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
2、过程是:,5.1.1. 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 Co
3、de for Information 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
4、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GB2312-1980 GB2312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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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 5.2.4 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
10、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
11、表示2n+m+k种不同的颜色,举例:分辨率与图像尺寸的关系,520x376,260x188,130x94,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: (640x480x16)/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
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