计算机科学概论第一周学习

第一章

上节回顾：上一节课老师首先介绍了计算机全景图；描述了计算机系统的分层；计算机硬件和软件的历史；描述计算机用户转换的角色。重点放在对计算系统的分层的理解和记忆。

 

 

                    

第二、三章

本节目标：区分数字分类；描述位置计数法；进制的转化；描述基数2、8和16之间的关系；区分模拟数据和数字数据；解释数据压缩和计算压缩率；解释负数和浮点数的二进制格式；执行各种类型的文本压缩；解释声音的本质和它的表示法；解释RGB 值如何定义颜色；区分光栅图形和矢量图形；解释空间和时间视频压缩

第二章

一，数字的分类

自然数：0和通过在0上重复加1得到的数字。

正数：大于0的数。

负数：小于0的数或正数前加上负数。

整数：所有自然数和他们的负数。

有理数：整数或两个整数的商。

二，位置计数法

基数：计数系统的基本数值，规定了这个系统中使用的数字量和数位位置的值。

例如：以2为基数的系统中有两个数字0和1。

计数法：一种表达数字的系统，数位按顺序排列，每个数位有一个位值，数字的值是每个数位和位值的乘积之和。

0的重要性：位置计数法之所以能够存在完全是因为0这个概念。0是所有现代数学分支的交集中的基本概念。

 

 

三，不同进制数字的转换

 

 

 

 

四，相同进制数字的加减

和我们平常生活中使用的10进制非常类似，以两个八位制数字加减为例：

 

 

 

只需要注意在何时进位或向上一位借1即可。

五，二进位数值与计算机

  每个存储单元称为一个二进制数字或简称为位，把位集合在一起就形成了字节，字节集合在一起就形成了字，字中的位数称为计算机的字长。

二进制数字（binary digit：二进制记数系统中的一位数字，可以是0或1。
位（bit）：二进制数字的简称。
字节（byte）：8个二进制位。
字（word）：一个或多个字节，字中的位数称为计算机的字长。*

 

第三章

一，数字数据表示法

（一）负数表示法

1.符号数值表示法

符号数字表示法(signed-magnitudu representation)：符号表示数所属的分类（正数或负数），值表示数的量值的数字表示法。但对于数字0却有＋0和－0两种方法，在计算机中会引起不必要的麻烦。

2.定长量数

如果数值定量，可以一半正，一半负。假如能表达最大十进位数是9，那么1到4表示为正，5到9为负

十位制补码：一种负数表示法，负数I用10的k次幂减I表示。

而现在计算机储存任何数据都用二进制，故我们采用类似的二进制补码。

3.数字溢出

如果给定数字个数为八个，在处理过程中，两个数字相加结果是九位，就称为数字溢出。

溢出：给结果预留的位数存不下计算出的值的状况。

（二）实数表示法

浮点表示法：表明了符号、尾数和指数的实数表示方法。

      科学计数法：浮点表示法的一种形式，其中小数点总在左桌边数字的右边。

二，文本表示法

（一）字符集：字符和表示它们的代码的清单。

1.ASCLL字符集

2.Unicode字符集

（二）文本压缩

关键字编码：用单个字符代替常用的单词。

行程长度编码：把一系列重复字符替换为他们重复出现的次数。

赫尔曼编码：用变长的而进行制串表示字符，使常用的字符具有较短的编码。

三．音频数据表示法

   要在计算机上表示音频数据，必须数字化声波。模拟信号是随电压连续变化的。要得到他必须周期性地测量信号的电压，并记录合适的数值，这一过称为采样，最后得到的是表示不同电平的一系列数字。

四．图像与图形表示法

      像素：用于表示图像的独立点，代表图像的元素。

      分辨率：用于表示图像的像素个数。

      光栅图像格式：逐个像素存储图像信息的格式。

      元数据：有关数据的数据。

      矢量图形：用线段和几何形表示图像的方法。

 

 

五.视频表示法

视频编译码器：用于缩减电影大小的方法。

时间压缩：根据连续帧率之间的差别压缩电影的技术。

空间压缩：基于静态图像的压缩技术的电影压缩技术。