存储介质的发展表格？MP3技术发展史

一、简述计算机网络的四个发展史

追溯计算机网络的发展历史，它的演变可概括地分成四个阶段：

（1）网络雏形阶段。从20世纪50年代中期开始，以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络，称为第一代计算机网络。

（2）网络初级阶段。从20世纪60年代中期开始进行主机互联，多个独立的主计算机通过线路互联构成计算机网络，无网络操作系统，只是通信网。60年代后期，ARPANET网出现，称为第二代计算机网络。

（3）20世纪70年代至80年代中期，以太网产生，ISO制定了网络互连标准OSI，世界上具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议的计算机网络迅猛发展，这阶段的计算机网络称为第三代计算机网络。

（4）从20世纪90年代中期开始，计算机网络向综合化高速化发展，同时出现了多媒体智能化网络，发展到现在，已经是第四代了。局域网技术发展成熟。第四代计算机网络就是以千兆位传输速率为主的多媒体智能化网络。

拓展资料：

计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

计算机网络也称计算机通信网。关于计算机网络的最简单定义是：一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。若按此定义，则早期的面向终端的网络都不能算是计算机网络，而只能称为联机系统（因为那时的许多终端不能算是自治的计算机）。但随着硬件价格的下降，许多终端都具有一定的智能，因而“终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。若用微型计算机作为终端使用，按上述定义，则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。

另外，从逻辑功能上看，计算机网络是以传输信息为基础目的，用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合，一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。

从用户角度看，计算机网络是这样定义的：存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。由它调用完成用户所调用的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样，对用户是透明的。

一个比较通用的定义是：利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来，以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。

从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说，计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。

最简单的计算机网络就只有两台计算机和连接它们的一条链路，即两个节点和一条链路。

参考资料：计算机网络百度百科

二、MP3技术发展史

MP3是什么？

网络数字音乐的风潮是由MP3所引起的，身为影音爱好者的您是否了解MP3呢？MP3是MPEG1Layer3的缩写，据说是由德国某工作室在研究如何抓取CD音轨时衍生出的计算机文件格式。MP3本身是一种压缩与解压缩的计算方式，用来处理高比率的声音信息。它所生成的声音文件音质接近CD，而文件大小却只有其十二分之一。因此原本一张光盘张只能储存约12-20首的CD格式音轨，若存成MP3格式，则约可储存将近100首，这就是它的魅力。MP3从网络下载几乎免费、音质好、文件小，如今已热门到严重威胁传统唱片市场的地步。

MP3的全名为MPEG(MoviePictureExpertsGroup)1Layer3，属MPEG-1的等级。其出现的最初目标是为了减少文件大小，以便于资料在网络上传输，并且保持和原来相近的播放品质。当然，降低储存空间所换来的代价就是需要在制作过程的压缩和播放过程的解压缩时占用CPU，因此在古老的486和之前的计算机上播放会有断断续续不连贯的现象，所以我们建议在奔腾级以上的计算机上播放比较好。

MP3是一种数字音频格式，,相信MPEG这名词大家并不陌生,就是动态影像压缩处理小组的意思.MP3由于采用了高比率的数字压缩技术(压缩比率可达到12：1)，经过MP3编码软件进行编码后，在音质几乎与高保真的CD没有什么差别的情况下，容量为640MB的普通CD盘(就是你买的MP3音乐光盘啦)能存储十几个小时的声音文件了，每分钟声音的MP3文件只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有数兆字节。然后使用MP3播放工具对MP3文件进行实时的解压缩(解码)，把还原后的声音信号输出到扬声器上，高品质的MP3声音就播放出来了。

用什么来听MP3？

在电脑里我们是使用MP3播放工具来听MP3的。例如最有名的Winamp，其它著名的还有Sonique、LavaPlay、Wplay、K-Jofol、Soritong等等。如果想随时随地听MP3的话，就要购买MP3随时听啦，现在随着商战的激烈竞争，MP3随声听的价格也逐渐下滑，最便宜的只要五百多元了，当然，我们必须要注重一台随时听的性能，相信以后各种高性价比的MP3随声听会越来越多的。

MP3随声听是什么？

是厂商生产出来的一种外接设备，通过它，我们可以把音乐带在身上随身聆听。当个人电脑成为我们数字化生活的中心后，这种随声听变的越来越流行。由于MP3是数字化的音乐，因此MP3随身听不仅可以上传下载MP3格式的文件，也可以是其他任何格式的电脑文件。这样你的MP3随身听还可以当作一个小的活动存储设备来使用(并非所有随身听，购买时注意)。32兆的MP3随声听采样率128kbps的流行歌曲大概可以放8首左右，另外MP3随身听小巧时尚，一般就象名片一样大小，有的尺寸甚至如火柴盒那样，一个女孩的手就可以握住，可以很方便地挂在脖颈上或放在口袋里。而且随声听外形非常新潮，是人们生活中一个新的亮点，另外MP3随身听的内部没有机械运动部件，这既节省了空间和能源，同时在欣赏音乐时不会产生杂音，行走移动过程中声音也不会跳动震颤。

MP3随身听的工作原理？

MP3全称是MPEG Audio Layer 3，MPEG压缩格式是由运动图像专家组（Motion Picture Experts Group）制定的关于影像和声音的一组标准，其中MP3就是为了压缩声音信号而设计的是一种新的音频信号压缩格式标准。CD唱片采样率频率为44.1MHz, 16Bits,数据量为1.4Mbps，而相应的MP3数据量仅为112kbps或128kbps，是原始数据量的1/12。也就是说传统的一张CD现在可以存放10倍甚至更多容量的音乐，但是在人耳听起来,感受到的音乐效果却没有什么不同。

MP3随身听的工作原理其实很简单，反正就是有一块不知什么型号的控制芯片，控制解码芯片和LCD液晶屏，由解码芯片把内置闪存或是外插闪存卡之中的MP3文件解码，然后经数模转换，最后从耳机输送到我们的耳朵中。也就是说一共没几块芯片。你如果拆一个MP3随身听看看，你会发现里面比较大的半导体芯片只有4、5片。现在新一代的MP3随身听在技术上是非常先进的，最具代表性的是NOMAD II，基于美国CirrusLogic最新的EP7209 MCU（微程序控制器）芯片组，它的作用实际上就像电脑里的CPU，经过软件解码，可以支持多种网络音乐格式，包括MP3，以及日后的WMA格式。而国内使用这种芯片制造的MP3随身听也即将问世。起初，MP3文件只能由电脑来播放，而随着互联网的发展，文件小、音质可与CD媲美的MP3音乐越来越适合人们在Internet上传递，而广为流行。再加上全世界范围内的MP3下载网站泛滥，使人们传统的听音乐习惯发生了改变。MP3的逐渐流行，随时随地欣赏MP3音乐的需求越来越高，这就创造了MP3播放器的市场。

越来越多的各种类型的MP3随身听不断问世，MP3随身听已经成为续MD之后新兴的随身娱乐设备的亮点。目前，在全球市场上的MP3随身听有几十种之多，在中国销售的也有十种以上。

所以说到目前为止，MP3随身听在国内的宣传绝对比已经推出好几年的MD声势浩大的多，有很多认对MP3随身听越来越感兴趣，那么同样是随身携带的听音乐的玩艺，你到底会选什么呢？WALKMAN、DISCMAN、MD还是MP3 PLAYER。

WALKMAN在国内来说，用户可以说是非常大的，现在一个最先进的WALKMAN也要一千多块，外观上也不错，但是由于磁带的先天不足，使用时间长了以后，会磨损老化，声音会大大的失真。我觉得除了听听广播外，WALKMAN实在提不起我的兴趣。 DISCMAN在一段时间内非常流行，可是由于CD体积摆在那里，DISCMAN带在身上实在是个累赘，再说谁也不会带一叠CD上街啊。而且CD播放时候对振动和颠簸十分敏感

MP3随声听和CD随声听音质有何不同？

CD音质绝对比由压缩后的音质来的好，由于MP3是用压缩演算法来删除人耳无法听到的较高或较低的频率，当还原音效时，还是会有些失真，不过这都是人耳可以接受的范围，只要用好一点的耳机来听，音质还是不错的。

MD与MP3随声听相比谁更好？

MD与MP3随声听相比谁更好完全取决于消费者个人的需要和得到歌曲的便利性。就便携性而言，因为MP3随声听使用的存储为硬件记忆体，可以作得很小很小，与容量不成正比，而且随着技术的发展，MP3所选用的存储器还可以更小型化而更高容量化。最小的MP3机比大姆指的指甲盖大不了多少，所以MP3随声听这方面要强于MD。

在音质方面，MD采用了耳觉心理学做为根据ATARC算法，压缩比为1:5，在未来的日子中，这种算法还会得到不断的提高（表现在ATARC的版本上），而MP3压缩比例为1:10以上，所以MP3的音质在理论上是比不MD的，但是据一些使用者反应，盲听时很少有人可以区分出来，就是说，如果你没有一双金耳朵，这种差别对你来说毫无意义。

在操作便利性方面，MP3和MD差不多，采用了最先进的非线性读写技术，能够随意地播放自己喜爱的歌曲，并能自如的进行各种对歌曲的编辑操作。MD因为磁光盘在读写过程中完全不与任何固体介质接触，所以它可以反复读写数百万次而不会有任何损耗，MP3在储存媒介同样是令人放心的，他的读写模式与我们计算机的硬盘无异，所以寿命也相当长。MD碟片的零售价约为30－40元人民币每张，一般的碟片可存放74分钟的音乐，MP3在没有足够闪寸的情况下，则必须删除旧曲，再装新歌。

所以对音质有着纯清的追求、或总希望随身携带很大容量的音乐，那么选择MD吧。如果你喜欢听新歌，音乐品味时常变，而且同一首歌不会反复听上一个星期的话，那么MP3随声听是你的首选。

MP3存储卡那种更好?

常见的MP3扩充卡一共有两种，Smart Media和MMC。现在常见的MP3播放器如YEPP系列，NOMAD，CVC，MPMAN系列都是用一种SMARTMEDIA，都是用一种3.3V的Smart Media。

Smart Media是日本东芝(Toshiba)研制储存媒介，市面上仍以16MB为主，目前东芝已发表储存容量达64MB的Smart Media快闪记忆卡TH58512DC，将以高品质数码相机及音乐播放机为主要的应用区域，由于Smart Media内部不含记忆体控制器，Smart Media卡的读取速度受外在使用的影响，不同容量的记忆卡与机器相容性也易出问题。

Multimedia Card是1997年SanDisk与Siemens(现为Infineon)合作研制的小型快闪记忆卡，1997年成立Multimedis Card Association(MCA)，目前会员已超达40家厂商。日立今年初预定开始生产16MB产品，而松下则供应快闪记忆体给SanDisk生产。目前已有许多MP3播放机使用。MMC采用的是Flash技术，这种技术成本低，性能稳定，并且不需额外的能源就能保留数据。

另外还有SD记忆卡，1999年8月松下、东芝、美国SanDisk宣布，共同开发搭配著作权保护机能的下世代记记卡SD(Secure Digital)，可用于下一代音乐播放机、PDA、数码相机或数码录音机等。SD记忆卡的快闪记忆体，将结合SanDisk快闪记忆忆体控制与MLC(Multilevel Cell)技术和东芝0.16u及0.13u的NAND制程技术，未来计划开发512MB与1GB的快闪记忆体。SD记忆卡户品大小为24mm*32mm*2.1mm，与普通小面额邮票差不多大，初期记忆体容量有32MB、64MB，可与旧有的MMC卡相容，传输速度为2MB/s，比目前其他记忆卡速度快。东芝与SanDisk预定2000年第一季64MB样品出货，第二季开始批量生产，预定2001年将供应256MB记忆卡，而松下也预定在2000年上半年推出应用SD记忆卡的产品。

MP3的压缩编码比例与音乐格式？

计算机实现了数字化的声音和图像传输，有效的编码技术显得更为重要。MP3已经实现了声音的高效率压缩编码，即所需存储空间甚小但具有高质量的音效，因而在短期内便得到了飞速发展。当然目前仍然存在其它较优秀的编码技术，ISO和IEC已经通过了MPEG作为声音图像识别工具的标准。而MP3作为MPEG的第三层已经被公认是MPEG家族中最强大的一个成员。由于压缩率与音质有关，以下表格仅供参考:

音质声道编码(千字节每秒)压缩比

电话机音质单声道 8 Kbps 96:1

略高于短波收音机音质单声道 16 Kbps 48:1

略高于中波收音机音质单声道 32 Kbps 24:1

近似于调频收音机音质立体声 56－64 Kbps 26~ 24:1

接近CD音质立体声 96 Kbps 16:1

CD音质立体声 112－128 Kbps 14~ 12:1

音乐的魅力是永恒的，大家都喜欢欣赏音乐，沉醉在优美的旋律之中，随着Windows XP的即将热卖出炉，关于其中所捆绑的最新媒体播放器Media Player 8也是众说纷纭，其中默认的音频格式是WMA格式。尽管WMA编码器在压缩方面有不少优点，能够将CD质量的音频文件压缩成为将近通常MP3文件二分之一大小的WMA格式文件，但现在网络上的音频文件格式的主流仍然是MP3文件，另外还有许许多多的其它格式，每种格式都有自己的优缺点，在这样的情况下，究竟哪种音频格式适合自己的使用呢？我们有必要做一个较全面的了解。先给大家介绍介绍常见的音频文件格式的特点。

要在计算机内播放或是处理音频文件，也就是要对声音文件进行数、模转换，这个过程同样由采样和量化构成，人耳所能听到的声音，最低的频率是从20Hz起一直到最高频率20KHZ，20KHz以上人耳是听不到的，因此音频的最大带宽是20KHZ，故而采样速率需要介于40~50KHZ之间，而且对每个样本需要更多的量化比特数。音频数字化的标准是每个样本16位-96dB的信噪比，采用线性脉冲编码调制PCM，每一量化步长都具有相等的长度。在音频文件的制作中，正是采用这一标准。CD格式：当今世界上音质最好的音频格式是什么？当然是CD了。因此要讲音频格式，CD自然是打头阵的先锋。在大多数播放软件的“打开文件类型”中，都可以看到＊.cda格式，这就是CD音轨了。标准CD格式也就是44.1K的采样频率，速率88K/秒，16位量化位数，因为CD音轨可以说是近似无损的，因此它的声音基本上是忠于原声的，因此如果你如果是一个音响发烧友的话，CD是你的首选。它会让你感受到天籁之音。CD光盘可以在CD唱机中播放，也能用电脑里的各种播放软件来重放。一个CD音频文件是一个＊.cda文件，这只是一个索引信息，并不是真正的包含声音信息，所以不论CD音乐的长短，在电脑上看到的“＊.cda文件”都是44字节长。注意：不能直接的复制CD格式的＊.cda文件到硬盘上播放，需要使用象EAC这样的抓音轨软件把CD格式的文件转换成WAV，这个转换过程如果光盘驱动器质量过关而且EAC的参数设置得当的话，可以说是基本上无损抓音频。推荐大家使用这种方法。 WAV：是微软公司开发的一种声音文件格式，它符合 PIFFResource Interchange File Format文件规范，用于保存WINDOWS平台的音频信息资源，被WINDOWS平台及其应用程序所支持。“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道，标准格式的WAV文件和

CD格式一样，也是44.1K的采样频率，速率88K/秒，16位量化位数，看到了吧，WAV格式的声音文件质量和CD相差无几，也是目前PC机上广为流行的声音文件格式，几乎所有的音频编辑软件都“认识”WAV格式。

这里顺便提一下由苹果公司开发的AIFF（Audio Interchange File Format）格式和为UNIX系统开发的AU格式，它们都和和WAV非常相像，在大多数的音频编辑软件中也都支持它们这几种常见的音乐格式。MP3：MP3格式诞生于八十年代的德国，所谓的MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分，也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层，分别对应“*.mp1"/“*.mp2”/“*.mp3”这3种声音文件。需要提醒大家注意的地方是：MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩，MPEG3音频编码具有10：1~12：1的高压缩率，同时基本保持低音频部分不失真，但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸，相同长度的音乐文件，用＊.mp3格式来储存，一般只有＊.wav文件的1/10，而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。由于其文件尺寸小，音质好；所以在它问世之初还没有什么别的音频格式可以与之匹敌，因而为＊.mp3格式的发展提供了良好的条件。直到现在，这种格式还是风靡一时，作为主流音频格式的地位难以被撼动。但是树大招风，MP3音乐的版权问题也一直是找不到办法解决，因为MP3没有版权保护技术，说白了也就是谁都可以用。

MP3格式压缩音乐的采样频率有很多种，可以用64Kbps或更低的采样频率节省空间，也可以用320Kbps的标准达到极高的音质。我们用装有Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3的 MP3编码器（现在效果最好的编码器）MusicMatch Jukebox 6.0在128Kbps的频率下编码一首3分钟的歌曲，得到2.82MB的MP3文件。采用缺省的CBR（固定采样频率）技术可以以固定的频率采样一首歌曲，而VBR（可变采样频率）则可以在音乐“忙”的时候加大采样的频率获取更高的音质，不过产生的MP3文件可能在某些播放器上无法播放。我们把VBR的级别设定成为与前面的CBR文件的音质基本一样，生成的VBR MP3文件为2.9MB。MIDI：经常玩音乐的人应该常听到MIDI（Musical Instrument Digital Interface）这个词，MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音，而是记录声音的信息，然后在告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5～10KB。今天，MID文件主要用于原始乐器作品，流行歌曲的业余表演，游戏音轨以及电子贺卡等。＊.mid文件重放的效果完全依赖声卡的档次。＊.mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。＊.mid文件可以用作曲软件写出，也可以通过声卡的MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里，制成＊.mid文件。WMA：WMA(Windows Media Audio)格式是来自于微软的重量级选手，后台强硬，音质要强于MP3格式，更远胜于RA格式，它和日本YAMAHA公司开发的VQF格式一样，是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比MP3压缩率更高的目的，WMA的压缩率一般都可以达到1：18左右，WMA的另一个优点是内容提供商可以通过DRM（Digital Rights Management）方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等，这对被盗版搅得焦头乱额的音乐公司来说可是一个福音，另外WMA还支持音频流(Stream)技术，适合在网络上在线播放，作为微软抢占网络音乐的开路先锋可以说是技术领先、风头强劲，更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器，而Windows操作系统和Windows Media Player的无缝捆绑让你只要安装了windows操作系统就可以直接播放WMA音乐，新版本的Windows Media Player7.0更是增加了直接把CD光盘转换为WMA声音格式的功能，在新出品的操作系统Windows XP中，WMA是默认的编码格式，大家知道Netscape的遭遇，现在“狼”又来了。WMA这种格式在录制时可以对音质进行调节。同一格式，音质好的可与CD媲美，压缩率较高的可用于网络广播。虽然现在网络上还不是很流行，但是在微软的大规模推广下已经是得到了越来越多站点的承认和大力支持，在网络音乐领域中直逼＊.mp3，在网络广播方面，也正在瓜分Real打下的天下。因此，几乎所有的音频格式都感受到了WMA格式的压力。RealAudio：RealAudio主要适用于在网络上的在线音乐欣赏，现在大多数的用户仍然在使用56Kbps或更低速率的Modem，所以典型的回放并非最好的音质。有的下载站点会提示你根据你的Modem速率选择最佳的Real文件。现在real的的文件格式主要有这么几种：有RA（RealAudio）、RM（RealMedia，RealAudio G2）、RMX（RealAudio Secured），还有更多。这些格式的特点是可以随网络带宽的不同而改变声音的质量，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，令带宽较富裕的听众获得较好的音质。VQF：雅马哈公司另一种格式是＊.vqf，它的核心是减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩比，可以说技术上也是很先进的，但是由于宣传不力，这种格式难有用武之地。＊.vqf可以用雅马哈的播放器播放。同时雅马哈也提供从＊.wav文件转换到＊.vqf文件的软件。

WAVE，扩展名为WAV：该格式记录声音的波形，故只要采样率高、采样字节长、机器速度快，利用该格式记录的声音文件能够和原声基本一致，质量非常高，但这样做的代价就是文件太大。MOD，扩展名MOD、ST3、XT、S3M、FAR、669等：该格式的文件里存放乐谱和乐曲使用的各种音色样本，具有回放效果明确，音色种类无限等优点。但它也有一些致命弱点，以至于现在已经逐渐淘汰，目前只有MOD迷及一些游戏程序中尚在使用。MPEG-3，扩展名MP3：现在最流行的声音文件格式，因其压缩率大，在网络可视电话通信方面应用广泛，但和CD唱片相比，音还令人非常满意。Real Audio，扩展名RA：这种格式真可谓是网络的灵魂，强大的压缩量和极小的失真使其在众多格式中脱颖而出。和MP3相同，它也是为了解决网络传输带宽资源而设计的，因此主要目标是压缩比和容错性，其次才是音质。Creative Musical Format，扩展名CMF：Creative公司的专用音乐格式，和MIDI差不多，只是音色、效果上有些特色，专用于FM声卡，但其兼容性也很差。CD Audio音乐CD，扩展名CDA：唱片采用的格式，又叫“红皮书”格式，记录的是波形流，绝对的纯正、HIFI。但缺点是无法编辑，文件长度太大。MIDI，扩展名MID：目前最成熟的音乐格式，实际上已经成为一种产业标准，其科学性、兼容性、复杂程度等各方面当然远远超过本文前面介绍的所有标准（除交响乐CD、Unplug CD外，其它CD往往都是利用MIDI制作出来的），它的General MIDI就是最常见的通行标准。作为音乐工业的数据通信标准，MIDI能指挥各音乐设备的运转，而且具有统一的标准格式，能够模仿原始乐器的各种演奏技巧甚至无法演奏的效果，而且文件的长度非常小。

总之，如果有专业的音源设备，那么要听同一首曲子的HIFI程度依次是:原声乐器演奏> MIDI> CD唱片> MOD>所谓声卡上的MIDI> CMF，而MP3及RA要看它的节目源是采用MIDI、CD还是MOD了。另外，在多媒体材料中，存储声音信息的文件格式也是需要认识的，共有：WAV文件、VOC文件、MIDI文件、RMI文件、PCM文件以及AIF文件等若干种。WAV文件：Microsoft公司的音频文件格式，它来源于对声音模拟波形的采样。用不同的采样频率对声音的模拟波形进行采样可以得到一系列离散的采样点，以不同的量化位数（8位或16位）把这些采样点的值转换成二进制数，然后存入磁盘，这就产生了声音的WAV文件，即波形文件。Microsoft Sound System软件Sound Finder可以转换AIF SND和VOD文件到WAV格式。VOC文件：Creative公司波形音频文件格式，也是声霸卡（sound blaster）使用的音频文件格式。每个VOC文件由文件头块（header block）和音频数据块（data block）组成。文件头包含一个标识版本号和一个指向数据块起始的指针。数据块分成各种类型的子块。如声音数据静音标识ASCII码文件重复的结果重复以及终止标志，扩展块等。MIDI文件：Musical Instrument Digital Interface（乐器数字接口）的缩写。它是由世界上主要电子乐器制造厂商建立起来的一个通信标准，以规定计算机音乐程序电子合成器和其它电子设备之间交换信息与控制信号的方法。MIDI文件中包含音符定时和多达16个通道的乐器定义，每个音符包括键通道号持续时间音量和力度等信息。所以MIDI文件记录的不是乐曲本身，而是一些描述乐曲演奏过程中的指令。RMI文件：Microsoft公司的MIDI文件格式，它可以包括图片标记和文本。PCM文件：模拟音频信号经模数转换（A/D变换）直接形成的二进制序列，该文件没有附加的文件头和文件结束标志。在声霸卡提供的软件中，可以利用VOC-HDR程序，为PCM格式的音频文件加上文件头，而形成VOC格式。Windows的Convert工具可以把PCM音频格式的文件转换成Microsoft的WAV格式的文件。AIF文件：Apple计算机的音频文件格式。Windows的Convert工具同样可以把AIF格式的文件换成Microsoft的WAV格式的文件。

三、地理信息系统的历史发展

古往今来，几乎人类所有活动都是发生在地球上，都与地球表面位置（即地理空间位置）息息相关，随着计算机技术的日益发展和普及，地理信息系统（Geography Information System，GIS）以及在此基础上发展起来的“数字地球”、“数字城市”在人们的生产和生活中起着越来越重要的作用。

GIS可以分为以下五部分：

人员，是GIS中最重要的组成部分。

开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务，开发处理程序。

熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足，但是相反的情况就不成立。

最好的软件也无法弥补操作人员对GIS的一无所知所带来的负作用。

数据，精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。

硬件，硬件的性能影响到软件对数据的处理速度，使用是否方便及可能的输出方式。

软件，不仅包含GIS软件，还包括各种数据库，绘图、统计、影像处理及其它程序。

过程，GIS要求明确定义，一致的方法来生成正确的可验证的结果。

GIS属于信息系统的一类，不同在于它能运作和处理地理参照数据。

地理参照数据描述地球表面(包括大气层和较浅的地表下空间)空间要素的位置和属性，在GIS中的两种地理数据成分：空间数据，与空间要素几何特性有关；属性数据，提供空间要素的信息。

地理信息系统（GIS）与全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)合称3S系统。

地理信息系统(GIS)是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。

在严格的意义上,这是一个具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息的计算机系统。

例如，根据在数据库中的位置对数据进行识别。

实习者通常也认为整个GIS系统包括操作人员以及输入系统的数据。

地理信息系统（GIS）技术能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划。

例如，一个地理信息系统(GIS)能使应急计划者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间，或利用GIS系统来发现那些需要保护不受污染的湿地。

地理数据和地理信息

什么是信息（Information）？1948年，美国数学家、信息论的创始人香农（Claude Elwood Shannon）在题为《通讯的数学理论》的论文中指出：“信息是用来消除随机不定性的东西”； 1948年，美国著名数学家、控制论的创始人维纳（Norbert Wiener）在《控制论》一书中，指出：“信息就是信息，既非物质，也非能量。

”狭义信息论将信息定义为“两次不定性之差”，即指人们获得信息前后对事物认识的差别；广义信息论认为，信息是指主体（人、生物或机器）与外部客体（环境、其他人、生物或机器）之间相互联系的一种形式，是主体与客体之间的一切有用的消息或知识。

我们认为信息是通过某些介质向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，它来源于数据且不随载体变化而变化，它具有客观性、实用性、传输性和共享性的特点。

信息与数据既有区别，又有联系。

数据是定性、定量描述某一目标的原始资料，包括文字、数字、符号、语言、图像、影像等，它具有可识别性、可存储性、可扩充性、可压缩性、可传递性及可转换性等特点。

信息与数据是不可分离的，信息来源于数据，数据是信息的载体。

数据是客观对象的表示，而信息则是数据中包含的意义，是数据的内容和解释。

对数据进行处理（运算、排序、编码、分类、增强等）就是为了得到数据中包含的信息。

数据包含原始事实，信息是数据处理的结果，是把数据处理成有意义的和有用的形式。

地理信息作为一种特殊的信息，它同样来源于地理数据。

地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，是指表征地理环境中要素的数量、质量、分布特征及其规律的数字、文字、图像等的总和。

地理数据主要包括空间位置数据、属性特征数据及时域特征数据三个部分。

空间位置数据描述地理对象所在的位置，这种位置既包括地理要素的绝对位置（如大地经纬度坐标），也包括地理要素间的相对位置关系（如空间上的相邻、包含等）。

属性数据有时又称非空间数据，是描述特定地理要素特征的定性或定量指标，如公路的等级、宽度、起点、终点等。

时域特征数据是记录地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。

时域特征数据对环境模拟分析非常重要，正受到地理信息系统学界越来越多的重视。

空间位置、属性及时域特征构成了地理空间分析的三大基本要素。

地理信息是地理数据中包含的意义，是关于地球表面特定位置的信息，是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识。

作为一种特殊的信息，地理信息除具备一般信息的基本特征外，还具有区域性、空间层次性和动态性特点。

当今社会，人们非常依赖计算机以及计算机处理过的信息。

在计算机时代，信息系统部分或全部由计算机系统支持，因此，计算机硬件、软件、数据和用户是信息系统的四大要素。

其中，计算机硬件包括各类计算机处理及终端设备；软件是支持数据信息的采集、存贮加工、再现和回答用户问题的计算机程序系统；数据则是系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；用户是信息系统所服务的对象。

从20世纪中叶开始，人们就开始开发出许多计算机信息系统，这些系统采用各种技术手段来处理地理信息，它包括：

○数字化技术：输入地理数据，将数据转换为数字化形式的技术；

○存储技术：将这类信息以压缩的格式存储在磁盘、光盘、以及其他数字化存储介质上的技术；

○空间分析技术：对地理数据进行空间分析，完成对地理数据的检索、查询，对地理数据的长度、面积、体积等的量算，完成最佳位置的选择或最佳路径的分析以及其他许多相关任务的方法；

○环境预测与模拟技术：在不同的情况下，对环境的变化进行预测模拟的方法；

○可视化技术：用数字、图像、表格等形式显示、表达地理信息的技术。

这类系统共同的名字就是地理信息系统（GIS, Geographic Information System），它是用于采集、存储、处理、分析、检索和显示空间数据的计算机系统。

与地图相比，GIS具备的先天优势是将数据的存储与数据的表达进行分离，因此基于相同的基础数据能够产生出各种不同的产品。

由于不同的部门和不同的应用目的，GIS的定义也有所不同。

当前对GIS的定义一般有四种观点：即面向数据处理过程的定义、面向工具箱的定义、面向专题应用的定义和面向数据库的定义。

Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合技术系统”。

Burrough认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”，俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具***”。

面向数据库是定义则是在工具箱定义的基础上，更加强调分析工具和数据库间的连接，认为GIS是空间分析方法和数据管理系统的结合。

面向专题应用的定义是在面向过程定义的基础上，强调GIS所处理的数据类型，如土地利用GIS、交通GIS等；我们认为地理信息系统它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

它和其他计算系统一样包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。

只不过GIS中的所有数据都具有地理参照，也就是说，数据通过某个坐标系统与地球表面中的特定位置发生联系。

地理信息系统简称GIS，多数人认为是Geographical Information System（地理信息系统），也有人认为是Geo-information System（地学信息系统）等等。

人们对GIS理解在不断深入，内涵在不断拓展，“GIS”中，“S”的含义包含四层意思：

一是系统（System），是从技术层面的角度论述地理信息系统，即面向区域、资源、环境等规划、管理和分析，是指处理地理数据的计算机技术系统，但更强调其对地理数据的管理和分析能力，地理信息系统从技术层面意味着帮助构建一个地理信息系统工具，如给现有地理信息系统增加新的功能或开发一个新的地理信息系统或利用现有地理信息系统工具解决一定的问题，如一个地理信息系统项目可能包括以下几个阶段：

（1）定义一个问题；

（2）获取软件或硬件；

（3）采集与获取数据；

（4）建立数据库；

（5）实施分析；

（6）解释和展示结果。

这里的地理信息系统技术（Geographic information technologies）是指收集与处理地理信息的技术，包括全球定位系统（GPS）、遥感（Remote Sensing）和GIS。

从这个含义看，GIS包含两大任务，一是空间数据处理；二是GIS应用开发。

二是科学（Science），是广义上的地理信息系统，常称之为地理信息科学，是一个具有理论和技术的科学体系，意味着研究存在于GIS和其它地理信息技术后面的理论与观念（GIScience）。

三是代表着服务（Service），随着遥感等信息技术、互联网技术、计算机技术等的应用和普及，地理信息系统已经从单纯的技术型和研究型逐步向地理信息服务层面转移，如导航需要催生了导航GIS的诞生，著名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能，GIS成为人们日常生活中的一部分。

当同时论述GIS技术、GIS科学或GIS服务时，为避免混淆，一般用GIS表示技术，GIScience或GISci表示地理信息科学，GIService或GISer表示地理信息服务。

四是研究（Studies），即GIS= Geographic Information Studies，研究有关地理信息技术引起的社会问题（societal context），如法律问题（legal context），私人或机密主题，地理信息的经济学问题等。

因此，地理信息系统（Geographic Information System,GIS）是一种专门用于采集、存储、管理、分析和表达空间数据的信息系统，它既是表达、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”，也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”，同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”。

60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。

1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研发。

罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统（CGIS），用于存储，分析和利用加拿大土地统计局（ CLI，使用的1:50,000比例尺，利用关于土壤、农业、休闲，野生动物、水禽、林业和土地利用的地理信息，以确定加拿大农村的土地能力。

）收集的数据，并增设了等级分类因素来进行分析。

CGIS是“计算机制图”应用的改进版，它提供了覆盖，资料数字化/扫描功能。

它支持一个横跨大陆的国家坐标系统，将线编码为具有真实的嵌入拓扑结构的“弧”，并在单独的文件中存储属性和区位信息。

由于这一结果，汤姆林森已经成为称为“地理信息系统之父”，尤其是因为他在促进收敛地理数据的空间分析中对覆盖的应用。

CGIS一直持续到20世纪70年代才完成，但耗时太长，因此在其发展初期，不能与如Intergraph这样的销售各种商业地图应用软件的供应商竞争。

CGIS一直使用到20世纪90年代，并在加拿大建立了一个庞大的数字化的土地资源数据库。

它被开发为基于大型机的系统以支持一个在联邦和省的资源规划和管理。

其能力是大陆范围内的复杂数据分析。

CGIS未被应用于商业。

微型计算机硬件的发展使得象ESRI和CARIS那样的供应商成功地兼并了大多数的CGIS特征，并结合了对空间和属性信息的分离的第一种世代方法与对组织的属性数据的第二种世代方法入数据库结构。

20世纪80年代和90年代产业成长***了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。

至20世纪末，在各种系统中迅速增长使得其在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。

并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念，这要求数据的格式和传输标准化。