图像由M(列)N(行)个取样点组成取样点是组成数字取样图像的基本单位,称为“像素”彩色图像的像素通常由3个彩色分量组成灰度图像和黑白图像的像素只包
10、含1个亮度分量,例1:黑白图象的表示,黑白图像,黑白图像的每个像素只有一个分量,且只用1个二进位表示,其取值仅“0”(黑)和“1”(白)两种,例2:灰度图象的表示,灰度图像,灰度图像的每个像素也只有一个分量,一般用812个二进位表示,其取值范围是:02n-1,可表示2n个不同的亮度,例3:彩色图象的表示,彩色图像的每个像素有三个分量,分别表示三个基色的亮度,假设3个分量分别用n,m,k个二进位表示,则可表示2n+m+k种不同的颜色,举例:分辨率与图像尺寸的关系,520 x376,260 x188,130 x94,在显示比例相同时,显示在屏幕上的图像尺寸与图像分辨率成正比,数字图像的数据量,数字
11、图像数据量的计算公式(以字节为单位):数据量=水平分辨率垂直分辨率像素深度8 几种常用格式的图像的数据量:,例:数字图像传输时间的计算假设数据传输速率为56 kb/s(电话上网),则传输一幅分辨率为640480的6.5万种颜色的未压缩图像的时间为:(640 x480 x16)/56000=87.8秒,数字图像的数据压缩,图像数据压缩的必要性:节省存储数字图像所需要的存储器容量提高图像的传输速度,减少通信费用 图像数据压缩的可能性:数字图像中有大量的数据冗余人眼视觉有局限性,允许图像有一些失真图像数据压缩的两种类型:无损压缩:用压缩后的数据还原出来的图像没有任何误差有损压缩:用压缩后的数据还原出
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