大学计算机基础实验教程（第2版）

问题引导，由浅入深落实计算思维培养
知识植入，程序视角揭开计算机神秘面纱
增量设计，闯关式实训任务激发自学兴趣
内容实用，突出能力培养兼顾技能组训

 

本书是李暾等编写的《大学计算机基础（第3版）》一书的配套实验教材，以“问题引导”“知识植入”“增量设计”的思路，设计了一系列闯关式的主题实验任务，以游戏通关的方式完成实际问题的求解，由浅入深地将计算思维培养落到实处。每章既相对独立又有内在关联，主题任务都有明确的知识目标和能力考查点，通过大量程序的视角辅助学生深入理解信息表示、计算机软硬件系统、网络、数据库、数值与非数值计算等计算机应用知识，并穿插了主流软件工具的应用以兼顾传统的软件技能训练。
除作为配套实验教材外，本书也可单独作为各类高校不同层次、不同专业计算机基础类实验课程的教材，更是计算机初学者自学的理想参考书。

目录
大学计算机基础实验教程（第2版）第1章搜索与文档1
1.1问题描述1
1.2搜索其实很简单2
1.2.1搜索引擎有哪些2
1.2.2搜索技巧有哪些4
1.3写作能力需训练7
1.4文档排版要讲究9
1.4.1字处理软件有哪些9
1.4.2从创建文档开始10
1.4.3文本编辑12
1.4.4文档排版14
1.4.5图文混排24
1.4.6还有什么值得关注29
1.5值得一看的小结30
1.6综合实验30
1.6.1综合实验1130
1.6.2综合实验1231
1.6.3综合实验1332
1.6.4综合实验1432
1.7辅助阅读资料33
第2章开启Python之旅34
2.1Python，原来你是这样一种语言34
2.2我要安装什么软件35
2.2.1Python 3.x的下载与安装35
2.2.2Anaconda3的下载与安装38
2.3在哪儿写Python程序40大学计算机基础实验教程（第2版）目录2.3.1IDLE40
2.3.2Spyder42
2.3.3命令提示符44
2.4如何查找程序中的错误46
2.4.1语法错误46
2.4.2功能错误47
2.5一个稍复杂的Python程序——绘制炸弹轨迹50
2.5.1问题描述50
2.5.2绘制一个坐标点51
2.5.3在合理范围内绘制一个坐标点55
2.5.4绘制n个坐标点59
2.5.5绘制一条轨迹62
2.5.6更简单地绘制一条轨迹67
2.5.7绘制多条轨迹70
2.6值得一看的小结74
2.7综合实验74
2.7.1综合实验2174
2.7.2综合实验2275
2.8辅助阅读资料75
第3章思路的演示76
3.1问题描述76
3.2整理思路很重要77
3.2.1不要急于开始77
3.2.2确定应用场景78
3.2.3构建思维导图79
3.2.4基本页面组成81
3.3快速上手并不难82
3.3.1幻灯片的历史82
3.3.2熟悉的工作界面83
3.3.3搭建基本框架85
3.4基础排版有技巧87
3.4.1文本修饰87
3.4.2图文搭配91
3.4.3图表制作95
3.4.4SmartArt95
3.4.5动画设置97
3.5视觉美化找渠道99
3.5.1好的字体哪里找100
3.5.2专业配色哪里找100
3.5.3高清图片哪里找101
3.5.4优质模板哪里找101
3.6值得一看的小结102
3.7综合实验102
3.8辅助阅读资料103
第4章信息编码的奥秘104
4.1问题描述104
4.2处理基本信息105
4.2.1二进制整数转化为十进制整数105
4.2.2二进制整数转化为八进制整数108
4.3处理音频信息112
4.3.1pydub库112
4.3.2查看歌曲信息114
4.3.3剪辑和拼接115
4.3.4声道编辑117
4.4处理图像信息118
4.4.1PIL库118
4.4.2制作九宫图118
4.4.3抠图123
4.4.4制作马赛克效果125
4.5信息的加解密127
4.5.1恺撒加密127
4.5.2维吉尼亚加密130
4.5.3Arnold置换加密134
4.6值得一看的小结137
4.7综合实验137
4.7.1综合实验41137
4.7.2综合实验42138
4.8辅助阅读资料138
第5章多媒体编辑140
5.1问题描述140
5.2采集图像和视频141
5.2.1视频和图像在计算机中的表示141
5.2.2图像的格式有哪些144
5.2.3图像的获取和编辑145
5.2.4视频的获取和参数分析149
5.2.5使用照片工具制作视频150
5.3录制并编辑配音155
5.3.1认识声音155
5.3.2声音的数字化156
5.3.3常用音频格式有哪些158
5.3.4使用Audacity软件编辑声音159
5.4多媒体数据压缩与光盘刻录164
5.4.1多媒体数据压缩164
5.4.2光盘刻录172
5.5值得一看的小结177
5.6综合实验177
5.7辅助阅读资料178
第6章微机组装与配置179
6.1认识微型计算机硬件179
6.1.1主机179
6.1.2常见外设185
6.2微型计算机硬件的拆装188
6.2.1台式机拆装189
6.2.2笔记本电脑拆装190
6.3微型计算机操作系统的安装191
6.3.1常用操作系统简介191
6.3.2操作系统安装前期准备195
6.3.3BIOS的使用与配置195
6.3.4操作系统安装过程197
6.3.5设备驱动程序及其安装199
6.4微型计算机操作系统的配置200
6.4.1“设置”和控制面板200
6.4.2系统配置203
6.4.3网络设置205
6.5微型计算机系统常见故障检测与排除210
6.5.1微型计算机系统安装常见故障210
6.5.2微型计算机系统安装故障检测常用方法212
6.6值得一看的小结213
6.7综合实验213
6.8辅助阅读资料214
第7章计算机系统的程序员视角215
7.1资源管理器——掌握我的计算机信息215
7.1.1问题描述215
7.1.2获取存储信息216
7.1.3进程操作222
7.1.4文件操作226
7.1.5图形用户界面编程229
7.1.6程序实现235
7.2TOY计算机模拟——制造一台计算机239
7.2.1问题描述239
7.2.2TOY计算机的硬件240
7.2.3TOY程序的加载241
7.2.4TOY程序的执行246
7.3值得一看的小结249
7.4综合实验249
7.4.1综合实验71249
7.4.2综合实验72250
7.5辅助阅读资料251
第8章网络数据获取与分析252
8.1网页数据的抓取与分析252
8.1.1问题描述252
8.1.2抓取分数线目录页254
8.1.3获取历年分数线数据页的网址257
8.1.4抓取历年分数线数据页259
8.1.5获取历年分数线数据260
8.1.6查询分数线数据269
8.2电子邮件的发送与接收272
8.2.1问题描述272
8.2.2电子邮箱的申请与使用272
8.2.3利用Python发送电子邮件274
8.2.4利用Python接收电子邮件279
8.3值得一看的小结285
8.4综合实验286
8.4.1综合实验81286
8.4.2综合实验82286
8.5辅助阅读资料287
第9章玩转表格288
9.1问题描述288
9.2初识电子表格290
9.2.1Excel有多强大290
9.2.2熟悉工作界面290
9.2.3Excel三大要素291
9.3数据导入有窍门292
9.3.1工作表设计292
9.3.2数据录入的诀窍292
9.3.3外部导入很轻松298
9.4数据分析手段多301
9.4.1排序302
9.4.2筛选304
9.4.3公式与函数306
9.4.4分类汇总311
9.4.5数据透视表314
9.4.6数据模拟运算表316
9.5数据展示有特色317
9.5.1智能表格一键换装317
9.5.2条件格式突出焦点318
9.5.3编辑图表展示结论319
9.6值得一看的小结320
9.7综合实验321
9.7.1综合实验91321
9.7.2综合实验92322
9.7.3综合实验93323
9.8辅助阅读资料324
第10章数据库技术初探325
10.1问题描述325
10.2环境准备326
10.2.1下载MySQL326
10.2.2通过.msi文件安装MySQL327
10.2.3通过.zip文件安装MySQL331
10.2.4安装PyMySQL库333
10.3创建数据库334
10.3.1在MySQL命令行中创建334
10.3.2利用Python程序创建336
10.4建表338
10.4.1设计enroll表338
10.4.2创建enroll表340
10.5数据更新342
10.5.1数据更新语句342
10.5.2导入分数线数据344
10.6单表查询348
10.6.1投影操作348
10.6.2选择操作350
10.6.3查询和显示enroll表中数据352
10.7连接查询355
10.8值得一看的小结359
10.9综合实验359
10.10辅助阅读资料360
第11章Python拓展361
11.1写在前面的话361
11.2计算两条函数曲线所围面积的解析解362
11.2.1问题描述362
11.2.2了解相关库363
11.2.3程序实现365
11.3Word文档排版367
11.3.1问题描述367
11.3.2了解相关库368
11.3.3程序实现371
11.4加密即时通信372
11.4.1问题描述372
11.4.2了解相关库372
11.4.3程序实现375
11.5评价帖子的好评度379
11.5.1问题描述379
11.5.2了解相关库379
11.5.3程序实现381
11.6值得一看的小结382
11.7综合实验383
11.7.1综合实验111383
11.7.2综合实验112383
11.8辅助阅读资料383
参考文献384

前言
大学计算机基础实验教程（第2版）人成功融入社会所的思维能力与其所处时代能够获得的工具有关。计算机是信息社会的工具之一。2006年，美国计算机科学家Jeannette M. Wing正式提出计算思维的概念和体系，该理论被认为是近十几年来产生的有基础性、长期性的学术思想。计算思维是指自觉运用计算科学的基本概念和计算技术解决实际问题的思维，包括一系列广泛的计算机科学的思维工具。未来不论是计算机科学家、专业人士，还是每个普通人，必须学会运用计算思维解决工作和生活中遇到的问题。因此，信息社会的发展和人类对计算思维的呼唤对计算机基础教育提出新的要求。
“大学计算机基础”作为本科教育的门计算机公共基础课程，为了更好地完成培养计算思维“课”的重任，必须对教学定位、内容、方法、资源等进行全面的改革。这种改革不应满足于对原有体系的补充和完善，而应通过系统规划课程目标、凝练教学内容、探索新型教学方法和手段来实现从传统的“知识输出”到“能力导向”的课程转型。*高等学校计算机课程教学指导委员会于2016年出台了《大学计算机基础课程教学基本要求》，指出了继续深化改革的必要性，进一步强调了能力建设，全国高校都应以此为风向标调整改进本校的计算机基础教育策略。
本书正是在这样的号召下全新改版，是与李暾等编写的《大学计算机基础（第3版）》相配套的实验指导教材。《大学计算机基础（第3版）》以计算思维为主线，串联编排相关知识模块，针对计算机科学等领域的实际问题，来培养学生掌握利用计算思维解决具有一定规模问题的能力。本书紧扣“问题求解”的目标，与主教材的各知识模块密切配合，设计了环环相扣的实验环节，由浅入深地将计算思维培养落到实处，既注重方法、意识和能力的养成指导，又兼顾工具、语言和环境等实际动手技能的基础训练。同时，本书在内容编排上特色鲜明、自成体系、零门槛要求。因此，除了与主教材配套使用外，也可单独作为各类高校不同层次、不同专业计算机基础类实验课程的教材，更是计算机初学者自学的理想参考书。
“授之以鱼不如授之以渔”，这是本书改版的初衷。尽管目的仍然是为选用教材的学生和教师更好地服务，但应用目标已从过去面面俱到地传授技能，转型为步步为营地引导学生建立基本的信息意识和素养，掌握一些利用计算机解决实际问题的方法，并能据此举一反三、拓展思路，逐步构建起敢于面对新问题的信心。本书采取“问题引导”“知识植入”“增量设计”的写作思路，将求解一个实际应用问题的过程拆解为多个进阶的步骤，在一步步接近任务目标的进程中，适时植入需要了解的技术背景、工具软件、运用技巧等实验得以展开的、的基础知识和软件技能。学生在跟随阅读这些解题步骤的过程中会实际动手经历一些“实验关卡”，仿佛进入一个需要通关的游戏，打通后一个关卡，问题才能完美解决。这样的设计十分契合现代大学生接触计算机的成长经历，能有效激发学生的兴趣和斗志。这个过程虽然不可能覆盖所有技能点的训练，但重点放在了分析问题的思路、求解问题的方法、知识迁移的能力上。作者试图引导学生得到这样的体会： 在本书的引导下完成了一个个设定的计算机应用任务，建立未来利用计算机和计算思维去独立完成更多、更复杂任务的意识和信心。
本书共分11章，每章既相对独立又有内在关联，主题任务都有明确的知识目标和能力考查点，大量通过程序的视角辅助学生深入理解信息表示、计算机软硬件系统、网络、数据库、数值与非数值计算等计算机应用知识，并穿插了主流软件工具的应用以兼顾传统的软件技能训练。这样编排不仅可以大大提高实验教学辅导的效率，而且便于教师根据实际教学需要进行灵活的实验组合或裁剪，也便于学生根据自己的计算机应用水平选择学习起点和重点。
实验实施依赖的软件工具覆盖Windows操作系统、搜索工具、Office办公软件、多媒体编辑软件、开源数据库和Python编程环境。软件和语言的选择考虑了主流、开源、上手快等因素。因此，只要按图索骥地完成本书设定的任务，并通过综合实验进行适当的拓展训练，就能满足日常基本的计算机应用能力需求。
本书在编写过程中力求内容精练、系统、循序渐进；语言清新活泼、互动性好，更贴近现代学生思路。每章开头分别针对学生和教师给出了实验目标和建议，并分别配套了电子实验素材（学生版和教师版的电子实验素材可通过下面提供的二维码扫描下载，教师版的密码通过[email protected]获取），十分方便教学和自学。另外，在涉及Python编程的部分，本书在创新实训平台(www.educoder.net)上提供了配合本书实验的闯关式实训路径“大学计算机基础——基于Python”，该实训自上线发布以来，已有上万学习者使用，是该平台的明星实训路径。
学生版
教师版
本书由周海芳负责总体设计和组稿，第1章、第3章、第9章由周海芳编写，第5章由谭春娇编写，第6章由陈立前编写，第2章、第4章、第7章、第8章、第10章、第11章由周竞文编写，李暾完成了配套实训项目的开发、发布和维护，毛晓光提供了部分实验思路和实验程序。此外，本书还参考了很多文献资料和网络素材，在此向有关作者一并表示衷心的感谢！
由于计算机技术日新月异，加上编者水平有限，书中难免有疏漏、错误之处，恳请广大读者批评指正。

作者
2018年7月大学计算机基础实验教程（第2版）前言

第5章多媒体编辑【给学生的目标】
通过学习本章的多媒体基础知识，了解几种媒体形式的概念、数字化过程、常用格式、压缩方法等。通过完成本章设定的声音、图像、视频编辑任务，学习几种轻量级的多媒体软件的使用方法，一方面加深对多媒体基础理论知识的理解；另一方面能够恰当地运用这些媒体工具，完成简单的媒体设计和制作，并学会使用压缩工具和刻录软件，对多媒体数据进行压缩和刻录。
【给老师的建议】
本章穿插着多媒体基础知识的介绍和相关软件使用方法的介绍，建议基础知识部分安排2学时的课堂讲授，实验部分以学生自学的形式完成。其中实验部分，如果是基于网络教学平台发布作业，完成周期建议设置为一周；如果是采用固定安排实验室上机的实验形式，建议每一节安排1个学时，总共4学时。另外，作业评分上，除了对参数和形式等做一些规范性的要求外，还应看重作品的整体效果和创造性构思。
5.1问 题 描 述
早期的计算机只能处理和呈现数字和文字，而人类主要是通过眼睛和耳朵来接受外部的视觉与声音信息，枯燥的数字和文字并不适合人的心理特点和欣赏习惯，怎么办？要知道聪明的人类从来不会让困难永远地绊住脚步。伴随着音频处理技术、图形图像处理技术、视频技术、动画技术等的迅速发展，以及这些技术的融合，诞生了计算机科学技术的一个非常具有活力的分支——多媒体技术。多媒体技术使得计算机具有综合处理文字、声音、图形、图像和视频信息等能力，通过多种媒体信息的获取、编辑、传递和再现，使计算机能更好地再现人类的自然世界，极大地改善了人机交互界面，改变了人们使用计算机的方式，给人们的工作和生活带来巨大的变化。因此有人说: 多媒体信息处理技术与通信技术、信息网络技术的融合和发展标志着以计算机信息处理为核心的新技术革命，把人类社会从依靠自然资源的工业时代推进到以信息、知识为重要资源的信息时代。
多媒体技术要解决的首要问题是计算机系统如何采集、存储和处理声音、图像、视频等多种媒体信息。不管是声音、图像还是视频，要让计算机能够处理，都必须数字化，用二进制格式来表示，那么多媒体信息数字化的过程是怎样的？数字化后的多媒体信息的数据量非常庞大，给存储器的存储容量以及通信网络的带宽带来极大的压力，如何使用多媒体数据压缩软件缓解这一压力，并使多媒体的实时处理成为可能？另外，在诸多的多媒体处理软件中，如何正确地选择和综合运用这些软件，在计算机中修饰、美化、表达和串联人们的现实世界或者人们天马行空的想象世界呢？
接下来，我们也假设一个任务，学习者通过完成这个任务，来掌握一些多媒体技术的基本知识和一些轻量级软件的使用方法，逐步解决以上各种问题。任务描述:
主题: 创作一段3～5min的小视频，并将小视频分别刻录成数据光盘和DVD视频光盘。
要求:
（1） 视频以介绍云南或者贵州的旅游产业为主题。
（2） 小视频中应包含配音和字幕，并且所有配音与字幕同步。
（3） 制作的DVD光盘需要能在计算机光驱或DVD播放机中播放。
大学计算机基础实验教程（第2版）第5章多媒体编辑同样可以将这个任务分成四步。
步，设计场景和台词。
第二步，采集素材。选择或者编辑相关的图片，录制原始视频素材等。
第三步，录制和编辑声音，编辑视频。
第四步，完成光盘制作。
其中，步可参照第3章中介绍的创建思维导图的方法，根据“云南旅游产业调研报告的思维导图”设计场景，根据第1章中完成的“云南旅游产业调研报告”设计台词；而从第二步开始，我们希望通过攻克为达成任务目标所设置的实验关卡，一步步完成该任务。
5.2采集图像和视频〖1〗5.2.1视频和图像在计算机中的表示本章的目标主要是制作一个视频。视频对于人们来说，再熟悉不过，每天网络上各种类型的视频让人应接不暇，人们的手机流量从每个月几MB到现在的每个月几GB甚至上百GB，其中很大一部分都贡献给了视频。然而，接触了那么多的视频，你确定你真的了解视频吗？
我们知道，人眼在观察景物时，当看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1～0.4s，这种现象被称为视觉暂留现象。那么将一幅幅独立的图像按照一定的速率连续播放，在眼前就形成了连续运动的画面，这就是动态图像或运动图像，其中每一幅图像称为一帧。当每一帧的图像是实时获取的自然景物图像时，称为动态影像视频，简称视频。因此，这样看来，视频事实上就是一系列连续播放的图像。这样似乎瞬间简单多了。
图51图像的详细信息
【小贴士】视频与动画的区别是，当运动图像的每一帧是由人工或计算机产生的图像时，称为动画。
然而，图像又是什么？计算机不是说好的只能处理0和1这样的信息吗，现实世界的图像又怎样能够用计算机来存储和处理呢？右击任意一幅图像，选择“属性”选项的“详细信息”选项卡，会看到有关该图像的详细信息如图51所示，其中有分辨率、位深度、像素等名词，我们看似熟悉，可又说不出个所以然来。所以，别着急，给点耐心，我们一起先来深入了解一下有关图像的基础知识。
图像是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真，是人类社会活动中常用的信息载体。或者说图像是对客观对象的一种表示，它包含了被描述对象的有关信息。照片、绘画、剪贴画、地图、书法作品、手写汉字、传真、卫星云图、影视画面、X光片、脑电图、心电图等都是图像。图像根据图像记录方式的不同可分为两大类: 模拟图像和数字图像。
对于现实世界的自然景物或使用光学透镜系统在胶片上记录下来的图像，任何两点之间都有无穷多个点，图像颜色的变化有无穷多个值，这种在二维空间中位置和颜色都是连续变化的图像称为模拟图像，也叫连续图像。数字图像又称为数码图像或数位图像，是二维图像用有限数字数值像素的表示，由数组或矩阵表示，其光照位置和强度都是离散的，是计算机或数字电路可以存储和处理的图像。目前来说，由数码相机、扫描仪、坐标测量机、airborne radar设备输入的图像都是数字图像。数字图像通常由模拟图像数字化得到，模拟图像转换成数字图像的过程就是图像的数字化过程。图像的数字化需要经过采样、量化和编码这3个步骤。
1. 采样
一幅彩色图像可以看作是二维连续函数f(x,y），其颜色f是坐标(x,y）的函数，图像数字化的步是按一定的空间间隔自左到右、自上而下提取画面颜色信息，假设我们对二维连续函数f(x,y）沿x方向以等间隔Δx采样，采样点数为M，沿y方向以等间隔Δy采样，采样点数为N，人们通常提到的分辨率，其实就是数字化过程中对一幅模拟图像采样的数量，即M×N。采样后得到的各个点，称为像素。颜色函数f(x,y）是在这些像素上的取值，构成一个M×N的离散像素矩阵[f(x,y)]M×N。
2. 量化
采样后的每个像素的颜色可以是无穷多个颜色中的任何一个，即颜色的取值范围仍然是连续的。计算机只能处理有限种颜色，因而，需要对颜色的取值进行离散化处理，即把近似的颜色划分为同一种颜色，将颜色取值限定在有限个取值范围内，这一离散化过程称为量化。例如，假设限定一幅图像的颜色只有黑白两种，则该幅图中表示每个像素的颜色只需要一个二进制位；如果量化的颜色取值有16个，则用来表示该幅图每个像素颜色需要24个值，也就是需要4个二进制位。表示每个像素的颜色所使用的二进制位数，称为像素深度，也称为位深度，单位是位（bit）。
3. 编码
将量化后每个像素的颜色用不同的二进制编码表示，于是就得到M×N的数值矩阵，把这些编码数据一行一行地存放到文件中，就构成了数字图像文件的数据部分。一般完整的数字图像文件中，除了这些表示图像的数据外，还有一些关于图像的控制信息，如图像大小、颜色种类、压缩算法等。
【小贴士】在不同的应用场合，人们需要用不同的描述颜色的量化方法，这便是颜色模型。例如，显示器采用RGB模型；打印机采用CMYK模型；从事艺术绘画的人习惯用HSB模型等。数字图像的生成、存储、处理及输出时，对应不同的颜色模型需要做不同的处理和转换。关于颜色模型的话题，大家可查阅相关资料进行自学。
下面通过一个例子来说明图像的数字化过程。图52是一幅图像，从左到右、自上而下各取16个采样点进行采样，就得到一个16×16的像素矩阵。由于这幅图是单色图，只有黑白两种颜色，在计算机中只需要1个二进制位来表示这两种颜色。假设用1表示黑色，0表示白色，于是就得到一个16×16的数值矩阵，如图53所示。后，将这些数据一
图52图像的数字化
图53数字图像的表示
行一行地存放到图像文件中，一幅单色图像就经过数字化处理在计算机中存储了。当然，图像文件中除了这些图像数据以外，还包括其他一些控制信息。实验关卡51: 计算图像的大小。
实验目标: 理解图像数字化的基本过程。
实验内容: 图51中显示的图像，其分辨率为960×1280像素，位深度为24，试解释该图像的大小为何是3.51MB？给出推演过程。
5.2.2图像的格式有哪些
用于描述数字图像的文件大致上可以分为两大类: 一类为位图文件；另一类为矢量类文件。前者以点阵形式描述图形图像；后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图形图像（又通常称为图形文件）。本节所介绍的图像文件类型均是指狭义的位图文件。
存储同一幅图像可以有多种不同类型的文件格式，出现多种格式的原因是图像的应用目的以及处理图像所采用的计算机软硬件不同。不同格式的图像文件可通过图像处理软件进行转换。根据存储时图像信息是否损失，可分为有损压缩格式和无损压缩格式两类。下面介绍几种常见的图像文件格式。
（1） BMP: 文件扩展名为bmp。BMP是BitMap（位图）的缩写，是标准的Windows图像文件格式，在Windows环境下运行的图像处理软件都支持这种文件格式。BMP文件一般不进行数据压缩，因此所占的存储空间较大。
（2） GIF: 文件扩展名为gif。GIF（Graphics Interchange Format）是由美国的CompuServe公司开发的图像文件格式，是网页上常用的图像文件格式。GIF文件采用无损压缩技术进行存储，不丢失信息，同时减少存储空间。GIF可以用1～8位表示颜色，因此多表示256种颜色。一个GIF文件中可以存储多幅图像，而且这多幅图像可以按一定的时间间隔显示，形成动画效果。
（3） JPEG: 文件扩展名为jpg或jpeg。JPEG（Joint Photographic Experts Group）是联合图像专家组的英文缩写，这是一个由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合组成的专家组，负责制定静态的数字图像压缩标准。该专家组制定的个静态数字图像数据压缩的国际标准，就称为JPEG标准。该标准采用一种有损压缩算法，但在一定分辨率下视觉感受并不明显，其压缩比可以达到5∶1～50∶1。
（4） TIFF: 文件扩展名为tiff或tif。TIFF（Tag Image File Format）是标记图像文件格式，是由Alaus与Microsoft公司共同研制开发。它是一种灵活的跨平台的图像文件格式，与计算机结构、操作系统以及图像处理硬件无关，适用于大多数的图像处理软件。
（5） PNG: 文件的扩展名为png。PNG（Portable Network Graphics）是可移植的网络图像格式。它是为适应网络数据传输而设计的一种图像文件格式。它采用无损的压缩算法来减少文件大小。存储彩色图像时，像素深度可多达48位。PNG的缺点是不支持动画应用效果。
（6） EPS: 文件的扩展名为eps或epsf。EPS是Encapsulated PostScript的缩写，是跨平台的标准格式，但苹果机的用户用得较多。EPS格式采用PostScript语言进行描述，并且可以保存其他一些类型信息，如色调曲线、分色、剪辑路径等，因此常用于印刷或打印输出。
此外还有许多初是为某些图像处理软硬件专门设计开发的专用图像文件格式，如PCX、PSD、CDR、TGA、EXIF、PCD、DXF、UFO等，但随着软件的普及同时为了交流方便，逐步也成为较为通用的格式为用户所熟知。
一般的图像处理软件都能兼容多种图像文件格式，用户可根据不同的应用需求选择适合的格式进行存储和处理图像。例如，如果需要高质量图像打印输出，一般要存储成如TIFF、EPS格式；如果是三维制作或视频输出，好用TGA格式；JPEG格式目前应用非常广泛，虽然是有损压缩，但只要不是用太高压缩比例，肉眼分辨不出图像的损失，在网络中普遍应用；PNG格式虽然是好的网络图像格式，可需注意的是较低版本的浏览器不支持；而如果需要网络活动图像可采用GIF格式。
5.2.3图像的获取和编辑
讲了这么多，可别忘了初心: 制作视频，我们是认真的。与PPT的制作一样，图片同样也是视频制作中的常用元素之一。数码产品和互联网的高速发展，使得人们很容易就能获得海量的图片，人们轻易就能将身边的景象通过手机或者相机记录下来，并共享到互联网上。与制作PPT一样，制作视频时选用的图片，同样需要从美观、创意、内容关联性这3个方面来考虑。这样，除了通过自己拍摄、互联网下载等方式获得图片外，还可以通过截图工具，截取屏幕或是屏幕的一角获得。针对不尽如人意的图片，也可以使用一些图片编辑软件，对图片进行编辑和修改。下面来介绍Windows自带的几种图片处理工具。
1. Windows截图工具
在第3章中，已经制作一个精美的PPT，或许我们想，某一页PPT正是我们想要的图片素材，那么除了将PPT直接另存为图片格式的文件之外，还可以直接使用Windows截图工具，截取屏幕上的PPT页面。操作如下。
(1) 在“开始”→“Windows附件”菜单中，选择“截图工具”命令，打开截图工具，如图54所示。
（2) 单击“模式”按钮右侧的倒三角符号，选择“矩形截图”模式，如图55所示。
（3) 拖动鼠标，截取屏幕上的任意位置的图像；松开鼠标，截图将自动显示在截图工具的窗格中。
（4) 单击“工具”菜单栏中的“笔”选项，如图56所示，选择用指定颜色的笔，对截图进行简单的注释。如图57所示。
图54打开截图工具
图55选取截图模式
图56使用工具编辑截图
图57编辑截图
（5) 单击工具栏上的“保存”图标，可将截图保存为JPG、JIF或PNG格式的图像。
【小贴士】使用键盘上的PrtSc键，同样可以完成截取屏幕的操作，但该操作截取的是整个屏幕。
2. Windows画图工具
事实上，“Windows 附件”中还有一个画图工具，可以与截图工具配合使用，能够更好地完成图像的截取和编辑。按下键盘上的PrtSc键，或者使用截图工具截取屏幕后，可打开画图工具，按下Ctrl V键，直接将截获的图像粘贴在画图工具中。在这里你可以为截图添加文字、图形、填充效果等，也可以对图像进行旋转、调整大小等操作。由于操作界面简单，这里就不多做介绍了，大家通过自学以及完成实验关卡的内容，掌握画图工具的使用方法。实验关卡52: 比较不同格式图像文件之间的差异。
实验目标: ①自学Windows画图工具； ②理解数字图像的性能指标，认识不同图像格式之间的差异。
实验内容: 给定图片“彩色梯田.bmp”，利用Windows的画图工具，将该图像文件另存为不同的文件格式，如BMP、JPG、GIF格式，填写表51。
表51不同格式图像文件的大小和质量比较
文件名称文件类型文件大小/KB位深度质量描述二值黑白位图16色位图256色位图彩色梯田.bmp真彩色24位图1407JPG图像GIF图像3. 照片工具
作为Windows 10的伴随应用，“照片”工具在经历多次的升级更新后，功能越来越丰富易用，依托Win 10 Insider版本，“照片”工具已经可以满足大部分用户的编辑需求了。右击图片，选择使用Windows 10自带的“照片”工具打开，单击右上角工具栏中的“编辑”命令即可进入编辑模式，如图58所示。
图58照片编辑主界面
目前照片工具可进行的编辑功能大致分为裁剪和旋转、增强、调整三大部分。
（1） 裁剪和旋转: 该功能允许用户从一张照片中选取重点部分，并且可以在一定范围内旋转角度。
（2） 增强: 主要是给照片添加色彩和材质效果，其中“增强照片”栏目可以对照片效果进行一键增强处理，达到快速美化的效果；而“选择滤镜”栏目中，预置了15种滤镜效果，可根据需要选择一种滤镜效果，然后拉动照片下方的滑块来决定滤镜的深度。
（3） 调整: 该模块的主要功能是对照片的光线、颜色、清晰度等参数进行调整，调整方法也都是通过滑块来进行。该模块同时还支持照片红眼和斑点去除两种特殊处理功能。实验关卡53: 综合运用Windows自带的图像处理软件。
实验目标: 能够自如选择Windows自带的图像处理软件进行图片编辑。
实验内容: 获取实验关卡38的结果中的目录页图像，增强其艺术效果，要求: ①为原图增加一个蓝色云彩图形，并添加“晕影”和Sahara滤镜效果，强度分别为80和40； ②按照16∶9的比例裁剪图片，右下角添加作者姓名； ③利用画图工具，将椭圆形选中部分填充为“普通铅笔”效果； ④将终图像大小设置为1024×600像素，处理结果另存为“封面效果.jpg”，如图59所示。
图59“封面效果”样张
5.2.4视频的获取和参数分析
图510视频的详细信息任务的第二步，除了选择和编辑图片之外，我们还需要录制原始视频素材。大家知道，录制视频的方式有多种，其中，在对视频质量要求并不太高的情况下，大家的一定是用手机的摄像头录制。根据设计好的场景，选择合适的场地和道具，然后演员便可开始表演了。
当然，一定也有人采用其他的方式录制视频，如数码照相机、数码摄像机、计算机摄像头等。录制完一段视频，或许你会发现，你的苹果手机录制的视频存储成了MOV文件，别人的其他手机可能是MP4或者AVI等格式的。并且，查看不同的视频属性，其“详细信息”选项卡中显示的参数也不尽相同，如图510所示。这些陌生又熟悉的名词是不是又勾起了你的好奇心，这些参数是什么意思？
帧宽度和帧高度: 帧宽度和帧高度就是组成视频的图像的宽度和高度。可以类比前面学过的图像的分辨率的概念。
数据速率: 单位时间内在信息传输通道上