1、Computer ScienceAn Overview10th editionbyJ. Glenn BrookshearChapter 1:資料儲存(Data Storage)1-1第1頁，共130頁。overview: 總的看法,一般看法;略讀,瀏覽edition: 版，版本，版次 1-2第2頁，共130頁。Chapter 1:資料儲存(Data Storage)1.1 位元及其儲存 (Bits and their Storage)1.2 主記憶體 (Main Memory)1.3 大量儲存設備 (Mass Storage)1.4 資訊的位元表示法 (Representing Informa

2、tion as Bit Patterns)1.5 二進位系統 (The Binary System)1-3第3頁，共130頁。pattern: 圖案，模範，榜樣，型，式樣，樣品， 圖樣（ noun ）。摹制，仿造，以圖 案裝飾 mass: 塊,大多數,質量,大量,群眾,彌撒(a.)群眾 的,大規模的,集中的(vt.)使集合 storage: 存儲器，儲藏，保管，庫存，倉庫 represent: （ vt ）表現，表示，描繪，講述， 聲稱，代表，象徵，扮演，回憶， 再贈送 1-4第4頁，共130頁。Chapter 1: Data Storage(continued)1.6 儲存整數 (Stori

3、ng Integers)1.7 儲存分數 (Storing Fractions)1.8 資料壓縮 (Data Compression)1.9 通訊失誤 (Communications Errors)1-5第5頁，共130頁。store: （ 名詞 ）商店，貯藏，倉庫，備用品， 存儲器 （動詞）儲存，貯藏， 供給貯藏。 (形容詞) 貯藏的 fraction:碎片,少量,一小部分 , 分數compression: 壓縮，壓榨，縮小壓縮 communication:通訊; 通信error: 錯誤 1-6第6頁，共130頁。1.1位元及其儲存(Bits and their Storage)現今電腦的內

4、部，資訊被編碼成一連串的 0 與 1 的圖樣。這些數字被稱為位元（binary digit, bit）。布林運算位元 0 代表偽，而位元 1 代表真。這種處理真/偽的運算稱為布林運算（Boolean operation），如Figure 1.1。第7頁，共130頁。1-8Figure 1.1 The Boolean operations AND, OR, and XOR (exclusive or)第8頁，共130頁。1.1位元及其儲存(Bits and their Storage)AND 的布林運算 P AND Q其中 P 是一個陳述，Q 是另一個陳述例如，Kermit 是一隻青蛙 AND

5、豬小姐是位女演員 1 AND 1 才會是 1，其他情況都會產生 0 輸出OR 的運算是基於以下形式的複合陳述P OR Q兩者之中至少一個陳述是真時，則此陳述就是真的。XOR 運算是在兩個輸入中的一個為 1（真）而另一個是 0（偽）時才會產生 1（真）。第9頁，共130頁。1.1位元和位元模式 (Bits and Bit Patterns)Bit: Binary Digit (0 or 1)Bit Patterns are used to represent information.numberstext charactersimagessoundand others1-10第10頁，共130頁

6、。manipulate: 操縱,利用,操作,應付,假造digit: 數字，位數，指頭text: 正文,本文;原文;主題文句,主要經文character: 字元 image: 圖像，形象，翻版（ 名詞 ）。 作.的像，反映，想像，象徵圖像， 影像，肖像，想像 1-11第11頁，共130頁。布林運算 (Boolean Operations)Boolean Operation: An operation that manipulates one or more true/false valuesSpecific operationsANDORXOR (exclusive or)NOT1-12第12頁

7、，共130頁。閘（Gate）當給定運算的輸入時，能夠產生布林運算輸出的基本元件稱為閘（gate），如Figure 1.2。第13頁，共130頁。1-14Figure 1.2AND、OR、XOR 及 NOT 閘的圖示及其輸入值與輸出值(A pictorial representation of AND, OR, XOR, and NOT gates as well as their input and output values)第14頁，共130頁。1-15閘 (Gates)Gate: A device that computes a Boolean operationOften implem

8、ented as (small) electronic circuitsProvide the building blocks from which computers are constructedVLSI (Very Large Scale Integration)第15頁，共130頁。device:裝置; 設備compute:計算implement:實施建置electronic:電子的 circuit:電路; 線路 scale:標度; 尺度 block:塊;資塊，磁區，資料段，段落;區段;區塊 construct:構造，建造，想出，作圖構成物integration:整合, 集中1-16第

9、16頁，共130頁。正反器（flip-flop）Figure 1.3 稱為正反器（flip-flop）的電路。一個正反器就是會產生 0 或 1 的輸出值的電路，而這個輸出值會持續到其他線路短暫地改變其電壓時，才會迫使這個輸出值改變。第17頁，共130頁。1-18Figure 1.3 A simple flip-flop circuit第18頁，共130頁。正反器(Flip-flops)Flip-flop: A circuit built from gates that can store one bit.One input line is used to set its stored valu

10、e to 1One input line is used to set its stored value to 0While both input lines are 0, the most recently stored value is preserved1-19第19頁，共130頁。Figure 1.4 Setting the output of a flip-flop to 11-20第20頁，共130頁。Figure 1.4 Setting the output of a flip-flop to 1 (continued)1-21第21頁，共130頁。Figure 1.4 Sett

11、ing the output of a flip-flop to 1 (continued)1-22第22頁，共130頁。十六進制表示法(Hexadecimal Notation)Hexadecimal notation: A shorthand notation for long bit patternsDivides a pattern into groups of four bits eachRepresents each group by a single symbolExample: 10100011 becomes A31-23第23頁，共130頁。hexadecimal nota

12、tion:十六進制表示法shorthand:速記，簡寫 divide: (vt.)除;分配,分享;分歧(vi.)分,分開;分裂, 意見分歧;除,分,劃分;分開,隔開 group: 組symbol:符號,象徵,代號,信條 1-24第24頁，共130頁。Figure 1.6 The hexadecimal coding system1-25第25頁，共130頁。1.2主記憶體(Main Memory)在電腦內有一大群存放單一位元的電路，稱為機器的主記憶體(main memory)。一般記憶單元的大小是 8 位元。位元組（byte）這個詞來表示 8 位元的記憶單元。1-26第26頁，共130頁。Ma

13、in Memory一般將在記憶單元內的各個位元視為排列成一列。左端為高階端（high-order end），右端為低階端（low-order end），如圖 1.7 所示。主記憶體的各個記憶單元都被指定一個唯一的名字，稱為其位址（address）（Figure 1.8 ）。第27頁，共130頁。1-28Figure 1.7 The organization of a byte-size memory cell第28頁，共130頁。1-29significant: (a.)重要的,有含義的,暗示的, 有效的,非偶然的 least: 最少most: 最多第29頁，共130頁。1-30Figure

14、1.8記憶單元按位址排列( Memory cells arranged by address)第30頁，共130頁。1.2 主記憶體記憶單元(Main Memory Cells)Cell: A unit of main memory (typically 8 bits which is one byte)最高有效位元(Most significant bit): the bit at the left (high-order) end of the conceptual row of bits in a memory cell最低有效位元( Least significant bit): th

15、e bit at the right (low-order) end of the conceptual row of bits in a memory cell1-31第31頁，共130頁。unit:單位;單元，部件，裝置，設備;器typically:典型地 significant: (a.)重要的,有含義的,暗示的,有效的,非偶然的 cell:單元; 胞狀; 資料格; 字元格 conceptual:概念 row:行column: 列1-32第32頁，共130頁。1-33Main Memory AddressesAddress:主記憶體的各個記憶單元都被指定一個唯一的名字，稱為其位址（add

16、ress）（Figure 1.8 ）。 A “name” that uniquely identifies one cell in the computers main memoryThe names are actually numbers.These numbers are assigned consecutively starting at zero.Numbering the cells in this manner associates an order with the memory cells.第33頁，共130頁。1-34unique: (a.)獨一無二的,獨特的,稀罕的 id

17、entify: 識別，認明，鑑定，使等同 於，一致，變成一致 consecutively:連續地 manner:方式 associate:使發生聯系,使聯合; 把聯想 起來(vi.)交往,結交合夥人, 同事(a.)副的 第34頁，共130頁。Main Memory主記憶體通常稱為隨機存取記憶體（random access memory, RAM）可以依任何順序取用記憶單元，每個記憶單元都可以隨需要獨立地被存取。第35頁，共130頁。random:隨機 dynamic:動態access: 存取 1-36第36頁，共130頁。Measure Main Memory Capacity早期電腦的記憶體

18、大小常以 1024 （也就是 210）個記憶單元為單位來度量。因為 1024 接近 1000，所以在電腦界採用 kilo（千）這個英文字首表示這個度量單位。第37頁，共130頁。Measure Main Memory Capacitykilobyte（縮寫為 KB），用來表示 1024 位元組，4096 記憶單元，具有 4KB（4096 = 41024）記憶體。mega 1,048,576（也就是 220 ），giga 表示 1,073,741,824（也就是 230 ），MB（megabyte）及 GB（gigabyte）。第38頁，共130頁。Memory TerminologyRando

19、m Access Memory (RAM): Memory in which individual cells can be easily accessed in any orderDynamic Memory (DRAM): RAM composed of volatile memory1-39第39頁，共130頁。Individual: 個別的compose: 組成,寫作,作曲,使平靜創作,排字,編寫 volatile: /vltl/揮發1-40第40頁，共130頁。Measuring Memory CapacityKilobyte: 210 bytes = 1024 bytesExamp

20、le: 3 KB = 3 times1024 bytesSometimes “kibi” rather than “kilo”Megabyte: 220 bytes = 1,048,576 bytesExample: 3 MB = 3 times 1,048,576 bytesSometimes “megi” rather than “mega”Gigabyte: 230 bytes = 1,073,741,824 bytesExample: 3 GB = 3 times 1,073,741,824 bytesSometimes “gigi” rather than “giga”1-41第41

21、頁，共130頁。Mass StorageOn-line versus off-lineTypically larger than main memoryTypically less volatile than main memoryTypically slower than main memory1-42第42頁，共130頁。versus:比對 on-line：連線線上 of-line：脫機，離線 1-43第43頁，共130頁。1.3大量儲存設備(Mass Storage Systems)Magnetic SystemsDiskTapeOptical SystemsCDDVDFlash Dri

22、ves1-44第44頁，共130頁。magnetic: (a.)有磁性的,有吸引力的,催眠術的 optical: 視覺的，眼睛的，光學的 flash: 閃光，閃現，一瞬間,閃光，閃現， 反射。使閃光，反射 1-45第45頁，共130頁。讀寫頭會在磁碟的上表面或下表面走過一個圓形軌跡，稱為磁軌（track）。所有讀寫頭一同移動時，所能讀取的各碟片上的磁軌便形成如圓柱體，稱為磁柱（cylinder）。磁軌又被分割成許多圓弧，稱為磁區（sector）。Hard Disk第46頁，共130頁。1-47Figure 1.9 A magnetic disk storage system第47頁，共130頁

23、。Figure1.9.1: 移動磁頭磁碟機第48頁，共130頁。Hard Disk一般的容量是在 512 位元組到數個 KB 之間。磁軌、磁區的位置並非磁碟實體結構的永久部份。相反地，它們是磁碟經過格式化（formatting）或初始化（initializing）的過程而標示出來的。第49頁，共130頁。高容量的磁碟系統可以有數 GB 的容量，一般是由五到十片硬式的磁片串在一個共用的軸上。使用硬式的碟片，被稱為硬碟機（hard-disk system）。Hard Disk第50頁，共130頁。幾個量測參數評估磁碟系統的效能：(1)尋覓時間（seek time）：把讀寫頭從一個磁軌移動至另一磁軌

24、所需時間；(2)轉動延遲（rotation delay），或叫潛行時間（latency time），當磁頭已經置於存放資料的磁軌時，把資料所在位置轉動至讀寫頭的平均時間；(3)存取時間（access time）：尋覓時間與轉動延遲(4)傳輸速率（transfer rate）：把資料從磁碟系統移出或移入的速率。Hard Disk第51頁，共130頁。Figure 1.10 Magnetic tape storage1-52第52頁，共130頁。Figure 1.11 CD storage1-53第53頁，共130頁。1-54outer: 外面的，外部的，外層的spiral: 螺旋形之物(a.)螺

25、旋形的,盤旋的 (vi.)成螺旋狀下降,成螺旋狀上升edge: 邊, 邊緣 第54頁，共130頁。FilesFile: A unit of data stored in mass storage systemFields(欄位) and keyfields(關鍵欄; 主要欄位 )Physical record versus Logical recordBuffer(緩衝器 ): A memory area used for the temporary storage of data (usually as a step in transferring the data)1-55第55頁，共13

26、0頁。transfer: 遷移,移動,傳遞,轉讓,轉移,過戶,匯兌, 換車(vt.)轉移,調轉,調任,改變,傳遞1-56第56頁，共130頁。檔案的儲存及取用在大量儲存設備上，資訊是以檔案（file）為單位儲存。一個典型的檔案可以是一個完全是文字的文件、一張照片、一個程式，或是某個公司的員工資料。符合儲存系統的實體特性而分成的資料區塊稱為實體紀錄（physical record）。檔案一般都由數個實體紀錄所組成。第57頁，共130頁。檔案的儲存及取用一個檔案也可依其所代表的資訊來自然分割，如一個文件檔由數個段落或頁面組成，這種自然生成的資料區塊稱為邏輯紀錄（logical record）。邏輯

27、紀錄經常由數個更小，稱為欄位（field）的單位組成。用來指認的欄位稱為鍵欄位（key field），而鍵欄位的值稱為鍵值（key）。第58頁，共130頁。Figure 1.12 Logical records versus physical records on a disk1-59第59頁，共130頁。1.4資訊的位元表示法文字的表示方法一般文字形態的資訊都是以編碼（code）的方式來呈現。美國資訊交換標準碼（American Standard Code for Information Interchange, ASCII）第60頁，共130頁。1-61Figure 1.13 The me

28、ssage “Hello.” in ASCII第61頁，共130頁。1.4資訊的位元表示法文字的表示方法用長度為 7 的位元圖樣來表示大、小寫的英文字母、標點符號、數字（09）及一些控制列印的資訊，如換行（line feed）、歸位（carriage return）及跳格（tab）等。現在 ASCII 常將原來的七個位元外加一個 0 的位元在最高有效位元而延長到以 8 個位元來表示一個符號。第62頁，共130頁。通用碼（Unicode)，也稱為萬國碼或國際通用碼）。是用唯一的 16 位元圖樣來表示每一個符號。由 65,536 個不同的位元圖樣所組成，足夠表示在如中文、日文及希伯來文中可寫的文字

29、。第63頁，共130頁。1-64Representing TextEach character (letter, punctuation, etc.) is assigned a unique bit pattern.ASCII: Uses patterns of 7-bits to represent most symbols used in written English textUnicode: Uses patterns of 16-bits to represent the major symbols used in languages world sideISO standard:

30、 Uses patterns of 32-bits to represent most symbols used in languages world wide第64頁，共130頁。character:字元，字; 性格，品質; 特性，特徵; 人物，角色; pattern: 圖案,模範,榜樣;型,式樣;樣品;圖樣(vt.)摹制,仿造;以圖案裝飾 symbol:符號，象徵，代號，信條 text: 正文,本文;原文;主題文句,主要經文 1-65第65頁，共130頁。數值的表示方法二進位表示法（binary notation），可以在此 16 位元中存入從 0 到 65535 之間的任意正整數。二進位

31、表示法是一種只用數字 0 及 1 來表示數值的方法。000000010010001101000101011001111000這個數列含有整數 0 到 8 的二進位表示法。第66頁，共130頁。Representing Numeric ValuesBinary notation: Uses bits to represent a number in base twoLimitations of computer representations of numeric valuesOverflow occurs when a value is too big to be representedTru

32、ncation occurs when a value cannot be represented accurately1-67第67頁，共130頁。limitation: 限制;限度,局限,限制因素overflow: 溢值,超值,泛濫(vt.)(vi.)(使)泛濫,(使) 溢出,(使)充溢 truncation: 切掉頂端，截頭，截斷 occur: (vi.)發生,想到,存在 accurate: (a.)準確的;精確的 1-68第68頁，共130頁。圖像的表示方法把圖像看成是由一群圖點所組成，每個圖點稱為一個像素（pixel），是英文 “picture element” 的簡寫。將每一個像素

33、編碼，而整個圖像就可以由一群編碼後的像素集合而成。這樣的集合被稱為位元圖（bit map，又稱點陣圖）。單純的黑白圖像，每個像素可以由一個位元來代表。每個像素可以用一群位元（通常 8 個）來表示，而讓不同層次的灰階。第69頁，共130頁。picture: 圖片,照片,影片(v.)繪畫,拍攝,描寫,想象,圖畫 element: 元素; 單位bit map: 位元圖,點陣圖1-70第70頁，共130頁。彩色圖像常用的方式有兩種。第一種我們稱為 RGB 編碼（RGB encoding）。一般會用另一個位元組來表示各色彩元素的強度。一個像素需要三個位元組的儲存空間。另一種方式是使用一個亮度元素及兩個顏

34、色元素。另外兩個元素稱為藍色度（blue chrominance）及紅色度（red chrominance）。第71頁，共130頁。chrominance: /kromnns/ 色度pixel: 點;點;像素，圖素，圖元;像素，象元 luminance: 光度, 亮度 vector: 向量,向量,帶菌者(vt.)無線電導引 True Type: PostScript: 1-72第72頁，共130頁。TrueType 是由 美國 蘋果公司 和 微軟 公司共同開發的一種 電腦 輪廓 字體 類型標準。 這種類型字體文件的 擴展名 是 .ttf ，類型代碼是 tfil 。早在 80年代 末，蘋果公司為

35、了對抗 Adobe 公司的 Type 1 PostScript 字體，設計開發了TrueType，之後 微軟 加入了開發，後來 視窗 系統的字體格式基本上都統一成TrueType，而在蘋果的 麥金塔 系統中卻成了PostScript和TrueType對立的局面。 TrueType後來也被 Linux 等系統使用，成為標準字體。 TrueType的主要強項在於它能給開發者提供關於字體顯示、不同字體大小的像素級顯示等的高級控制。1-73第73頁，共130頁。一個 postcript ，簡稱 P.S. ，是寫作主體後添加一個字母（或其他身體寫作）。 這個詞來自 拉丁語 郵政 scriptum ，表達

36、式的意義“後寫的”一個 postscript 可能是一個句子，一個段落，或偶爾的許多段落補充，往往匆匆順便後簽署的信件或（有時）為主體的一篇文章或書。 在書或文章，更精心組成的加法（例如，第二版）被稱為一個 後記 。 一個後記，而不是通常被稱為一個後記，寫在回應批評意見的第一個版本。 這個“後記”有，詩意，被用來指任何形式的增編一些主要工作，即使沒有連接到一個主要工作，如 瑟倫克爾凱郭爾 的著作名為 後記不科學的結論 (Unscientific postscript)。1-74第74頁，共130頁。Representing ImagesBit map techniquesPixel: shor

37、t for “picture element”RGBLuminance and chrominanceVector techniquesScalableTrueType and PostScript1-75第75頁，共130頁。聲音的表示方法聲音資訊編碼最通用方法是以固定的間隔來對音波的大小抽樣並記錄所得到一連串的數值。例如 0、1.5、2.0、1.5、2.0、3.0、4.0、3.0、0 這一串數字代表一個起伏的聲波，（如圖 1.14 所示）。每秒 8000 個樣本的抽樣率在長途語音電話通訊方面使用多年。音樂 CD 抽樣次數是每秒 44,100 次。第76頁，共130頁。1-77Figure

38、1.14以 0、1.5、2.0、3.0、4.0、0 數列表示的聲波(The sound wave represented by the sequence 0, 1.5, 2.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0, 3.0, 0)第77頁，共130頁。Representing SoundSampling techniquesUsed for high quality recordingsRecords actual audioMIDIUsed in music synthesizersRecords “musical score”1-78第78頁，共130頁。sampling:取樣，抽樣r

39、ecordtechnique: 技巧，技術，技術，方法 quality:品質,特質,才能,質量(a.)優質的品質 audio:成音頻率的，聲音的 MIDIsynthesizer: /sns,z/合成器 score:得分，分數;二十， 點，方面，理由，根據, 獲得，得，記.的分數1-79第79頁，共130頁。樂器數位介面（Musical Instrument Digital Interface，簡稱 MIDI）是一個工業標準的電子通訊協定，為電子樂器等演奏裝置（如合成器）定義各種音符或彈奏碼，容許電子樂器、電腦或其它的演奏配備彼此連接，調節和同步，得即時交換演奏資料。MIDI 不傳送聲音，只傳送

40、像是音調和音樂強度的數位數據， 音量，抖音和 方位1 等參數的控制訊號，還有設定節奏的時鐘信號。在不同的電腦上，輸出的聲音也有所不同（亞德諾半導體公司編解碼器的使用者和創新科技音效卡的使用者最為明顯）。1-80第80頁，共130頁。MIDI 播映控制協議（MSC Protocol）是為 MIDI 而設的工業標準，由 MIDI 設備生產商協會 在 1991 年制定。它允許不同種類的媒體控制裝置在相互之間的通訊，藉助電腦可以表現現場顯示控制的功能與娛樂應用。與音樂 MIDI 相同，MSC 並不傳輸實際顯示的媒體 它只是簡單地傳輸有關多媒體性能的數位訊號。1-81第81頁，共130頁。1.5二進位系

41、統二進位表示法是一種只用數字 0 和 1 來表示數值的方法。二進位表示法若要計算二進制數的值，我們可以依十進制數的計算程序來處理。第82頁，共130頁。1-83二進位系統(The Binary System)The traditional decimal system is based on powers of ten.The Binary system is based on powers of two.第83頁，共130頁。traditional:傳說，傳統，慣例，引渡，交付 binary:二進位的，二元的decimal:十進制，小數點, 十進位的，小數的 1-84第84頁，共130頁。1

42、-85Figure 1.15 The base ten and binary systems第85頁，共130頁。1-86Figure 1.16 Decoding the binary representation 100101第86頁，共130頁。Figure 1.17將正整數轉換成二進制數的演算法第87頁，共130頁。1-88Figure 1.17將正整數轉換成二進制數的演算法(An algorithm for finding the binary representation of a positive integer)第88頁，共130頁。algorithm: 演算法remainder

43、: 剩餘物，其他的人，殘餘，餘數,廉價出售,剩餘的，出售剩書的 quotient: 商，份額，應得部分obtain: 獲得，達到,流行 original:原始的;正本;原文，原（文）件;初始的 consist: 由.組成，由.構成，存在於，在於 list:目錄,名單,明細表,布條,條紋(vt.)列出,列於表上,記入名單內,裝布條 1-89第89頁，共130頁。1-90Figure 1.18 Applying the algorithm in Figure 1.15 to obtain the binary representation of thirteen第90頁，共130頁。二進位加法第9

44、1頁，共130頁。1-92Figure 1.19二進位加法原則(The binary addition facts)第92頁，共130頁。二進位中的分數二進位數 101.101 被解碼成 5 ，如圖 1.20。10.011 加 100.11 等於 111.001 ，如下所示：第93頁，共130頁。1-94Figure 1.20 Decoding the binary representation 101.101第94頁，共130頁。Figure 1.20將二進位數 101.101 解碼第95頁，共130頁。的補數表示法twos complement notation。在 2 的補數系統中，最左

45、邊的（最高位數）位元代表數值的正負符號。因此這個最左的位元也被稱為符號位元（sign bit）。負整數符號位元一定是 1，而正整數的符號位元為 0。2 的補數之加法。圖 1.23 中三個加法問題。溢位問題：溢位（overflow），亦即當所要表示的數值超出可以表示的數值範圍時會發生的問題。1.6儲存整數(Storing Integer)第96頁，共130頁。1-97Figure 1.21 Twos complement notation systems第97頁，共130頁。1-98Figure 1.22 Coding the value -6 in twos complement notati

46、on using four bits第98頁，共130頁。Figure 1.22用 4 位元之 2 的補數將數值6編碼第99頁，共130頁。1-100Figure 1.23 Addition problems converted to twos complement notation第100頁，共130頁。Figure 1.23加法問題轉換成 2 的補數表示法第101頁，共130頁。超額表示法excess notation。Figure 1.24 所示的系統是超額 8 表示法（excess eight notation）。第102頁，共130頁。1-103Figure 1.24 An exce

47、ss eight conversion table第103頁，共130頁。1-104Figure 1.25 An excess notation system using bit patterns of length three第104頁，共130頁。1-105Storing IntegersTwos complement notation: The most popular means of representing integer valuesExcess notation: Another means of representing integer valuesBoth can suff

48、er from overflow errors.第105頁，共130頁。complement: 補足物,補語,餘角(vt.)補助,補足mean:意思是,意味著,有重大意義;預定,打算,準備,意欲(a.)中間的,中庸的,平均的 1-106第106頁，共130頁。1.7. 儲存分數浮點表示法先設定此位元組高階端的位元為符號位元。符號位元為 0 則表示該數非負值，符號位元為 1 則表示該數為負值。將剩下的 7 個位元分成 2 組，為指數欄（exponent field）及假數欄（mantissa field），如Figure 1.26。01101011，符號位元為 0，指數是 110，假數是 101

49、1。位元組 01101011 就表示 2 。捨棄誤差Figure 1.27。捨棄誤差（truncation error 或 round-off error），即表示因為假數欄的長度不夠，所以儲存的值有一部份因而遺失。第107頁，共130頁。Storing FractionsFloating-point Notation: Consists of a sign bit, a mantissa field, and an exponent field.Related topics includeNormalized formTruncation errors1-108第108頁，共130頁。1-1

50、09Figure 1.26 Floating-point notation components第109頁，共130頁。Figure 1.27 Encoding the value 2581-110第110頁，共130頁。1.8資料壓縮資料壓縮方法有兩大類型。有些是無減損的（lossless），其他則是有減損的（lossy）。重複次數編碼（run-length encoding）的無減損方法，是將一連串相同的資料元件以一種能指出重複的資料元件及其在串列中發生次數的代碼來取代。第111頁，共130頁。1.8資料壓縮次數相關編碼（frequency-dependent encoding）。變動長度

51、編碼（variable-length codes）。用這方式產生的碼一般稱為霍夫曼碼（Huffman code）。第112頁，共130頁。相對編碼（relative encoding）也稱為差異編碼（differential encoding）。是以記錄相連資料區塊間的差異而不是整塊資料，也就是記錄每一個區塊與前一區塊的相對關係。1.8資料壓縮第113頁，共130頁。壓縮圖像GIF（Graphic Interchange Format）是由 CompuServe 公司所發展出來。能指派給每個像素的顏色只有 256 種。每個像素可以用單一個位元組來表示，而其值指出 256個調色盤項目中哪一個代表

52、該像素的顏色。GIF 是一種有減損的壓縮系統。第114頁，共130頁。JPEG（唸成 “JAY-peg” ），是國際標準組織（ISO）領導的 Joint Photographic Experts Group 所發展的一套標準。事實上包含好幾套圖像表示方法。JPEG 的基本標準一般可將彩色圖像壓縮至少十倍，而經常可以做到三十倍卻不會明顯地犧牲其品質。壓縮圖像第115頁，共130頁。TIFF（是 Tagged Image File Format的縮寫），然而TIFF 最廣泛的應用並不是作為資料壓縮之用，而是作為儲存照片及其相關資訊如日期、時間及相機設定等的標準格式。大多是設計來為傳真文件中的圖像壓縮之用。壓縮圖像第116頁，共130頁。壓縮聲音及影像影像專家團體，MPEG 涵括為不同應用而設的各種標準。最廣為人知壓縮聲音的系