Cómo se almacena, transmite y representa la información que usamos cada día.
Herramienta nueva
Construye circuitos con puertas lógicas, define tus entradas y salidas y comprueba el resultado en tiempo real.
Almacenamiento · transmisión · tratamiento
Los dispositivos digitales representan y procesan la información mediante dos estados: 0 y 1. Esa decisión sencilla permite almacenar textos, imágenes, sonidos y programas.
El sistema binario es un sistema de base 2: solo utiliza las cifras 0 y 1. En un circuito, estos valores pueden asociarse a dos estados eléctricos estables, como apagado/encendido o tensión baja/alta.
Un bit es un dígito binario. Ocho bits forman un byte y, agrupando bytes, se construyen las unidades con las que medimos los archivos y la capacidad de los dispositivos.
| Unidad | Equivalencia binaria | Ejemplo orientativo |
|---|---|---|
| 1 B | 8 bits | Un carácter sencillo |
| 1 KB | 1.024 B | Texto breve |
| 1 MB | 1.024 KB | Imagen o audio corto |
| 1 GB | 1.024 MB | Vídeo o aplicación |
| 1 TB | 1.024 GB | Unidad de almacenamiento |
Ejemplo: una imagen de 2 MB contiene 16.777.216 bits si usamos múltiplos binarios.
Los datos se dividen en paquetes que viajan por cobre, fibra óptica o radio. Los protocolos de Internet coordinan el envío, el orden y la reconstrucción de esos paquetes en el destino.
Mbps ≠ MB/s8 megabits por segundo equivalen a 1 megabyte por segundo.
Ancho de bandaCantidad de datos que puede transferirse por unidad de tiempo.
LatenciaTiempo que tarda un paquete en ir del origen al destino.
Las puertas lógicas realizan operaciones elementales con bits. Combinadas, hacen posible calcular, comparar, decidir y ejecutar instrucciones.
ANDDa 1 solo si las dos entradas son 1.
ORDa 1 si al menos una entrada es 1.
NOTInvierte el valor: 0 pasa a 1 y 1 pasa a 0.
Conversión · codificación
Para que una máquina trabaje con números y caracteres, primero necesitamos representarlos como secuencias de bits.
En binario, cada posición vale una potencia de 2. Para pasar a decimal, sumamos las potencias que tienen un 1.
Para convertir de decimal a binario se divide sucesivamente entre 2 y se leen los restos de abajo arriba. Por ejemplo, 28₁₀ = 11100₂.
Una codificación relaciona cada carácter con un número. ASCII nació para un conjunto limitado; Unicode amplió la idea para representar escrituras, símbolos y emojis de todo el mundo.
Píxeles · muestras · fotogramas
La información multimedia también termina siendo una secuencia de bits, pero cada medio necesita su propio modo de describir la realidad.
Una imagen digital está formada por píxeles. En RGB, cada píxel combina intensidades de rojo, verde y azul entre 0 y 255. Con 24 bits de profundidad se pueden representar 16.777.216 colores.
La resolución indica el número total de píxeles. Full HD: 1920 × 1080 = 2.073.600 píxeles.
El muestreo toma medidas de una onda sonora a intervalos regulares. La frecuencia de muestreo indica cuántas muestras se toman por segundo y la profundidad de bits determina su precisión.
Calidad de CD: 44.100 muestras por segundo. MP3 comprime con pérdida; FLAC, sin pérdida.
Un vídeo es una secuencia de fotogramas mostrados con rapidez. La tasa de fotogramas se mide en fps: 24 fps es habitual en cine y 60 fps ofrece mayor fluidez en acción y videojuegos.
Más resolución y más fps implican más datos; por eso la compresión de vídeo es esencial.
Base 16 · representación compacta
El sistema hexadecimal usa dieciséis símbolos: 0–9 y A–F. Un dígito hexadecimal representa exactamente cuatro bits, por lo que simplifica la lectura de cadenas binarias largas.
1010₂ = A₁₆ · 1101₂ = D₁₆
3A9₁₆ = 3 × 16² + 10 × 16¹ + 9 × 16⁰ = 937₁₀
Menos tamaño · transmisión más rápida
Comprimir consiste en reducir la cantidad de datos necesaria para almacenar o transmitir un archivo. La elección depende de cuánto importa conservar exactamente el original.
No elimina información. Es adecuada para documentos, programas y archivos que deben reconstruirse de forma idéntica.
ZIP · PNG · FLAC
Descarta parte de la información para conseguir archivos mucho más pequeños. Se usa cuando una leve pérdida de calidad es aceptable.
JPEG · MP3 · H.264
El streaming, la fotografía móvil, las descargas de juegos y el envío de archivos aprovechan la compresión para reducir almacenamiento, consumo de datos y tiempos de espera.
Tipos · extensiones · compatibilidad
Un archivo es una unidad organizada de información almacenada. Su extensión da pistas sobre el contenido y ayuda al sistema operativo a elegir con qué aplicación abrirlo.
Desde texto plano hasta documentos con formato.
Imágenes, audio y vídeo en distintos formatos.
Contienen instrucciones que instalan o ejecutan programas.
Agrupan uno o varios archivos ocupando menos espacio.
La compatibilidad importa: antes de compartir, conviene elegir un formato que pueda abrirse en los dispositivos y aplicaciones de las personas destinatarias. PDF es habitual para documentos que deben conservar su aspecto.
Practica lo aprendido
Nueve propuestas breves, ordenadas según los apartados del tema.
Convierte tamaños entre MB, GB, TB, bytes, bits y KB explicando cada paso.
Calcula cuánto tarda en descargarse un paquete de 3 GB con una conexión de 115 Mbps.
Pasa una serie de números de binario a decimal y de decimal a binario mostrando el procedimiento.
Agrupa una cadena de bits en bytes y descifra la contraseña usando una tabla de caracteres.
Estima si una imagen Full HD con 16 bits de color cabe en los 2 MB libres de una unidad.
Halla la mayor tasa de fotogramas posible para un vídeo de un minuto que no supere 1,5 GB.
Convierte seis valores decimales a hexadecimal y comprueba si pueden formar una dirección MAC.
Comprime en ZIP un texto de al menos 1.000 palabras y calcula el porcentaje de espacio ahorrado.
Compara tres tipos de archivo: extensión, aplicación, uso habitual y tamaño aproximado.