【文章內(nèi)容簡介】 基本集》（ GB231280）。該標(biāo)準(zhǔn)選出 6763 個常用漢字和 682個非漢字字符，為每個字符規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)代碼，以供這 7445 個字符在不同計算機系統(tǒng)之間進行信息交換使用。這個標(biāo)準(zhǔn)所收集的字符及其編碼稱為國際碼，又叫做國際交換碼。 漢字編碼 BIG5 漢字編碼是我國臺灣地區(qū)計算機系統(tǒng)中使用的漢字編碼字符。它包含了 420 個圖形符號和 13070 個漢字（不使用簡化漢字）。 /輸出 （ 1）漢字的輸入 漢字輸入編碼方法大體分成 4 類。 ① 數(shù)字編碼，這是一類用一串?dāng)?shù)字來表示漢字的編碼方法，例如電報碼、區(qū)位碼等，它們難以記憶，不易推廣。 ② 字音編碼，這是一種基于漢語拼音的編碼方法，簡單易學(xué)，適合于非專業(yè)人員。缺點是同音字引起的重碼多，需增加選擇操作。 ③ 字形編碼，這是將漢字的字形分解歸類而給出的編碼方法，重碼少、輸入速度快，但編碼規(guī)則不易 掌握，五筆字形法和表形碼就是這類編碼。 ④ 形音編碼，它吸取了字音編碼和字形編碼的優(yōu)點，使編碼規(guī)則簡化、重碼減少，但掌握起來也不容易。 漢字輸入編碼與漢字內(nèi)碼、漢字交換碼完全是不同范疇的概念，不能把它們混淆起來。 （ 2）漢字的輸出 每一個漢字的字形都必須預(yù)先存放在計算機內(nèi)，一套漢字（例如 GB2312 國標(biāo)漢字字符集）的所有字符的形狀描述信息集合在一起稱為字形信息庫，簡稱字庫（ font）。不同的字體（如宋體、仿宋、楷體、黑體等）對應(yīng)著不同的字庫。在輸出每一個漢字的時假，計算機都要先到字庫中去找到它的字形描述信息，然 后把字形信息送去輸出。 在計算機內(nèi)漢字的字形主要有兩種描述的方法 :點陣字形和輪廓字形。 Windows 中使用的 TrueType 字庫采用的就是典型的輪廓字形表示方法。點陣字形和輪廓字形這兩種類型的字庫目前都廣泛使用。 （三）通用編碼字符集（ UCS）與 Unicode （ UCS） ISO/IEC10646，即 “通用編碼字符集 ”（ Universal Coded Character Set，即 UCS），及等同采用該國際標(biāo)準(zhǔn)的中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB13000 的設(shè)計目標(biāo)，就是實現(xiàn)所有字符在同一字符集中等長編 碼、同等使用的真正多文種信息處理。 UCS規(guī)定了全世界現(xiàn)代書面語言文字所使用的所有字符的標(biāo)準(zhǔn)編碼。 通用編碼字符集是一個由各種大小字符集組成的編碼體系。能容納足夠多的各種字符集，四字節(jié)的編碼（ UCS4）可以安排 13 億個字符。 但是，四字節(jié)的字符編碼太浪費存儲空間了，它也給處理和傳輸帶來了很大不便。因此，在 UCS編碼空間中把00 組的 00 平面稱為基本多文種平面（ Basic Multilingual Plane， BMP），并規(guī)定，當(dāng)組編碼、平面編碼均為00H時可以省略，因此安排在基本多文種平面 上的字符只需要使用兩個字節(jié)來表示，這就形成了一個雙字節(jié)編碼的字符集，它是 UCS的子集，記做 UCS2，又稱做 Unicode（統(tǒng)一碼，或聯(lián)合碼）。 （ CJK編碼） UCS（ Unicode）中的表意文字部分采用的是中日韓統(tǒng)一漢字編碼（稱為 CJK編碼）。所謂漢字的統(tǒng)一編碼是指，不論國家和地區(qū)，不論漢字的字義有無區(qū)別，只要字形相同，該漢字就只有一個代碼。 編碼 GB180302020 編碼標(biāo)準(zhǔn)在原來的 GB23121980 編碼標(biāo)準(zhǔn)和 GBK編碼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進行了 擴充，增加了四字節(jié)部分的編碼。它可以完全映射國際標(biāo)準(zhǔn) ISO10646（ UCS）的基本平面和所有輔助平面，共有 160 多萬個碼位。 （四）文本 （純文本） 最簡單的文本除了可顯示 /打印的 ASCII字符（漢字）及 “回車 ”、 “換行 ”、 “制表 ”等用于格式控制的有限幾個ASCII字符之外，幾乎不包含任何其他信息。這種文本常常稱為純文本或 ASII文本，文件的后綴名是 .txt。 為了使文本能以整齊、醒目、美觀、大方的形式展現(xiàn)給用戶閱讀，人們需要對純文本進行必要的加工，這個過程稱為文本的格式化，或 者稱為排版。經(jīng)過上述處理后的文本一般稱為 “豐富格式文本 ”（ Rich Text Format）。由于屬性標(biāo)志和控制命令并不統(tǒng)一，因此不同的文本處理軟件得到的豐富格式文本互不兼容。為了便于不同的豐富格式文本能在不同的軟件和系統(tǒng)中互相交換使用，特地提出了一種中間格式，稱為 RTF 格式，所有在 PC機上流行的文字處理軟件，都可以輸入和輸出 RTF 文件，從而達到了文件交換的目的。 超文本（ Hypertext）采用一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（非線性結(jié)構(gòu)）來組織信息。采用這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，各信息塊很容易按照其內(nèi)容的關(guān)系加以組織。它由若干文本塊（ 或其他信息）組成，這些文本塊可以是計算機的一個文件或文件的一部分，它們稱為 “節(jié)點 ”。每個節(jié)點都有若干指向其他節(jié)點或從其他節(jié)點指向該節(jié)點的指針，這些指針稱為“鏈 ”。每個鏈連接著兩個節(jié)點，它是有向的，從一個節(jié)點（稱之為源節(jié)點）指向另一個節(jié)點（稱之為目的節(jié)點。鏈的數(shù)量與節(jié)點的內(nèi)容有關(guān)，有些節(jié)點與其他節(jié)點有許多關(guān)聯(lián)，因此它就有許多鏈 。有些節(jié)點沒有啟程鏈，只能作為目的節(jié)點。 節(jié)點中的數(shù)據(jù)不僅可以是文字，而且可以是圖形、圖像、聲音、動畫或動態(tài)視頻，這就把超文本的節(jié)點推廣到了多媒體的形式，這種基于多媒體信息節(jié)點的超文本， 有時稱為 “超媒體 ”（ Hyˉpermedia）。 四、聲音信息的表示（一）數(shù)字聲音基礎(chǔ) 聲音是一種物理信號，計算機要對它進行處理，其前提是必須用二進制數(shù)字的編碼形式來表示聲音。最常用的聲音信號數(shù)字化方法是取樣 量化法，它分成如下 3 個步驟 : （ 1）取樣（ Sampling） （ 2）量化 （ 3）編碼（ Encoding） 機中的聲音 PC 機中的數(shù)字聲音有兩種不同的表示方法。一種稱為 “波形聲音 ”，通過對實際聲音的波形信號進行數(shù)字化（取樣和量化）而獲得，它可表示任何種類的聲音。另一種是 “合成聲 音 ”，它使用符號（參數(shù)）對聲音進行描述，然后通過合成（ Synthesize）的方法生成聲音，合成語音（用聲母、韻母或清音、濁音、基音頻率等參數(shù)描述的語音）等。 PC 機中使用最廣泛的波形聲音文件采用 wav 作為擴展名，稱為波形文件格式（ Wave FileˉFormat） .wav 文件格式能支持多種取樣頻率和樣本精度，并支持壓縮的聲音數(shù)據(jù)。 （二）波形聲音 數(shù)字語音的數(shù)據(jù)壓縮方法很多，從原理上可以分成 3 類 : （ 1）波形編碼 （ 2）參數(shù)編碼或模型編碼 （ 3）混合編碼 （ 1） MPEG1Audio（ ISO/IEC111723） MPEG1 聲音壓縮編碼是國際上第一個高保真聲音數(shù)據(jù)壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了高質(zhì)量數(shù)字聲音的編碼方法、存儲表示和解碼方法，得到了極其廣泛的應(yīng)用。它雖然是 MPEG1 標(biāo)準(zhǔn)的一個組成部分，但完全可以獨立應(yīng)用。 （ 2） MPEG2Audio（ ISO/IEC138183） MPEG2Audio 與 MPEG1Audio 標(biāo)準(zhǔn)都使用相同類型的編 /解碼器，層 層 2 和層 3 的結(jié)構(gòu)也相同。 （ 3） MPEG2AAC（ ISO/IEC138187） MPEG2AAC（ Advanced Audio Coding）是 MPEG2 標(biāo)準(zhǔn)中一種新的先進的聲音編碼標(biāo)準(zhǔn)。 AAC 支持的取樣頻率可從 8kHz到 96kHz， AAC 編碼器的輸入可以是單聲道的、立體聲的和多聲道的聲音。 （ 4） MPEG4Audio（ ISO/IEC144963） MPEG4Audio 的編碼對象既可以是自然音頻信號（波形聲音），也可以是合成的音頻信號。 （三）合成聲音 MIDI MIDI（ Musical Instrument Digital Interface）是樂器數(shù)字接口的縮寫，它起源于數(shù) 字式電子樂器，因為各種產(chǎn)品必須使用統(tǒng)一接口才能進行連接，因些必須規(guī)定一種數(shù)字樂器相互間的接口標(biāo)準(zhǔn)，特別是數(shù)字樂器與計算機的接口標(biāo)準(zhǔn)，這就是 MIDI。 語音合成目前主要指從文本到語音的合成（ TexttoSpeech，簡稱 TTS），也稱為文語轉(zhuǎn)換。 五、圖像、圖形與視頻信息的表示（一）圖像 圖像獲取的過程實質(zhì)上是信號掃描和數(shù)字化的過程，它的處理步驟大體可分 3 步 : （ 1）取樣 。（ 2）分色 。（ 3）量化。 一幅圖像的數(shù)據(jù)量可按下面的公式進行計算（以字節(jié)為單位） : 圖像數(shù)據(jù)量 =圖像寬度 圖像高度 圖像深度 /8 圖像壓縮方法很多，不同方法有不同的適用場合和范圍。評價一種壓縮編碼方法的優(yōu)劣主要有下列幾點 : （ 1）壓縮倍數(shù) （ 2）重建圖像的質(zhì)量 （ 3）算法復(fù)雜度（成本） （ 4）時間延遲 ISO 和 IEO 兩個國際機構(gòu)聯(lián)合組成了一個專家組（ Joint Photographic Experts Group，簡稱 JPEG），負責(zé)制定靜止較像數(shù)據(jù)壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為 JPEG 標(biāo)準(zhǔn)（ ISO/IEC10918）。 （ 1） JPEG 文件交換格式（ JPEG File Interchange Format） 經(jīng) JPEG 算法壓縮后的圖像數(shù)據(jù)，按一定的語法規(guī)則組織成 JPEG 文件交換格式，以便存儲或傳輸，需要時再通過解碼器重建原來的圖像。 （ 2） BMP文件格式 BMP（ BitmapFile）圖像文件是 Windows 操作系統(tǒng)采用的圖像文件格式，在 Windows 環(huán)境下運行的所有圖像處理軟件幾乎都支持 BMP圖像文件格式。它是一種與設(shè)備無關(guān)的位圖格式（ DeviceIndependent Bitmap，DIB），目的是為了讓 Windows 能夠在任何類型的顯示設(shè)備上輸出所存儲的圖像。 BMP位圖文件默認的文件擴展名是 .bmp。 （ 3） GIF 文件格式 GIF（ Graphics Interchange Format）是 CompuServe 公司開發(fā)的圖像文件交換格式，它以數(shù)據(jù)塊（ Block）為單位來存儲圖像的相關(guān)信息。一個 GIF 文件由表示圖像的數(shù)據(jù)塊、數(shù)據(jù)子塊以及顯示圖像的控制信息塊組成，稱為 GIF 數(shù)據(jù)流（ Data Stream）。數(shù)據(jù)流中的所有控制信息塊和數(shù)據(jù)塊都必須在文件頭（ Header）和文件結(jié)束塊（ Trailer）之間。 （ 4） TIFF 文件格式 TIFF 文件是一種極其靈活易變的格式，能支持多 種壓縮方法，如 RLC 編碼、 LZW 編碼、 CCITT 格式的數(shù)據(jù)等。它定義了 4 類不同的文件格式 :TIFFB適用于二值圖像、 TIFFG 適用于黑白灰度圖像、 TIFFP適用于帶調(diào)色板的彩色圖像以及 TIFFR 適用于 RGB的彩色圖像。 TIFF文件由 4 部分組成 :文件頭、文件目錄、目錄表項和點陣圖像數(shù)據(jù)。像 GIF 文件一樣， TIFF 文件也支持多個圖像，即在一個文件中包括多個圖像，也稱為子文件（ Subfile），圖像文件目錄的最后一項如果是 0000，表示文件結(jié)束，否則就指向下一個文件。 （ 5） PNG 格式 PNG（ Portable Network Graphic Format）是一種圖像文件的存儲格式，讀成 “ping”。它是 20 世紀(jì) 90 年代中期由 W3C 開發(fā)的，目的是想替代 GIF 和 TIFF 文件格式。 （二）圖形 在計算機內(nèi)建立了景物的模型之后，從景物的模型生成用戶可見的具有高度真實感的該景物的圖像，此即所謂的圖像繪制（ Rendering），也稱為圖像合成（ Image Synthesis）。 計算機合成圖像的技術(shù)受到兩個方面的挑戰(zhàn)。首先是在許多應(yīng)用中，要求實現(xiàn)對真實感圖像能做到實時動態(tài)繪制，即計算機能根據(jù) 用戶給定的觀察點實時生成真實感圖像，即所謂 “交互實時 ”。另一個挑戰(zhàn)是景物模型的復(fù)雜程度不斷提高，模型的面片數(shù)經(jīng)常達到幾十萬或幾百萬個。顯然，為了滿足實時顯示的要求，一方面要提高計算機和圖形顯示卡的性能，另一方面要研究開發(fā)新的真實感圖像實時動態(tài)繪制算法。 使用計算機合成圖像（計算機圖形學(xué)）是發(fā)明攝影技術(shù)和電影與電視技術(shù)之后最重要的一種生成圖像的方法。使用計算機合成圖像的主要優(yōu)點有 :計算機不但能生成實際存在的具體景物的圖像，還能生成假想或抽象景物的圖像，如科幻片中的怪獸、飛行器，工程師 構(gòu)思中的新產(chǎn)品形狀與結(jié)構(gòu)等 。計算機不僅能生成靜止圖像，還能生成各種運動、變化的動態(tài)圖像。在生成圖像的進程中，人們可以與計算機交互地進行各種控制和修改。正因為這些原因，計算機圖形學(xué)有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 （ 1）計算機輔助設(shè)計和輔助制造（ CAD/CAM） （ 2）利用計算機生成各種地形圖、交通圖、天氣圖、海洋圖、石油開采圖等。 （ 3）作戰(zhàn)指揮和軍事訓(xùn)練。 （ 4）計算機動畫和計算機藝術(shù)。 （三）視頻信息的表示 PC 計算機中所說的視頻信息（ Video），指的是內(nèi)容連續(xù)變化的運動圖像。 視頻信息為了能進入計算機進行處理， 它首先必須 “數(shù)字化 ”。數(shù)字化的過程比聲音復(fù)雜一些，它是以一幅幅彩構(gòu)畫面為單位進行的。 六、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（一）計算機網(wǎng)絡(luò)的功能和分類 計算機網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備、通信線路和網(wǎng)絡(luò)軟件，把地理上分散的多臺具有獨立工作能力的計算機（及其他智能設(shè)備）以相互共享資源（硬件、軟件和數(shù)據(jù)等）為目的連接起來的一個系統(tǒng)。 計算機網(wǎng)絡(luò)具有下列基本功能 : （ 1）數(shù)據(jù)通信 （ 2）資源共享 （ 3）實現(xiàn)分布式的信息處理 （ 4）提高計算機系統(tǒng)的可靠性和可用性