计算基础与智能 1

计算机与信息技术基础大学计算机与人工智能1.1计算思维计算思维包含广义计算思维和狭义计算思维：广义计算思维：广义计算思维是将复杂问题分解、抽象本质、设计步骤，形成可复用的系统化解决方法。例如：你要整理杂乱的衣柜。先分解任务（按季节、类型分类），再抽象关键（只保留常穿的），最后设计步骤（清空→分类→收纳）。这不涉及编程，但用了计算思维解决问题。狭义计算思维：用建模和编程把现实问题变成计算机能执行的精确步骤。例如：你想让电脑自动给学生成绩排序。你建模（用数组存成绩）、设计算法（比如冒泡排序）、写代码实现，最终得到一个能运行的程序——这就是面向计算机的精确转化。

计算思维的本质：抽象和自动化

计算思维通过抽象找出事物关键特征，忽略细节，建立简化模型，并考虑实际运行情况，确保能在计算机上执行，实现自动化处理问题。例如将不同蔬菜归类或简化七桥问题，便于编程解决。1.1计算思维1.2计算系统计算系统概述：

计算系统是指由硬件、软件、数据及网络资源协同构成的动态实体，旨在执行计算任务、处理信息并与环境交互。它不仅包含物理设备，还涉及程序、协议、人员（如用户或管理员）以及管理的数据，共同实现信息处理、存储和传输功能。计算机是计算系统最基础的典型代表。1.2计算系统计算系统发展史：

计算系统的发展经历了从简单到复杂，从功能单一到功能多样化，从单计算机系统到多计算机系统等的多类系统的集成融合过程。例如，典型的单计算机系统包括个人计算机（PC）、智能手机、平板电脑和单个服务器等。典型的多计算机系统包括服务器集群、云计算系统、高性能计算系统和网格等。1.2计算系统单计算机系统概述：20世纪80年代个人计算机实现量产，Intel80x86CPU与微软MS-DOS操作系统共同构成微型计算机硬软件事实标准，形成早期主流单计算机系统平台。该系统以单台设备实现个人多用途计算，涵盖台式机、笔记本、平板及智能手机等智能终端。多计算机系统发展：

多计算机系统的诞生源于工程、军事等领域对计算性能的需求（如1小时内完成7天天气预报），单机系统无法满足。该系统从同构并行系统演进至异构系统，再发展为网格计算及云计算，为并行与分布式计算提供关键平台支撑。1.2计算系统并行计算：

并行计算（ParallelComputing）是通过多个计算单元同时工作来提升效率。在一台设备中，多核处理器可分工协作，比如一边播放视频一边识别画面；也可将大量数据（如图片）分给不同核心用相同方法处理（数据并行），或让各核心执行不同任务（任务并行）。它就像多位厨师同时备菜、炒菜、摆盘，共同加快完成一桌宴席，显著缩短复杂或大数据任务的处理时间。1.2计算系统分布式计算：

分布式计算（DistributedComputing）是多台电脑联网协作，分存数据、分担任务，合力处理海量信息，如分析用户行为或训练AI模型。1.2计算系统

计算模型的演变经历了一个较为长期的过程。从早期的图灵机理论模型，到冯·诺依曼单计算机实现模型，再到量子计算体系；从多机并行计算体系到网络分布式计算体系。每一次计算模型的演化都有其深刻的技术背景和巨大的应用需求。应用需求是推动计算模型不断演化的主要动力。

1.3计算模型1.3.1图灵机模型

1936年英国数学家艾伦·图灵（AlanTuring）提出抽象计算模型​​图灵机​​，通过虚拟机器模拟人工数学运算，奠定可计算性理论基础，可模拟任何现代计算机过程，为算法研究及人工智能发展提供核心理论框架。1.3.1图灵机模型

图灵机的意义：（1）提出通用计算概念：一台机器通过换程序就能做各种计算任务。（2）统一程序与数据：计算不再依赖固定硬件，而是靠可变的指令实现。（3）界定可计算边界：明确了哪些问题能用算法解决，哪些不能。1.3.2冯·诺依曼体系1946年，以美籍匈牙利数学家冯·诺依曼为代表的研究人员提出了计算机制造的三个基本原则，为现代计算机的基本结构奠定了基础。目前为止，绝大多数计算机仍采用冯·诺依曼体系结构。1.3.2冯·诺依曼体系主要思想：（1）采用二进制表示计算机的数据和指令。（2）将程序和数据存放在存储器中，并自动执行。（3）计算机有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本组成部分。半个多世纪以来，计算机制造技术发生了巨大变化，但冯·诺依曼体系结构仍然沿用至今，人们把冯·诺依曼称为“计算机鼻祖”。冯·诺依曼提出的计算机体系结构，奠定了现代计算机的结构理念。1.3.3量子计算量子计算机概念诞生与发展1982年费曼提出量子计算机构想，指出其模拟量子现象可提升效率；1985年杜斯创立量子图灵机模型；1993年姚期智团队证明量子图灵机与线路等价性，奠定理论基础。量子计算机量子计算机是遵循量子力学原理运行的物理装置，用于高速处理量子信息及执行量子算法。其核心优势在于：信息处理量越大，相比传统计算机越能显著提升运算速度与精准性。1.3.3量子计算机量子计算机发展里程碑2007年D-wave研制16量子位计算机后，量子计算加速发展；2017年IBM推出首个商业通用系统IBMQ，推动药物研发；同年中科院团队光量子计算机突破早期经典计算能力，超导量子比特操纵达10位。英特尔、谷歌等科技企业同步布局该领域。1.4计算机系统组成计算机系统构成与功能：

计算机系统由硬件（主机与外设）和软件（系统软件与应用软件）构成，二者如同计算机的"躯体"与"灵魂"协同工作。硬件包括中央处理器、存储器及输入输出设备；软件是运行于硬件之上的程序和文档。裸机通过加载软件形成完整计算机系统，两者功能互补不可分割。1.4计算机系统组成计算机技术发展概述

计算机在短短的80多年里经过了电子管、晶体管、集成电路（IntegratedCircuit，IC）和超大规模集成电路（Very

LargeScaleIntegrationCircuit，VLSI）四个发展阶段，单台计算机的体积越来越小，功能越来越强，价格越来越低，应用越来越广泛，目前正朝着多核化、多媒体化、微型化、智能化和网络化等方向发展。1.4.1计算机的硬件系统1.中央处理器：

运算器和控制器合起来叫中央处理器（ControlProcessingUnit，CPU），是整个计算机的核心，计算机的运算处理功能主要由它完成，同时它控制计算机的其它零部件，从而使得计算机的各个部件协调工作。1.4.1计算机的硬件系统

Intel(英特尔)酷睿（Core）系列：英特尔中高端处理器产品。酷睿Ultra系列：英特尔的高端处理器家族。该系列包括酷睿Ultra9、酷睿Ultra7和酷睿Ultra5等处理器。AMD（锐龙）Ryzen（锐龙）：常见的桌面级CPU。RyzenPro（锐龙Pro）：加强安全商业级。RyzenThreadripper（锐龙线程撕裂者）：发烧级。1.4.1计算机的硬件系统2.存储器：

存储器是具有记忆和暂存功能的部件，是计算机存储信息的仓库，是用于保存程序、数据及运算结果的记忆设备。存储器分为内存储器（简称内存或主存储器）和外存储器（简称外存或辅助存储器）。执行程序时，由控制器将程序从存储器中逐条取出，执行指令。1.4.1计算机的硬件系统内存储器：

内存主要用来存放当前计算机运行时所需要的程序和数据，CPU处理数据时可以直接访问内存数据。根据作用的不同内存又可以分为随机存储器和只读存储器。随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）计算机运行时，系统程序、应用程序以及用户数据都临时存放在RAM中，关机或者断电时，其中的信息将随之消失。只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）

只能从中读取信息，而不能写入信息。当断电或者关机时，其中的信息仍能保留。1.4.1计算机的硬件系统外存储器：CPU不能直接访问。包括硬盘、光盘、移动存储（一般指U盘和移动硬盘）等。特点是存储容量大，相对于内存而言，读/写速度慢且价格较便宜。硬盘。分为机械硬盘和固态硬盘，在断电的情况下硬盘中的信息也不会丢失。1.4.1计算机的硬件系统外存储器：移动存储器。移动存储器是目前被广泛使用的外存，包含体积较大的移动硬盘和体积较小的U盘。1.4.1计算机的硬件系统3.总线和主板：总线是系统部件之间传送信息的通道，是计算机中各种信号连接的总称，一般分为数据总线、地址总线和控制总线三种。数据总线，主要用来传送各类数据信息。地址总线，主要用来传送CPU发出来的地址信息。控制总线，主要用来传送各类控制信号。

主板又称母版，是计算机中的主体硬件。计算机主机内的各个部件都是通过一定方式连接到主板上，主板结构如图所示。1.4.1计算机的硬件系统4.输入输出设备：

输入设备是计算机接受外来信息的设备，用户用它来输入程序、数据和命令。在传送过程中，它先把各种信息转化为计算机所能识别的电信号，然后传入计算机。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。不同的输入设备性能差别很大，输入设备与主机通过一个称为“接口电路”的部件相连，实现信息交换。

输出设备与输入设备相反，是用来显示CPU处理结果的部件。通常使用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

1.4.2计算机的软件系统

软件是指计算机系统中使用的各种程序，而软件系统是指控制整个计算机硬件系统工作的程序集合。软件系统的主要作用是使得计算机性能得到充分的发挥，人们通过软件系统可以实现不同的功能。

计算机的软件系统可以分为系统软件和应用软件两大类。1.系统软件

系统软件负责管理计算机系统中的各个独立的硬件，使得它们可以协调工作，一般分为操作系统、语言处理程序、程序设计语言以及服务性程序等。

（1）操作系统

操作系统（OpemtingSystem，OS）是计算机系统的重要组成部分，是整个计算机系统的控制中心。操作系统是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，是用户和计算机之间的接口，是系统软件的核心，其他软件必须在操作系统的支待下才能运行。它是对硬件系统的首次扩充，用于统一管理计算机资源，合理组织计算机的工作流程，协调计算机系统的各部分之间、系统与用户之间、用户与用户之间的关系。

1.4.2计算机的软件系统1.4.2计算机的软件系统操作系统的分类：​​用户数量​​：单用户（DOS）或多用户（Linux/WindowsServer）​任务处理​​：单任务（早期DOS）或多任务（现代Windows/macOS）​​响应时间​​：批处理（IBMOS/360）、分时（Unix）或实时（硬实时-VxWorks，软实时-QNX）；​应用场景​​：桌面（Windows/Ubuntu）、服务器（CentOS）、移动（Android/iOS）及嵌入式（FreeRTOS）；​系统架构​​：集中式（单机）或分布式（GoogleBorg）；​开源程度​​：开源（Linux）或闭源（Windows）；内核类型​​：单内核（Unix）、微内核（QNX）或混合内核（macOS）；​​网络功能​​：网络（Linux服务器）与非网络（早期DOS）。1.4.2计算机的软件系统常见操作系统：​​Windows（微软开发）凭借用户友好的图形界面和广泛软件兼容性，成为全球最普及的桌面系统MacOS（苹果专有）以优雅设计、稳定性和无缝生态见长Linux开源系统（如Ubuntu、CentOS）以高度定制性及安全性主导服务器领域移动端中，Android（谷歌）凭借开放性占据全球70%以上份额iOS（苹果）以流畅体验和严格安全机制领跑高端市场鸿蒙（华为）则通过分布式架构实现手机/智能设备全场景协同。1.4.2计算机的软件系统（2）语言处理程序

计算机只能直接识别和执行机器语言，因此要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序。（3）程序设计语言

程序设计语言通常分三类，即机器语言、汇编语言和高级语言。（4）服务性程序

是一些辅助性程序，它提供其他运行软件所需的服务，例如用于程序的装入、链接、编辑和调试用的装入程序、链接程序、编辑程序及调试程序等。1.4.2计算机的软件系统2.应用软件

应用软件是用户利用计算机硬件和系统软件，为解决各种实际应用问题而编写的程序，分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机来解决某类问题而设计的程序的集合，可供多用户使用，如Word、Excel等。用户程序是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的用户软件。1.5信息的数字化计算机的基本功能是对数字、文字、声音、图形、图像和视频等信息数据进行加工处理。信息数据可以分为两大类：数值型数据，如：+815、-3.1415、5678等，有“量”的概念；非数值型数据，如：字母、图片和符号等。无论是数值型数据还是非数值型数据，在计算机中都需要事先进行二进制编码，才能进行存储、传送和加工等处理。因此，学习大学计算机基础课程，首先必须掌握计算机的数制及其处理方法。1.5.1数制与数值转换--数制的概念数制：用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法进位计数制的三个要素：数位：数码在一个数中所处的位置（例如：十进制数123，百位数1是第3位）基数：在某种进位计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，

如：二进制的基数是2，每个数位上所能使用的数码为0和1两个数码。位权：处在不同位置上的数字所代表的值是确定的，这个固定位置的值称

作位权。如二进制第二位位权为21，第三位22

。比如十进制数111：

第一个1在百位上，它的位权是10²=100

第二个1在十位上，它的位权是10¹=10

第三个1在个位上，它的位权是10⁰=11.十进制（Decimal）：有十个数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9逢十进一2.二进制（Binary）两个数码：0，1逢二进一在程序设计中，为了区分不同进制数，通常在数字后用一个英文字母为后缀以示区别：十进制数：数字后加D或不加，如10D或10二进制数：数字后加B，如10010B八进制数：数字后加O，如123O十六进制数：数字后加H，如2A5EH1.5.1数制与数值转换--数制的概念十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F7111771610000201081000108171000121111.5.1数制与数值转换--数制的概念1.5.1数制与数值转换--二进制与十进制的转换1.二进制（任意进制）转换成十进制

任意进制转换成十进制只需按权展开后相加即可。例如：将11010111.11B转换成十进制数(11010111.11)2=1×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=(215.75)10

将327O转换为十进制(327)8=3×8²+2×81+7×80=(215)10

将327H转换为十进制

(327)16=3×162+2×161+7×160=(807)101.5.1数制与数值转换--二进制与十进制的转换2.十进制转换成二进制（任意进制）十进制转换成任意进制时，整数部分的转换与小数部分的转换不同。（1）整数部分：除2（8，16）取余法（2）小数部分：乘2（8，16）取整法例如：将十进制(179.48)10转换为二进制数：10110011.011110101.5.2数据单位与编码1.数据单位常用单位：位、字节、字位(bit)：计算机中存储数据的最小单位，指二进制数中的一个位数字节（Byte,B）：计算机中存储数据的基本单元，8个比特为一个字节换算关系：1Byte=8bit1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024×1024B1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB1PB=1024TB1EB=1024PB1ZB=1024EB字由若干的字节组成，不同档次的计算机有不同的字长。1.5.2数据单位与编码2.字符编码字符编码就是规定用二进制数来表示字母、数字以及专用符号：（1）ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国信息交换标准代码）目前国际上使用最广泛的字符编码。

规则：每个字符用7个二进制数表示，可表示128种字符27＝128，

最高位是校验位，用0填充。这是标准ASCII码字符集。新版本把7位改成8位码，可以表示256个字符。1.5.2数据单位与编码ASCII码：

数字/字符十六进制十进制‘0’～‘9’30H～39H48-57‘A’～‘Z’41H～5AH65-90‘a’～‘z’61H～7AH97-122ASCII码编码值大小比较：数字<大写字母<小写字母如数字8，字母A，a的ASCII码大小比较结果为：8<A<a

1.5.2数据单位与编码1.5.2数据单位与编码（2）汉字编码1980年中国颁布的一部法律条文《中华人民共和国标准信息交换编码》所规定的这种编码被称作汉字国标码，​​代号为GB2312-80​​，收录​​7445个​​字符（​​6763汉字+682图形​​）。其中汉字按使用频率分级：​​

一级汉字3755个​​（拼音排序，覆盖率99%），​​

二级汉字3008个​​（部首排序，合计覆盖率达99.99%）。

1.5.2数据单位与编码（2）汉字编码GB2312汉字存储基于区位码，每个汉字由区码和位码组成，共占两个字节。国标码：区位码的行号和列号分别+32，再转换为十六进制（或，区位码先转为十六进制，再分别加+20H）例如：汉字“珀”区位码：7174国标码行号：71+32=103十六进制：67H国标码列号：74+32=106十六进制：6AH国标码：676AH1.5.2数据单位与编码（2）汉字编码由于GB2312与ASCII码（如"GJ"的存储码71,74）重叠，导致无法区分单汉字或双西文字符。为解决冲突，GB2312规定：存储时​​将每字节最高位（第8位）设为1​​作为汉字标识（西文字符保持0）。转换规则：区位码+2020H=国标码国标码+8080H=机内码区位码+A0A0H=机内码比如汉字“珀”，区位码：7174国标码：676AH机内码：676AH+8080H=E7EAH二进制：1110011111101010与双西文字符"GJ"（二进制0100011101001010）明确区分。上述机制形成了汉字在计算机内部存储的唯一二进制编码——​​汉字内码​​。1.5.2数据单位与编码（2）汉字编码

GBK汉字内码扩展规范是对GB2312-80的扩展，共收录汉字21003个、符号883个，并提供1894个造字码位，简、繁体字融于一库。

Big5是在中国的台湾、香港与澳门地区使用的繁体中文字符集。Big5是1984年中国台湾五大厂商宏碁、神通、佳佳、零壹以及大众一同制定的一种繁体中文编码方案，因其来源被称为五大码，英文写作Big5，也被称为大五码。

1.5.2数据单位与编码汉字处理涉及四类编码：​​外码​​（输入码）将用户输入转化为机器可读形式（如拼音"han"输入"汉"），含数字、字形或字音编码；​​内码​​为内部存储标识，固定双字节，外码在此阶段被转换处理；​​输出码​​（字形码）通过点阵数字化生成字形二进制（如16×16点阵占32字节），驱动显示或打印；​​交换码​​即国标GB2312-80规范，统一编码标准（7445字符集）确保跨系统数据交换兼容性。四者协作实现汉字从输入到输出的全流程：外码→内码→输出码，交换码贯穿信息传输全周期。1.5.2数据单位与编码（3）多语种混合编码为解决ASCII无法覆盖各国语言的问题（全球约6800种语言），不同国家和地区制定了双字节ANSI编码标准（如中文GB2312、繁体Big5、日文JIS），但​​各ANSI标准互不兼容​​，导致跨语言文本混存时乱码（例如中文在英文浏览器显示异常）。Unicode应运而生，为所有语言字符提供​​唯一二进制编码​​：UCS-2用2字节（支持6.5万字符，满足基础需求），UCS-4扩展至4字节（理论支持21亿字符）。然而Unicode存储效率低——UCS-4存储英文时前三字节均为0，造成资源浪费。

1.5.2数据单位与编码（4）多语种混合压缩编码

UTF-8是一种针对Unicode码进行压缩的可变长度字符编码。它可以根据不同的符号自动选择编码的长短，其目的是提高Unicode的编码效率。UTF-8可以用来表示Unicode标准中的任何字符，而且其编码中的第一字节仍与ASCII相兼容，使得原来处理ASCII字符的软件无须或只需进行少部分修改后，便可继续使用。因此，它逐渐成为电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中优先采用的编码。

1.5.2数据单位与编码

3.字形编码文字编码（如ASCII、Unicode）仅处理字符存储，无法直接显示。需通过​​字形编码​​为字符生成点阵/矢量字库（如宋体、楷体），控制最终视觉形态。例如汉字"中"在不同字体中的差异即字形编码实现。字符编码决定"存什么"，字形编码决定"如何显"。1.5.2数据单位与编码（1）中文字符显示的点阵编码为了将中英文字符显示在显示器上，就必须为每个字符设计一套点阵字库（或称点阵图形）。不同的字体对应不同的点阵图形。如宋体的“汉”和楷体的“汉”，其点阵图形是不同的。每个汉字可以用一个矩形的黑白点阵来描述。在一个汉字的黑白点阵中，通常用0代白色（不显示），1代表黑色（显示）。根据汉字的显示精度不同，汉字的点阵矩阵有12×12、14×14、16×16、24×24、48×48等多种。1.5.2数据单位与编码（1）中文字符显示的点阵编码例如，一个16×16点阵的“中”字，如图所示。在图中，黑色小方块用1表示，白色小方块用0表示。按照这一标准编码，16×16点阵的“中国”字的每行二进制位代码序列共16位；将每行的二进制序列转换为两个十六进制数，就可以得到一个32字节的“中”字的字模信息。（2）中文字符显示的矢量编码传统点阵字库因需存储多字体（宋体/楷体等）、多尺寸的像素化字形，导致存储空间巨大。​​矢量字库​​通过数学曲线描述汉字解决了这一问题：存储每个笔画的起始/终止坐标、弧度半径及导数等矢量参数（而非像素点）。显示时，渲染引擎依据这些参数实时计算生成字形。该技术​​突破性优势​​在于：①​​无限缩放无损​​（任意放大后轮廓仍光滑）；②​​大幅压缩存储​​（1个矢量方程替代千百个点阵字节）；③​​自动适配分辨率​​（笔画粗细均匀无锯齿）。典型应用如TrueType字体，可高效实现跨平台精美文字输出。1.5.2数据单位与编码1.5.2数据单位与编码（2）中文字符显示的矢量编码在Windows操作系统中，既使用了点阵字库，也使用了矢量字库。在FONTS目录下，扩展名为FON的文件存储是点阵字库，扩展名为TTF的文件存储的则是矢量字库。主流的矢量字库有3种：Type1、TrueType和OpenType。1.5.2数据单位与编码4.语音和图像编码语音和图像如果需要在计算机内部进行处理，就必须进行数字化。即将语音和图像转换成二进制序列数据。1.5.2数据单位与编码（1）语音编码语音编码将模拟语音信号转换为数字信号，以降低传输码率。分为三类：1.​​波形编码​​：直接对语音波形采样量化（如PCM），追求高保真但码率高（CD音质需1411kb/s）。衍生方案ADPCM利用差分压缩（如16位→4位），在保真度损失较小的情况下显著降低存储需求。2.​​参数编码​​：提取语音特征参数（如频率域）进行编码（如LPC线性预测编码），实现超低码率传输（如AMR标准仅4.75kb/s），但牺牲部分自然度，侧重可懂度。3.​​混合编码​​：融合波形与参数编码优势（如CELP），在保障基本可懂度的前提下提升自然度，通过权衡比特率、质量与时延等参数优化移动通信语音质量。1.5.2数据单位与编码（1）图像编码图像编码（压缩）指在保证视觉质量（信噪比/主观评分）前提下，用更少比特数表示图像信息的技术。其理论基础源于1948年香农信息论：​​所有视觉信号均含冗余信息​​，可通过数字方法压缩。编码流程分两步：1.​​去相关处理​​：消除原始数字图像冗余（如相邻像素相似性）2.​​

重编码​​：按允许失真度对信号重新编码（如量化高频成分）实际应用中，图像像素灰度值被转换为二进制串（0和1组合），通过抑制冗余实现高效存储与传输。1.5.2数据单位与编码1）黑白图像编码举例以下是一个4×4的黑白图像，每个像素只有“黑（1）”或“白（0）”两种颜色：我们可以将其用二维数组的形式表示：

[

[0,0,1,1],

[0,0,1,1],

[1,1,0,0],

[1,1,0,0]

]编码方式一:原始位图编码：逐行读取每个像素，形成一个比特流。

编码结果：0011001111001100编码方式二：游程长度编码（RLE）：对连续相同像素进行压缩。

编码结果：[(0,2),(1,2),(0,2),(1,2),(1,2),(0,2),(1,2),(0,2)]1.5.2数据单位与编码2）彩色图像编码举例彩色图像的每个像素包含RGB三个通道，每个通道一个字节，共3字节，例如红色像素：R=255，G=0，B=0。用二进制表示：111111110000000000000000所以，一个彩色像素=3字节（24位）示例：一个2×2的彩色图像，像素信息如右图：RG