数据表示

网络是连接在一起并能够通信的各种设备的集合。例如，公司的局域网连接员工的计算机和打印机、扫描仪等设备。员工将能够使用网络共享信息，并通过网络使用通用打印机/扫描仪。要从一个设备传输或通信到另一个设备的数据有各种格式，如音频、视频等。本教程解释了不同数据类型如何在计算机中表示并在网络中传输。

计算机网络中的不同数据类型

1. 文本
2. 数字
3. 图像
4. 视频
5. 音频

文本数据

文本格式的数据使用位模式（两个二进制位 0 和 1 的组合）表示。文本数据实际上是一个字符串，字符串是字符的集合。根据国际标准 Unicode，每个字符都赋予一个特定的数字。将数字分配给字符的过程称为“编码”，这些数字称为“代码”。现在，这些代码被转换为二进制位，以位模式表示文本数据，这些位作为流通过网络传输到其他设备。

Unicode

它是字符编码的通用标准。它为世界上每种语言中几乎所有字符提供了唯一的代码。它定义了超过 140,000 个字符。它甚至定义了表情符号的代码。Unicode 的前 128 个字符指向 ASCII 字符。ASCII 是另一种字符编码格式，但它只有 128 个代码对应 128 个字符。因此，ASCII 是 Unicode 的子集。

文件扩展名

.doc, .docx, .pdf, .txt 等。

例如

单词：H

Unicode 表示：U+0048

2. 数值数据

数字通过除以 2 直接转换为二进制模式，无需任何编码。我们要传输的数字通常是十进制数系统 - ( )₁₀。我们需要将数字从 ( )₁₀ 转换为二进制数系统 - ( )_{2 才能获得比特流。}

数字格式

整数

日期

Boolean

十进制

定点

浮点数

示例

数字：780

二进制表示：1100001100

3. 图像

图像数据也像文本数据一样作为比特流传输。图像，也称为图片，是称为“像素”的小元素的集合。单个像素是图片中可寻址的最小元素，它像一个点，大小为 1/96 英寸/0.26 毫米。图像的尺寸由“图像高度的像素数 X 图像宽度的像素数”给出。

计算机中的表示

灰度图像

黑白/灰度图像由白色、黑色和介于两者之间的所有色调组成。它可以被认为是**白色强度的变化**。像素中白色的强度由称为“像素值”的数字给出。灰度图像中的像素值可以在 **0 到 255** 的范围内，其中 0 代表黑色，255 代表白色，所有介于两者之间的数字代表不同的色调。为图像创建一个矩阵，其中包含图像中所有像素的像素值。此矩阵称为“通道”。

彩色图像

每个像素包含三个晶体管，分别代表三种标准颜色：红、绿、蓝 (RGB)，黄、青、品红 (YCM)。任何已知的颜色都可以通过使用这三种颜色生成。根据像素中颜色的强度，为每种颜色生成三个矩阵/通道。

假设有一个彩色图像，并为图像中每个像素的红、绿、蓝颜色创建了三个矩阵

第一个像素的红、绿、蓝颜色强度分别为 [141, 35, 31]。以这种方式，分析每个像素并将其转换为二进制位

，并且该比特流被传输到网络中的任何其他设备以通信图像。N 位流用于表示 2N 种可能的颜色。从 0 到 255，我们可以用不同的 8 位模式表示 256 种色调。

例如，如果图像只包含黑色或白色，则只需一位即可表示像素

白色 - 1

黑色 - 0

文件扩展名

.jpg, jpeg, .png 等。

4. 音频

传输音频信号与其他格式不同。音频是广播录制的声音或音乐。音频信号以模拟波形生成，转换为数字格式以存储在计算机中，通过在比特中表示波形幅度。另一个参数是采样率。它表示样本的数量，或者换句话说，保存的样本。

音频质量取决于采样率和比特率。如果使用更多比特来表示瞬时幅度并更准确地捕获更多瞬间，我们可以准确地保存音频的每一个细节。

文件扩展名

.mp3, .m4a, .WAV, .AAC 等。

5. 视频

视频是帧的集合；每帧都是一张图片，具有相同或不同的尺寸。这些帧/图像以矩阵形式表示，如我们上面讨论的。所有帧/图像连续显示，一个接一个，以显示运动中的视频。为了表示视频，计算机将分析有关视频的数据，例如

1. FPS（每秒帧数）
2. 视频时长
3. 图像分辨率（水平像素数 X 垂直像素数）
4. 位深度（表示一个像素所需的位数 -> 颜色数量）

视频通常与音频组件结合，例如电影或视频游戏。

文件扩展名

.mp4, .MOV, .AVI 等。