En una computadora, la información se representa mediante el sistema de numeración binario, es decir, mediante 0 y 1 debido a que un solo bit no puede resolver el problema de la representación de datos, estos se transforman en una secuencia o cadena de bits también llamado patrón de bits estos se almacenan en la memoria y los dispositivos de entrada/salida o programas se encargan de interpretar el patrón de bits almacenado como un algún tipo de datos. En otras palabras, los datos se codifican cuando entran a la computadora y se decodifican cuando se presentan al usuario.
Se puede consideran diferentes tipos de información como textos, datos numéricos, sonidos, imágenes y videos, todos estos tienen diferentes representaciones en patrones de bits.
Representación de texto
La codificación de la información en forma de texto se realiza codificando un carácter o símbolo en una secuencia de bits Se han diseñado diferentes secuencias de patrones de bits para representar símbolos de texto. A cada secuencia se le conoce como código y los más comunes son:
ASCII
El Código norteamericano de estándares para intercambio de información Dispone de 8 bits que corresponde a un byte, sólo utiliza los 7 primeros bits para el uso de letras, números y caracteres especiales. Con 7 bits se pueden representar 128(2e7) caracteres diferentes. Se pueden representar todos los números, letras mayúsculas, minúsculas, caracteres especiales y de control. El resto de las combinaciones de la 128 a la 255 se usan para representar caracteres de tipo gráfico. Los 32 primeros caracteres son de control.
UNICODE
Es un código que permite representar símbolos que pertenecen a idiomas distintos al inglés. Para eso, se requiere un código con mucha más capacidad. Unicode utiliza 16 bits y puede representar hasta 65536 (2e16) símbolos. Diferentes secciones del código se asignan a los símbolos de distintos idiomas en el mundo. Algunas partes del código se usan para símbolos gráficos y especiales. El lenguaje Java™ utiliza este código para representar caracteres. Microsoft Windows usa una variación de los primeros 256 caracteres.
ISO
La organización internacional para la estandarización conocida como ISO, ha diseñado un código que utiliza patrones de 32 bits. Este código representa hasta 4,294,967,296 (2e32) símbolos, definitivamente lo suficiente para representar cualquier símbolo en el mundo actual.
Representación de Números
Los datos numéricos se introducen como cualquier otro conjunto de caracteres pero se representan usando el sistema binario. En este sistema, una secuencia de ceros y unos representa un número. Sin embargo, no se utiliza un código como el ASCII para representar datos numéricos debido a que se utilizarían mayor cantidad de bytes, y las operaciones con los números serian muy complicadas si los dígitos de un número se representan como un código de caracteres. Los sistemas de representación de datos numéricos son los siguientes:
Enteros
Un número se representa como una secuencia de dígitos. Para usar la memoria de una computadora de manera más eficiente, se han desarrollado dos amplias categorías de representación de enteros que son enteros con signo y sin signo. El rango de los valores y el valor máximo que pueden tomar los datos enteros varían de acuerdo al número de bits que se tienen para almacenar el dato en caso de tomar en cuenta el signo se utilizan algunas técnicas u operaciones para la representación de los números actualmente la mas utilizada es la de complemento a dos.
Reales
Un número real o de punto flotante es un número que esta compuesto por un entero y una fracción. Para poder representar este número se divide en dos partes el entero y la fracción en la memoria se almacena el signo, todos los bits y la posición del punto decimal. Aunque esto es posible, dificulta las operaciones con números. Se necesita una representación estándar para números de punto flotante. La solución es la normalización, es decir, el desplazamiento del punto decimal para que haya sólo un 1 a la izquierda del punto decimal después de que se normaliza un número, se almacenan sólo tres partes que contienen información del mismo estas son su signo, exponente y mantisa
Representación de imágenes
La imagen se representa en una matriz de puntos, llamados pixeles, manipulables en forma independiente la forma mas simple para representar una imagen es mediante un mapa de bits que consiste en asignar un patrón de bits a cada pixel de la imagen, y en esos bits se almacena la información de color, o de tonalidades de gris, que representan al pixel. En el caso de imágenes en blanco y negro, basta con asociar un bit con cada pixel. Con las imágenes a color el tamaño del patrón de bits aumenta, dependiendo de la cantidad de colores distintos que se quiera manipular .La enorme cantidad de espacio que requieren las imágenes representadas como mapa de bits ha llevado al desarrollo de técnicas de compresión con perdida de información desechan información que no es útil, con el objetivo de reducir el tamaño de las imágenes a pesar de la perdida de información, por lo general los cambios no son perceptibles uno de los formatos de representación de imágenes, con compresión con perdida de información, lo constituye el jpg, que es un formato que funciona muy bien con imágenes a color o en escala de grises.
Representación de audio
El audio es una representación de sonido la idea es convertir el audio a datos digitales y usar patrones de bits. Para poder convertir el audio en datos digitales se realiza diferente procesos como muestreo, cuantificación y codificación con lo que se logra tener una secuencia de bits al igual que para el caso de las imágenes, existen estándares de compresión que se basan en la eliminación de información redundante. Este es el caso del formato mpg.
Representación de Video
El video es una representación de imágenes o cuadros en el tiempo. Un video es una serie de cuadros desplegados uno tras otro para crear la ilusión de movimiento. Así que se almacena como una secuencia de imágenes dentro la computadora cada imagen o cuadro cambia en una serie de patrones de bits y se almacena. La combinación de las imágenes representa el video. El video es uno de los tipos de datos que requieren mayor cantidad de espacio para su representación. Por esta razón, la compresión para este tipo de datos es un factor determinante.
Referencias:
Representación
interna de los datos. Retrieved September 01, 2014, from http://www.academiaacceso.net/temas%20muestra/sec_informatica.pdf
Representación de la Información en las computadoras. Retrieved September 01, 2014, from
http://www.ceiscc.galeon.com/apuntes_arch/tema2.pdf
No hay comentarios:
Publicar un comentario