PUNTO 2: Tratamiento numérico de la información.

2.1 Sistema binario.

La base de los dispositivos digitales es el microprocesador. Se trata de pequeños circuitos fabricados con silicio que detectan impulsos eléctricos.

Un bit es un dígito del sistema de numeración binario y representa el acrónimo del enunciado inglés binary digit. 
En el sistema binario se utiliza tan solo dos dígitos, el 0 y el 1; por lo tanto un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores.

Una de las medidas más utilizadas en informática es el byte, que es una unidad de información compuesta por 8 bits. El bit se suele representar con la letra b minúscula y el byte con la B mayúscula. 

2.2 Unidades del sistema binario.

Debido a que el byte es una unidad muy pequeña se suelen emplear múltiplos del byte.

-1 byte (B) es igual a 8 bits.

-1 kilobyte (KB) es igual a 1.024 bytes.

-1 megabyte (MB) es igual a 1.024 kilobytes.

-1 gigabytes (GB) es igual a 1.024 megabytes.

-1 terabyte (TB) es igual a 1.024 gigabytes.

-1 petabyte (PB) es igual a 1.024 terabytes.

Cuando hablamos de la importancia del tamaño de los archivos, debemos mencionar la opción de comprensión de archivos. 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.

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 de la que disponemos se toman una serie de muestras cada cierto tiempo. A mayor número de muestras también se requerirá mayor tiempo y recursos de la máquina para su digitalización, y mayor será el tamaño del archivo resultante.

2. Cuantificación: en este paso se miden los valores de tensión de cada una de las muestras obtenidas y se les hace comprender un número decimal en función de la escala que se utilize.

3. Codificación: después los valores decimales obtenidos se convierten a código binario, con lo que ya obtenemos la señal digital. 

2.4 Digitalización de la imagen.

El formato digital presenta diversas ventajas como un mejor almacenamiento de las fotos, conservación de las fotografías de forma instantáneas y facilidades para su intercambio y retoque fotográfico.

La calidad de una cámara fotográfica digital se mide por el número de píxeles que ofrece. Una imagen consiste en un conjunto de puntos llamados píxeles, por lo tanto, el píxel es el componente más pequeño de la imagen digital.

Para conocer el número de píxeles o la resolución se multiplica el número de píxeles de alto por el ancho.

Una imagen digital también está basada en unos y ceros, por lo que la calidad final dependerá del número de bits que se elijan para representar cada píxel. Según el número de bits podremos representar más o menos colores: con 1 bit por píxel solo podremos representar blanco o negro, pero si elegimos 3 bytes ( 24 bits) por píxel tendremos más de 16 millones de colores diferentes.

Algunas imágenes son comprimidas para mejorar su almacenamiento e intercambio. Existe la compresión sin pérdidas en la que la imagen resultante es igual a la imagen sin comprimir. También tenemos la compresión con pérdidas, en la que se realizan algoritmos que analizan cuál es la información más irrelevante para poder desecharla.

Existen diferentes formas de archivos:

-En la compresión sin pérdidas tenemos los formatos de alta calidad utilizados en cámaras digitales: TIFF y RAW, y aquellos de peor calidad como GIF, PNG y PSD, que suelen ser usados para imágenes pequeñas en Internet.

-En compresión con pérdidas el formato de archivo más conocido es el JPG o JPEG. Es utilizado con cámaras digitales y en Internet.

cámara antigua

cámara moderna.

2.5 Digitalización del sonido.

El formato de audio en CD fue desarrollado en 1982 por las empresas Sony y Philips, desplazando a los tradicionales casetes y vinilos gracias a su inmejorable calidad.

Al hablar de sonido digitalizado ha surgido en los últimos años un formato que ha revolucionado el mundo de la música: el MP3. Este formato utiliza una técnica basada en las limitaciones del oído humano, capaz de captar únicamente los sonidos de frecuencias entre 20 Hz y 20 kHz, en los archivos MP3 las frecuencias inaudibles son eliminadas conservando la esencia del sonido.

Las diferencias de tamaño que presenta el formato MP3 en realición con el CD son considerables, ya que mientras una canción en un CD ocupa unos 40 MB, en MP3 su tamaño se reduce a solo 4 MB.

Una vez popularizado, se inició la comercialización de reproductores MP3, que permiten almacenar gran cantidad de discos y canciones en un reducido espacio, a diferencia de los reproductores de CD.

MP3

Reproductor portátil de CD