Tratamiento numérico de la información.

Vamos a explicar brevemente las bases del proceso de digitalización de datos.

Sistema binario.

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

Un bit es un digito del sistema de numeración binario y representa el acrónimo de enunciado ingles. El sistema de numeración decimal está representado por diez dígitos, mientras que el binario tan solo por dos dígitos, el 0 y el 1; un bit o digito binario puede representar uno de esos dos valores: 0 o 1.

Con dos bits se pueden obtener 4 valores diferentes, que son el 00, 01, 10,11; con 3 bits 8 valores y así sucesivamente.

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

Unidades del sistema binario.

Cuando los archivos han sido digitalizados, su tamaño resulta de gran importancia para su transmisión. Debido a que el byte es una unidad muy pequeña se suelen emplear múltiplos del byte. En la tabla podemos ver las principales unidades y el número de bytes a que se equivalen:

1 byte (B)	8 bits.
1 kilobyte (KB)	1.024 bytes.
1 megabyte (MB)	1.024 kilobytes.
1 gigabyte (GB)	1.024 megabytes.
1 terabyte (TB)	1.024 gigabytes.
1 petabyte (PB)	1.024 terabytes.

Debemos mencionar la opción de comprensión de archivos. Al comprimir un archivo su tamaño puede llegar a reducirse hasta un 90%. La tasa de comprensión dependerá de la comprensión usada.

Digitalización de la señal.

Una señal analógica es aquella que puede tomar múltiples valores de amplitud y frecuencia. Como ejemplo seria un micrófono, el cual transforma el sonido que capta en una señal eléctrica de similar apariencia a las ondas del sonido.

Una señal digital es aquella que toma una seria de valores concretos del sistema binario. Entonces 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:

1.   Muestreo: a partir de la señal analógica se toman una serie de muestras cada cierto tiempo. Cuentas mas muestras se tomen, mas similar será la señal digital a la original y mayor calidad. Sin embargo, a mayor número de muestras se requerirá mayor tiempo y mayor será el tamaño del archivo resultante.

2.   Cuantificación: mide los valores de tensión de cada una de las muestras obtenidas en función de la escala que se utilice.

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

Digitalización de la imagen.

Es complicado encontrar a gente que use una cámara fotográfica analógica: con lo que el paso del tiempo se va mejorando la calidad de las cámaras analógicas, el formato digital presenta un mejor almacenamiento de las fotografías de forma instantánea.

La calidad de una cámara fotográfica digital se mide por el número de pixeles que ofrece. Una imagen consiste en un conjunto de puntos llamado pixeles, el pixel es el componente más pequeño de la imagen digital.

Es como si cada fotografía estuviera compuesta por una seria de cuadriculas; cada una de esas cuadriculas minúsculas es un pixel. Para conocer el número de pixeles se multiplica el número de pixeles de alto por el de ancho.

Según el número de bits podremos representar más o menos colores: con 1 bit por  pixel solo podremos representar blanco o negro, pero si elegimos 3 bytes por pixel tendremos más de 16 millones de colores diferentes.

Existe la compresión sin perdidas en la que la imagen resultante es exactamente igual a la imagen sin comprimir. Además, tenemos la compresión con pérdidas, en las que se realiza algoritmos que analizan cual es la información más irrelevante para el ojo humano, de forma que solo notaremos esta pérdida si realizamos grandes ampliaciones de la imagen.

Diferentes formatos de archivos:

-      En la compresión sin perdidas los formatos de alta calidad utilizados en cámaras digitales y los de peor calidad son usados para imágenes pequeñas en internet.

-      En compresión con perdidas el formato de archivo más conocido es el JPG o JPEG. Utilizado ampliamente en cámaras digitales y sobre todo en internet.

Digitalización del sonido.

La digitalización de un archivo de sonido sigue el mismo proceso. Sin embargo, existen diferentes formatos utilizados para la digitalización de la señal de audio.

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

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