（加粗的為原話(huà)）
摘要：
我們首先要學(xué)習(xí)的是在計(jì)算機(jī)科學(xué)中信息如何編碼和存儲(chǔ)。第一步，我們要討論計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的基礎(chǔ)知識(shí)，然后進(jìn)一步研究如何進(jìn)行信息編碼并存儲(chǔ)到系統(tǒng)內(nèi)部。我們還將探討現(xiàn)如今數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的各個(gè)分支，以及如何用數(shù)據(jù)壓縮、糾錯(cuò)等技術(shù)來(lái)克服其不足。
接下來(lái)將從上面提到的幾個(gè)方面進(jìn)行論述。
基礎(chǔ)
電位可分為高低電平，能夠用來(lái)表征0和1兩個(gè)數(shù)值。不同的高低電平的輸入在經(jīng)過(guò)不用的門(mén)結(jié)構(gòu)，如與門(mén)，非門(mén)，亦或門(mén)，或是有上述幾個(gè)門(mén)結(jié)合組成的觸發(fā)器等，能夠得到相應(yīng)的輸出。而觸發(fā)器正是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)二進(jìn)制位的一種方法。計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器是以存儲(chǔ)單元組織起來(lái)的，一個(gè)存儲(chǔ)單位的典型值為8位。不同的組存儲(chǔ)單元都具有屬于它們的地址。通過(guò)這些地址能夠訪問(wèn)這些存儲(chǔ)單位中的內(nèi)容。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器RAM，在斷電的情況下，各個(gè)電路中由于沒(méi)有電位信號(hào)，因此剛斷電發(fā)生時(shí)，RAM中的內(nèi)容會(huì)發(fā)生清空，計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后與運(yùn)行過(guò)程中，其內(nèi)的電平信號(hào)會(huì)發(fā)生變化。而ROM由于事先已經(jīng)將程序的內(nèi)容定了下來(lái)，當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)通電后，所存儲(chǔ)的內(nèi)容不隨計(jì)算機(jī)具體的運(yùn)行而改變。（自己的理解）
數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)除了RAM，ROM還有海量存儲(chǔ)器，如磁盤(pán)，CD，DVD，磁帶，閃存等。
磁盤(pán)
磁盤(pán)里面是薄的、可以旋轉(zhuǎn)的盤(pán)片，表面有磁介質(zhì)的圖層用以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在磁盤(pán)中的存儲(chǔ)方式是以同心圓的方式進(jìn)行存儲(chǔ)的。磁頭在磁盤(pán)表面走一圈的軌跡稱(chēng)為道，道可以被劃分為若干個(gè)小弧區(qū)稱(chēng)為扇區(qū)。磁盤(pán)上所有的扇區(qū)包含相同數(shù)目的二進(jìn)制位（一般在512個(gè)字節(jié)到幾KB之間）。在最簡(jiǎn)單的磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)里，每個(gè)道具有相同的扇區(qū)。因此，盤(pán)片邊緣扇區(qū)上存儲(chǔ)的位密度要小于靠近盤(pán)片中心道上存儲(chǔ)的位。在大容量磁盤(pán)系統(tǒng)中，可以分為幾個(gè)區(qū)，在每個(gè)區(qū)中每個(gè)道具有相同數(shù)目的扇區(qū)。道和扇區(qū)的位置不是磁盤(pán)物理結(jié)構(gòu)的固定部分，它們是通過(guò)稱(chēng)為磁盤(pán)格式化的過(guò)程磁化形成的。
CD
CD上的信息是存儲(chǔ)在一條道上，它呈螺旋形由內(nèi)向外纏繞在CD上。螺旋形道上靠外邊緣的環(huán)道存放的信息比內(nèi)部的環(huán)道多，因此，如果盤(pán)片旋轉(zhuǎn)一整圈，激光束在掃描螺旋形道外邊時(shí)讀到的扇區(qū)個(gè)數(shù)比里邊多，為了獲取同意的數(shù)據(jù)傳輸速率，CD驅(qū)動(dòng)器必須適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸速率的變化。
閃存
閃存系統(tǒng)里，用電子信號(hào)將二進(jìn)制位直接送到存儲(chǔ)介質(zhì)中，電子信號(hào)使得二氧化硅的微小晶格截獲電子，從而轉(zhuǎn)換微電子電路的性質(zhì)。
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question: 使用字處理程序修改文檔時(shí)，有時(shí)添加一段文本都不會(huì)很明顯地增加海量存儲(chǔ)器中文件的大小，而有時(shí)一個(gè)符號(hào)的增加就會(huì)使文件增加幾百個(gè)字節(jié)。為什么？
answer: 存儲(chǔ)空間是以物理扇區(qū)為單元分配的（事實(shí)上，在大多數(shù)情況下是以扇區(qū)組為單元）。如果最后一個(gè)物理扇區(qū)沒(méi)有被寫(xiě)滿(mǎn)，可以再添加新的文本，而不需要增加此文檔的存儲(chǔ)空間。如果最后一個(gè)物理扇區(qū)已經(jīng)被寫(xiě)滿(mǎn)，那么無(wú)論要給該文檔添加什么內(nèi)容，都需要分配額外的物理扇區(qū)。
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聲音
聲音是一種連續(xù)信號(hào)，在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)時(shí)，是通過(guò)一定頻率進(jìn)行采樣，而后進(jìn)行存儲(chǔ)。
數(shù)據(jù)壓縮
行程長(zhǎng)度編碼的壓縮技術(shù)：將一組相同的數(shù)據(jù)成分替換成一個(gè)代碼，指出重復(fù)的成分以及其在序列中出現(xiàn)的次數(shù)。例如，指出一個(gè)為模式中包括253個(gè)1，接著是118個(gè)0，接著是87個(gè)1。
頻率相關(guān)編碼：這個(gè)系統(tǒng)中，用于表示數(shù)據(jù)項(xiàng)目的位模式長(zhǎng)度與這個(gè)項(xiàng)目使用頻率是相反的。如英文中，字母e,t,a,i使用的頻率大于z,q,x。因此，可以使用短位模式表示前面的字母，長(zhǎng)位模式表示后面的字母，就能夠節(jié)省空間。
LZW編碼：如 xyx xyx xyx xyx可以解析為121343434
GIF：提供一個(gè)像素顏色只有256種的調(diào)色板，將圖像中的每個(gè)像素的顏色都用256種顏色中的一種表示，將3個(gè)字節(jié)表示成一種顏色轉(zhuǎn)化成了一個(gè)字節(jié)表示一種顏色，這是一種有損的方式。
JPEG基線標(biāo)準(zhǔn)的圖像壓縮：利用人眼的局限性，相對(duì)于顏色的變化，人眼對(duì)亮度的變化更加敏感。對(duì)于色度和光照編碼的圖像，將色度在2*2的像素方格中去均值，色度信息減少，而保留亮度信息。后續(xù)還有復(fù)雜的處理。
MP3：將人耳覺(jué)察不到的細(xì)節(jié)刪除，1.暫時(shí)模糊，巨大聲響后，短時(shí)間內(nèi)，人耳覺(jué)察不到本可以聽(tīng)見(jiàn)的輕柔的聲音。2. 頻率模糊，某一頻率的聲音能夠掩蓋相近頻率的輕柔的聲音。
糾錯(cuò)
奇偶效驗(yàn)位。