2.Tratamiento numérico de la información. La digitalización de la señal, de la imagen y del sonido

Sistema Binario

2.1 SISTEMA BINARIO

La base de los dispositivos digitales es el microprocesador, se trata de minúsculos circuitos fabricados con silicio que detectan impulsos eléctricos.

Un bites un dígito del sistema de numeración binario , en el sistema binario se utilizan tan solo dos dígitos, el 0 y el 1.

Una de las medidas mas utilizadas en informática es el byte, es una unidad de información compuesta por 8 bits. Si queremos convertir un numero decimal al sistema binario, se debe dividir esa cifra entre 2 hasta llegar a 0. Para el proceso inverso, pasar de binario a decimal, deberemos ir teniendo en cuenta el valor de cada bit e irlo multiplicando por su valor.

2.2 UNIDADES DEL SISTEMA BINARIO

Una vez que los archivos han sido digitalizados, su tamaño resulta de gran importancia tanto para su almacenamiento como para su transmisión. El byte es una unidad muy pequeña, se suele emplear múltiplos del byte. Al comprimir un archivo su tamaño puede llegara reducirse hasta 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. Una señal digital es aquella que toma una serie de valores concretos del sistema binario, la señal estará compuesta por una combinación de unos y ceros que en nada se va a parecer a la señal original. 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:

• Muestreo: La señal analógica de la que disponemos se toman una serie de muestras cada cierto tiempo. De esta forma cuantas mas muestras se toman, mas similar sera la señal digital a la original y por lo tanto tendrá mayor calidad.
• Cuantificación: En este paso se miden los valores de tensión de cada una de las muestras obtenidas y se les hace corresponder un numero decimal en función de la escala que se utilice.
• Codificación: Los valores decimales obtenidos se convierten a código binario, con lo que ya obtenemos la señal digital.

2.4 DIGITALIZACIÓN DE LA IMAGEN

En la actualidad es complicado encontrar a gente que use una cámara fotográfica analógica, con el paso del tiempo se van desarrollando cámaras digitales que mejoran la calidad de las analógicas. El formato digital presenta diversas ventajas como un mejor almacenamiento de las fotos, la observación de las fotografiás de forma instantánea y facilidades para su intercambio y retoque fotográfico.

La calidad de una cámara se mide por el numero de píxeles. Una imagen consiste en un conjunto de puntos llamados píxeles. El píxel es el componente mas pequeño de la imagen digital. 

Algunas imágenes son comprimidas para mejorar su almacenamiento e intercambio. Existe la comprensión sin perdidas en la que la imagen resultante es exactamente igual a la imagen sin comprimir. Por otro lado, tenemos la comprensión con perdidas que se realizan algoritmos que analizan cual es la información para poder desecharla, de forma que solo notaremos esta perdida de calidad si realizamos grandes ampliaciones de la imagen.

Existen diferentes formatos de archivos:

• En la comprensión sin perdidas: tenemos los formatos de alta calidad utilizados en cámaras digitales: TIFF y RAW.

En la comprensión con perdidas el formato de archivo mas conocido es el JPG o JPEG. Es utilizado en cámaras digitales y sobre todo en Internet.

2.5 DIGITALIZACIÓN DEL SONIDO

El proceso para la digitalización de un archivo de sonido sigue el mismo proceso para la digitalización de las señales en la transmisión de datos.

El formato de audio en CD fue desarrollado en 1982 por las empresas Sony y Philips, pero en los años 90 fue cuando se popularizó.

Al hablar de sonido digitalizado, podemos decir que ha surgido en los últimos años un formato que ha revolucionado completamente 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 30 Hz y 20 Khs. En los archivos MP3 las frecuencias inaudibles son eliminadas conservando la esencia del sonido. La diferencia de tamaño que presenta el formato MP3 en relación 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. Otra ventaja que presentan es la inclusión de información sobre el nombre de la canción o artista.


EL FORMATO MP3: