SI - UT1 - Explotación de Sistemas Informáticos (Parte 1).pdf

8/16/2019 SI - UT1 - Explotación de Sistemas Informáticos (Parte 1).pdf

1/146

UT 1: EXPLOTACIÓN DESISTEMAS INFORMÁTICOS

1º DAW – Sistemas Informáticos Maite A. González Rodríguez

1

12/10/2015


2/146

UT 1: Explotación de Sistemas Informáticos

SISTEMAS INFORMÁTICOS – 1º DAW UT01R01 12/10/2015Maite A. González Rodríguez

2

1.- INTRODUCCIÓN:CONCEPTOS BÁSICOS , DEFINICIONES Y EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LOS S ISTEMAS I NFORMÁTICOS


3/146



3

1.1.- CONCEPTOS BÁSICOS INFORMÁTICOS

INFORMÁTICA: Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el

tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.(diccionario de la R.A.E.)

INFORMACIÓN: Comunicación o adquisición de conocimientos que permiten ampliar

o precisar los que se poseen sobre una materia determinada(diccionario de la R.A.E.)

COMUNICACIÓN: Transmisión de señales mediante un código común al emisor y

al receptor(diccionario de la R.A.E.)


4/146


5/146



5

• SISTEMA DE COMUNICACIÓN:

Envío de un mensaje (información) desde un sistema emisor aotro receptor por medio de un canal de comunicación

OBJETIVO:

Transforma unamagnitud física en

señales eléctricas

Transforma las señaleseléctricas en una

magnitud física

Ruido que puededegradar la señal



6/146



6

• SISTEMA INFORMÁTICO:

ENTRADA ALMACENAMIENTO

Y PROCESADO SALIDA

Hardware

Software

FUNCIONESBÁSICAS:

Entrada de la información

Procesamiento de la información (puedetambién realizarse un simple almacenamiento)

Salida de la información ya procesada

Datos Información



7/146



7

ENTRADA

ALMACENAMIENTO

Y PROCESADO SALIDA

Hardware

Software

SISTEMA DECOMUNICACIÓN

SISTEMA DEINFORMÁTICO



8/146



8

1.2.- COMPONENTES DE UN SISTEMA INFORMÁTICO

SISTEMA INFORMÁTICO

COMPONENTEFÍSICO

COMPONENTELÓGICO

COMPONENTEHUMANO

Datos

HardwareDispositivos electrónicos yelectromecánicos queproporcionan capacidad decaptación de información,

cálculos, almacenamiento ypresentación de la información

Software

No tiene naturalezafísica Sistemaoperativo y losprogramas

Operadores yusuarios finalesdel sistema.

Informaciónpara eldesarrollo deuna actividad


9/146



9

Conexión física y funcional entre dos aparatos o sistemas independientes

1.2.- COMPONENTES DE UN SISTEMA INFORMÁTICO


10/146



10

1.3.- EL ORDENADOR

Máquina electrónica capaz de coger datos de entrada,procesarlos y producir datos de salida.

ORDENADOR:

Automatiza tareas Ejecuta Programas

Función principal

No es inteligente Aporta velocidad

Formado por instrucciones

Orden que se realizasobre unos datos

• Instrucción: sumar 3 y 5TODAS las tareas que realizamoscon un ordenador , para elordenador sólo son un conjunto deinstrucciones que ejecutaEjemplo: jugar con el ordenador


11/146



11

1.3.- EL ORDENADOR

FUNCIONESBÁSICAS:

1.- Recibe información (entrada)

2.- Procesa la información recibida

3.- Almacena la información

4.- Produce información (salida)

COMPONENTESHARDWARE:

Para realizarlas cuentan con…

Dispositivos de entrada

Dispositivos de salida Unidad Central de Proceso (CPU)

Memoria principal

Dispositivos de almacenamiento secundario

Hardware

Software

VS

https://www.youtube.com/watch?v=BO6WNCgqSh0https://www.youtube.com/watch?v=VumBNb6gcBkhttps://www.youtube.com/watch?v=VumBNb6gcBkhttps://www.youtube.com/watch?v=BO6WNCgqSh0


12/146



12

1.4.- EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS INFORMÁTICOS

Preinformática (antes de 1940):

Ábaco (????)Instrumento que sirve para efectuar operacionesaritméticas sencillas (sumas, restas y multiplicaciones)

Considerado el precursor de lacalculadora digital moderna

Funcionamiento

Tablas logarítmicas(John Napier) (1614)

Tablero con reborde en el que se colocarán las varillasneperianas (tiras de madera, metal o cartón grueso) para

realizar las operaciones de multiplicación o división. Eltablero tiene su reborde izquierdo dividido en 9 casillas enlas que se escriben los números 1 a 9.

https://www.youtube.com/watch?v=IXPUCtp46rUhttps://www.youtube.com/watch?v=IXPUCtp46rU


13/146



13


Pascalina(Blaise Pascal) (1642)

Primera calculadora que funcionaba a base deruedas y engranajes

Cuando una rueda giraba completamente sobre su eje, hacíaavanzar un grado a la siguiente.

Las ruedas representaban el «sistema decimal de numeración»

Máquina diferencial ymáquina analítica(Charles Babbage) (S XIX)

Calculadora mecánica de propósito especial,diseñada para calcular funciones polinómicas.

Máquina diferencial Charles Babbage

https://www.youtube.com/watch?v=9UcXPqkmPJ0https://www.youtube.com/watch?v=9UcXPqkmPJ0


14/146



14


Algebra de boole(George Boole) (1847).

Permite definir el modo de realizarcálculos y comparaciones en binario

Estructura algebraica que esquematiza las operaciones lógicas Y, O,NO y SI (AND, OR, NOT, IF), así como el conjunto de operacionesunión, intersección y complemento.

Máquina tabuladora de Hollerith(Herman Hollerith) (1890)

Permite crear censos con tarjetas perforadas

Anécdota… Se tardaron sólo 3 años en perforar unas 56 s de tarjetas


15/146



15


1º GENERACIÓN (1940-1950):

Válvulas de vacío II Guerra Mundial Fines militares y científicos

•

Máquinasgrandes

y requerían programación“física”.

• Poco fiables• Potencia de cálculo menos que una calculadora de bolsillo• Von Neumann establece los principios de su arquitectura en el

borrador de la máquina EDVAC que no llegaría a construirse• Máquina ENIAC

The imitation game (Descifrando enigma)

https://www.youtube.com/watch?v=5XvvYvx1Gschttps://www.youtube.com/watch?v=5XvvYvx1Gschttps://www.youtube.com/watch?v=5XvvYvx1Gschttps://www.youtube.com/watch?v=5XvvYvx1Gschttps://www.youtube.com/watch?v=5XvvYvx1Gschttps://www.youtube.com/watch?v=5XvvYvx1Gschttps://www.youtube.com/watch?v=5XvvYvx1Gsc


16/146



16



Transistor• Máquinas más pequeñas, menor consumo• ATLAS Primer computador de transistores

Primeros periféricos• Tarjetas perforadas• Cinta magnética• Impresora

Trabajo por lotes

Supercomputadoras

Consola de manejo del IBM 7090 en la NASA

Ejecución del programa no precisaningún tipo de interacción con el usuario

Serie IBM 7090• Una habitación• 2.900.000 $ en el mercado

Máquinas con capacidades de cálculo muy superiores a lascomputadoras comunes y de escritorio y que son usadas con finesespecíficos


17/146



17


Carga las tarjetas perforadasen 1401

El proceso de lectura de lastarjetas perforadas es muy lento

Copia las tarjetas a la cintamagnética

Carga la cinta en 7094, que realiza loscálculos

• El proceso de carga de la cinta es mucho másrápido

• Los cálculos pueden ser complejos y llevar

tiempo• En una cinta se pueden grabar variosprogramas, de forma que se fueranejecutando uno tras otro sin necesidad deintervención del operador

• La cinta de sistema contiene un primitivosistema operativo, llamado cargador, quecarga los trabajos que forman el lote

• Mientras se está procesando este lote detrabajos, otro usuario puede estar cargandosus tarjetas en el 1401

Carga la cinta en 1401, queimprime el resultado

Mientras se imprime, se puedenestar realizando los cálculos deun trabajo posterior


18/146



18



Circuitos integrados Todos los transistores en un chip

Nivel de integraciónTamaño con que se fabricanlas capas que forman elmicroprocesador

SSI (Small Scale Integration)pequeño nivel: de 10 a 100transistores

MSI (Medium Scale Integration)medio: 101 a 1.000 transistores

Miniordenador

Clase de computadora multiusuario, que se encuentran en el rangointermedio del espectro computacional; es decir, entre los grandessistemas multiusuario (mainframes) y los más pequeños sistemasmonousuarios (microcomputadoras, computadoras personales, o PC, etc.).

Mainframe


19/146



19


Serie 360 de IBM• Una habitación

• 2.000.000 $ en el mercado

Incluía un sistema operativo llamado OS con instrucciones parael manejo de la memoria y el procesador

Estación de trabajoOrdenador de altas prestaciones destinado para trabajotécnico o científico


20/146



20



Microchip Millones de transistores

Nivel de integraciónLSI (Large Scale Integration) grande:

1.001 a 10.000 transistores

Microprocesador integrando todo el hardware de la CPU.

Apple I IBM PC

Actuales: escritorio, maleta, bolsillo…


21/146



21



Nivel de integraciónVLSI (Very Large Scale Integration) muy grande:10.001 a 100.000 transistores

Ley de Moore Evolución muy rápida de la tecnología

El número de transistores en un procesador se duplica cada18-24 meses

Con el tiempo:• Se reduce el tamaño• Se incrementa la potencia de cálculo• Se incrementa su fiabilidad• Se reduce el peso

¿Final de la Ley de Moore?

http://hackerdou.com/2011/08/10/no-mas-ley-de-moore/http://hackerdou.com/2011/08/10/no-mas-ley-de-moore/


22/146



22


Bajada de precio de las computadoras, haciéndose accesiblesa más personas y ámbitos.

Procesamiento en paralelo

Muchas instrucciones se ejecutan simultáneamente,operando sobre el principio de que problemas

grandes, a menudo se pueden dividir en unos máspequeños, que luego son resueltos simultáneamente(en paralelo).

Redes de ordenadores


23/146



23


6º GENERACIÓN (1992-actualidad):

Nivel de integración

ULSI (Utra Large Scale Integration) ultra grande:100.001 a 1.000.000 transistores

GLSI (Extreme Large Scale Integration) gigagrande: más de 1.000.000 transistores

Dispositivos portátiles, Smartphones, tablets…

Procesadores multinúcleoCombina dos o más microprocesadores independientes en un solo paquete, a menudo un solo circuito integrado

Empleo masivo de las redes de ordenadores


24/146



24


Clasificación de los ordenadores basándonos en su tamaño y potencia:

• Superordenadores y mainframes• Servidores• Estaciones de trabajo y PCs de sobremesa• Portátiles• De mano (PDAs, Tablets, Smartphones...)• Invisibles o empotrados

Tamaño Potencia

Estadísticas del último informe del Top 500 supercomputers(Junio 2015)

MareNostrum – supercomputador más potente de España

http://www.top500.org/lists/2015/06/https://es.wikipedia.org/wiki/MareNostrumhttps://es.wikipedia.org/wiki/MareNostrumhttp://www.top500.org/lists/2015/06/http://www.top500.org/lists/2015/06/http://www.top500.org/lists/2015/06/http://www.top500.org/lists/2015/06/


25/146



25

2. REPRESENTACIÓN DELA INFORMACIÓN


26/146



26

2.1.- LA INFORMACIÓN EN EL ORDENADOR

TIPOS DEINFORMACIÓN

• Números• Letras• Música• Imágenes• …

¿…? SI

valores de voltaje discretos

Normalmenterepresentados

como 0 y 1

SISTEMAS DE

CODIFICACIÓN

Convierten letras y números quenosotros utilizamos en algoentendible por el ordenador


27/146



27


0

1bit Unidad mínima de información Se representa con una b

byteUnidad básica, más importante,de la información Se representa con una B8 bit

4 bit nibble

MÚLTIPLOS:

• La proporción entre las distintas magnitudes es 1.024 (210 = 1.024)

• La proporción entre las distintas magnitudes aproximada 1.000

Potencia de base 2 que más se aproxima al múltiplo 1.000


28/146



28


Múltiplos del bit

Múltiplos del byte

1 brontobyte (BB) 1024YB / 1 Geopbyte (GeB) 1024BBOtros:


29/146



29


La nueva nomenclatura presenta múltiplos como: kibibyte (KiB), mebibyte (MiB), gibibyte (GiB),tebibyte (TiB), pebibyte (PiB), exbibyte (EiB), zebibyte (ZiB) o yobibyte (YiB)

La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) – (1998)

Prefijos tradicionales potencia de 10

Prefijos nuevos potencia de 2

25 MB = 25 × 106 B25 MiB = 25 × 220 B

Consideraremos (en este módulo y en general) que los prefijos tradicionales(KB, MB, GB, TB…) para los múltiplos de bits y bytes son potencias de 2


30/146



30


Recuerda la B representa bytes y la b quiere decir bit Ejemplo: 30MB = 30 megabytes y 30Mbs =30megabits por segundo

… …

En el contexto de transmisión de datos, para lasvelocidades se utiliza una progresión decimal: 1 kbps(kilobit por segundo) son 1000 bps (no 1024).


31/146



31

2.2.- SISTEMAS DE NUMERACIÓN

DEFINICIÓN:Conjunto de reglas, convenios y símbolos combinados con palabrasque nos permiten expresar verbal y gráficamente los números

TIPOS:

SISTEMAS DE NUMERACIÓN POSICIONALES

Se contempla el valor relativo de la cifra dentro del número

SISTEMAS DE NUMERACIÓN NO POSICIONALES

NO se contempla el valor relativo de la cifra dentro del númeroIndependientemente de donde estén colocados siempre tienen elmismo valor

Ejemplo: Decimal

Ejemplo: Romano

23 ≠32

MMCMLIV


32/146



32

2.2.1.- SISTEMAS DE NUMERACIÓN POSICIONALES

Un número viene definido por una cadena de dígitos estando afectado cada uno deellos por un valor (peso) que depende de la posición que ocupa en esa cadena

Se caracterizan

por tener:

Base: es común a todos los símbolos del sistema denumeración. Coincide con el número de símbolos.

Coeficiente: determina el peso de cada símbolodependiendo de su posición.

Al agotar los símbolos disponibles para un determinado número de cifras hay que

incrementar el número de cifras utilizadas:

Decimal: al llegar a 9 (último símbolo) pasamos a utilizar dos cifras (10),Binario: tras el 1 pasamos al 10Octal: tras el 7 pasamos al 10Hexadecimal: hexadecimal tras el F pasamos a 10

l d S f


33/146



33


Teorema Fundamental de la Numeración

Enuncia cómo se pueden generar números

en un sistema de numeración de base b enrelación a su valor decimal.

• b = base• di = valor del símbolo de la posición i• n = número de cifras de la parte

entera • k = número de cifras de la parte

decimal

Ejemplo: 327,4810 significa 3x102 + 2x101 + 7x100 + 4x10-1 + 8x10-2

UT 1 E l ió d Si I f á i


34/146



34


P r o p i e d a d e

s

1. El producto de un número por la base de su sistema de numeración elevada a unexponente da como resultado ese número añadiendo tantos 0 a la derecha comoindica el exponente

• En decimal: 25(10 x 1000(10 = 25 x 103 = 25.000

•

En binario: 1011(2 x 100(2 = 1011 x 2

2

= 1011002. Si un número N está escrito en base b y tiene p cifras significativas, entonces:

• bp-1 ≤ N < bp

3. La conversión de un número N desde un sistema de numeración en base b a un

sistema de numeración en base bk se puede realizar tomando las cifras de N engrupos de k y convirtiendo cada una de ellas en una cifra del número en elsistema de numeración destino:

•Ejemplo: paso de un número binario (2) a octal (23) o hexadecimal (24)

102-1< 45 < 102



35/146



35


Cambios de sistemas de numeración

Cambio de un sistema de numeración en base b a decimal

Teorema fundamental de la numeración

Cambio de decimal a un sistema de numeración de base b

Para la parte entera: se realizan divisiones sucesivas entreb hasta que el cociente obtenido sea menor que b. Se tomael último cociente y los restos en orden inverso.

…



36/146



36

Para la parte decimal: se toma la parte decimal del número (con 0 comoparte entera) y se realizan sucesivas multiplicaciones por b hasta que laparte decimal del producto sea 0 ó no se quiera seguir obteniendo

decimales. Se toman las partes enteras de los productos en orden directo.


Cambio de decimal a un sistema de numeración de base b

Cambio de un sistema de numeración en base b a otro en base c

• Normalmente se hace pasando primero a binario.• En caso de que b sea múltiplo de c o viceversa, se puede aplicar la

propiedad de los sistemas de numeración vista (lo estudiaremos con elsistema de numeración en base 2 y sus múltiplos).

UT 1 E l t ió d Si t I f áti


37/146



37

2.2.1.1.- SISTEMA BINARIO

• BASE: 2

• SÍMBOLOS: 0, 1 Unidad más pequeña de la representación de la información bit

El peso de cada dígito viene dado

por la potencia de 2 correspondientea su posición en la cadena

POTENCIAS: …25 24 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3…

Bit más significativo

Bit menos significativo

La cantidad de números que se puedenrepresentar en binario depende delnúmero de bit que utilicemos.

N = 2n N = números distintosn= número de bits utilizados para larepresentación



38/146



38

A g r u p a c

i o n e s

d e

b i t s

• nibble: 4 bits• byte / octeto: 8 bits• palabra: número de bits que la máquina manipula simultáneamente

Múltiplos del bit y el byte:

• Kilo (210) 1024

• Mega (220) 10242

• Giga (230) 10243

• Tera (240) 10244

• Peta (250) 10245 • Exa (260) 10246

• Zetta (270) 10247

• Yotta(280) 10248




39/146



39

C o n v e r s

i o n e s

• Conversión de binario a decimal:

Sumar las potencias de 2 que corresponden a „unos‟ en la representación binaria

10011,0112 = 24 + 21 + 20 + 2-2 + 2-3 = 16+ 2 + 1+ 0,25 + 0,125 = 19,37510

• Conversión de decimal a binario:

Separamos la parte entera y la decimal

Parte entera: Parte decimal:


UT 1 E plotación de Sistemas Informáticos


40/146



40

C o n v e r s

i o n e s

• Pasa el siguiente número de binario a decimal

1010.10100(2 =

• Pasa el siguiente número de decimal a binario

20.125 (10 =

Actividad:


UT 1 Explotación de Sistemas Informáticos


41/146



41

2.2.1.1.1- OPERACIONES LÓGICAS CON NÚMEROS BINARIOS

Una operación lógica asigna un valor (CIERTO=1 o FALSO=0) a la combinación deuno o más factores que también toman los valores (CIERTO=1 o FALSO=0)

Resultados de una operación lógica TABLA DE VERDAD

Imagínate el sistema de control del toldo deuna cafetería, que se gobierna mediante unaoperación lógica. Para que el motor queextiende el toldo se accione deberá tener encuenta dos factores: ¿es de día? ¿está lloviendo?Si estos dos factores son ciertos, el motor debeponerse en marcha y extender el toldo.

Ejemplo:

Falso 0Cierto 1

UT 1 Explotación de Sistemas Informáticos


42/146



42

Operaciones aritméticas

Posiblescombinaciones

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 11 + 1 = 10

Equivale a “0 y me llevo 1”

1 11

10011100

+ 11001010

101100110

Suma

A B = C

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0 1

Acarreo



43/146



44/146



44

Resta

A B = C

0 0 0

0 1 1 1

1 0 1

1 1 0

Un método para realizar la resta es hallar elcomplemento a 2 del sustraendo y después sumar

Cambiar los „ceros„ por „unos‟ y viceversa y sumar1, o bien cambiar „ceros „ por „unos‟ hasta elúltimo 1 y dejar el resto como está


1



45/146



45

Producto

A B =

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Combinaciones

posibles

0 · 0 = 0

1 · 0 = 0

1 · 1 = 1

0 · 1 = 0

Equivale a “0 y me llevo 1”




46/146



46

Operaciones lógicas

AND ·

A B A·B

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Sistema de control de los pasajeros en un aeropuerto.Cada pasajero debe pasar por dos controles:

• ¿Tiene tarjeta de embarque?• ¿Tiene pasaporte en regla?

Ejemplo:

Una empleada del aeropuerto comprueba que tiene un billeteválido y le da una tarjeta de embarque; a continuación, unagente de policía verifica que su pasaporte está en regla y noestá en la lista de personas reclamadas. Un pasajero sólo puedeembarcar en el avión si tiene tarjeta de embarque (1) y supasaporte está en regla (1)




47/146



47

OR +

A B A+B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Circuito de señalización instalado en un comercio, en el quese puede entrar por dos puertas distintas, que avisaría aldependiente al entrar un cliente por cualquiera de las dospuertas del establecimiento

Ejemplo:

Si un cliente entra por la puerta a (1) O si un cliente

entra por la puerta b (1), el timbre suena (1). Si no entraningún cliente por ninguna de las puertas a (0) ni b (0). Eltimbre NO suena (0).




48/146



48

NOT

A A

0 1

1 0

Si el detector de metales SI nota que el cliente llevaobjetos metálicos (1) y la puerta NO se abre (0); encambio, si el cliente NO lleva objetos metálicos (0), lapuerta SI se abre (1)

Ejemplo:

Detector de metales en la entrada de un establecimiento.




49/146



49

XOR

A B A B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Ejemplo:

¿…?




50/146



50

2.2.1.1.- SISTEMA OCTAL

• BASE: 8

• SÍMBOLOS: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

El peso de cada dígito viene dadopor la potencia de 8 correspondiente

a su posición en la cadena

POTENCIAS: …83 82 81 80 8-1 8-2 8-3…

C o n v e r s

i o n e s

• Conversión de octal a decimal: 478 → 4x81 + 7x80 = 32 + 7 = 3910

• Conversión de decimal a octal:



51/146



51

2.2.1.1.- SISTEMA OCTAL

8 = 23La base es múltiplo de 2Para hacer conversiones del sistema de numeración binario al octal

basta con tomar las cifras binarias de 3 en 3 a partir de la menossignificativa. Cada grupo de 3 cifras binarias será una cifra octal.

C o n v e r s

i o n e s

• Conversión de octal a binario:

• Conversión de binario a octal:



52/146



52

2.2.1.1.- SISTEMA HEXADECIMAL

• BASE: 16

• SÍMBOLOS: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

El peso de cada dígito viene dadopor la potencia de 16 correspondiente

a su posición en la cadena

POTENCIAS: …163 162 161 160 16-1 16-2 16-3…

C o n v e r s

i o n e s

16 = 24

La base es múltiplo de 2Para hacer conversiones del sistema de numeración binario al hexadecimal

basta con tomar las cifras binarias de 4 en 4 a partir de la menossignificativa. Cada grupo de 4 cifras binarias será una cifra hexadecimal.

• Conversión de hexadecimal a binario:



53/146



53

C o n v e r s

i o n e s

• Conversión de binario a hexadecimal:

2.2.1.1.- SISTEMA HEXADECIMAL

Para hacer las conversiones de hexadecimal a decimal, lo más fácil es hacerlas conversiones a binario y de binario a decimal.Lo mismo para las conversiones de decimal a hexadecimal



54/146

p


54

2.4.- REPRESENTACIÓN DE DATOS ENTEROS

Si sólo tuviéramos enteros positivos No problema BINARIO NATURAL

¿Cómo representamos los negativos?

• Todo lo tenemos que representar con 1 y 0

• Necesitamos convenios de representación que nospermitan utilizar números positivos y negativos.



55/146

p


55

2.4.- REPRESENTACIÓN DE DATOS ENTEROS

Representación dedígitos decimales

codificados enbinario (BCD)

• BCD natural

• BCD Aiken

• BCD exceso a tres

Representaciónbinaria

Enteros sin signo

Enteros con signo

• Signo y magnitud

• Complemento a uno

• Complemento a dos• Sesgada (o en exceso)

Binario puro



56/146

p


56

2.3.1.- ENTEROS SIN SIGNO – BINARIO PURO

En informática Número fijo de n bits para representar cada número

n bits 2n códigos distintos 2n números distintos [valor mínimo, … , valor máximo]

acotan a todos los números representables

Rango de representación

C O N C E P T O S

Intervalo comprendido entre el menor y elmayor número representable

Resolución de la representación Diferencia que existe entre un númerorepresentable y el inmediato siguiente



57/146

p


57


En binario puro N = 2n-1nn-1 + … + 22n2 + 2

1n1 + 20n0 = ∑2

ini N = númeron = nº bits

Los n bits disponibles se utilizan para representar la magnitud

Este sistema permite representar todos losenteros positivos desde 0 hasta 2n – 1

Rango [0, 2n -1]

Resolución una unidad

Ejemplo: n = 4

0101 = 510 → (1x22 + 1x20)

Rango [0, 24 -1] [0, 15]

4 bits para representar cada número



58/146

p


58


INCONVENIENTES

1.- Para representar el resultado se pueden necesitar n + 1 bits

Si se produce un acarreo al bit n. DESBORDAMIENTO

El bit n + 1 no cabe en los n bits disponibles paraalmacenar el resultado, quedando eliminado y

obteniéndose un resultado incorrecto

2.- Dado que no se pueden representar números negativos, antesde restar A – B, se ha de comprobar que A ≥ B.

Si existe acarreo de resta hacia el bit n desbordamiento

3.- Cuando se realiza un producto posibilidad de desbordamiento yaque el producto de dos cantidades de n bits puede necesitar 2n bitspara su representación



59/146

p


59

2.3.1.- ENTEROS CON SIGNO – SIGNO-MAGNITUD

Este sistema reserva un bit para indicar el signo


• Magnitud valor binario sin considerar el signo• Signo 0 → positivo

1 → negativo depende del convenio elegido

Rango [- 2n-1 + 1, 2n-1 - 1]


Rango [-24-1+1, 24-1-1] [-7,7]



60/146


60

10010100 = -20

Signo negativo Valor: 20

01001010 = +74

Signo positivo Valor: 74


Otros ejemplos:

n = 8 bits



61/146


61

INCONVENIENTES

1.- El cero presenta dos representaciones 000…00 y 100...00

La ambigüedad de representación del cero complica la detección denúmeros negativos. El cero siempre es positivo, por lo que seprohíbe la cadena 100…00 = -0

2.- Posibilidad de desbordamiento al operar con sumas, restas ymultiplicaciones

3.- La operación a realizar, (sumas o restas) depende de los operandos




62/146


62

2.3.1.- ENTEROS CON SIGNO – COMPLEMENTO A 1

Realizar el complemento lógico (cada bit se sustituye por su complemento uopuesto) de los bits del número N

• Si la cantidad es positiva valor absoluto del número en binario natural

Este sistema reserva un bit para indicar el signo


• Si la cantidad es negativa el complemento a uno del número

Rango [0, 2n-1 - 1] para los positivos[-(2n-1 – 1), 0] para los negativos Resolución una unidad



63/146


63


10010100 = -107

Signo negativo Complemento a 1 de 0010100 = 1101011 = 107

01001010 = +74

Signo positivo Valor: 74 Igual que signo y magnitud

10010100 = -107

Signo negativo Complemento a 1 de 0010100 = 1101011 = 107

Otros ejemplos:



64/146


64


INCONVENIENTES1.- El cero presenta dos representaciones 000…00 y 111...11

2.- Puede producirse desbordamiento

VENTAJAS

1.- Simplifica las operaciones aritméticas

Se pueden restar dos números binarios sumando al minuendo el

complemento a uno del sustraendo y sumando al resultado la

cifra que se arrastra de dicho resultado



65/146


65

25 - 1313 = 001101

-13 = 110010

25 = 011001

011001

+ 110010

1 001011

+ 1

001100 = 12

Ejemplo:


n = 6 bits



66/146


66


• Si la cantidad es positiva valor absoluto del número en binario natural

Este sistema reserva un bit para indicar el signoBit más significativo

•

Si la cantidad es negativa

el complemento a dos del número

Consiste en hacer la resta 2n – N, siendo N elnúmero a representar

Equivale a hacer el complemento lógico de losbits de N (cambiar 0 por 1 y viceversa) ysumar 1 al resultado



67/146


67


Para conocer el valor de un número representado en complemento a 2

VALOR DECIMAL DE UN ENTERO (n bits) = –an-1 · 2n-1 + ∑ (ai · 2

i)

Interpretación: -1x23

+ 0x22

+ 1x21

+ 1x20

= -8 + 2+ 1 = -5

Rango [-2n-1, 2n-1 - 1] (rango asimétrico)




68/146


68


INCONVENIENTES

VENTAJAS

1.- Puede aparecer desbordamiento

1.- Solo hay una representación para el número cero.

2.- La resta es análoga al complemento a uno pero descartando elbit de acarreo.



69/146


69

2.3.1.- REPRESENTACIÓN SESGADA (EN EXCESO M)

Los números se tratan como si no tuvieran signo

Se les “desplaza” de su valor por medio de la suma de otro número conocido

como exceso o desplazamiento

Ejemplo: n = 4 M =35 exceso 3 → 0101 + 0011 = 1000

M se escoge arbitrariamente, aunque se suele utilizar M = 2n-1 – 1 n = número de bits

Rango [-2n-1, 2n-1 - 1] (rango asimétrico)


Todos los números se podránrepresentar como positivos

Los números positivos serían aquelloscuyo primer bit es 1 y los negativos más el 0 los que empiezan por el bit 0



70/146


70

2.3.2.- EJEMPLOS DE TIPOS DE REPRESENTACIÓN



71/146


71

2.3.2.- SISTEMAS DECIMALES CODIFICADOS EN BINARIO (BCD)

Convierten uno a uno, los dígitos decimales a binario

Para poder representar un dígito decimal 4 bits

4 bits 16 combinaciones (24), y los dígitos decimales sólo son 10 (del 0 al 9)

Se desperdicia capacidad de representación, pero su interésradica en que a veces no compensa la traducción de decimal abinario y viceversa cuando los cálculos a realizar son sencillos



72/146


72

2.3.2.1.- BCD NATURAL

Cada dígito está asociado con su valor binario puro



73/146


73

2.3.2.1.- BCD AIKEN (2-4-2-1)

Código ponderado con pesos 2 – 4 – 2 – 1 (también existe AIKEN 5-4-2-1)

Invirtiendo los dígitos se obtiene el complemento a 9

(9-N), lo que permite realizar restas mediante sumasCódigo autocomplementario

Ejemplo:

N = 6

Complemento a 9 9 – 6 = 3

1100

0011

Para codificar un número decimal en código Aiken, tenemos quetener un cuenta:• Se asigna un 0 al bit más significativo (MSB) de los números

del 0 al 4 y un 1 al MSB de los números del 5 al 9• El resto de los bits toman el valor adecuado para que la suma

sea el número decimal



74/146


74

2.3.2.1.- BCD EXCESO 3

Código no ponderado.

Se obtiene sumando 3 al código BCD natural

Código autocomplementario



75/146


75

2.3.2.1.- OTROS CÓDIGOS – CÓDIGO 2 ENTRE 5

Puede ser ponderado o no ponderado

Si es ponderado: paridad – 1 – 2 – 3 – 6

Cada dígito se codifica con 5 bits, de los cuales 2 están a uno y los otros 3 a cero.

PARIDAD PAR• Si el número de unos es par 0

• Si el número de unos es impar 1

• No existe codificación para el 0; hay que“inventarse” una (que esté libre).

•

Sólo puede haber dos bits a 1 entre los cinco bits(de ahí su nombre).• Permite detectar errores durante la transmisión



76/146


76

2.3.2.1.- OTROS CÓDIGOS – CÓDIGO GRAY

Código no ponderado

La codificación de un dígito y la del siguiente solo difieren en un bit, así como entre elprimero y el último.

Por ello se considera progresivo y cíclico.

Minimiza los errores al pasar de un número al siguiente.

Se utiliza en sistemas de posición en industria y robótica.



77/146


77

2.3.2.1.- CUADRO RESUMEN



78/146


78

2.4.- REPRESENTACIÓN DE DATOS DE TIPO REAL

NOTACIONES

Coma fija

Coma flotanteLa posición de la coma fraccionaria puedevariar (flotar) dependiendo de lo que sedetermine en el campo exponente



79/146


79

2.4.1.- COMA FIJA

La más sencilla para representar números enteros

q bits (dígitos binarios)p bits (dígitos binarios)

• Para pasar de binario en coma fija a decimal aplicamos el TFN

Partes fraccionarias tienen posición indicada en negativo



80/146


80

2.4.1.- COMA FIJA

Ejemplo: 11100110 en coma fija con 3 fraccionarios

Valornúmero = Σ (Xi · Bi

) =1 · 24 + 1 · 23 + 1 · 22 + 0 · 21 + 0 · 20 + 1 · 2-1 + 1 · 2-2 + 0 · 2-3 =

1 · 16 + 1 · 8 + 1 · 4 + 0 · 2 + 0 · 1 + 1 · 0,5 + 1 · 0,25 + 0 · 0,125 =

16 + 8 + 4 + 0,5 + 0,25 =

28,7510



81/146


81

2.4.1.- COMA FIJA

• Para pasar de decimal a binario en coma fija

Parte entera

Dividiendo entre 2.Nos quedamos con el último cocientey los restos en sentido inverso

Multiplicamos por 2.Nos vamos quedando conlos dígitos enteros en orden

Parte fraccionaria

El número: 19,42710 en binario coma fjia con 3 decimales



82/146


82

La notación estándar de coma fija no tiene signo

2.4.1.- COMA FIJA

Para poder trabajar con números reales positivos ynegativos hemos de usar alguna de las notaciones de signo

19,42710 ≃

10011,0112...Ejemplo:

• Si utilizáramos además 12 bits con signo y magnitud

• Si utilizáramos además 12 bits con complemento a 2



83/146


83

2.4.1.- COMA FIJA

En coma fija se puede representar...

• Directamente: desde el 0 al +(2(n –f) – 2-f)

• Con signo y magnitud: desde el -(2(n –f-1)- 2-f) hasta el +(2(n-f-1)- 2-f)

• En complemento a dos: desde el -2(n –f-1)

hasta el +(2(n-f-1)

- 2-f

)

Están muy limitados

La notación de coma fija apenas se usa



84/146


84

En coma fija con 10 bits y 3 fraccionarios...

2.4.1.- COMA FIJA

Ejemplo:• Directamente:

• Con signo y magnitud:

• En complemento a dos:

desde el 0 al +(2(10-3) – 2-3) desde el 0 al +(27-2-3) desde el 0 al 128-0,125 127,875

desde el 0 al 127,87510

desde el -63,87510 al 63,87510

desde el -(2(10-3-1) – 2-3) hasta +(2(10-3-1) – 2-3) desde -(26-2-3) hasta +(26-2-3) desde – (64-0,125) hasta +(64-0,125) desde -63,875 hasta +63,875

desde el -6410 hasta el 63,87510

desde el -2(10-3-1) hasta +(2(10-3-1) – 2-3) desde -26 hasta +(26-2-3)

desde – 64 hasta +(64-0,125) desde -64 hasta +63,875



85/146


85

2.4.1.- COMA FLOTANTE

Coma fijaLimita mucho las cantidades que pueden serrepresentadas con un número limitado de bits

Coma flotante

SOLUCIÓN

La posición de la coma fraccionaria puede variar (flotar )dependiendo de lo que se determine en el campo exponente

Notación más estándar y más usada

Notación de coma flotante IEEE 754



86/146


86

2.4.1.1.- COMA FLOTANTE – IEE754

Número en coma flotante

• Campo de signo s 1 bit

• Campo de exponente desplazado exp

Indica la posición de la coma

q bit

• Campo fracción de mantisa m p bit

Indica los primeros bits significativos delvalor del número



87/146


87


Mantisa M

e=exp-d d desplazamiento

se obtiene muy fácilmente a partir delvalor fraccionario de la mantisa m

hemos de tratar el valor como un binario que tuviera comoparte entera 1 y cuyo valor fraccionario fuese el indicado en m

valor fraccionario m 10012Ejemplo:

valor de la mantisa M 1,10012



88/146


88


D O S V A R I A

N T E S

D E L E S T Á N

D A R I E E 7 5 4

• Precisión simple. 32 bits totales (1+8+23)

Desplazamiento= 2n-1 – 1 → desplazamiento 127 = 28-1 – 1 = 27 – 1 = 128 -1 = 127

• Precisión doble. 64 bits totales (1+11+52)

Desplazamiento= 2n-1 – 1 → desplazamiento 1023 = 211-1 – 1 = 210 – 1 =1024 -1 = 1023



89/146


89


• Convertir X2 ?CFL en precisión simple

101110,0101011101000011111000011111000100112 ?CFL

Pasamos al formato valornúmero = s x M x 2e

+1 x 1,011100101011101000011111000011111000100112 x 25



90/146


90


• Convertir XCFL ?2 o ?10 en precisión simple

S=1 Número negativo

exp=100000012=1 x 27 +1 x 20 =12910 e=exp-127=129-127=210

M=1, m2 1,10100002

Y como por el TFN 110,1= 1x22 + 1x21 +0x20 +1x2-1 = 4 + 2 + 0,5 = 6,510

C0D00000CFL -110,12 - 6,510



91/146


91


• Convertir X10 ?CFL en precisión doble 140,562510 ?CFL

Número Binario: 10001100,10012

Pasamos al formato valornúmero = s x M x 2e



92/146


92


10001100,10012 +1 x 1,000110010012 x 27

140,562510 10001100,10012 4061920000000000CFL



93/146


93


En coma flotante se puede representar...

Precisión simpleDesde - ( (2 - 2-23) x 2127) ) ≃ 3,4 x 1028

Hasta +( (2 - 2-23) x 2127) ) ≃ -3,4 x 1028

Precisión dobleDesde - ( (2 - 2-52) x 21023) ) ≃ 1,8 x 10308

Hasta +( (2 - 2-52) x 21023) ) ≃ -1,8 x 10308



94/146


94

2.5.- SISTEMAS DE CODIFICACIÓN ALFANUMÉRICA

Ya sabemos como representar números a partir de ceros y unos

¿Representar caracteres alfanuméricos?

• Letras (a, b, c, A, B, C, ...)

• Símbolos (!, @, ,, ., *, /, ...)

• Caracteres numéricos (1, 2, 3, 4, +, -, ...)

• Caracteres especiales (cambio de línea, borrado, ....)

SISTEMAS DE CODIFICACIÓNALFANUMÉRICA ESTANDAR

ASCII (American Estándar Code for Information Interchange)

ISO-8859

UNICODE (Universal Code)

UTF-8 (8-bit Unicode Transformation Format)



95/146


95

2.5.1.- CÓDIGO ASCII

ASCII American S tandard Code for I nformation I nterchange (código americano estándarpara el intercambio de información)

Estándar en el que se basan casi todos los sistemasinformáticos para representar textos

aunque normalmente usen una extensión compatible

Fue creado por la Asociación Americana de Estándares

Define el alfabeto latino inglés

CARACTERÍSTICAS

1 carácter alfanumérico 1 byte Solo usa 7 bits del byte 27=128 caracteres

• 33 caracteres son no-imprimibles, la mayoría de ellos caracteres de control

• 95 son caracteres imprimibles (32-126)



96/146


96


Ejemplos:

• 61A S C I I a

• 41A S C I I A

• arbol 6172626F6CA S CI I

• Hola! 486F6C6121A S C I I

• 432E492E462E502EA S C I I C.I.F.P.



97/146


97


El estándar ASCII tiene muylimitados los caracteres posibles

Insuficiente para muchas funciones

Solo 7 bits aún se podía aprovechar el siguiente

Surgieron diversos sistemas de codificaciónque usaban estas 128 combinaciones extra

Incompatibles entre si

PROBLEMA

Ejemplo:


98/146


99/146



100/146


100

2.5.1.1.- CÓDIGOS ISO 8859-1

Ejemplos:

• D4ISO8859-1 Ô

• 35A4B4ISO8859-1 5¤´

• árbol E172626F6CISO8859-1

• ¡Hola! A1486F6C6121ISO8859-1

• 432E492E462E502EISO8859-1 C.I.F.P.


Ó


101/146


101

2.5.1.1.- CÓDIGOS ISO 8859-15

Este juego de caracteres también se llama…

• Latin-9

• ISO/IEC 8859-15:1999

Modifica el ISO-8859-1

- 8 de los caracteres que menos se usaban

+ el símbolo del Euro (€) y algún carácter más

Desde el establecimiento del Euro como moneda ha sustituido al ISO-8859-1 en

España, pues incluye todos los caracteres del castellano + el símbolo del Euro


Ó


102/146


102

2.5.1.1.- CÓDIGOS ISO 8859-15

Ejemplos:

• D4ISO8859-15 Ô

• 35A4B4ISO8859-15 5€Ž

• árbol E172626F6CISO8859-15

• ¡Hola! A1486F6C6121ISO8859-15

• 432E492E462E502EISO8859-15 C.I.F.P.



103/146


103

2.5.3.- UNICODE

Juegos de caracteres ISO-8859

Diferentes para cada idioma

DESVENTAJA

Para leer cualquier documento codificado conellos hay que conocer el sistema que usa

SOLUCIÓN

Desarrollar un único códigode caracteres universal

Contenidos todos los símbolos existentesen el mundo

UNICODE



104/146


104

2.5.3.- UNICODE

Última versión de Unicode 6.0, de octubre de 2010

Define 109.449 caracteres distintos

Es simplemente una lista que asigna un número llamado punto de código (code

point ) a cada uno de los símbolos que define

NOMENCLATURA U+00B4 significa el carácter con code point B4

Para facilitar compatibilidad se hizo que los 256 primeros puntos de códigode Unicode fuesen iguales a los 256 primeros códigos de ISO-8859-1

Otro ejemplo:



105/146


105

2.5.3.- UNICODE

PROBLEMAS

Necesita varios bytes (2 bytes para la versión 3.0 o 3 paralas posteriores) para cada carácter en vez de uno solo

Si abrimos un documento con caracteres, aunque sean simples,nos aparecen símbolos “extraños” de por medio.

http://unicode-table.com/es/

http://unicode-table.com/es/http://unicode-table.com/es/http://unicode-table.com/es/http://unicode-table.com/es/


106/146



107/146


107

2.5.3.- UTF

Usa una estructura variable en la cual el número de 1s al principio del primer byteindica el número total de bytes del carácter

Esta tabla indica el número de bytes y estructura a usar en función del rango en elque está el Code Point a representar

El espacio marcado con xxx... debe de ser sustituido por el punto de código delcarácter a representar en binario, rellenando con 0s a la izquierda si hiciera falta



108/146


108

2.5.3.- UTF

• Pasar el carácter ß ?UTF-8

1.- Buscando en tablas de Unicode vemos que ß tiene el punto decódigo DF (U+00DF)

2.- Buscando en la tabla, vemos que DF está en el rango 80-7F,

por lo que le corresponde un formato 110xxxxx 10xxxxxx.

3.- DF en binario es 110111111

4.- Colocamos los bits de DF en su lugar y...



109/146


109

2.5.3.- UTF

Ejemplos:

• C394UTF-8 Ô

•

35E282ACC5BDUTF-8 5€Ž

• árbol C3A172626F6CUTF-8

• ¡Hola! C2A1486F6C6121UTF-8

•

432E492E462E502EUTF-8 C.I.F.P.


2 5 SISTEMAS DE CODIFICACIÓN ALFANUMÉRICA


110/146


110

2.5.- SISTEMAS DE CODIFICACIÓN ALFANUMÉRICA

Estos sistema de codificación (vistos hasta ahora)

Programas EDITORES de texto, que guardan únicamente texto, sin formato (.TXT)

Son utilizados por

Los programas PROCESADORES de texto han de guardar también informaciónextra

márgenes, fuentes, tamaños, subrayados, colores, alineados...

Añadir códigos adicionales al texto en formato ISO-8859-15 o UTF-8 (.DOC, .ODT)


2 6 SISTEMAS DE CODIFICACIÓN GRÁFICA


111/146


111

2.6.- SISTEMAS DE CODIFICACIÓN GRÁFICA

Ya sabemos como representar números y letras…

¿Representar imágenes y gráficos?

Gran parte de la información que manejamos hoy en un ordenador es gráfica

Exige una gran capacidad de memoria

Para codificar una imagen…

Trama de numerosos puntosde colores llamados píxeles

el color de cada

uno con uno ovarios bits




112/146


112


Ejemplo: representar esta pieza del tetris como un gráfico de 1 bpp (bit por pixel)

Esta imagen sería…

binario

hexadecimal

Por lo tanto podríamos decir que:




113/146


113


Usando también 1 bit por píxel y 4 bits de ancho, codifica el resto de las piezas del Tetris:

¿…?




114/146


114


También podemos hacer lo contrario... • 894011C661GR1B5P→ ?

1.- Pasamos a binario

894011C661 GR1B5P 10001001010000000001000111000110011000012

2.- Codificamos en bloques de 5 bits de ancho




115/146


115


Ahora haz lo contrario, decodifica como imagen de 1 bit por píxel y 11 píxeles deancho lo siguiente:

208220FE376FFF7F6828D8GR1B11P ?

¿…?




116/146


116


1 bit por pixel 21 2 colores distintos

Si empleamos más bits por píxel la imagen tendrá tantos colores como combinaciones se puedan hacer con esos bits

2 bit por pixel 22 4 colores distintos




117/146


117


Ahora haz lo contrario, decodifica como imagen de 2 bits por píxel y 10 píxeles...

003000ABA815AB477655555DD5DD55155741DD54055D001D400050000000 GR2B10P ?

¿…?




118/146


118

La imagen anterior (cara) de 5x8 píxeles con 2 bpp (bits por pixel) es equivalente a:


¿Cuánto ocupa?2 bits/pixel x 5 píxeles de ancho x 8 píxeles de alto =80 bits = 80 / 8 bytes = 10 bytes

De esta manera podemos calcular muy fácilmente los bits que ocupa una imagen




119/146


119


Ejemplo: Calcular cuanto ocuparía una imagen de 320x200 píxeles con 8 bits porpíxel...

8 x 320 x 200 = 512000 bits =512000/8 bytes = 64000 bytes=64000/1024 Kbytes = 62,5 KiB

• ¿Cuanto ocuparía una imagen de 1024 bits de alto, 768 de ancho y 12 bpp?

• ¿Y una imagen de 800x600 y 18 bpp?

• ¿Y una foto de 3664 x 2748 y 36 bpp (cámara Réflex a alta calidad)?


2 6 - SISTEMAS DE CODIFICACIÓN GRÁFICA


120/146


120


• También conviene saber… ¿cuantos colores tiene una imagen con X bits?

¿Cuántos colores tiene una imagen de 8 bits por píxel?Ejemplo:

Nº colores = nº combinaciones posibles = 28

= 256 colores

• Y conviene saber lo contrario…

¿Cuantos bits por píxel hacen falta para representar 5000colores en una imagen?Ejemplo:

¿cuantos bits por pixel hacen falta pararepresentar X colores?

21 = 2 / 22 = 4, / 23=8 / 24=16 / 25=32 / 26=64 / 27=128 / 28=256 / 29=512 /210=1024 / 211=2048 / 212=4096 / 213=8192 Hacen falta por lo menos 13 bits




121/146


121


• ¿Cuántos colores tiene una imagen de 16 bits por píxel?

• ¿Cuántos colores tiene una imagen de 24 bits por píxel?

• ¿Cuántos bits por píxel hacen falta para representar dos millones de colores?

• ¿Cuántos bits por píxel hacen falta para representar 12 colores?




122/146


122


¿Cuanto ocupa una imagen normal de fondo de escritorio que tiene 1280 x 1024píxeles y 16 millones de colores?

¿ Y una foto de alta calidad de 3600 x 2400 pixeles con 1000 millones de colores?¿…?

¿…?


123/146




124/146


124


FORMAS DEALMACENAR UNA

IMAGEN

En bruto o raw

Sin pérdida (de calidad) o lossless

Con pérdida (de calidad) o lossy

«Tal cual», sin ningún tipo de compresión ni pérdida decalidad.Todos los tamaños que hemos calculado se refieren a estetipo (.RAW)

Se comprime la información, normalmente aprovechandopatrones repetidos, sin perder ningún dato después de ladescompresión (.PNG)

Se comprime la información en base a generar una imagenno idéntica, en la que se pierden algunos detalles (.JPG)

Compresión de imagen


2.7.- SISTEMAS DE CODIFICACIÓN DE AUDIO

https://es.wikipedia.org/wiki/Compresi%C3%B3n_de_imagenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Compresi%C3%B3n_de_imagen


125/146


125

2.7. SISTEMAS DE CODIFICACIÓN DE AUDIO

Otro tipo de información con la que cualquier ordenador trabaja habitualmente hoy endía es el sonido

Para codificar audio…

Cualquier cosa que escuchamos no es más que una serie deondas que se propagan por el aire y que están en elrango de frecuencias que nuestro oído puede percibir




126/146


126


Hz (hertzios) muestras por segundo




127/146


127





128/146


128


Tipo de codificación: Audio, a 32 Hz, con 4 bits de muestreo




129/146


129


Cuanto más alta sea la frecuencia de muestreo y los bits de muestreo, más separecerá el sonido digitalizado al original que queremos reproducir




130/146


130

.7. S S S CO C C Ó U O

El sonido anterior 32 muestras, y 4 bits de muestreo... ¿cuánto ocupa?

32 muestras x 4 bits/muestra = 128 bits = 16 bytes

Si codificásemos un sonido de 18 segundos a 32 Herzios (muestras/segundo),utilizando 5 bits de muestreo... ¿cuánto ocupa el resultado?

¿…? ¿Y 50 segundos a 500 Herzios con 6 bits de muestreo?

¿…?


131/146




132/146


132

A día de hoy, se considera…

Audio de muy mala calidad

Audio estándar (calidad CD)

Audio de alta calidad(grabaciones de estudiosemiprofesional)

frecuencia de muestreo de 8 KHz y 8 bits de muestreo

frecuencia de muestreo de 44,1 KHz y 16 bits de muestreo

frecuencia de muestreo de 96 KHz y 24 bits de muestreo

¡No confundir Khz con Kbps en los MP3!




133/146


133

¿Cuanto ocuparía una grabación de voz de 1 minuto que me he hecho a16KHz, con 8 bits de muestreo?

¿…? ¿Cuantos bytes ocuparía una canción de 3 minutos y 20 segundos en calidadCD (esto es 44,1 KHz y 16 bits de muestreo)?

¿…?




134/146


134

¿Cuanto ocuparía una grabación de voz de 1 minuto que me he hecho a16KHz, con 8 bits de muestreo?

¿Cuantos bytes ocuparía una canción de 3 minutos y 20 segundos en calidadCD (esto es 44,1 KHz y 16 bits de muestreo)?

16000 Hz x 60 segundos x 8 bits = 7680000 bits = 960000 bytes = 937,5 KiB

44100 Hz x 16 bits x 200 segundos x 2 canales = 282240000 bits= 35280000 bytes = 33,65 MiB

¡Es estéreo!

Los discos de vinilo, los CD audio, la mayoría de las estaciones de radio FM,casetes y la totalidad de canales de TV y televisión vía satélite, transmitenseñales de audio estéreo.




135/146


135

¿…?

¿Cuánto ocupa un efecto de sonido de un disparo a calidad CD que dura 3,3segundos?

¿Cuánto ocupa un CD de audio de 74 minutos?

¿Cuanto ocupar

SI - UT1 - Explotación de Sistemas Informáticos (Parte 1).pdf

Documents

Transcript of SI - UT1 - Explotación de Sistemas Informáticos (Parte 1).pdf