7.1 媒体、多媒体与系统构成#

• 媒体是信息的载体或表现形式；计算机多媒体通常涉及文字、图形、图像、声音、动画、视频。
• 多媒体技术用计算机对多种媒体进行数字化、组织、处理和集成，并支持交互；多种媒体随意堆在一起不等于完整多媒体系统。
• 主要特点：多样性、数字化、集成性、交互性、实时性；交互性是教材强调的关键区别。
• 硬件：处理器、存储、图形显示、声音、音视频采集与输入输出等；软件：操作系统、驱动、编辑处理、格式转换、创作播放工具。
• 光驱是教材时代常见配置，不是现代多媒体计算机的必要条件。
• 软件对应：Photoshop 图像，Premiere 视频，GoldWave／Cool Edit 音频，Flash／Animate 二维动画，3ds Max 三维，PowerPoint／Authorware／Director 多媒体组织或创作。
• 应用：教学培训、商业展示、娱乐、网络等；发展可概括为高质量、易用、高速、智能、网络化。

7.2 声音数字化及容量#

• 声音数字化三步骤：采样→量化→编码。采样把时间离散化；量化把幅度映射到等级；编码用二进制表示。
• A/D 为模数转换，D/A 为数模转换；录音与播放方向相反。采样率、量化位数、声道数共同影响质量和数据量。
• 采样率单位 Hz／kHz，表示每秒每声道采多少次；量化位数 q 表示每个样本可有 2^q 个等级；双声道通常为 2。
• 未压缩 PCM 音频字节数 = 采样率×位深×声道数×秒数÷8，忽略文件头。
• 原书第 194 页第 4 题：10 分钟、44.1kHz、16bit、双声道：44100×16×2×600÷8=105840000B≈100.94MiB，约 100MB 为该选择题口径。
• 其码率为 1411200bit/s=1411.2kb/s；压缩音频若给平均码率，容量≈码率×时长÷8。
• 【延伸】采样定理：带限信号理想无混叠采样通常要求采样率高于最高频率的两倍；实际设计需滤波和余量。
• WAV 为音频容器，常放 PCM 也可放压缩音频；MP3、AAC 常见有损；FLAC 常见无损；MIDI 主要记录音符、乐器与演奏控制信息，不是实际录音波形。

7.3 图像、色彩、分辨率与容量#

• 位图由像素组成，放大易出现锯齿／像素化，适合照片；矢量图按几何对象和参数描述，缩放可保持形状清晰，适合图标、线条、示意图。
• 文件大小与内容、格式、压缩有关，不能说任何矢量文件一定比任何位图小。
• 像素尺寸如 1920×1080；PPI 为每英寸像素，DPI 通常为打印设备每英寸点数。不能把“图像分辨率的单位一律是 dpi”当通则。
• 位深 b 表示理论颜色数 2^b：1 位 2 色、8 位 256 色、24 位约 1677 万色；32 位常含 24 位 RGB 加 8 位透明通道，并非都用于颜色。
• RGB 红绿蓝是常见显示加色模式；CMYK 青、品红、黄、黑是常见印刷模式。
• 未压缩图像容量 = 宽像素×高像素×每像素位数÷8；忽略文件头、调色板、行对齐等。
• 例：1920×1080 的 24 位图像：6220800B≈5.93MiB；1024×768 的 256 色图像：786432B=768KiB。
• 印刷尺寸题：像素数=英寸×PPI；厘米先除以 2.54 转英寸。
• 常见格式：BMP 位图；JPEG 常用于有损压缩照片；PNG 无损且支持透明；GIF 常用 256 色、支持简单透明和动画；TIFF 可采用不同编码；SVG 是矢量图格式【PNG/SVG 为延伸】。
• “JPG 与 JPEG 是不同媒体类别”“GIF 一定是静态”“PNG 一定是矢量图”均错误。

7.4 动画、视频与电视制式#

• 帧是一幅画面，帧率 fps 为每秒帧数；分辨率、位深、帧率、编码码率和时长共同影响数据量及观看效果。
• 动画一般按设计生成图像序列，视频常来自拍摄／采集，二者最终都可数字化处理。
• Flash 是教材中典型矢量动画工具，GIF 是常见位图动画，3ds Max 属于三维动画创作工具。
• 未压缩视频容量 = 每帧字节数×帧率×秒数；若有音轨再加音频数据量。压缩视频优先用给定平均码率估算。
• 例：640×480、24 位、25fps、10秒：640×480×24÷8×25×10=230400000B≈219.73MiB。
• 传统模拟电视制式：PAL、NTSC、SECAM；本书常见记忆：中国采用 PAL、美国和日本传统 NTSC、法国传统 SECAM。现今数字电视体系不能完全照搬这一分类。
• 传统 PAL 常为 25 帧／秒、50 场／秒；NTSC 常约 29.97 帧／秒、59.94 场／秒。帧与场不同【延伸】。
• 视频容器如 AVI、MOV、MP4、WMV 等；MPEG、H.264 等还涉及压缩编码标准。扩展名不等于唯一编码。
• 模拟摄像设备输出需采集和模数转换，数字摄像设备可直接产生数字数据；不能说“所有摄像机输出都为模拟”。
• 【纠错】“至少 24 或 25 帧／秒才可能形成动画”不是严格定律。 连续感受运动速度、显示条件等影响，教材数值是常见影视帧率背景。

7.5 数据压缩与算法分类#

• 压缩目的是减少存储和传输量，利用统计、空间、时间、感知等冗余；压缩不是加密，解压不是解密。
• 无损压缩能完全恢复原数据，适用于程序、文本和必须保持精确的数据；有损压缩牺牲部分信息，解压不能严格恢复原值，常用于图像、声音、视频。
• 压缩比通常写“原始大小:压缩后大小”，如 10:1 表示压缩后约为原来的 1/10；另有资料用相反比率，题目须明确。
• 无损不保证对任何数据都能变小；已压缩或高熵数据再次压缩可能无收益。

纠错：PCM 本身不是“必然有损压缩方法”；采样量化与压缩是不同环节；预测编码、变换编码是否有损不能只看名称。教材此处更适合记原理，不照抄绝对分类。

7.6 容量计算统一步骤#

1. 先辨识未压缩／已压缩，是否含文件头／音轨。
2. 图像用像素×位深；音频用采样率×位深×声道×时长；视频在每帧图像量上乘帧数。
3. 得到 bit 后除 8 成 B，再按题设除 1000 或 1024 转换单位。
4. 若给压缩比或码率，再按对应关系换算。
5. 检查分钟是否换秒、kHz 是否换 Hz、“256 色”是否换成 8 位。

7.7 计算机病毒与信息安全#

• 计算机病毒是具有复制、传播等特征的恶意程序代码，不是细菌，不是硬件故障；常见特征：传染性、隐蔽性、潜伏性、破坏性、可触发性。
• 传播可能借助感染文件、可移动介质、网络、邮件附件、恶意脚本等；病毒破坏主要指程序、数据、系统功能及资源。
• 病毒、蠕虫、木马【延伸】：病毒常依附宿主传播；蠕虫常可独立经网络传播；木马伪装有用程序实施恶意行为，并不必然自我复制。
• 宏病毒利用宏执行；Office 现代无宏 .docx/.xlsx/.pptx 与启用宏 .docm/.xlsm/.pptm 要区分，不能说每个普通 Office 文件都能存放 VBA 宏病毒。
• 杀毒软件、签名库、行为检测和系统补丁能降低风险，不能保证查出清除所有病毒，也不能保证受损数据总能恢复。
• 防火墙依规则控制通信，可能为软件或硬件；不能替代杀毒、备份、身份认证，不能一概消除内部威胁。
• 安全三要素【第 243 页第 21 题】：保密性防止未授权泄露；完整性防止未授权篡改并保持正确完整；可用性保证授权用户及时使用。授权控制“谁能做什么”，不等同于完整性本身。
• 防护：可信来源、更新补丁、最小权限、强口令与多因素认证、限制来宾、检查附件、离线／异地备份、及时恢复演练。隐藏文件和只读属性不是加密。
• 备份是防数据损失的重要措施；同步可能把误删／加密同步到其他位置，不能自动等同于备份。
• 网络诈骗、钓鱼、勒索软件属于延伸识别点；不明链接不因标有 HTTPS 就自动可信，HTTPS 主要保障传输通道。

本章自检：能否完成 10 分钟音频容量题？能否区分位图／矢量、RGB／CMYK、容器／编码、采样／量化、无损／有损、完整性／保密性？

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