架构设计 相关文档希望互相学习共同进步风123456789-CSDN博客系统架构设计 相关文章【架构专栏】架构考试介绍【架构专栏】架构知识点知识总览共19章内容主要包括11绪论、2计算机系统、3信息系统、4信息安全技术、5软件工程26数据库设计、7系统架构设计基础知识38系统质量属性与架构评估、9软件可靠性、10软件架构演化与维护、11未来信息综合技术412信息系统架构设计、13层次式架构设计、14云原生架构设计、15面向服务架构设计、16嵌入式系统架构设计、17通信系统架构设计、18安全架构设计、19大数据架构设计每天进步一点点加油小伙伴们本文学习第2章 计算机系统基础知识 3/3以下为个人笔记希望有所帮助共同学习。2.1 计算机系统概述2.2 计算机硬件2.3 计算机软件 见【架构专栏】第2章 计算机系统基础知识 1/32.4 嵌入式系统及软件 见【架构专栏】第2章 计算机系统基础知识 2/32.5 计算机网络 见【架构专栏】2.5 计算机网络2.6 计算机语言 见【架构专栏】2.6 计算机语言2.7 多媒体 见【架构专栏】2.7 多媒体2.8 系统工程 见【架构专栏】2.8 系统工程2.9 系统性能 见【架构专栏】2.9 系统性能第2章 计算机系统基础知识 3/32.7 多媒体2.7.1.定义媒体是承载信息的载体即信息的表现形式或者传播形式如文字、声音、图像、动画和视频等。2.7.2.分类媒体按照ITU-T 建议的定义可分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体。1感觉媒体指的是用户接触信息的感觉形式如视觉、听觉和触觉等。2〉表示媒体指的是信息的表示形式如图像、声音、视频等。3表现媒体也称为显示媒体指表现和获取信息的物理设备如键盘、鼠标、扫描仪、话筒和摄像机等为输入媒体显示器、打印机和音箱等为输出媒体。4〉存储媒体指用于存储表示媒体的物理介质如硬盘、软盘、磁盘、光盘、ROM及RAM等。5传输媒体指传输表示媒体的物理介质如电缆、光缆和电磁波等。2.7.3.特征 4多媒体有4个重要的特征1多维化。多维化是指媒体的多样化。它提供了多维化信息空间下的交互能力和获得多维化信息空间的方法如输入、输出、传输、存储和处理的手段与方法等。2〉集成性。集成性不仅指多媒体设备集成而且指多媒体信息集成或表现集成。3〉交互性。交互性是人们获取和使用信息时变被动为主动的最重要的标志。交互性可向用户提供更有效地控制和使用信息的手段可增加人们对信息的注意和理解。4实时性。实时性是指多媒体技术中涉及的一些媒体。例如音频和视频信息具有很强的时间特性会随着时间的变化而变化。2.7.4.多媒体系统的基本组成多媒体系统通常由 多媒体软件、硬件组成。多媒体硬件包括计算机主要配置、外部设备、各种外包设备的控制接口。多媒体软件包括多媒体操作系统、多媒体驱动软件、数据处理软件、多媒体创作工具软件、应用软件。2.7.5.多媒体技术应用✅2.7.6.多媒体系统的关键技术多媒体系统的关键技术2.7.6.1. 视音频技术1.视音频技术视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。音频技术包括音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别4个方面。2.7.6.2. 通信技术2.通信技术是多媒体系统中的一项关键技术是指将信息从一个地点传送到另一个地点所采取的方法和措施。通信技术通常包括了数据传输信道技术和数据传输技术。2.7.6.3. 数据压缩技术3. 数据压缩技术。数据压缩算法分为下面三类1即时压缩和非即时压缩。即时/非即时压缩的区别信息在传输过程中被压缩还是信息压缩后再传输。即时压缩一般应用在影像、声音数据的传送中。即时压缩常用到专门的硬件设备如压缩卡等。2数据压缩和文件压缩。数据压缩是专指一些具有时间性的数据这些数据常常是即时采集、即时处理或传输的。而文件压缩是指对将要保存在磁盘等物理介质的数据进行压缩。3无损压缩与有损压缩。无损压缩是利用数据的统计元余进行压缩通常无损压缩的压缩比比较低。而有损压缩是利用了人类对视觉、听觉对图像、声音中的某些频率成分不敏感的特性允许压缩的过程中损失一定的信息。备注1.压缩编码格式3包括联合图形专家小组标准 JPEG、动态图形视频编码标准 MPEG、视频编解码器标准 H.26LJPEG管静态图片MPEG管动态视频H.26L则是H.264的前身属于视频编码里的高效方案。它们虽然都做压缩但针对的对象、制定组织和应用场景差别挺大。1) ️JPEG静态图像压缩定位由联合图像专家组制定的静态图像压缩标准1992年正式发布是第一个国际图像压缩标准。核心技术基于离散余弦变换DCT的有损压缩结合人眼视觉特性通过色彩空间转换、8×8分块、量化和熵编码实现高效压缩。应用场景数字摄影、网页图片等后缀通常是.jpg 或.jpeg是当前全球最常用的数字图像存储格式之一2)动态视频压缩MPEG系列定位由ISO与IEC于1988年联合成立的动态图像专家组制定专门处理运动图像视频及伴音的压缩编码。核心思路利用运动补偿去除时间冗余帧间预测用DCT去除空间冗余用熵编码去除统计冗余。主要版本MPEG-1VCD、MPEG-2DVD、数字电视、MPEG-4网络流媒体编号ISO/IEC 14496后续还有MPEG-5/EVC等。3)⚙️视频编解码器标准 H.26L身份H.26L是ITU-T视频编码专家组VCEG早期开发的新一代视频编码标准项目后来正式演变为H.264/MPEG-4 AVC可以说是H.264的“雏形”或开发代号。技术特点采用帧内预测、整数变换、多尺寸块运动补偿等在同等画质下比MPEG-2节省约50%码率并分视频编码层VCL和网络适配层NAL设计适合实时通信和网络传输。关系H.264既是ITU-T的H.264也是ISO/IEC的MPEG-4第10部分由两方联合制定。三者区别维度JPEGMPEGH.26L/H.264针对对象静态图像运动图像视频音频视频编码实时通信/存储制定组织ISO和CCITT联合ISO与IEC联合ITU-T VCEG与ISO/IEC MPEG联合核心压缩DCT量化熵编码运动补偿DCT熵编码帧内预测整数变换熵编码典型应用数码照片、网页图片VCD、DVD、数字电视蓝光、流媒体、视频会议简单说JPEG管“一张图”MPEG管“一段片”H.26L/H.264是更高效的“新代码”属于视频编码里的压缩效率天花板。2.7.6.4.虚拟现实 VR / 增强现实 AR技术VR和AR的核心区别在于对现实世界的处理方式完全不同。1VR完全切断现实、构建全虚拟沉浸空间。创建和体验系世界的计算机仿真系统利用计算机生成一种模拟环境使用户沉浸其中有身临其境的感觉。它采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉、味觉及嗅觉的感知系统用户可以用人的自然技能与这个生成的虚拟实体进行交互概念包括3层含义虚拟实体使用计算机生成的一个逼真的实体用户可以通过人的自然技能头部转动、眼动、手势或其他身体动作与该环境交互要借助一些三维传感设备来完成交互常用的有头盔立体显示器、数据手套、数据服装和三维鼠标等。通过不同的传感技术分别从视觉、手部、全身、空间操作四个维度把用户的动作和意图精准传递给虚拟环境大幅提升沉浸交互体验。2 AR则在真实场景上叠加虚拟信息实现虚实共生。增强现实技术 是把原本在现实世界的一定时间和空间范围内很难体验到的实体信息通过模拟仿真后再叠加到现实世界中被人类感官所感知从而超越现实的感官体验。技术包括计算机图形图像技术。增强现实的用户可以戴上透明的护目镜透过它看到整个世界连同计算机生成而投射到这一世界表面的图像从而使物理世界的景象超出用户的日常经验之外。这种增强的信息可以是在真实环境中与之共存的虚拟物体也可以是实际存在的物体的非几何信息。空间定位技术。为了改善效果增强现实所投射的图像必须在空间定位上与用户相关。当用户转动或移动头部时视野变动计算机产生的增强信息随之做相应的变化。人文智能。该技术以将处理设备和人的身心能力结合起来为特点井非仿真人的智能而是试图发挥传感器、可穿戴计算等技术的优势使人们能够捕获自己的日常经历、记忆及所见所闻并与他人进行更有效的交流。VR虚拟现实完全由计算机生成一个独立的虚拟三维环境用户通过头显等设备完全沉浸其中几乎看不到周围真实世界所有视觉内容都来自虚拟渲染。AR增强现实不替代现实而是通过摄像头、传感器和计算机视觉算法把虚拟的3D模型、文本、动画等信息叠加到真实场景中让虚拟内容和现实环境实时共存、互为补充。️ 核心技术差异维度VRAR空间感知主要靠头显内的陀螺仪、定位系统追踪头部姿态构建纯虚拟空间用SLAM算法实现厘米级空间定位识别现实环境中的物体、平面和光照显示方式完全封闭的屏幕画面全部由设备渲染生成光学穿透镜片或手机摄像头画面真实场景虚拟内容叠加显示交互逻辑手柄、头部追踪为主在纯虚拟空间内完成操作支持手势识别、语音控制直接和现实场景里叠加的虚拟物体互动渲染要求高帧率沉浸渲染延迟通常控制在20ms以内避免眩晕实时虚实融合渲染单帧渲染耗时≤16ms保证和现实画面同步 代表设备差异VRMeta Quest系列、Pico VR等全封闭头显。AR微软HoloLens系列、各类AR眼镜、手机端AR应用如宜家家具预览。 典型应用场景差异VR常见场景沉浸式游戏、虚拟全景旅游、全虚拟空间会议、飞行模拟训练等完全脱离现实环境使用。AR常见场景工业装配指导、AR图书互动、博物馆AR导览、家居AR预览、医疗手术定位等都需要依托真实环境发挥作用。VR/AR技术主要分为桌面式、分布式、沉浸式、增强式4种。总结VR带你“完全进入虚拟世界”AR给“现实世界加一层信息buff”这是两者最本质的分界。ok, 今天就到这里吧 相关系列文章欢迎点赞、收藏提供意见计算机系统基础知识 1分概述、计算机硬件、计算机软件操作系统 3分进程管理、存储管理、文件管理、设备管理数据库技术 3分数据库设计、关系代数、范式、事务并发、数据库安全、新技术嵌入式技术 3分嵌入式硬件、嵌入式操作系统、嵌入式软件开发计算机网络 3分超纲较多OSI七层模型、TCP/IP协议族、网络生命周期、IP地址其他计算机系统基础知识 1分计算机语言、多媒体、系统工程系统性能 1分性能指标、性能设计信息系统基础知识 3分信息系统生命周期、开发方法、五大典型系统信息安全技术基础 5分安全属性、信息安全技术、网络安全技术、安全协议软件工程 12分概述、需求工程、系统设计、运维、测试、基于构件面向对象技术 3分面向对象基础、分析设计、UML关系、图项目管理 1分进度管理、配置管理、质量管理、风险管理系统架构设计 20分架构概念、生命周期、ABSD、DSSA、架构风格、架构复用、质量属性、架构评估软件可靠性 2分可靠性建模、软件可靠性设计软件架构的演化和维护1分架构演化分类、评估、面向对象架构演化未来信息综合技术 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4多媒体有4个重要的特征1多维化。多维化是指媒体的多样化。它提供了多维化信息空间下的交互能力和获得多维化信息空间的方法如输入、输出、传输、存储和处理的手段与方法等。2〉集成性。集成性不仅指多媒体设备集成而且指多媒体信息集成或表现集成。3〉交互性。交互性是人们获取和使用信息时变被动为主动的最重要的标志。交互性可向用户提供更有效地控制和使用信息的手段可增加人们对信息的注意和理解。4实时性。实时性是指多媒体技术中涉及的一些媒体。例如音频和视频信息具有很强的时间特性会随着时间的变化而变化。2.7.4.多媒体系统的基本组成多媒体系统通常由 多媒体软件、硬件组成。多媒体硬件包括计算机主要配置、外部设备、各种外包设备的控制接口。多媒体软件包括多媒体操作系统、多媒体驱动软件、数据处理软件、多媒体创作工具软件、应用软件。2.7.5.多媒体技术应用✅2.7.6.多媒体系统的关键技术多媒体系统的关键技术2.7.6.1. 视音频技术1.视音频技术视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。音频技术包括音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别4个方面。2.7.6.2. 通信技术2.通信技术是多媒体系统中的一项关键技术是指将信息从一个地点传送到另一个地点所采取的方法和措施。通信技术通常包括了数据传输信道技术和数据传输技术。2.7.6.3. 数据压缩技术3. 数据压缩技术。数据压缩算法分为下面三类1即时压缩和非即时压缩。即时/非即时压缩的区别信息在传输过程中被压缩还是信息压缩后再传输。即时压缩一般应用在影像、声音数据的传送中。即时压缩常用到专门的硬件设备如压缩卡等。2数据压缩和文件压缩。数据压缩是专指一些具有时间性的数据这些数据常常是即时采集、即时处理或传输的。而文件压缩是指对将要保存在磁盘等物理介质的数据进行压缩。3无损压缩与有损压缩。无损压缩是利用数据的统计元余进行压缩通常无损压缩的压缩比比较低。而有损压缩是利用了人类对视觉、听觉对图像、声音中的某些频率成分不敏感的特性允许压缩的过程中损失一定的信息。备注1.压缩编码格式3包括联合图形专家小组标准 JPEG、动态图形视频编码标准 MPEG、视频编解码器标准 H.26LJPEG管静态图片MPEG管动态视频H.26L则是H.264的前身属于视频编码里的高效方案。它们虽然都做压缩但针对的对象、制定组织和应用场景差别挺大。1) ️JPEG静态图像压缩定位由联合图像专家组制定的静态图像压缩标准1992年正式发布是第一个国际图像压缩标准。核心技术基于离散余弦变换DCT的有损压缩结合人眼视觉特性通过色彩空间转换、8×8分块、量化和熵编码实现高效压缩。应用场景数字摄影、网页图片等后缀通常是.jpg 或.jpeg是当前全球最常用的数字图像存储格式之一2)动态视频压缩MPEG系列定位由ISO与IEC于1988年联合成立的动态图像专家组制定专门处理运动图像视频及伴音的压缩编码。核心思路利用运动补偿去除时间冗余帧间预测用DCT去除空间冗余用熵编码去除统计冗余。主要版本MPEG-1VCD、MPEG-2DVD、数字电视、MPEG-4网络流媒体编号ISO/IEC 14496后续还有MPEG-5/EVC等。3)⚙️视频编解码器标准 H.26L身份H.26L是ITU-T视频编码专家组VCEG早期开发的新一代视频编码标准项目后来正式演变为H.264/MPEG-4 AVC可以说是H.264的“雏形”或开发代号。技术特点采用帧内预测、整数变换、多尺寸块运动补偿等在同等画质下比MPEG-2节省约50%码率并分视频编码层VCL和网络适配层NAL设计适合实时通信和网络传输。关系H.264既是ITU-T的H.264也是ISO/IEC的MPEG-4第10部分由两方联合制定。三者区别维度JPEGMPEGH.26L/H.264针对对象静态图像运动图像视频音频视频编码实时通信/存储制定组织ISO和CCITT联合ISO与IEC联合ITU-T VCEG与ISO/IEC MPEG联合核心压缩DCT量化熵编码运动补偿DCT熵编码帧内预测整数变换熵编码典型应用数码照片、网页图片VCD、DVD、数字电视蓝光、流媒体、视频会议简单说JPEG管“一张图”MPEG管“一段片”H.26L/H.264是更高效的“新代码”属于视频编码里的压缩效率天花板。2.7.6.4.虚拟现实 VR / 增强现实 AR技术VR和AR的核心区别在于对现实世界的处理方式完全不同。1VR完全切断现实、构建全虚拟沉浸空间。创建和体验系世界的计算机仿真系统利用计算机生成一种模拟环境使用户沉浸其中有身临其境的感觉。它采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉、味觉及嗅觉的感知系统用户可以用人的自然技能与这个生成的虚拟实体进行交互概念包括3层含义虚拟实体使用计算机生成的一个逼真的实体用户可以通过人的自然技能头部转动、眼动、手势或其他身体动作与该环境交互要借助一些三维传感设备来完成交互常用的有头盔立体显示器、数据手套、数据服装和三维鼠标等。通过不同的传感技术分别从视觉、手部、全身、空间操作四个维度把用户的动作和意图精准传递给虚拟环境大幅提升沉浸交互体验。2 AR则在真实场景上叠加虚拟信息实现虚实共生。增强现实技术 是把原本在现实世界的一定时间和空间范围内很难体验到的实体信息通过模拟仿真后再叠加到现实世界中被人类感官所感知从而超越现实的感官体验。技术包括计算机图形图像技术。增强现实的用户可以戴上透明的护目镜透过它看到整个世界连同计算机生成而投射到这一世界表面的图像从而使物理世界的景象超出用户的日常经验之外。这种增强的信息可以是在真实环境中与之共存的虚拟物体也可以是实际存在的物体的非几何信息。空间定位技术。为了改善效果增强现实所投射的图像必须在空间定位上与用户相关。当用户转动或移动头部时视野变动计算机产生的增强信息随之做相应的变化。人文智能。该技术以将处理设备和人的身心能力结合起来为特点井非仿真人的智能而是试图发挥传感器、可穿戴计算等技术的优势使人们能够捕获自己的日常经历、记忆及所见所闻并与他人进行更有效的交流。VR虚拟现实完全由计算机生成一个独立的虚拟三维环境用户通过头显等设备完全沉浸其中几乎看不到周围真实世界所有视觉内容都来自虚拟渲染。AR增强现实不替代现实而是通过摄像头、传感器和计算机视觉算法把虚拟的3D模型、文本、动画等信息叠加到真实场景中让虚拟内容和现实环境实时共存、互为补充。️ 核心技术差异维度VRAR空间感知主要靠头显内的陀螺仪、定位系统追踪头部姿态构建纯虚拟空间用SLAM算法实现厘米级空间定位识别现实环境中的物体、平面和光照显示方式完全封闭的屏幕画面全部由设备渲染生成光学穿透镜片或手机摄像头画面真实场景虚拟内容叠加显示交互逻辑手柄、头部追踪为主在纯虚拟空间内完成操作支持手势识别、语音控制直接和现实场景里叠加的虚拟物体互动渲染要求高帧率沉浸渲染延迟通常控制在20ms以内避免眩晕实时虚实融合渲染单帧渲染耗时≤16ms保证和现实画面同步 代表设备差异VRMeta Quest系列、Pico VR等全封闭头显。AR微软HoloLens系列、各类AR眼镜、手机端AR应用如宜家家具预览。 典型应用场景差异VR常见场景沉浸式游戏、虚拟全景旅游、全虚拟空间会议、飞行模拟训练等完全脱离现实环境使用。AR常见场景工业装配指导、AR图书互动、博物馆AR导览、家居AR预览、医疗手术定位等都需要依托真实环境发挥作用。VR/AR技术主要分为桌面式、分布式、沉浸式、增强式4种。总结VR带你“完全进入虚拟世界”AR给“现实世界加一层信息buff”这是两者最本质的分界。ok, 今天就到这里吧 相关系列文章欢迎点赞、收藏提供意见计算机系统基础知识 1分概述、计算机硬件、计算机软件操作系统 3分进程管理、存储管理、文件管理、设备管理数据库技术 3分数据库设计、关系代数、范式、事务并发、数据库安全、新技术嵌入式技术 3分嵌入式硬件、嵌入式操作系统、嵌入式软件开发计算机网络 3分超纲较多OSI七层模型、TCP/IP协议族、网络生命周期、IP地址其他计算机系统基础知识 1分计算机语言、多媒体、系统工程系统性能 1分性能指标、性能设计信息系统基础知识 3分信息系统生命周期、开发方法、五大典型系统信息安全技术基础 5分安全属性、信息安全技术、网络安全技术、安全协议软件工程 12分概述、需求工程、系统设计、运维、测试、基于构件面向对象技术 3分面向对象基础、分析设计、UML关系、图项目管理 1分进度管理、配置管理、质量管理、风险管理系统架构设计 20分架构概念、生命周期、ABSD、DSSA、架构风格、架构复用、质量属性、架构评估软件可靠性 2分可靠性建模、软件可靠性设计软件架构的演化和维护1分架构演化分类、评估、面向对象架构演化未来信息综合技术 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