El hecho de representar una información es poner de manera
explícita dicha información para que la podamos entender, ya sea mediante
palabras, figuras, imágenes, etc. Es decir codificar la información. En esta
asignatura lo que nos debe importar es la representación de la información para
que la entienda un ordenador.
Computacionalmente
la información se representa mediante un código binario de 0 y 1 siendo la
mínima unidad de información el bit. Para representar las letras del alfabeto y
otros símbolos, lo que es llamado como caracteres, se utiliza un conjunto de 8
bits, lo que es igual a un byte. Un byte igual a 8 bits, 1 Kbyte igual a 1.024
bytes, 1 Mbyte igual a 1.024 Kbytes,
1 Gbyte igual a 1.024 Mbytes y 1 Tbyte igual a 1.024 Gbyte. Esto sería
la medida de almacenamiento de un ordenador. El principal problema radica en la
utilización de un número de bits limitado para llevar a cabo estas
representaciones. Por ello, los números deben mantenerse dentro de un rango y
una precisión limitados y sólo es posible representar un número finito de
caracteres.
Además
de este sistema binario, existen otros sistemas de para representar la
información computacionalmente, como el sistema octal, que consiste en un
sistema en base 8 que utiliza dígitos de 0 a 7. Los numero octales pueden
construirse a partir de números binarios agrupando cada tres dígitos
consecutivos de estos últimos, leyéndolos de derecha a izquierda, y obteniendo
su valor decimal. Otro sistema es el hexadecimal, de base 16, utilizando los
dígitos de 0 a F. El sistema de numeración base que es potencia exacta de 2
hace que la conversión a binario o viceversa sea bastante simple.
A
través de esta manera de de representar la información en un ordenador, podemos
presentar textos, imágenes, audios y vídeos.
Para la
representación de textos tenemos que "traducir" toda la información
suministrada a la computadora a ceros y unos es necesario establecer una
correspondencia (codificación) entre 2 conjuntos, es decir necesitamos un
código que asocie cada carácter un valor binario. Por lo que se utilizan el
ASCII Y el EBCIDC, que son los dos códigos más habituales para la
representación de caracteres. El código EBCDIC utiliza 8 bits para representar
cada carácter, permite codificar hasta 256 símbolos distintos. Cada carácter
codificado o byte, se divide normalmente en cuatro bits de zona (7, 6, 5 y 4),
y cuatro bits numéricos (3, 2, 1 y 0).
El código ASCII es el Código Estándar Americano para el Intercambio de
Información, el básico utiliza 7 bits y es el más usual, usualmente se incluye
un octavo bit para detectar posibles errores de transmisión o grabación, lo que
es llamado bit de paridad. Inconvenientes de estas codificaciones se presentan
sobre todo con Internet. Los símbolos
codificados son insuficientes para representar los caracteres especiales que
requieren numerosas aplicaciones. Los símbolos y códigos añadidos en las
versiones ampliadas a 8 bits no están normalizados. ƒ
Están basados en los caracteres latinos, existiendo otras culturas que utilizan
otros símbolos muy distintos.
Existen
más códigos para la traducción de la información para textos, como el BCD de 6
bits, se utilizaba en las primeras computadoras que utilizaban códigos de 6
bits por lo que solo admitía 64 caracteres. Otra codificación utilizada es el
Unicode es propuesto por un consorcio de empresas y entidades que trata de
hacer posible escribir aplicaciones que sean capaces de procesar texto de muy
diversas culturas, por lo cual este sería capaz de resolver los problemas que
encontrábamos en los códigos anteriores.
Con
respecto a la representación de imágenes, básicamente existen 2 maneras de
representarlas: un mapa de bits y mapa de vectores.
Mapa de
bits (Imágenes raster). Una imagen está compuesta por un número infinito de
puntos y a cada uno de ellos se le pueden asociar atributos, su nivel de gris
si es una imagen en blanco y negro o su color si es en color. Para codificar
una imagen y almacenarla se han de tener en consideración dos factores: el
número de puntos a tratar y el código de atributo asociado a cada punto. Y que
es imposible almacenar y procesar los atributos de los infinitos puntos, los
sistemas de captación consideran la imagen dividida en una fina retícula de
celdas o elementos de imagen, conocidos como píxeles, y se le asigna a cada uno
como atributo el nivel de gris medio en la celda o el color medio si la imagen
es en color. La calidad de la imagen depende de la
resolución y codificación del atributo, es decir, el número de bits. El formato
más habitual de estas imágenes sería JEPG, PNG, GIF, TIFF, BMP… Este tipo de
imágenes no pueden escalarse sin perder calidad.
Mapa de
vectores (Imágenes vectoriales). Este tipo de imágenes se basan en descomponer
la imagen en una colección de objetos (líneas, polígonos, textos, etc.), cada
uno de ellos con sus respectivos atributos o detalles (color, grosor, etc.)
modelables a través de vectores y ecuaciones matemáticas que determinan tanto
su posición en la imagen como su forma concreta. Estas sólo son adecuadas para
gráficos de tipo geométrico, no imágenes reales, y una de las ventajas es que
generan archivos que ocupan mucho menos espacio que los mapas de bits, y las
imágenes son más fáciles de escalar a cualquier tamaño y de procesar. El
formato más habitual para este tipo de imágenes es DXF, IGES, EPS, TRUTYPE,
SVG…
Para la
grabación de una señal de audio en una computadora, se capta por medio de un
micrófono que produce una señal analógica, La señal analógica se amplificada
para encajarla dentro de dos valores límites, por ejemplo entre –5 voltios y +5
voltios, se muestrea y digitaliza por medio de un conversor A/D y estos valores
obtenidos en la conversión se almacenan en posiciones consecutivas.
Para el
almacenamiento de estas muestras de audio obtenidas, se utilizan los siguientes
formatos del sonido digitalizado:
- Audio
digital en formato de onda o audio CD o WAV o AU. Buena calidad, sin embargo
ocupa gran espacio.
- MIDI.
Permite gran flexibilidad y es ideal para compositores ya que soluciona el tema
del espacio. Sin embargo,
para obtener una calidad aceptable, es necesario que la tarjeta de sonido disponga de tabla de ondas o, en su defecto,
de un sintetizador virtual. Otra
carencia importante es que no se puede añadir voces humanas, las voces no se pueden sintetizar tan
fácilmente como el sonido de un instrumento.
-MP3/MP4.
Es al sonido lo que JPEG es imagen. Con este se consigue reducir el tamaño original de los ficheros en unas 10
veces, a costa de sacrificar la calidad del sonido.
Cabe
destacar la forma de representar un video, que es muy similar a la del audio,
donde los formatos más extendidos serían QuickTime y MPEG.
Referencias:
-
http://www.ceiscc.galeon.com/apuntes_arch/tema2.pdf
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