计算机科学概论-1数据存储.ppt

Flash Memory 应用电位存储 0/1 数据压缩 目的：减少数据的容量 0000000000111111111 ? (10,0,9,1) 123456789 ? (1,1,9) AABAAAABAAC ? 11011111011100, A, B, C ? 1, 01, 00 数据压缩方法 有损 Vs 无损 行程长度编码 频率相关编码 Huffman codes 相对编码/差分编码 字典编码 对应不同数据的压缩方法 图像 GIF: 漫画 JPEG: 照片 TIFF: 图像存档 视频: MPEG 高清晰电视 视频会议 音频: MP3 暂时模糊, 频率模糊 图像格式 BMP：Bit Map,几乎不压缩 文件存储格式为1/4/8/24位 GIF： 图形交换格式 Graphics Interchange Format 存储格式为1~8位，最多为256色 JPEG：联合摄影专家组 Joint Photographic Experts Group TIFF：标签图像文件格式 Tag Image File Format SVG：可缩放矢量图形 Scalable Vector Graphics 有损压缩 BMP (Bitmap) 每个像素采用3bytes, 分别表示 R, G, B 最多能表示 224 = 1670万种颜色 没有熵编码 文件大小为3*长度*高度bytes 每种颜色可以用少于8位表示，但是必须预存调色板 能够使用ZIP, RAR, etc. GIF (Graphics Interchange Format) 最多能表示256色，24位RGB颜色空间 如果源图像包含多余256种颜色，那么需要将图像进行处理，使它少于或者等于256色 适合简单图像，如logos和纹理图像，不适合用于照片 使用LZW 无损数据压缩 JPEG (Joint Photographic Experts Group) 当今最常用的图像格式 通常的文件大小是BMP文件的10%，可以根据图像质量设定进行更改 JPEG 适合照片, 不适合 logos 和纹理图像 像素 高像素密度 → 提高空间分辨率 高像素密度保留图像的更多细节 大像素，低像素密度，低空间分辨率 小像素，高像素密度，提高空间分辨率 本章小结 (a) 布尔运算/逻辑门电路 (b) 二进制系统 (1) 二进制/十进制/16进制的转换 (2) 负号的表示 [1] 符号位表示法 [2] 负数补码表示法 (3) 分数的二进制表示 (c) 数据存储 (d) 数据压缩/加密/通信纠错 4-bit Representation Decimal Hexadecimal Binary 0 0 0000 1 1 0001 2 2 0010 3 3 0011 4 4 0100 5 5 0101 6 6 0110 7 7 0111 8 8 1000 9 9 1001 10 A 1010 11 B 1011 12 C 1100 13 D 1101 14 E 1110 15 F 1111 Bit Patterns Binary to Decimal 二进制 100101b的十进制数是多少？ 20 21 22 23 24 25 Bit Patterns Decimal to Binary 如何用二进制表示13d? 首先，考虑需要多少个二进制位 13? 1316=24, 4 位便能表示 13 其次，确定b0 的值是 0 或 1 由于 13 是奇数, b0 的值是 1 Then? 如何确定 b1? (13-b0)/2 = 6 = b3?4+b2?2+b1?1 由于 6 是偶数, b1 的值是 0 13 = = b3?8+b2?4+b1?2+ b0?1 b3 b2 b1 b0 Bit Patterns 用同样的方法确定 b2 、b3的值 (6-b1)/2 = 3= b3?2+b2?1 是奇数, 所以 b2 = 1 (3-b2)/2 = 1= b3?1, b3 = 1 13d = 1101b 算法： Step 1: 将十进制数值除以2，记录余数； Step 2: 只要商数不等于0，继续对必威体育精装版的商数除以2并记录余数； Step 3: 当商数等于0时，该数值的相应二进制由余数表示 Bit Patterns Running the Algorithm 6 余数 =1 1 余数 =0 3 0 1 余数 =1 1 0 余数 =1 1