Representación de datos

Tipos de datos:

Un programa  de ingeniería Procesa números principalmente.
Un programa de procesamiento de texto procesa palabras.
Un programa de procesamiento de imágenes  procesa imágenes para su manipulación y edición.
Un programa reproductor puede manejar tanto audio como video para su manipulación o edición.
A cada uno de los datos anteriores la industria de la computación usa el termino multimedia para definir esta información.
 

Datos dentro de la computadora

Patrón de bits: es cuando una computadora acepta de forma uniforme la mezcla de varios tipos de datos. Es una secuencia o cadena de bits para representar datos.

Un bit es un digito binario, es la unidad más pequeña de datos que puede almacenarse en una computadora; puede ser ya sea un 0 o 1. Un bit representa un estado de un dispositivo que puede tomar uno de dos estados.

La memoria solo almacena los datos como patrones de bits. Es responsabilidad de los dispositivos de entrada/salida  o de los programas interpretar los patrones como un tipo de dato.

A un patrón de 8 bits se le denomina un Byte.

Representación de datos:

TEXTO: Una pieza de texto en cualquier idioma es una secuencia de símbolos usados para representar una idea en ese idioma. Se representa cada símbolo con un patrón de bits.

La longitud del patrón  de bits depende del número de símbolo, La relación no es lineal sino logarítmica

En la siguiente tabla se muestra esta relación.

No. De símbolos	Longitud del patrón de bits
2	1
4	2
8	3
16	4
…	…
128	7
256	8
…	…
65536	16

CÓDIGOS: Se han diseñado diferentes secuencias de patrones de bits para representar símbolos de texto .A cada secuencia se le conoce como código y al proceso de representarlos se le conoce como codificación.

ASCII: El instituto Nacional Norteamericano de Estándares (ANSI) desarrollo un código llamado  Código norteamericano de estándares para intercambio de información. El cual utiliza 7 bits para cada símbolo.

Características de ASCII:

1. Utiliza un patrón que varía de 00000000 a 1111111
2. El primer patrón representa la ausencia de carácter.
3. El  segundo patrón representa el carácter de eliminación.
4. Hay 31 caracteres de control no imprimibles.
5. Se codifican primeros los números que las letras.
6. Hay varios caracteres de impresión especiales
7. Las letras mayúsculas están antes que las minúsculas.
8. Los caracteres entre mayúsculas y minúsculas se distinguen solo por un bit(en el 6 bit).
9. Hay 6 caracteres especiales entre las letras mayúsculas y las minúsculas.

ASCII Extendido: Para hacer el tamaño de patrón de 8 bits  de ASCII se les aumenta un cero a su izquierda.

EBCDIC: IBM desarrollo este código llamado Código extendido de intercambio decimal codificado en binario. El cual utiliza patrones que puede representar hasta 256 símbolos. Sin embargo solo las utilizan las computadoras mainframe de IBM.

Unicode: Utiliza hasta 16 bits y puede representar hasta 65536 símbolos para idiomas distintos al ingles. Algunas partes del código se utilizan para símbolos gráficos y especiales. El lenguaje Java utiliza este código para representar caracteres. Microsoft Windows utiliza una variación de los primeros 256 caracteres.

ISO: La Organización Internacional para la Estandarización ha diseñado un código que utiliza patrones de 32 bits. Este código representa hasta 4294967296 símbolos.

NÚMEROS: En una computadora los números se  representan en un sistema binario:

Sistema binario: Se basa solo en dos números 0 y 1 siendo su base el 2
Sistema decimal: Su base es 10 y comienza del 0 al 9
Números Enteros: pueden ser positivos y negativos pero nunca fraccionarios.

o   Números enteros sin signo: es aquel que parte del intervalo del 0 al infinito positivo y como no hay manera de para representar el infinito en una computadora existe algo llamado entero máximo sin signo el cual varia entre 0 y la constante.

                                               Intervalo: 0...(2^N-1)

Para esto el número se transforma a binario y si es menor que N se añade un 0 ala izquierda de manera de que exista un total de N bits.

o   Formato de signo y magnitud: representa un 0 para positivo y un 1 para negativo por esto el primer bit de 8 es el que asigna el signo y los otro 7 el número.

o   Formato de complemento a uno: para representar un número positivo usan la convención adoptada para un número entero sin signo. Y para representar el número negativo lo complementan el número positivo.

o   Formato del complemento a dos: El bit en el extremo izquierdo define el signo del número, si es 0 el número es positivo y si es 1 es negativo.

IMAGENES: Las imágenes se representan mediante 2 métodos:

·         Gráficos de mapa de bits: La imagen se divide en una matriz de pixeles (elementos de imagen) donde cada pixel es un pequeño punto. El tamaño de este pixel  depende de lo que conocemos como resolución (entre mayor numero de pixel la resolución es mucho mejor). Luego a cada pixel se asigna un patrón de bits. En una imagen de blanco y negro el color negro se representa con un 1 y el blanco con un 0 registrándose los patrones uno de tras del otro. Si la imagen es una mezcla de pixeles blancos y negros se puede aumentar el tamaño del patrón de bits para representar escalas de grises. Y para representar una imagen de color se descomponen en 3 colores primarios. Rojo, verde y azul. Después se mide la intensidad de cada color y se asigna un patrón de bits.

·         Gráficos de vectores: El problema con este método es que los patrones de bits exactos para representar una imagen en particular deben guardarse en una computadora. Posteriormente si desea cambiar el tamaño de la imagen debe cambiar el tamaño de los pixeles. La imagen se descompone en una combinación de curvas y líneas las cuales se representan por medio de fórmulas matemáticas.

AUDIO: Es una representación de sonido o música. Estos son los siguientes pasos para transformar un audio que es información analógica en información digital:

1.       La señal análoga se muestrea. El muestreo significa medir el valor de la señal a internos iguales.

2.       La muestras se cuantifican. La cuantificación es asignar un valor a una muestra entre 0 y 63 que es un conjunto.

3.       Estos valores se cambian a patrones binarios.

4.       Los patrones binarios se almacenan.

VIDEO: Es una representación de imágenes llamados cuadros o frames en el tiempo. En donde cada cuadro o imagen cambia a una serie de patrones de bits y se almacenan.

BIBLIOGRAFIA: 

http://books.google.com.mx/books?id=xu4jcMBih8QC&pg=PT31&dq=concepto+de+programa+almacenado&hl=es&sa=X&ei=vPl0T6eRA6He0gH1_Mi_DQ&ved=0CDcQ6AEwAQ#v=onepage&q=concepto%20de%20programa%20almacenado&f=false