Ficha de Laboratorio: Codificación de la información
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Objetivos de la práctica
- Comprender cómo se representa la información en un sistema informático.
- Diferenciar bit, byte y sus principales unidades de medida.
- Relacionar los sistemas binario y decimal.
- Comprender la representación de caracteres mediante códigos.
- Utilizar ASCII para codificar y decodificar texto.
- Conocer la finalidad de Unicode y UTF-8.
- Comprender cómo se representan digitalmente imágenes y sonidos.
1. Bits y bytes
La unidad mínima de información digital es el bit, que puede tomar dos valores: 0 o 1. Ocho bits forman un byte.
Completa la siguiente tabla:
| Unidad | Equivalencia | Descripción |
|---|---|---|
| Bit | ||
| Byte | ||
| KB | ||
| MB | ||
| GB | ||
| TB |
Pregunta: ¿Por qué un bit solo puede representar dos valores?
2. Conversiones entre unidades de información
Realiza las siguientes conversiones. Indica el procedimiento utilizado.
-
4 bytes =
bits
-
16 bytes =
bits
-
1024 bytes =
KB
-
5 KB =
bytes
-
2 MB =
KB
-
3 GB =
MB
Explica brevemente cómo has realizado las conversiones:
3. Representación de números
Los ordenadores utilizan el sistema binario para representar internamente la información. Convierte los siguientes números decimales a binario.
| Número decimal | Número binario | Procedimiento |
|---|---|---|
| 5 | ||
| 10 | ||
| 15 | ||
| 25 | ||
| 42 |
Ahora realiza el proceso inverso y convierte los siguientes números binarios a decimal:
| Número binario | Número decimal | Procedimiento |
|---|---|---|
| 101 | ||
| 1010 | ||
| 1111 | ||
| 11001 |
4. Codificación de caracteres: ASCII
Los ordenadores necesitan utilizar códigos para representar caracteres. Uno de los sistemas históricos más conocidos es ASCII.
Utiliza una tabla ASCII para completar la siguiente actividad.
Busca el código decimal y la representación binaria de los siguientes caracteres:
| Carácter | Código ASCII decimal | Representación binaria |
|---|---|---|
| A | ||
| B | ||
| a | ||
| 1 | ||
| ? |
5. Actividad práctica: codificación de una palabra
Elige una palabra de entre 4 y 8 caracteres. Para simplificar la actividad, utiliza únicamente letras mayúsculas o minúsculas sin tildes.
Palabra elegida:
Escribe cada carácter de la palabra y busca su código ASCII decimal y su representación binaria.
| Posición | Carácter | ASCII decimal | Binario |
|---|---|---|---|
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| 4 | |||
| 5 | |||
| 6 | |||
| 7 | |||
| 8 |
Escribe finalmente la secuencia completa de códigos binarios que representa tu palabra:
6. Actividad práctica: decodificación de un mensaje
Ahora realiza el proceso inverso. Utiliza una tabla ASCII para descubrir qué texto se encuentra oculto en la siguiente secuencia de códigos decimales:
72 - 79 - 76 - 65
Completa la siguiente tabla:
| Código | Carácter |
|---|---|
| 72 | |
| 79 | |
| 76 | |
| 65 |
Mensaje obtenido:
Ahora convierte los códigos decimales anteriores a binario:
7. ASCII y Unicode
ASCII permite representar un conjunto limitado de caracteres. Unicode amplía considerablemente el conjunto de caracteres que pueden representarse y permite trabajar con alfabetos y símbolos de numerosos idiomas.
Completa la siguiente tabla:
| Concepto | Respuesta |
|---|---|
| ¿Qué es ASCII? | |
| ¿Qué es Unicode? | |
| ¿Qué problema permite solucionar Unicode? | |
| ¿Qué relación existe entre Unicode y UTF-8? |
Busca un carácter que no pertenezca al alfabeto inglés, por ejemplo una letra con tilde, una letra de otro alfabeto o un símbolo. Indica cuál has elegido y explica por qué es necesario utilizar sistemas de codificación capaces de representar muchos más caracteres que ASCII.
Carácter elegido:
8. Representación digital de imágenes
Una imagen digital puede representarse mediante una matriz de píxeles. El tamaño de la información depende, entre otros factores, de la resolución y de la profundidad de color.
Una imagen tiene una resolución de 800 × 600 píxeles y utiliza una profundidad de color de 24 bits por píxel.
Calcula:
- Número total de píxeles:
- Número total de bits:
- Número total de bytes:
- Tamaño aproximado en KB:
Explica qué ocurriría con el tamaño del archivo si aumentáramos la resolución manteniendo la misma profundidad de color:
9. Representación digital del sonido
El sonido digital se obtiene mediante un proceso de muestreo. Algunos de los parámetros que influyen en la cantidad de información son la frecuencia de muestreo, la profundidad de bits y el número de canales.
Un archivo de audio sin compresión tiene las siguientes características:
- Frecuencia de muestreo: 44.100 muestras/s
- Profundidad: 16 bits/muestra
- Canales: 2
- Duración: 10 segundos
Calcula aproximadamente el número total de bits:
Calcula aproximadamente el tamaño en bytes:
¿Qué ocurriría con el tamaño del archivo si aumentáramos la frecuencia de muestreo?
10. Reflexión final
Explica con tus propias palabras por qué un ordenador necesita utilizar sistemas de codificación para trabajar con textos, imágenes, sonidos y otros tipos de información:
Describe el proceso que sigue una palabra desde que la escribimos en el teclado hasta que el ordenador la almacena como información digital:
Indica qué apartado de la práctica te ha resultado más sencillo y cuál te ha resultado más difícil: