1.声音数据的编码过程
声音是一种连续的波。要把连续的波用0.1进行编码，需要经过采样、量化两步完成。
1）采样就是每隔一定的时间，测取连续波上的一个振幅值。
2）量化就是用一个二进制尺子计量采样得到的每个脉冲。
假设有图1.40(a)所示的声波，对其周期地采样可以得到图1.40(b)的脉冲样本。对每个样本进行量化，得到一串0.1码(见图1.40(c))。
2.两个技术参数
将一个连续波(模拟信号)转化为数字信号的过程通常称为模数转换(analog-to-digital，A/D）。在A/D转换过程中，有两个基本参数采样频率和量化精度。
采样频率，即一秒钟内的采样次数，它反映了采样点之间的间隔大小。间隔越小，丢失的信息越少，采样后的图形越细腻和逼真。
1928年美国电信工程师H.奈奎斯特(Harry Nyquist,1889-1976）只要采样频率高于信号最高频率的两倍，就可以从采样准确地重现通过信道的原始信号的波形。因此，要从抽样信号中无失真地恢复原信号，采样频率应大于2倍信号最高频率。一般电话中语音信号的最高频率约为3.4kHz,选用8kHz的采样频率就够了。
测量精度是样本在垂直方向的精度，是样本的量化等级，它通过对波形垂直方向的等分而实现。由于数字化最终要用二进制数表示，
常用的二进制位数—字长表示样本的量化等级。若每个样本用8b二进制数字长表示，则共有2^8=256个量级，若每个样本用16b二进制数字长表示，则共有2^16=65536个量级。
严格地说，图形(graphic·)与图像(image)是两个具有联系又不
相同的概念图形是片计算机表示和生成的图(如直线、矩形、椭圆、曲线、平面、曲面、立体及相应的阴影等)，称为主观图像是基于绘图命令和坐标点的存储与处理。图像是指由摄像机、照相机或扫描仪零输入设备获得的图，这种图像称为客观图像。随着计算机技术的发展以及图形和图像技术的成熟，图形、图像的内涵日益接近并相互融合。
在计算机中处理图有两种方法：
(1)矢量图(vectorgraphic)法用一些基本的几何元素(直线、弧线·、圆、，矩形等)以及填充色块等描述图像，并用一组指令表述。这种图像一般称为图形或合成图像。
(2)位图
(bitmappedgraphics)法用点阵描述图像，并用一组0、1码数据描述。这种图像成为位图。
1 图像的离散化
一个图像原图本来是线条和颜色都是连续的，为了用位图表示，要把它看作由一些块组成，这个过程成为离散化。离散化后的图像被看成一个M*N的像素点阵组成的图。每个像素点都是一个单色的小方块，放大了就是马赛克。图像中像素点的密度成为图像分辨率，单位为dpi（dots per inch，每英寸像点数）。例如，某图像的分辨率为300dpi，表示每英寸的像点数是300。显然，图像分辨率越高，图像就越细腻；图像分辨率越低，就将造成马赛克现象。
2 采样与量化
采样(sampling)就是在每个小块中取它的颜色参数。通常，将它的颜色进行分解，计算出红、黄、蓝(R、G、B)一三种基色分量的亮庾值。将每个采样点的每个分量进行0.1编码，就称为量化。
显然，各颜色分量划分得越细，即所描述的0.1码位数越多，色彩就越逼真。因为它能进一步把颜色划分得更细。为了描述颜色的逼真程度，将像素的所有颜色的0.1码的位数总和，称为像素深度。
目前，像素深度有如下一些标准类型
(1)黑白图(Black&White)。颜色深度为1，只有黑白两色。，
(2)灰度图(Gray&Scale)。颜色深度为8，有256个灰度等级。
(3) 8色图(RGB 8-Colori。颜色深度为3，用3基色产生8种颜色。
(4)索引16色图(Indexed 16-Col·r)。颜色深度为4，建立调色板，提供16种颜色。
(5)索引256色图(Indexed 256-Color)。颜色深度为16，建立调色板，提供256种颜色。
(6)真彩色图(RGB True Color)。颜色深度为24，提供16 777 216种颜色，大大超出人眼分辨颜色的极限(16 000种)。颜色深度可以达,到32，更为真实。
当然，由数码摄像机和数码相机拍摄时，上述过程是自动完成的。
3 位图图像的存储
一幅数字图像，常用一个文件存储，存储空间为：
文件字节数=(位图宽度位图高度位图颜色深度)/8
例1.17计算一幅6 4 0 * 4 8 0图像按照下列颜色深度存储时的存储空间。
1）灰度图
2）真彩色图
解
(1)灰度图的存储空间大小
(640*480* 8) /8 = 307. 2KB
(2)真彩色图的存储空间大小
(640 * 480 *24) /8 = 921. 6KB
4 视频显示标准
与微型计算机配套的显示系统有两大类。一类是基本显示系统，用于字符/图形显示；另一类是专用显示系统，用于高分辨率图形或图像显示。这里仅介绍几种基本显示标准。
1)MDA(Monochrome Display Adapter，单色显示适配器)标准
MDA是单色字符显示系统的显示控制接口板。MDA显示标准采用9 × 14点阵的字符窗口，满屏显示80列、25行字符，对应分辨率为720×350.MDA不能兼容图形显示。
2)CGA(Colour Graphics Adapter，彩色图形适配器)标准
CGA是彩色图形/字符显示系统的显示控制接口板，其特点是可兼容字符与图形两种显示方式。在字符方式下字符窗口为8 × 8点阵，因而字符质量不如MDA,但是字符和背景可以选择颜色。在图形方式下，可以显示分辨率为640 × 200(两种颜色)或320 ×200(4种颜色)的彩色图形。
3)EGA(Enhanced Graphics Adapter，增强型彩色图形适配器)标准EGA标准的字符显示窗口为8×14点阵，字符显示质量优于CGA而接近于MDA.图形方式下分辨率为640×350(16种颜色)，彩色图形的质量优于CGA,且兼容原CGA和MDA的各种显示方式。
4)VGA(Video Graphics Array，视频图形阵列)标准
VGA本来是IBM PS/2系统的显示标准，后来把按照VGA标准设计的显示控制板用于IBM pC/AT和386等微机系统。在字符方式下，字符窗口为9×16点阵，图形方式下分辨率为640×480(16种颜色)或320×200(256种颜色)，改进型的VGA显示控制板(如TVGA)的图形分辨率可达1024× 768(256种颜色)。
习惯上，将MDA.CGA称作PC的第一代显示标准，EGA是第二代，VGA是第三代。
5)SVGA(Supei VGA,超级视频图形阵列)标准
SVGA是视频电子标准协会VESA于1989年推出的标准，用于定义分辨率超过vGA640×480的图形模式。它允许最高分辨率达1600×1200，最高显示颜色数达1600种。
6)XGA(Extended Graphics Array，增强图形阵列)标准
XGA由IBM公司于1990年推出。它允许逐行扫描，并用硬件实现图形加速，支持
1024×768(256色)。其改进版XGA-2进一步支持1024×768(每像素16位)和1360X
1024(每像素4位，可选16色)。
7)近年的新标准
SXGA(Super XGA,高级扩展图形阵列)分辨率达1280×1024(每像素32位，本色)
8）UXGA(Ultra XGA,极速扩展图像阵列)：分辨率大1600*1200(每像素32位，本色)
9）WXGA（Wide XGA）宽屏扩展图形阵列)展示横纵比为16： 10，最大分辨率为1280X 800.
10）WSXGA(Wide Super XGA,宽屏高级扩展图形阵列)显示横纵比为16：10，分辨率可达1680×1050.
分辨率选择的主要依据是所需颜色深度和显示存储器(VRAM)的容量。
计算机不仅能够对数值数据进行处理，还能够对文字数据信息进行处理。但是，对于文字的处理就不像对于数字的处理那样简单了。下面以汉字为例，介绍对文字编码过程中的有关技术。
一个计算机上从汉字的输人到输出(显示)的过程如图1.43所示。
1）用一种输入方法输入汉字；
2）键盘管理程序按照码表将外码变换成机内码；
3）机内码经字库检索程序查对应的点阵信息在字模库的地址，从字库取出子模；
4）字模送显示驱动程序，产生显示控制信号
5）显示器按照字模点阵将汉字字形在屏幕上显示出来
对于文字的处理主要涉及三种编码：
（1）外码，即在键盘上如何输入这个字
（2）内码，即在计算机内部如何标识这个字
（3）字模，即这个字是个什么形状—字体
1.外码
现在使用的计算机键盘普遍是根据英文设计的，要输入别的文字，就需要先用英文字母对该种文字进行编码。以汉字为例，由于汉字形状复杂，没有确切的读音规则，且一字多音，
一一音多字，要像输人西文字符那样在现有键盘上利用机内码进行输入非常困难。为此，不得不专门设计用来进行输入的汉字编码——汉字外码。常见的输入法有以下几类：
1）按排列顺序形成的汉字编码(流水码如区位码。
2）按读音形成的汉字编码(音码如全拼、简拼、双拼等。
3）按字形形成的汉字编码(形码)如五笔字型、郑码等。
4）按音、形结合形成的汉字编码(音形码)如自然码、智能ABC.
简单地说，外码就是用键盘上的符号对文字进行的编码。除汉字外，像日文、阿拉伯文字、朝鲜文字、中国的少数民族文字等都存在这种问题。对于直接采用英文字母的文字，就不会存在这种问题。
2 内码
内码是计算机中进行文字存储和处理的形式——实际的文字编码。这个编码与一种语言的文字符号的数量有关。常见的有：
1）ASCII码和EBCDIC码，几乎所有的小型计算机和微型计算机都采用ASCII码
2）汉字编码方案：
（1）GB2312-1980和GB2312-1990
（2）BIG5编码，是目前台湾、香港地区普遍使用的
（3）GBK编码
（4）GB18030-2000
3）Unicode编码
（Universal Multiple Octet Coded Character Set）万国码是国际标准组织ISO的标准。
3 字模库
机内码仅仅是用于存储和处理的文字符号的代表。根据机内码不能直接得到文字符号的形状。因为，文字形状有非常重要的特征-字体，即文字的字形，如汉字有宋、楷、隶、草、篆。。。在计算机中，字形即字体是由字模形成的。
目前形成的字形技术有三种：点阵字形、矢量字形和曲线轮廓字形。不管是字母还是汉字都可以采用这些技术。下图为采用这三种技术的“汉”字。
点阵字形是在一个栅格中把一个字分割成方块组成的点阵，来作为字模。显然，字模的点阵数越多，字形就越细腻，但占用的存储空间越大。如·个英语字母，用8×8点阵字模，占用的存储空间8B，而用一个16×16点阵字模，占用的存储空间32B.一般的点阵类型有
16×16、24×24、32×32、48×48等。把一个点阵字形放大到一定倍数，就会显示出明显的锯齿。针式打印机适合使用这种字模。
矢量字形是用矢量指令生成一些直线条来作为字形的轮廓。这种字形可以任意放大而不会出现锯齿，特别适合支持矢量命令的输出设备(如笔式绘图仪、刻字机等)。
曲线轮廓字形由一组直线和曲线勾画字的轮廓。
一种字体的所有字符的字模，构成一个字模库。要进行输出某种字体的一个字符，就须驱动该字模库中需要调用的字模的存储地址(或者干脆把某字符对应的ASc打码值当作字库的地址)，然后控制打印机的针头或显示器的像素(发光点)，打印或显示出要求字体的要求字符。
