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martes, 19 de junio de 2012

2. TRATAMIENTO NUMÉRICO DE LA INFORMACIÓN. 
Fases del proceso de digitalización de datos.

2.1 Sistema binario.


La base de los dispositivos digitales es el microprocesador. Se trata de minúsculos circuitos fabricados con silicio que detectan impulsos nerviosos. Asigna valore según detecte o no impulsos eléctricos, si detecta un impulso asigna el valor 1 y, si no lo hace, el 0.Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. El sistema de numeración decimal está representado por diez dígitos, mientras que el binario sólo se utilizan dos dígitos: 0 ó 1.

Una de las medidas más utilizadas en informática es el byte, unidad formada por 8 bits. El bit se representa con b minúscula y el byte con B mayúscula.

Si queremos convertir un número decimal al sistema binarios se debe dividir entre 2 sucesivamente hasta llegar a 0. El resto de las operaciones se anota, puto que representa cada uno de los dígitos que componen el número binario. En el siguiente ejemplo podemos verlo más claramente:

16/2= 8 - Resto = 0
8/2= 4 - Resto = 0
2/2= 1 - Resto= 0
65/2= 32 - Resto = 1
32/2= 16 - Resto = 0
65/2= 32 - Resto = 1
32/2= 16 - Resto = 0
4/2= 2 - Resto = 0
1/2= 0 - Resto = 1

Para el proceso inverso, para pasar de binario a decimal deberemos ir teniendo en cuenta el valor de cada bit e irlo multiplicando por su valor. Un ejemplo para pasar 10101101 a decimal:

n 7 6 5 4 3 2 1 0

valor 1 0 1 0 1 1 0 1

= 2e7 x 1+ 2 e6 x 0+ 2e5 x 1+ 2e4 x 0+ 2e3x 1+ 2e2 x 1+2e1 x 0+ 2e1 x 0= 173.
Si seguimos este razonamiento, veremos que con dos bits se pueden obtener 4 valore diferentes (2x2), que son el 00, 01, 10 y 11.
Por lo tanto, nuestro número binario es el resultado de colocar los restos de derecha a izquierda, de modo que 130 es binario de 10000010.




 2.2. Unidades del sistema binario. 

Debido a que el byte es una unidad muy pequeña se suelen emplear múltiplos del byte. En la siguiente tabla podemos ver las principales unidades y el número de bytes que equivalen. A diferencia del Sistema Internacional, cada unidad siguiente no es 1000 veces mayor que la anterior, sino 1024 (2e10) ya que el sistema binario se basa en de potencias de 2. Las principales unidades partiendo del bit son:

- 1 byte (B) es igual a 8 bits
- 1 kilobyte (kB) es igual a 1024 bytes
- 1 megabyte (MB) es igual a 1024 kilobytes 
- 1 gigabyte (GB) es igual a 1024 megabytes 
- 1 terabyte (TB) es igual a 1024 gigabytes
- 1 petabyte (PB) es igual a 1024 terabytes

También debemos mencionar la comprensión de archivos: El tamaño de un archivo puede reducirse en un 90%. La tasa de comprensión dependerá del tipo de comprensión usada y también del tipo de archivo.




2.3 Digitalización de la señal. 

Una señal analógica es aquella que puede tomar múltiples valores de amplitud y frecuencia.
En cambio, una señal digital, es aquella que toma una serie de valores concretos del sistema binario.
Digitalizar significa transformar cualquier tipo de información en valores numéricos correspondientes a los pares binarios 0 y 1.El proceso de digitalización consta de tres fases principales:

1. Muestreo: A partir de la señal analógica se toman una serie de muestras cada cierto tiempo. De esta forma cuantas más muestras se toen, más similar será la señal digital a la original y por lo tanto tendrá mayor calidad. Sin embargo, a mayor número de muestras también se requerirá más tiempo y más recursos, y mayor será el tamaño del archivo.
MUESTREO. 























2. Cuantificación: Se mide los valores de tensión de cada una de las muestras obtenidas y se les hace corresponder un número decimal en función de la escala que se utilice.
3. Codificación: Los valores decimales se convierten a código binario, con lo que ya obtenemos la señal digital.


2.4 Digitalización de la imagen.

La calidad de una cámara fotográfica digital se mide por el número de píxeles que ofrece.Una imagen está formada por un conjunto de puntos llamados píxeles.
Una imagen también se basa en ceros y unos, por lo que la calidad depende del número de bits que se elijan para representar cada píxel.
Algunas imágenes se comprimen para su almacenamiento e intercambio. Por un lado existe la comprensión sin pérdidas, y por otro lado la comprensión con pérdidas.
Existen diferentes formatos de archivos:
-En la composición sin perdidas: TIFF, RAW, GIF, PNG y PSD.

-En la composición con pérdidas: JPG o JPEG

Es como si cada fotografía estuviera computa por una serie de cuadrículas, cada una de esas es un píxel y almacena los niveles de colores básicos. Una imagen digital también esta basada en unos y ceros, por lo que la calidad final dependerá del número de bits.



2.5 Digitalización del sonido.




El proceso para la digitalización de un archivo de sonido sigue el mismo proceso que el explicado para el de las señales en la transmisión d datos.
Existen diferentes formato utilizados para la digitalización de la señal de audio.
El formato de audio en CD fue desarrollado en 1982 por las empresa Sony y Philips, pero fue en los años 90 cundo se popularizo, desplazando los tradicionales y vinilos gracia a su inmejorable calidad.




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