第2章简单数据的存储与处理

包含数字的存储与显示、计数制、不同计数制之间的转化、数值型数据表示方法、基本运算、多媒体的存储与显示等等。

第2章 简单数据的存储与处理

• 数字的存储与显示
  • 计数制
    • 概念理解
      • 用一组固定数字和一套统一规则 来表示数目
      • 是一种计数策略
      • 逢N进1，借1当N
    • 相应概念
      • 基数
        • 单个位上可使用的基本数字的个数
          • 十进制0-9，共10个数
          • 二进制0-1，共2个数
      • 位权
        • 以基数为底、基本数字所在位置的序号为指数的整数次幂
        • 个位位权的指数为0
        • 十位是1
        • 小数点后一位是-1
    • 常见计数制
      • 按位权展开式
  • 不同计数制之间的转化
    • R进制变十进制
      • 基本数字*位权，再相加
    • 十进制变R进制
      • 整数部分：除R取余
        • 直到商为0为止
        • 最先得到的余数为最低位（双向两边延伸）
        • 1除以2=0，余1
      • 小数部分
        • 乘R取整，取整数位（个位）上的数
        • 直到小数为0，或达到有效精度
        • 最先得到的整数位为最高位
    • R进制之间的转换
      • 记住基数对应表
      • 小变大，归并
        • 几次方 位归并
        • 如：2的3次方是8，所以2进制变8进制，三位归并
        • 以小数点为中心向两边分组
        • 不足位补0
      • 大变小，分位
        • 一位分 几次方位
  • 数值型数据表示方法
    • 定点数
      • 所有数的小数点位置固定不变
      • 分类、
        • 定点小数
          • 将小数点固定在最高数据位的左边
          • 只能表示小于1的纯小数
        • 定点整数
          • 小数点固定在最高数据位的右边
          • 只能表示纯小数
      • 码制表示
        • 真值
          • 数据本身所代表的值，不发生变化
        • 以下3种码制都以二进制为例，位数要求与基数都使用二进制
        • 原码
          • 符号位+数据位，数据位要有7位，不够则前面补0
          • 1，负数。0，正数（助记：负负得正，一一归零）
          • 表示加减运算时，符号位不能参与运算
        • 反码
          • 正数的反码即原码
          • 负数的反码：符号位不变，数据位按位求反
            • 0变1，1变0
        • 补码
          • 正数的补码就是其原码
          • 负数的补码：反码加1
            • 末位加1
          • 补码的符号可以作为数字参与运算，计算完成后，不需根据符号位进行调整。
          • 整数在计算机中以补码形式存储
    • 浮点数
  • 基本运算
    • 算术运算
      • 加减乘除
      • 通过补码 相加实现
    • 逻辑运算
• 文字的存储与显示
  • 编码表示
    • 为文字或符号编制的二进制码——文字编码
    • 文字编码种类（字符编码）
      • ASCII码（美国标准信息交换码）
        • 基于罗马字母表编码
        • 单字节编码系统
        • 两个集合
          • 128个字符的基本ASCII码
          • 128个字符的扩充ASCII码
      • GB18030字符集（信息技术 中文编码字符集）
        • 变长多字节字符集
        • 采用单字节、双字节、四字节 三种方式对字符进行编码
        • 以汉字为主，包含多种少数民族文字
      • Unicode
        • 可同时处理多种语言混合的情况
        • 按通用字符集的标准来发展，目前使用版本是UCS-2，使用16位的编码空间，即每个字符占用2字节
        • 代码页转换表技术
  • 输入
    • 英文字符的输入
    • 汉字的输入
      • 音编码
        • 拼音
      • 兴编码
        • 五笔
  • 存储
    • 汉字内码
  • 输出
    • 使用字形点阵编码（字模）
    • 字库文件默认存储位置
      • C:\Windows\Fonts
        • 点阵字库
          • 扩展名 .fon
        • 矢量字库
          • .ttf
          • 每个字形通过数学方程描述
          • 精度高
• 多媒体的存储与显示
  • 图形图像
    • 图形（矢量图）
      • 对物体形象的几何抽象，反映物体几何特性，是客观物体模型化特征、
      • 由数学方法描述的，只记录图形生成算法、图形特征 的数据文件
        • 矢量图特点
          • 不会失真
          • 占用的存储空间小
          • 再次显示时需要重新计算
    • 图像（位图）
      • 对物体形象的影像描绘、反映物体 光影与色彩的特征，是客观物体的视觉再现
      • 种类
        • 模拟图形
          • 空间连续
          • 无穷多信息、不会失真
        • 数字图像
          • 由模拟图形在空间上进行数字化处理 后而得
          • 空间离散
          • 有限信息、会失真
          • 常见格式
            • BMP（位图格式）
            • TIFF（标志图像文件格式）
              • 非失真、无损压缩
            • GIF
              • 压缩
              • 可储存多幅彩色图像——动画
            • JPEG(JPG)
              • 有损压缩
            • PDF
              • 跨平台能保存文件原有格式
      • 图像的数字化
        • 采样
          • 记录特征点
          • 决定图像分辨率是多少，单位dpi
        • 量化
          • 得到特征点的二进制数据
          • 颜色精度
            • 指，像素的颜色信息所占的二进制数位数
            • 越高，显示的图像色彩越丰富。
        • 编码
          • 在满足质量要求条件下，以较少位数显示图像
  • 声音
    • 声音数字化
    • 数字化性能指标
      • 采样频率
        • 越高，声音的保真度越高，存储量越大
        • 采样定理：采样频率高于声音信号 最高频率的2倍时， 才能把离散声音信号 唯一地还原成原来的声音
        • DYD标准采样频率 96 KHZ
      • 采样精度
        • 采集卡 处理声音的解析度
        • 越大，解析度越高，回放声音越可靠
    • 声音文件格式
      • WAV（波形声音文件）
        • 最早的数字音频格式
      • MIDI（乐器数字接口）
      • CDA（cd音乐格式）
        • 44字节长 近似无损
        • 不能直接播放，需要用EAC的抓音轨的软件 将cda转换成wav才可播放
      • MP3
        • 体积小、音质高
      • WMA
        • 微软 通过减少数据流量 来压缩文件
        • 可限制播放时间、次数，防止盗版
      • DVD Audio
        • 完美还原
  • 视频
    • 由一幅幅 单独的画面（帧）序列组成，以一定的帧率连续显示在屏幕上
    • 模拟视频数字化
    • 视频编码方式
    • 视频文件格式
      • AVI（音频视频交错格式）
        • 有损压缩、画质不高、文件大；但兼容性好，调用方便
        • 用于 多媒体光盘
      • MPEG（动态图像专家组）
      • RM（实时媒体）
        • 边传边播，一边下载，一边播放
      • ASF（高级流格式）
      • WMV
• 采用二进制