数字图像、数字音频、数字视频
- 数字图像的获取和主要参数
数字图像获取的核心是模拟信号的数字化,处理步骤:
1)扫描
2)分色
3)取样
4)量化
像素:是指在由一个数字序列表示的图像中的一个最小单位,称为像素
位平面:用图像作为底面,用表示像素亮度大小的8位二进制数作为高度,可形成一个立体直方图,各像素位置相同的位形成了一个平面
图像大小 | 分辨率,高清为1920*1080 |
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位平面数目 | 像素颜色分量数目 |
像素深度 | 每像素用多少个二进制位表示 |
假设一幅彩色图像分辨率为1024x768,则像素个数就是1024x768=786432,假设该图像中每像素是使用24位二进制位来表示的,则该图像的数据量大小为786432x(24/8)=2359296B=2.35MB
- 数字图像常用文件格式及应用
图像数据量=图像水平分辨率 * 图像垂直分辨率 * 像素深度/8
- 音频/视频的信息的数字化
音频是频域范围为20Hz-20kHz
声音信号数字化:
1)取样
2)量化
3)编码
- 数字音频常用文件格式及应用
数字音频主要参数:
1)取样频率
2)量化位数
3)声道数目
4)使用的压缩编码方法
5)比特率:码率,每秒钟的数据量
波形声音的码率=取样频率* 量化位数 * 声道数
压缩后码率 = 压缩前码率 / 压缩倍数(压缩比)
常见数字音频:
1)WAV,未压缩,声音达到CD品质,支持多种采样频率和量化数位
2)FLAC,无损压缩,压缩比2:1左右,高品质数字音乐
3)APE,无损压缩,压缩比2:1左右,高品质数字音乐
4)M4A,无损压缩,压缩比2:1左右,WuickTime,iTunes,iPod,Real Player
5)MP3,有损压缩,MPEG-1 audio层,互联网,MP3音乐
6)WMA,有损压缩,压缩比高于MP3,使用数字版权保护,互联网,音乐
7)AC3,有损压缩,压缩比可调,支持5.1、7.1声道,DVD,数字电视等
8)AAC,有损压缩,压缩比可调,支持5.1、7.1声道,DVD,数字电视等
- 数字视频常用文件格式及应用
1min标准清晰度(分辨率720* 576)数字电视数据量约为1GB
视频压缩编码国际标准:
1)MPEG-1,360288,VCD,数码相机,数字摄影等
2)H.261 ,360288或180144,视频通信等
3)MPEG-2(MP@ML),720576,用途最广,数字有线电视等
4)MPEG-2 High Profile 14401152或19201152,高清晰度电视(HDTV)
5)MPEG-4 ASP(分辨率较低的图像格式),监控,IPTV,MP4等
6)MPEG-4 AVC(H.264)多种不同的图像格式,最新也是应用最多的标准,如:HDTV,蓝光光盘等
数字通信
通信三要素:信源、信宿、信道
数字通信传输技术:
- 调制解调技术
载波:高频正弦波信号
- 多路复用技术
1)时分多路复用
2)频分多路复用
- 交换技术
计算机网络
计算机网络是利用 通信设备 传输路线 和 网络软件,将地理上分散的许多计算机及其他智能设备以相互通信和共享资源为目的连接起来的一个系统
计算机网络是一个数据通信系统
- 计算机网络组成
1)通信终端
2)数据通信链路
3)通信协议
4)网络软件
- 计算机网络类型
1)局域网(LAN)
2)城域网(MAN)
3)广域网(WAN)
- 以太局域网
1)为一个单位所拥有,自建自管,地理范围有限
2)使用专门铺设的传输介质进行联网和数据通信
3)数据传输速率高,延迟时间短,误码率低
4)采用分组交换技术,发送设备必须把要传输的数据分成小块(称为帧),一次只能传输一帧
- 无线局域网
1)使用无线电波,2.4GHz/5.8GHz两个频段,电波覆盖范围较广,扩频方式通信,抗干扰、抗噪声,抗信号衰减,能较好防止信息被偷听和窃取
2) 协议是IEEE 802.11(WIFI)
3)应用最广泛Bluetooth 2.0+EDR,使用2.4GHz频段,最高数据传输速率为1Mb/s
4)需要使用无线网卡,无线接入点等设备构建
5)蓝牙:短距离,低速率,低成本
- IP协议和路由器
IP协议:每个IP地址用4B表示,其中包含有网络号和主机号,另有两类分别作为组播地址和备用地址。
IP地址:A类、B类、C类3个基本类,每类有不同长度的网络号和主机号
另有两类(D类、E类)分别作为组播地址和备用地址
其中在C类中,每个网络最多只能连接254台电脑
IPv4中地址长度仅为32位,只有大约36亿个地址可用
IPv6已经把IP地址的长度扩展到128位,几乎可以不受限制地提供IP地址
域名格式:计算机名.网络名.机构名.最高域名
IP数据报:
- 头部
1)发送数据报的终端设备IP地址
2)接受数据报的终端设备IP地址
3)IP协议版本号(IPV4或IPV6)
4)头部长度
5)数据报长度
6)服务类型
- 数据区
互联网
互联网组成:基于ISP的多层结构
互联网早先结构:
1)主干网
2)地区网
3)校园网
- 互联网的接入
常用接入技术:
1)ADSL
2)有线电视网
3)光纤接入网
4)无线接入