Representación de datos en bits – números, texto, imágenes y sonido

InformáticaDatos y sistema binarioEdades 15–16

Usar con mi clase

Cuatro tipos de datos conocidos se reducen a una secuencia de bits. Escribe un número entero para ver su forma binaria y los bytes necesarios; escribe una línea de texto para ver el código de cada carácter; mueve los deslizadores de profundidad de color y resolución para ver cómo la imagen empeora pero el archivo pesa menos; mueve la frecuencia de muestreo y la profundidad de bits para ver cómo la onda sonora se convierte en escalones. Cada modo muestra la fórmula del tamaño de almacenamiento.

Lección: Datos digitales: sistema binario, codificación de caracteres, datos de imagen y audio, y unidades de almacenamiento

Qué muestra

Las computadoras guardan todo tipo de datos como bits, y esta simulación muestra cómo se convierten cuatro tipos de datos. Un número entero se escribe en base 2, y k bits dan 2ᵏ valores distintos. El texto se guarda como un código numérico para cada carácter, tomado de una tabla de codificación como ASCII o Unicode. Una imagen digital es una cuadrícula de píxeles, así que su tamaño sin comprimir es número de píxeles × profundidad de color. El sonido se muestrea a intervalos regulares, y su tamaño es frecuencia de muestreo × profundidad de bits × canales × duración ÷ 8 bytes. Siempre, más calidad cuesta más bits.

Cómo usarla

Elige un Tipo de datos o usa los botones Entero, Caracteres, Imagen y Sonido. En el modo Imagen, baja la profundidad de color y la resolución y compara la imagen con la imagen original de 24 bits mientras el tamaño del archivo disminuye. En el modo Sonido, reduce la frecuencia de muestreo y la profundidad de bits y observa cómo la señal digital azul pierde la forma de la onda gris. Pide a los estudiantes que comprueben cada tamaño con la fórmula mostrada debajo.

Parámetros que puedes cambiar

  • Tipo de datos Número entero, Caracteres y texto, Imagen digital, Sonido
  • Profundidad de color / de bits del audio 1–24 bit
  • Resolución de la imagen (lado) 8–256 píxeles
  • Frecuencia de muestreo del audio 2–48 kHz
  • Duración del audio 1–300 segundos

Preguntas para explorar

  1. ¿Cuántos bytes necesita una imagen sin comprimir de 128 × 128 píxeles con color de 24 bits?
  2. ¿Por qué una frecuencia de muestreo mayor hace que la señal digital siga mejor la onda sonora real?
  3. ¿Cuántos colores distintos puede mostrar un píxel con una profundidad de color de 1, 8 y 24 bits?