2. Tratamiento numérico de la información.


2.1. Sistema binario.


La base de los dispositivos digitales es el microprocesador. Se trata de minúsculos dispositivos fabricados con silicio que detectan impulsos nerviosos. Un microprocesador asigna valores según detecte o no impulsos eléctricos; de esta manera el valor 1 indica que ha sido detectado un impulso, mientras que el valor 0 significa que no se ha descubierto impulso eléctrico alguno.


Un bit es un dígito de sistema de numeración binario. El sistema de numeración decimal está representado por diez dígitos, mientras que el binario se utilizan tan solo dos dígitos, el 0 y el 1; por tanto, un dígito binario o bit puede representar uno de esos dos valores; 0 ó 1. Según el número de bits (n) podremos representar 2^n valores.


Una de las medidas más utilizadas en informática es el byte, unidad de informática compuesta por 8 bits. El bit se suele representar con una b minúscula y el byte con una B mayúcula. En el ejemplo de la izquierda podemos ver claramente la conversión de decimal a binario.








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. 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 al que equivalen. 

Como hablamos de la importancia de tamaño de los archivos, debemos mencionar la opción de comprensión de archivos. Al comprimir un archivo su tamaño puede llegar a reducirse hasta un 90%.


2.3. Digitalización de la señal.


Una señal análoga es aquella que puede tomar múltiplos valores de amplitud y frecuencia. En cambio, una señal digital es aquella que toma una serie de valores concretos del sistema binario, por lo tanto la señal estará compuesta por una combinación de unos y ceros que en nada se ca aparecer 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:

1. Muestreo: a partir de la señal analógica de la que disponemos se toman una serie de muestras cada cierto tiempo. De esta forma cuantas más muestras se tomen, 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 mayor tiempo y recursos de la máquina para su digitalización, y mayor será el tamaño del archivo resultante.
2. Cuantificación: en este proceso 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 se utilice.
3. Codificación: posteriormente 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, la observación de las fotografías de forma instantánea 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 es el componente más pequeño de la imagen digital.


Una imagen digital también está basada en unos y ceros, por lo que la calidad final dependerá igualmente del número de bits que se elijan para representar cada píxel. 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 la que la imagen resultante es exactamente igual a la imagen sin comprimir. Por otro lado, tenemos la comprensión con pérdida, en la que se realizan algoritmos que analizan cuál información más irrelevante para el ojo humano para poder desecharla, de forma que solo notaremos esta pérdida de calidad se realizamos grandes ampliaciones de la imagen.


Existe diferentes formatos de archivos:

• En la comprensión sin pérdidas tenemos los formatos de alta calidad utilizados en cámaras digitales.
• En comprensión 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.


El proceso dpara la digitalización de un archivo de sonido sigue el mismo proceso que el explicado 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 fue en los años 90 cuando se popularizó, desplazando a los tradicionales y vinilos gracias a su inmejorable calidad.

MP3.

Sin embargo, 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 enlas limitaciones del oído humano, capaz de captar únicamente los sonidos de frecuencia entre 20 Hz y 20 kHz; por lo tanto, en los archivos MP3 las frecuencias inaudibles son eliminadas conservando la esencia sel sonido. Además, permiten seleccionar diferentes niveles de calidad, aunque mayor calidad suponga mayor peso del archivo.