2. Tratamiento numérico de la información.

2. Tratamiento numérico de la información.
En este apartado vamos a explicar las bases del proceso de digitalización de datos.
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 microprocesador asigna valores según detecte o no impulsos eléctricos.
Un bit es un dígito del sistema de numeración binario y representa el acrónimo del enunciado inglés binary digit.
Una de las medidas más utilizadas en informática es el byte, unidad de información compuesta por 8 bits. El bit se suele representar con una b minúscula y el byte con una B mayúscula.
Si queremos convertir un número decimal al sistema binario, se debe dividir esa cifra entre 2 hasta llegar a 0.
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. Las principales unidades de medida 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.

Cuando hablamos de la importancia del tamaño de los archivos, debemos nombrar la opción de compresión de archivos.

2.3 Digitalización de la señal.
http://www.youtube.com/watch?v=ORyIAngQRCo
Señal analógica, es  aquella que puede tomar múltiples valores de amplitud frecuencia. Ejemplo: un micrófono.

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 0y 1, ya se trate de texto, musiva, imagen, video etc… El proceso de digitalización consta de tres fases:

• Muestreo: a partir de la señal analógica de la que disponemos se toman una serie de muestras cada cierto tiempo (frecuencia de muestreo), mientras más muestras se tomen más similar será la señal a la original y tendrá mayor calidad, pero también a mayor número de muestras más tiempo y recursos de la máquina para su digitalización y mayor el tamaño del archivo.
•  Cuantificación: en este paso se miden 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 utilice.
•  Codificación: posteriormente los valores decimales obtenidos se convierten a código binario, con lo que ya obtenemos una imagen digital.

2.4 Digitalización de la imagen.

En la actualidad, ya no encontramos gente que use cámaras fotográficas analógicas, ya que con el paso del tiempo se van desarrollando cámaras digitales que mejoran la calidad de las analógicas. Por otra parte, el formato digital presenta diversas ventajas, la observación 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 pixeles que tiene. Una imagen consiste en un conjunto de puntos llamados pixeles; este es el componente más pequeño de la imagen digital. Dicho de otra manera es como si cada fotografía estuviera compuesta por una serie de cuadriculas, cada una de estas es un pixel y almacena los niveles de colores básicos presentes en ese cuadro (rojo, verde, y azul). Para conocer el número de pixeles o la resolución se multiplica el número de pixeles de alto por el de ancho.

Una imagen digital también está basada en unos y ceros, la calidad final dependerá igualmente del número de bits que se elijan para representar cada pixel. Según el número de bits podremos representar más o menos colores. Algunas imágenes son comprimidas para mejorar su almacenamiento e intercambio, existe la compresión sin perdidas en la que la imagen resultante es exactamente igual a la imagen sin comprimir y la compresión con pérdidas, en la que se realizan a logaritmos que analizan cual es la información.

Hay varios formatos 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 ampliamente en cámaras digitales y sobre todo en Internet.

2.5 Digitalización del sonido.

Sigue el mismo proceso que el explicado para la digitalización de las señales en la transmisión de datos, solo que hay diferentes formatos utilizados para la digitalización del sonido.

El formato de audio en CD fue desarrollado en 1982 por las empresas Sony y Philips, pero fue en los años 90 cuando se popularizo, desplazando a los tradicionales casetes y vinilos gracias a su inmejorable calidad. En los últimos años surgió un formato que ha revolucionado completamente el mundo de la música: el MP3 (moving picture experts group audio layer III). Este formato utiliza una técnica basada en las limitaciones del oído humano. Las diferencias de tamaño que presenta el formato de MP3 en relación con el CD son muy grandes, una canción en un CD ocupa unos 40 MB, en MP3 su tamaño se reduce a solo 4MB. Otra ventaja que presenta es la inclusión de información sobre el nombre de la canción, artista, fecha de creación etc.