Digitalizare

Digitalizarea este procesul de conversie care, aplicat la măsurarea unui fenomen fizic, determină trecerea acestuia de la câmpul valorilor continue la cel al valorilor discrete . Acest proces este acum rezumat în mod obișnuit în termeni de tranziție de la analog la digital în audio , video , imagini și text .

Măsurarea temperaturii printr-un termometru sau reprezentarea unui sunet prin trasarea undelor sunt exemple de mărimi analogice, deoarece valorile care pot fi presupuse sunt infinite. Operațiunea implică o pierdere de informații, care, cu toate acestea, în unele cazuri este acceptabilă, deoarece este câștigată prin simplitatea reprezentării sau în alte cazuri, în orice caz, nu este percepută.

În domeniul informaticii și electronicii , digitalizarea înseamnă procesul de transformare a unei imagini , a unui sunet, a unui document într-un format digital, care poate fi interpretat de un computer , unde format digital înseamnă un cod binar în care totul este reprezentat de combinații de zero sau unu, apoi după stări de tipul on / off. Un disc de vinil pe care este înregistrată o melodie este un exemplu de reproducere analogică a unui sunet; aceeași melodie redată printr-un computer reprezintă formatul său digital. Pe de altă parte, în domeniul telecomunicațiilor, termenul indică trecerea de la tehnologiile de transmisie analogică la tehnologiile de transmisie digitală .

Istorie

Obiectivul de bază, identificat de unele avangarde de cercetare încă din anii treizeci ai secolului trecut, este reorganizarea cunoașterii într-un mod din ce în ce mai eficient, simplificând selecția știrilor într-o lume scufundată de informații. Într-o lucrare extremă de simplificare a procesului, s-ar putea spune că acel obiectiv utopic a generat hipertexte , PC - ul , Internetul .

A trebuit să așteptăm invenția cipului , a primelor computere și a internetului pentru ca bitul să devină cu adevărat o revoluție. Revoluția împinsă și alimentată de interesele comune ale industriei militare (în anii 1950 ) și de comerțul globalizat contemporan. Bitul a fost în același timp cauza și consecința fenomenului globalizării. Pe de o parte, progresul tehnologic a deschis un potențial de neimaginat atât din punctul de vedere al creșterii inteligenței mașinilor, cât și din punctul de vedere al transformării, procesării și transmiterii informațiilor. Pe de altă parte, nevoile guvernelor și ale marilor companii au eliberat fonduri uriașe pentru cercetarea și experimentarea acestor tehnologii.

Până ieri (atâta timp cât a existat Războiul Rece ), armata a fost cea care a finanțat cercetări de top: căști pentru realitate virtuală sau sisteme avansate pentru antrenarea piloților. Astăzi totul s-a schimbat: industria divertismentului finanțează cele mai avansate sectoare. Motivele acestei tendințe sunt evidente. Industria divertismentului poate experimenta rapid cu noi aplicații pe un public de tineri, care sunt cu siguranță cele mai potrivite pentru învățarea tehnicilor avansate. Jocurile video devin astfel un instrument pentru experimentarea în masă a tehnicilor de interacțiune om-mașină, care pot fi apoi refolosite în alte sectoare: de la educația la distanță până la comerțul electronic , de exemplu.

Revoluția comunicațiilor o urmează pe cea industrială și schimbă însăși corpul ființei sale: în anii optzeci și nouăzeci, asistăm astfel la trecerea de la o interfață statică la o interfață de informații multimedia .

Sistemul media încorporează și suferă, în același timp, noile achiziții digitale, redefinindu-se în virtutea potențialului tehnic incredibil dezvăluit. De fapt, cele introduse de TIC pot fi considerate „noi” media doar într-o măsură limitată: cu excepția internetului, există o evoluție și o redefinire a vechiului mijloc de comunicare parțial digitalizat. Mass-media „primitivă”, precum presa , radioul și televiziunea , nu puteau „fi văzute”. Difuzarea nu permite interacțiunea cu conținutul și nici cu sursa acestora, deci poate oferi doar o utilizare pasivă a actului comunicativ. Rămâne imposibil să produci informații, să fii în mass-media, să interacționezi, să fii văzut. Arhitectura logico-tehnică mult-la-multe a internetului permite utilizatorului să aibă control deplin asupra comunicațiilor telematice, transformându-l din spectator în producător de informații. Internetul răspunde nevoilor de vizibilitate ale oamenilor, deoarece le oferă autonomie deplină în utilizarea mediului în sine. Noile tehnologii ale informației și comunicării schimbă, de asemenea, radical relația de interacțiune dintre producător și consumator. Acestea nu mai sunt configurate doar ca instrumente pentru a face activitățile definite și aproape imuabile (proceduri, fluxuri de lucru) mai eficiente, ci reprezintă în primul rând oportunități, permițând factori care fac posibilă schimbarea modurilor tradiționale de producere, distribuție, organizare, schimb și împărtășește cunoștințe, să coopereze: ceea ce Levy a numit inteligență colectivă în 1996.

Cultura comunicării, supărată de apariția internetului, este restructurată pe baza a trei elemente fundamentale care informează acțiunea socială și transmiterea cunoștințelor: multimedia, hipertextualitate și interactivitate. Legătura devine metafora relației noastre zilnice cu realitatea. Apariția TIC aduce fenomene de schimbare în procesele de comunicare și în industria culturală. Digitalizarea s-a impus ca sistem dominant deoarece, pe de o parte, reduce producția industrială de informații și, în același timp, extinde piețele și limitele utilizării acestora. Era analogică a fost caracterizată de spații restrânse în limitele impuse de mijloacele individuale de comunicare și de costurile de producție și transmisie. Cea digitală descoperă piețele globale și le atinge prin căi rizomatice. Vechile agenții de informare se transformă și în versiuni digitale, intrând în plus în competiție cu consumatorul internetului. Globalizarea și segmentarea extremă a informațiilor se ciocnesc: rețelele de satelit permit o utilizare planetară a aceluiași semnal transmis, dar dacă privim de exemplu, cu televiziunea digitală realizează imediat tematizarea extremă a conținutului transmis: continuitate și discontinuitate, unificare și direcționare, comunități virtuale și pay-per-view izolaționist. După cum afirmă Thompson (1998), deși nu se referă în mod explicit la noile tehnologii, există un dublu fenomen: pe de o parte, asistăm la o globalizare a telecomunicațiilor, pe de altă parte, la o localizare și individualizare a utilizării conținutului. Doar discontinuitatea digitalului face posibilă crearea unor lumi conectate: continuitatea culturii contemporane apare din transmiterea discretă a secvențelor binare ale computerului. Odată cu nașterea marilor rețele de fibră optică, informațiile de masă devin opuse, adică informații personalizate.

Extinderea interactivității și unificarea mediului (pc-tv și tv-pc), sau ceea ce este definit de mulți ca „convergență”, completează imaginea și, împreună, aruncă în aer sistemul tradițional media. În cadrul societății de conectare, omul digital reușește să facă coduri și limbi diferite să coexiste în aceeași mașină. Întotdeauna la fel, dar din când în când capabil să implementeze diferite funcții și utilități. Etica discontinuității prinde contur ca cauză și consecință a legăturii zilnice pe care omul a adoptat-o ca model de gândire. Traducerea acestei noi structuri cognitive este convergența informațiilor diferite pe același mediu, precum și alimentarea diferitelor suporturi prin intermediul aceleiași informații. Și astfel găsim frigiderul în computer și acesta din urmă în mașina de spălat, precum și industria telefonică în industria cântecelor: visul lui Negroponte a făcut carne.

De fapt, asistăm deja la extinderea interactivității și unificarea mediului: procese care completează imaginea și împreună redefinesc sistemul tradițional de mass-media și relațiile reciproce prin care istoria comunicațiilor a trecut ciclic. Prin urmare, ne confruntăm cu o reală remaniere, mult mai relevantă, deoarece afectează simultan multe aspecte: forme de comunicare, limbaje, mentalitate actuală. Un singur mediu pentru funcții infinite, conceptul multimedia sau mai degrabă hipermedia se extinde și asupra obiectelor fizice, nu mai mult doar asupra abordării diferite a organizării conținuturilor. Cu modurile de transmisie analogică, diferite tipuri de informații nu ar putea călători împreună pe același mediu și ar putea fi decodate de același terminal. Semnalul radio al unui televizor era de fapt total diferit de cel al unui telefon mobil și, pentru a fi tradus în imagini, avea nevoie de circuite dedicate absente într-un telefon.

Adoptarea unei reprezentări digitale în loc de una analogică, în video, muzică, tipărire și telecomunicații în general, transformă orice formă de activitate umană de tip simbolic în software, adică în instrucțiuni modificabile pentru a descrie și controla comportamentul o mașină. Utilizatorul de la începutul secolului, așa-numita generație Napster, găsește cifrul fundalului lor cultural și interacțiunea cu realitatea înconjurătoare în interfață și în hipertext. Acestea sunt două elemente care ne-au schimbat radical modul de relaționare cu informațiile, generând o implicare continuă din partea spectatorului, atât de mult încât să facă acest cuvânt învechit. Cine folosește internetul este un utilizator care modifică fluxul enorm de informații, în funcție de nevoile sale, pentru simplul fapt că le construiește desenând pe o arhivă comună și adesea gratuită.

Acesta este rezultatul întâlnirii dintre artă și știință, a formării unei noi culturi care are un caracter popular și care se bazează pe consecințele unei tehnologii care a invadat mediul nostru cultural și promovează un proces de dezvoltare automată susținut de aceeași tehnologie. inovații și dintr-o permanentă dorință de schimbare. Tehnocultura realizează parțial globalizarea unei noi generații căreia i se permite accesul la bunuri tehnologice de înaltă tehnologie și familiaritatea cu instrumentele utilizate, dar și un dialog cu derive culturale care contribuie la dezvoltarea de noi dinamici în cadrul discursului public. Era digitală implică, așadar, o percepție diferită a lucrurilor, o percepție non-analogică, care este mult mai aproape de sentimentul tipic al artelor. În peisajul media, în satul global, fiecare comunitate produce semne și semnificații, fiecare cultură care se respectă se bazează pe un set de experiențe și valori comune. Prin utilizarea noilor tehnologii ne îndreptăm din ce în ce mai mult către o societate sintetică, sintetică în sensuri diferite; în primul rând, prin comunicare sintetică înțelegem viteza, accelerarea schimburilor comunicative. Dar prin sintetic înțelegem și sinteza diferitelor dispozitive care până nu demult erau considerate absolut fără interferențe reciproce și care, odată cu apariția noilor tehnologii, pot interacționa. Și, din nou, sintetic și în sensul recreerii imaginilor, a obiectelor care sunt în principiu foarte apropiate de original: sinteticul este opus realului sau obiectului adevărat, punctului-obiect și reproducerii obiectului în legătură cu vechea reproducere a tehnologiilor tradiționale ( Bettetini , 1998 ).

Digitalizarea creează un text cu dimensiuni planetare, care se dezvoltă fără întrerupere (De Carli, 1997 ), un hipertext care apare din legăturile care se stabilesc între diferitele texte plasate în rețea. Internetul este noua „semiosferă” ( Lotman , 1997), care, ca un film, o patină subțire de semne și coduri lingvistice învelește biosfera, planeta-pământ, „învelită în întregime în rețele telematice”. În ciuda celor care identifică o degenerare a „societății imaginii”, Internetul trăiește în principal din comunicarea scrisă. Însă comunicarea tipărită, „galaxia Gutenberg”, este realizată din hârtie, cerneală, din fizicitate, este scufundată în lumea materială a cărei suferă legile creației, precum și uzura timpului. Internetul nu va fi cu siguranță o inteligență artificială care și-a dobândit propria personalitate; dar dacă este adevărat că bitul, așa cum scrie Pancini, tinde să devină „aproape un nou Weltanschauung al omului următor”, se naște treptat o altă lume, alcătuită din ceea ce Augé numește „non-locuri” ( 1993 ), care cu toate acestea, ele sunt percepute în suprarealitatea lor de simțurile noastre: pe ecranul computerului există o lume care nu există și pe care oricum o percepem ca fiind reală.

Cu toate acestea, amestecul dintre real și virtual nu trebuie să fie înșelător: atâta timp cât cineva este scufundat în spațiul cibernetic , este perceptibilă o reducere clară a distincției centru-periferie, dar de îndată ce își trece pragul, a reintrat în lumea reală , se realizează distanțe abisale (și încă analogice) care separă locurile materiale și imateriale.

Neînțelegerea contemporană rezidă tocmai în confuzia dintre două lumi încă îndepărtate: cea a cunoașterii și cea a programării. Digitalul este configurat ca o posibilitate de reprezentare a realității, dar totuși ca o modalitate de simplă transmitere a conținutului. Furnizarea de conținut este (și va rămâne întotdeauna) sarcina homo analogicus.

Descriere

Analog și digital

Analogul este un sistem în care o cantitate fizică care variază continuu (de exemplu, intensitatea unei unde audio) este reprezentată de alta (de exemplu, tensiunea unui semnal electric) cât mai fidel posibil. Este sistemul de aproximare, de imprecizie, de opoziție originală / falsă. Pe de altă parte, un sistem sau dispozitiv care utilizează semnale discrete pentru a reprezenta și reproduce semnale continue sub formă de numere sau alte caractere este digital . Este universul în care informațiile sunt reprezentate de șiruri de 0 și 1, activ / inactiv, mare / scăzut, pornit / oprit, adevărat / fals. Analogul care, așa cum explică cuvântul însuși, tinde să evidențieze legătura care există între fenomene, în funcție de mărimile continue care suferă transformări progresive, este gardianul și martorul timpului, al tradiției; digitalul, pe de altă parte, este tărâmul personajelor discrete, discontinue, o lume în care lucrurile nu vor avea nuanțe. Acestea vor fi 0 sau 1, in sau out, bit sau non-bit.

În parabola sofisticării a ceea ce este în jur, nu este înscris doar un proces de îmbunătățire tehnologică, ci noile gene ale unei schimbări și o regândire a întregului mod de a concepe realitatea, lucrurile sale și utilizările pe care le facem. Trecerea de la analog la digital nu se referă numai și exclusiv la lumea tehnologiei și a utilizatorilor săi, nu numai mass-media și cei care, în ultimii ani, s-au ocupat de mass-media veche și nouă. A vorbi de analog și digital, la urma urmei, astăzi înseamnă a vorbi despre cele două moduri exclusive de producție și utilizare a fluxului comunicativ (sau poate, despre cele mai importante categorii de gestionare și înțelegere a realității).

Termenul de digitalizare provine din cuvântul digital; indică transformarea sau realizarea unui instrument de măsurare a unei mărimi fizice sau a unui echipament de procesare a datelor sau a unui sistem de comunicații în așa fel încât cantitatea de ieșire să fie exprimată în formă numerică și nu în formă analogică. Termenul se referă și la cantitatea fizică în sine.

Nivele de analiză și relevanță

Prin urmare, în această privință, va fi adecvat să împărțim coordonatele unei reflecții asupra subiectului în 3 niveluri de analiză și relevanță: 1) un prim nivel legat de dinamica sistemului de producție mai general; 2) un al doilea nivel referitor la căile de integrare și diferențiere a sistemului media; 3) în cele din urmă, o ultimă dimensiune, atentă la repercusiunile care au avut loc în sistemul social și cultural al comunităților afectate de apariția TIC-urilor.

În ceea ce privește sfera de producție, trebuie spus că revoluția digitală începe de foarte departe, găsind prodromi în vremuri nebănuite. Ar trebui citit ca un proces care nu și-a găsit realizarea fulgerătoare odată cu apariția bitului, ci printr-o călătorie de zece ani, alimentată de nevoile pe care sistemul de producție le-a exprimat treptat. Deja telegraful și primele mașini de calcul au funcționat conform unei logici digitale, chiar dacă nu dețineau tehnologia biților. Pe scurt, a existat deja o primă nevoie în lanțul de producție.

În sunet

În ultimii ani, mână în mână cu apariția digitalizării, aplicațiile multimedia s-au răspândit din ce în ce mai mult până când devin frecvent utilizate. Una dintre caracteristicile multimedia este cu siguranță utilizarea vocii digitale și a sunetului audio. Cel mai mare obstacol legat de digitalizarea audio este dimensiunea mare a fișierelor produse, ceea ce pune operatorilor din sector (în special cei conectați la internet) problema reducerii spațiului ocupat de date pentru a obține dublul avantaj de:

economisiți din punct de vedere al ocupării memoriei;
economisiți în termeni de timp de transfer în rețea.

Din acest motiv, atunci când vorbim despre digitalizarea audio, trebuie să vorbim și despre tehnicile de compresie a datelor. Tehnicile de compresie a datelor, indiferent de natura lor, sunt împărțite în:

lossy: comprimă datele printr-un proces cu pierderi de informații care exploatează redundanțele în utilizarea datelor
fără pierderi: acestea comprimă datele printr-un proces fără pierderi de informații care exploatează redundanțele din codificarea datelor

În funcție de tehnica de compresie utilizată, au fost create diverse formate. MPEG este un standard comun pentru codificarea audio-video.

Parametrii fundamentali

Sunetul este un semnal continuu, pentru a fi memorat trebuie prelevat astfel obținându-se un semnal digital. Există trei parametri care caracterizează eșantionarea, acești parametri afectând atât spațiul ocupat, cât și calitatea sunetului:

numărul de canale
rezoluţie
rata de eșantionare

Numărul de canale

Există două moduri de divizare a canalelor audio: Mono și Stereo. Modul mono are un singur canal, în timp ce modul Stereo are două canale separate (stânga și dreapta). Evident, un semnal stereo ocupă, din punct de vedere al spațiului, de două ori mai mult decât un semnal Mono. În cele mai recente aplicații, numărul de canale a crescut considerabil, gândiți-vă la surround, dar, ca întotdeauna în informatică, problema apare în trecerea de la unul la mulți și nu contează dacă acestea sunt două, zece sau mai multe.

Rezolutia

Reprezintă numărul de biți utilizați pentru a reprezenta probele; de obicei se utilizează 8 sau 16 biți pe eșantion: în primul caz există 256 de valori posibile, relativ puține, de fapt oferă o calitate a sunetului mai mică decât cea a unei benzi, în al doilea există aproximativ 65000 de valori.

Rata de eșantionare

Este numărul de probe pe secundă; poate varia de la 11 kHz adecvat pentru înregistrarea vocală, până la 22 kHz potrivit pentru înregistrarea pe bandă de până la 44 kHz pentru înregistrarea de calitate cd. Acest parametru merită mai multă atenție decât precedentele, de fapt, semnale analogice diferite pot da naștere aceluiași semnal eșantionat.
Din acest motiv, este posibil ca semnale analogice diferite, dacă sunt eșantionate cu o frecvență prea mică, să aibă ca rezultat același sunet digital.

Teoria eșantionării, în special teorema eșantionării Nyquist-Shannon , ne oferă soluția la această problemă, de fapt pentru a avea o relație unică între semnalul original și cel eșantionat este suficient ca frecvența de eșantionare să fie dublă față de frecvența maximă de semnalul original. Pe scurt, poate fi explicat după cum urmează:
„Dacă luați eșantioane foarte strânse (frecvență mare de eșantionare), iar semnalul variază lent în timp (banda de semnal este suficient de îngustă) vă puteți reintegra în diferitele puncte identificate de eșantioane fără a afecta calitatea sunetului original.” Celebrul bitrate nu este altceva decât produsul celor trei factori menționați (numărul de canale, frecvență și rezoluție), adică nu este altceva decât numărul de biți necesari pentru a reproduce o secundă de sunet și este măsurat în bit / s. Exemplu: un minut de sunet stereo de calitate CD ocupă aproximativ 10 Mb (2 canale * 2 octeți pe eșantion * 44,1 kHz * 60 s) în timp ce redarea necesită o rată de biți de 1,4 Mbit / s (2 canale * 16 biți pentru eșantion * 44,1 kHz).

Tehnicile de reprezentare

În prezent există mai multe metode de reprezentare a datelor audio; unele formate sunt descrise pe scurt mai jos.

WAV , AIFF
Sunt cele mai simple formate create de Microsoft - IBM și, respectiv, Apple . Ele se bazează pe tehnica de modulare a impulsului-cod ( Pulse-Code Modulation sau PCM), adică sunt o înregistrare fidelă a sunetelor în format digital. Ambele ocupă o cantitate semnificativă de memorie, în jur de 10 MB pe minut și sunt utilizate profesional.

Midi
Acest format a luat naștere ca standard pentru instrumentele muzicale digitale. Un fișier .midi poate fi văzut ca un scor interpretat de un secvențiator , de fapt conține o secvență de comenzi care indică ce notă să cânți, de la ce instrument, cu ce intensitate și cât timp . Aceasta implică o economie considerabilă de spațiu: o piesă întreagă de muzică, care durează câteva minute, poate ocupa câteva zeci de kbyte , de fapt fiecare eveniment MIDI individual ocupă doar 11 octeți.

Streaming audio: RAM , RM , ASF , ASX
Streamingul este rețeaua de transfer de date audiovizuale în timp real; toate acestea fără a aștepta timpuri care decurg din descărcarea completă a fișierului de pe hard disk- ul computerului. De fapt, prin streaming , întregul fișier audio nu este descărcat înainte de a permite ascultarea acestuia, dar redarea începe pentru fiecare bloc de două secunde de ascultare; între timp următorul este descărcat. Poate exista întreruperi de moment în redare dacă traficul din rețea devine aglomerat. Cele două tehnologii principale de streaming audio utilizate sunt Real (prin Real Player ) și Windows Media (prin Windows Media Player ). Tehnologia streamingului audio a permis, de exemplu, principalii radiodifuzori să-și prezinte programele difuzate pe internet pe site-urile lor web.

DAB: Difuzare audio digitală
Este un sistem de transmitere a semnalelor radio digitale prin aer . DAB se bazează pe un algoritm de compresie audio similar cu MP3, dar a evoluat pentru transmiterea pachetelor care permit radiodifuzorului să prezinte mai multe versiuni ale programelor sale. Calitatea transmisiei variază în funcție de banda ocupată. În timpul transmisiei, codurile de verificare a redundanței ciclice (CRC) sunt folosite pentru a corecta erorile și a menține transmisia la un nivel de calitate ridicat chiar și în condiții de recepție non-optimă.

În imagini statice

Același subiect în detaliu:Recunoașterea optică a caracterelor .

O imagine digitală este un set ordonat de numere întregi, obținut prin scanarea unei imagini analogice (sursă), folosind un echipament special numit scaner (digitalizarea unei imagini analogice) sau prin utilizarea de camere digitale care produc direct imaginea digitală din scena fiind lovitură.

Fiecare număr din setul ordonat reprezintă intensitatea medie a luminii ( niveluri de gri ) ale unei areole corespunzătoare din imaginea sursă, numită pixel (PICture ELement). Areola este dreptunghiulară și se caracterizează prin două dimensiuni dX (orizontală) și dY (verticală), numite trepte de eșantionare ale digitalizării, în timp ce reciprocele (1 / dX și 1 / dY) sunt numite frecvențe de eșantionare .

Setul ordonat de eșantioane are aspectul unei matrici sau a unui tabel numeric alcătuit dintr-un anumit număr de rânduri (M) și coloane (N). Fiecare element eșantion sau tabel este localizat după numărul rândului și coloanei sale, presupunând că primul pixel din stânga sus este originea.

Capacitatea oricărui sistem de digitalizare de a efectua măsurători mai mult sau mai puțin fine se numește rezoluție . Aceasta este împărțită în radiometrică și geometrică: Rezoluția radiometrică: este diferența minimă detectabilă de luminozitate și se numește, de asemenea, adâncimea culorii în biți (de la 0 → negru , la L-1 → alb ) și fiecare sistem de achiziție utilizează o rezoluție diferită între:

în alb și negru
1. 1 bit : 2 valori posibile (0,1)
scara tonurilor de gri
1. 8 biți : valoare standard ( 256 nivele de gri posibile)
2. 10, 11, 12, 16 ... bit: pentru aplicații sofisticate
colorat
1. 24 biți
2. 30 de biți
3. 36 biți
4. 48 de biți

Rezoluția geometrică: este legată de amplitudinea areolelor, cu cât sunt mai mici pașii de eșantionare (dX și dY), cu atât rezoluția geometrică a dispozitivului este mai mare. Rezoluția geometrică este măsurată în puncte pe inch sau DPI ( puncte pe inch ).

Imaginile digitale pot fi:

Raster sau bitmap (matrice de pixeli)
1. Imagini binare
2. Imagini în tonuri de gri
3. Imagini color cu paletă (sau CLUT, tabel de căutare a culorilor )
4. Imagini RGB (culoare adevărată, fiecare matrice R, G sau B este o imagine în tonuri de gri)
Vector
1. Imagini definite de module grafice (puncte, segmente, poligoane, poliedre ...)
Bitmap mixt + vector

Pentru fiecare tip de imagine este necesar să se facă o discuție separată despre stocare și despre calitatea / spațiul ocupat; de exemplu, un fișier bitmap conține informații , cum ar fi: tipul de imagine, numărul de rânduri și coloane, pixeli adâncime (rezoluție radiometrice), de culoare paleta (dacă este prezent), valori ale pixelilor și informații suplimentare , cum ar fi data creării, coordonatele origine , rezoluții geometrice etc.

Tehnici de stocare a valorilor pixelilor:

Fără compresie (numărul de valori stocate este M x N și nu se economisește spațiu)
Cu compresie (numărul de valori stocate este mai mic de M x N cu o economie proporțională cu gradul de compresie Y = octeți / octeți originali după comprimare)
1. fără pierderi de informații ( fără pierderi )
2. cu pierderi de informații ( pierderi )

Principalele metode de compresie fără pierderi sunt:

Codificare de lungime de rulare (RLE): compresie de secvențe de pixeli consecutivi egali
Lempel-Ziv-Welch (LZW): fiecare secvență semnificativă de pixeli este izolată și introdusă într-un dicționar de date (inserat în fișier ) și înlocuită cu numărul său din dicționar

Cea mai utilizată și răspândită metodă de comprimare a informațiilor, chiar dacă nu este cea mai eficientă, este JPEG (Joint Photographic Expert Group) care comprimă separat datele de luminanță și cromaticitate cu un raport de compresie care poate fi controlat de utilizator prin procent a pierderii de informații.

Ad ogni formato di file ea ogni metodo di compressione usato per le immagini, corrisponde un'estensione diversa del nome del file come: BMP ( BitMaP ), GIF ( Graphics Interchange Format ), JPEG , MAC ( Mac Paint ), PCD http://www.r4-dsi.it ( KODAK Photo CD), PCX (PC Paintbrush File Format), PNG ( Portable Network Graphic ), PSD ( Adobe Photoshop image format), TARGA (Targa Image File), TIFF (Tag Image File Format), RAW format (semplice memorizzazione della matrice dei pixel riga per riga).

Nelle immagini in movimento

Un video o filmato è costituito da una serie di immagini, chiamate fotogrammi, che si susseguono in rapida sequenza.

I-Frames (fotogrammi di tipo I, chiamati anche Intra-Frames o Key-Frames ): vengono codificati utilizzando le informazioni contenute nel fotogramma stesso, non contengono nessun riferimento o informazione sui fotogrammi adiacenti e sono compressi identicamente ad un'immagine singola (per es. JPEG); essi vengono inseriti in genere quando c'è un repentino cambiamento tra due immagini successive, ma sono comunque spesso vincolati da un intervallo massimo tra loro (Maximum I-Frame Interval) che corrisponde solitamente a 10/12 secondi (circa 250/300 fotogrammi), utili per le ricerche di una particolare scena.
P-Frames (fotogrammi di tipo P, Predicted Frames , chiamati anche Delta-Frames o Inter-Frames ): vengono codificati utilizzando informazioni acquisite in base al fotogramma precedente, sia questo di tipo I o P e, quindi, utilizzando le somiglianze tra fotogrammi successivi, risultano più piccoli degli I-Frames ; partendo dalla considerazione che per ogni secondo di video si susseguono 25 fotogrammi, risulta molto più efficiente memorizzare non i singoli fotogrammi in modo indipendente, ma esclusivamente le minime differenze tra loro, operazione resa semplice utilizzando questo tipo di fotogrammi, con il risultato di memorizzare un numero significativamente più basso di bit. Tali fotogrammi quindi contengono le informazioni della posizione (X',Y') nel fotogramma corrente in cui si è spostato un blocco che aveva coordinate (X,Y) in quello precedente ( Motion Estimation / Compensation ).
B-Frames ( Bi-directional encoding ): con questo tipo di fotogrammi la ricerca del moto ( Motion Estimation / Compensation ) è effettuata sia sul fotogramma precedente sia su quello successivo, alterando l'ordine con cui i fotogrammi vengono archiviati all'interno del file video compresso del fotogramma corrente con quello successivo (per es. IBBP → IPBB);

Un concetto importante è quello di bitrate . Il bit-rate (velocità dei bit) è la quantità di bit che vengono trasmessi in ogni secondo e viene misurata in bps (bit per secondo); più alto è il bitrate, più alta è la quantità di bit riservata ad ogni fotogramma e conseguentemente maggiore sarà il numero di informazioni che possono essere memorizzate, quindi la qualità del singolo fotogramma.

Per quanto riguarda la compressione video, ci si comporta analogamente alla compressione di una singola immagine, moltiplicata per il numero di fotogrammi che si susseguono, utilizzando propriamente i tre tipi di frames e le regole di encoding / decoding .

Per effettuare la compressione vengono utilizzati elementi detti Codec video ( Coder / Decoder ), programmi composti da un encoder, il cui scopo è comprimere una sequenza di immagini (video) per archiviarla in un file e un Decoder, necessario per decomprimere la sequenza e poterla nuovamente visualizzare.

Le tecniche di compressione video possono essere suddivise in due grandi categorie:

Lossless : la compressione è un processo perfettamente reversibile che avviene senza perdita di informazione e dove video originale e video decompresso sono identici in tutti i dettagli
Lossy : tecniche di compressione non reversibile, nelle quali video compresso e decompresso non sono più identici in quanto al momento della compressione sono state volutamente eliminate alcune informazioni con lo scopo di occupare spazi ridotti; tali tecniche sono le più diffuse e conosciute, come le codifiche MPEG (1, 2 e 4), DivX , Xvid , etc...

Nei documenti cartacei

Lo stesso argomento in dettaglio: Dematerializzazione .

Nell'olfatto

Gli ultimi studi nell'ambito della misurazione degli odori hanno portato alla digitalizzazione e alla creazione di un naso elettronico. Si parla di sistema olfattivo artificiale (SOA).