2.1. Sistema binario
La base de los dispositivos digitales es el microprocesador. Se trata de minúsculos circuitos fabricados con silicio. Un microprocesador asigna valores según detecte o no impulsos electrónicos, mientras que el valor 0 significa que no ha descubierto impulso eléctrico alguno.
Un bit es un dígito del sistema de numeración binario y representa el acrónimo del enunciado ingles binary digit. El sistema de numeración decimal está representado pro diez dígitos, mientras que en el binario se utilizan tan solo dos dígitos 0 ó 1. Según el número de bits podemos representar 2 valores.
En estas tablas se representan las equivalencias de los valores del sistema binario y el sistema decimal:
Una de las medidas más utilizadas es el byte, unidad de información compuesta por 8 bits. El bit suele representarse con una b minúscula y el btye con una B mayúscula.
Si queremos convertir un número decimal al sistema binario, se debe dividir esa cifra entre 2 sucesivamente hasta llegar a 0.
Para el proceso inverso, pasar de binario a decimal, debemos 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 para su almacenamiento. En un texto un carácter equivale a un byte. Debido a que el byte es una unidad muy pequeña se suelen emplear múltiplos del byte. A diferencia del sistema Internacional, cada unidad siguiente no es 1000 veces mayor que la anterior, sino 1024 ya que el sistema binario se basa en potencias de 2. Las principales unidades de medida partiendo del bit son:
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. Un ejemplo es el micrófono.
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. 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:
- Muestreo: a partir de la señal analógica de la que disponemos se toman una serie de meustras cada cierto tiempo. Mientras más muestras se tomen más similar será la señal digital a la original . Sin embargo, a mayor número de muestras también se requerirá mayor tiempo y recursos de la máquina para su digitalización.
2. Cuantificación: en este paso se miden los valores de tensión de cada una de las muestras obtenidas y en función de la escala que se utilice.
3. Codificación: posteriormente los valores decimales obtenidos se convierten a código binario.
2.4. Digitalización de la imagen
Con el paso del tiempo se van desarrollando nuevas cámaras digitales que mejoran la calidad de las analógicas. Por otra parte, el formato digital presenta diversas ventajas como un mejor almacenamiento de las fotos.
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.
Es como si cada fotografía digital estuviera compuesta por una serie de cuadrículas; cada una de esas cuadrículas minúsculas es un píxel y almacena los niveles de colores básicos.
Una imagen digital también está basada en unos y ceros, por lo que la calidad final dependerá igualmente del número de bits. Según el número de bits podremos representar más o menos colores.
Algunas imágenes son comprimidas para mejorar su almacenamiento e intercambio. Por un lado, existe la comprensión sin pérdidas en al que la imagen resultante es exactamente igual a la imagen sin comprimir. Por otro lado, tenemos la comprensión con pérdidas, en la que se realizan algoritmos que analizan cuál es es la información.
Existen diferentes formatos de archivos:
- En la comprensión sin pérdidas tenemos los formatos de alta calidad utilizados en cámaras digitales: TIFF y RAW y aquellos de pero calidad como GIF.
- En comprensión con pérdidas el formato de archivo más conocido es el JPG o JPEG.
2.5. Digitalización del sonido
El proceso para la digitalización de un archivo de sonido sigue el mismo proceso que el explicado para la digitalización de las señales en el tratamiento de datos.
El formato audio en CD fue desarrollado en 1982 por las empresas Sony y Philips, pero fue en los años 90 cuando se popularizó.
Al hablar de sonido digitalizado 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 la limitaciones del oído humano, en los archivos MP3 las frecuencias inaudibles son eliminadas conversando la esencia del sonido.
Las diferencias 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 solo a 4 MB. Esta fue la principal razón de su extensión. Otra ventaja que representan es la inclusión de información sobre el nombre de la canción.
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