内容简介

计算机程序设计课程往往是枯燥乏味的，而本书根据教育理论，开发了一种新的教学方法，介绍如何通过多媒体编程来学习计算机程序设计，将趣味性和实用性融于枯燥的编程课程的教学当中。本书方法独特新颖，实例通俗易懂，可帮助读者快速入门并深入掌握编程技能，是一本理论联系实际的程序设计教程。

本书使用的编程语言是Python，这是因为Python强大实用（比如网站开发）、易于入门，计算机科学专业和非专业人士都可以学习。本书以Python数字多媒体编程为主线，从图像、声音、文本和电影这些学生已经熟知的内容开始，讲解它们的处理方法，其中穿插介绍计算机科学与程序设计的基础知识。在讲解知识点的时候也独具匠心，先介绍容易理解的基本概念，如赋值、顺序操作、迭代、条件式、函数定义等，逐步涉及抽象内容，如算法复杂度、程序效率、计算机组成、层次式分解、递归、面向对象等。本书还提供了大量例题和习题，方便教学。

作品目录

出版者的话

译者序

第2版前言

第1版前言

第一部分 导 论

第1章 计算机科学与媒体计算导论 2

1.1 计算机科学是关于什么的 2

1.2 编程语言 4

1.3 计算机理解什么 5

1.4 媒体计算：为什么要把媒体数字化 7

1.5 大众的计算机科学 8

1.5.1 计算机科学与交流有关 8

1.5.2 计算机科学与过程有关 9

习题 9

第2章 编程导论 11

2.1 编程与命名有关 11

2.2 python编程 13

2.3 jes编程 13

2.4 jes媒体计算 15

.2.4.1 显示图片 18

2.4.2 播放声音 19

2.4.3 数值命名 20

2.5 构建程序 22

习题 27

第3章 使用循环修改图片 30

3.1 图片的编码 30

3.2 处理图片 35

3.3 改变颜色值 40

3.3.1 在图片上运用循环 40

3.3.2 增/减红（绿、蓝） 42

3.3.3 测试程序：它真的能运行吗 45

3.3.4 一次修改一种颜色 46

3.4 制作日落效果 47

3.5 亮化和暗化 51

3.6 制作底片 52

3.7 转换到灰度 53

习题 55

第4章 修改区域中的像素 58

4.1 复制像素 58

4.2 图片镜像 60

4.3 复制和转换图片 66

4.3.1 复制 66

4.3.2 制作拼贴图 72

4.3.3 通用复制 74

4.3.4 旋转 75

4.3.5 缩放 77

习题 81

第5章 高级图片技术 84

5.1 颜色替换：消除红眼、深褐色调和

色调分离 84

5.1.1 消除红眼 86

5.1.2 深褐色调和色调分离：使用条件式

选择颜色 88

5.2 合并像素：图片模糊化 92

5.3 比较像素：边缘检测 93

5.4 图片融合 94

5.5 背景消减 96

5.6 色键 98

5.7 在图像上绘图 101

5.7.1 使用绘图命令 102

5.7.2 向量和位图表示 104

5.8 指定绘图过程的程序 105

习题 107

第二部分 声 音

第6章 使用循环修改声音 110

6.1 声音是如何编码的 110

6.1.1 声音的物理学 110

6.1.2 探索声音的样子 113

6.1.3 声音编码 115

6.1.4 二进制数和二进制补码 116

6.1.5 存储数字化的声音 117

6.2 处理声音 118

6.2.1 打开声音并处理样本数据 118

6.2.2 使用jes媒体工具 121

6.2.3 循环 123

6.3 改变音量 123

6.3.1 增大音量 123

6.3.2 真的行吗 124

6.3.3 减小音量 127

6.3.4 理解声音函数 128

6.4 声音规格化 128

习题 131

第7章 修改一段样本区域 133

7.1 用不同方法处理不同声音片段 133

7.2 剪接声音 135

7.3 通用剪辑和复制 140

7.4 声音倒置 142

7.5 镜像 143

习题 144

第8章 通过合并片段制作声音 146

8.1 用加法组合声音 146

8.2 混合声音 147

8.3 制造回声 148

8.3.1 制造多重回声 149

8.3.2 制作和弦 149

8.4 采样键盘工作原理 150

8.5 加法合成 153

8.5.1 制作正弦波 153

8.5.2 把正弦波叠加起来 155

8.5.3 检查结果 156

8.5.4 方波 157

8.5.5 三角波 158

8.6 现代音乐合成 160

8.6.1 mp3 161

8.6.2 midi 161

习题 162

第9章 构建更大的程序 164

9.1 自顶向下设计程序 164

9.1.1 自顶向下设计示例 165

9.1.2 设计顶层函数 166

9.1.3 编写子函数 168

9.2 自底向上设计程序 171

9.3 测试程序 172

9.4 调试技巧 174

9.4.1 找出担心的语句 174

9.4.2 查看变量 175

9.4.3 调试冒险游戏 176

9.5 算法和设计 179

9.6 在jes之外运行程序 180

习题 181

第三部分 文本、文件、网络、

数据库和单媒体

第10章 创建和修改文本 186

10.1 文本作为单媒体 186

10.2 字符串：构造和处理字符串 187

10.3 处理部分字符串 189

10.3.1 字符串方法：对象和点号语法

简介 190

10.3.2 列表：强大的结构化文本 191

10.3.3 字符串没有字体 194

10.4 文件：存放字符串和其他数据的

地方 194

10.4.1 打开文件和操作文件 195

10.4.2 制作套用信函 197

10.4.3 编写程序 197

10.5 python标准库 201

10.5.1 再谈导入和私有模块 202

10.5.2 另一个有趣模块：random 202

10.5.3 python标准库的例子 204

习题 205

第11章 高级文本技术：web和信息 208

11.1 网络：从web获取文本 208

11.2 通过文本转换不同媒体 211

11.3 在图片中隐藏信息 216

习题 219

第12章 产生web文本 221

12.1 html：web的表示方法 221

12.2 编写程序产生html 225

12.3 数据库：存放文本的地方 229

12.3.1 关系型数据库 231

12.3.2 基于散列表的关系型数据库示例 231

12.3.3 使用sql 234

12.3.4 使用数据库构建web页面 236

习题 237

第四部分 电 影

第13章 制作和修改电影 240

13.1 产生动画 241

13.2 使用视频源 247

13.3 自底向上制作视频效果 250

习题 254

第五部分 计算机科学议题

第14章 速度 258

14.1 关注计算机科学 258

14.2 什么使程序速度更快 258

14.2.1 什么是计算机真正理解的 258

14.2.2 编译器和解释器 259

14.2.3 什么限制了计算机的速度 263

14.2.4 让查找更快 265

14.2.5 永不终止和无法编写出的算法 266

14.2.6 为什么photoshop比jes更快 268

14.3 什么使计算机速度更快 268

14.3.1 时钟频率和实际的计算 268

14.3.2 存储：什么使计算机速度慢 269

14.3.3 显示 270

习题 270

第15章 函数式编程 272

15.1 使用函数简化编程 272

15.2 使用map和reduce进行函数式编程 275

15.3 针对媒体的函数式编程 277

15.4 递归：一种强大的思想 279

15.4.1 递归式目录遍历 284

15.4.2 递归式媒体函数 286

习题 287

第16章 面向对象编程 289

16.1 对象的历史 289

16.2 使用“小海龟” 290

16.2.1 类和对象 290

16.2.2 创建对象 290

16.2.3 向对象发送消息 291

16.2.4 对象控制自己的状态 292

16.2.5 小海龟的其他函数 293

16.3 教小海龟新的技艺 295

16.4 面向对象的幻灯片 297

16.4.1 joe the box 300

16.4.2 面向对象的媒体 302

16.4.3 为什么使用对象 306

习题 307

附录a python快速参考 309

参考文献 313