信息层

信息层介绍计算机科学中如何理解和处理信息,通过数字化的方法将现实的模拟信号转化为数字信号.以二进制的形式记录

数字
- 数的分类
  - 自然数： 从1开始的正整数（1, 2, 3, …）。有时也包括0（0, 1, 2, 3, …）。
  - 整数： 包括所有自然数、它们的负数以及0（… -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, …）。
  - 有理数： 可以表示为两个整数之比的数（a/b，其中a和b都是整数且b≠0）。所有整数都是有理数，因为它们可以表示为自身与1的比（如5可以表示为5/1）。
  - 实数： 包括所有有理数和无理数。无理数是不能表示为两个整数之比的数（如√2, π）。
  - 复数： 包括实数和虚数。形式为a + bi，其中a和b是实数，i是虚数单位，满足i² = -1。
- 基数（base）
  - 二进制计数系统
  - 进制转换
数据表示法
- 数据（data）: 基本值或事实
  - 模拟数据（analog data）： 用连续形式表示的信息
  - 数字数据（digital data）： 用离散形式表示的信息
- 信息（infomation）： 用有效的方式组织或处理过的数据
- 多媒体数据类型
  - 数字
  - 文本
  - 音频
  - 图像和图形
  - 视频
- 数据压缩（data compression）
  - 压缩率（compression ratio）： 压缩后的数据大小除以原始数据大小的值，说明了压缩的程度
  - 无损压缩（lossless compression）： 不会丢失信息的数据压缩技术
  - 有损压缩（lossy compression）： 会丢失信息的数据压缩技术
- 数字数据表示法
  - 负数表示法
    - 符号数值表示法(signed-magnitude representation): 通过+-符号的形式表示数所属的分类(正数或负数)
    - 定长量数:若只允许用定量的数值,则可以用一半数来表示正数,另一半数表示负数,符号由数的数值决定
      - [[补码|补码(Two’s Complement)]]
  - 实数表示法
    - 浮点表示法(floating point): 表面了符号,尾数和指数的实数表示法
    - 科学计数法(scientific notation)
  - 文本表示法
    - 字符集(character set):
      - ASCII字符集
      - Unicode字符集
    - [[文本压缩]]
      - 关键字编码
      - 行程程度编码
      - [[文本压缩#^c05359|赫夫曼编码]]
  - 音频数据表示法
    - [[音频数据格式]]
  - 图像和图像表示法
    - 颜色表示法
    - 数字化图像和图形
      - 像素(pixel)
    - 图像的矢量表示法
      - 矢量图形
  - 视频表示法
    - [[视频格式]]
    - [[视频格式所涉及的技术]]
      - 编码方式
      - 容器
      - 压缩技术