Chapitre 5 Représentation et numérisation de l information

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1 Chapitre 5 Représentation et numérisation de l information 3,46 Bla bla L entonnoir numérique Les nombres de l informatique Chiffre bit (binary digit) Exemples : 3,46 Bla bla L arrosoir numérique Octet 8 bits Exemples : (4) ou Byte (65) Mot de 6 bits 6 bits ou 6 bit-word Exemple : (2699) ( 65 ) Mot de 32 bits 32 bits ou 32 bit-word ( ) Les quantités d information Kilo-octet = Ko = 24 Octets = 2 Octets = 892 bits KB ( B majuscule = Byte )

2 Mega-octet = Mo = 24 Ko = 2 2 Octets = MB Tera-octet = To = 24 Go = 2 4 Octets = TB Giga-octet = Go = 24 Mo = 2 3 Octets = GB Attention Giga-octet = Octets non pas milliard d octets Représentation des entiers positifs Représentation des entiers positifs = = 65 A : a n- a n-2 a a A : entier représenté par n bits n = a i i= A 2 i Limite de la représentation : 2 + : : 44 = 3 modulo 256 Entiers négatifs Bit de signe : = + 2 = - 2 2

3 Bit de signe Addition : : + 5 : - 5 : - = = = Avec le bit de signe = - Complément à Addition : : + 2 : - 2 : - Complément à 2 Nombres positifs : : + : +27 Complément à 2 Nombres négatifs : - : - 2 : - 2 : -28 Complément à 2 Nombres négatifs : + 2 Inversion + + : - 2 Complément à 2 Addition : + 2 : - 2 : 3

4 En base 2 Nombres positifs uniquement En complément à 2 Nombres positifs et négatifs 8bits 6bits 32bits 64bits 8bits 6bits 32bits 64bits Nombres à 255 à à (2 32 ) à 2 64 Nombres -28 à à (-2 3 ) à (2 3 ) à En langage Pascal Byte Word - - En langage Pascal ShortInt Integer LongInt Comp Représentation des nombres réels simplifiée S Mantisse +,23 = S Exposant Type Single Real Double Domaine ±,5-45 à ± 3,4 +38 ± 2,9-39 à ±,7 +38 ± 5, -324 à ±,7 +38 Nombre de chiffres significatifs Taille en octets ±,9-495 Extended à ±, Représentation des lettres et des textes Code ASCII à 27 4

5 Codage UNICODE Code ASCII étendu 28 à Codage sur 6 bits Compatible avec le code ASCII Divisé en blocs pour inclure les différents alphabets Et créer des caractères spécifiques Numérisation de l image Numérisation de l image A Point (Dot) Pixel (picture element) Feuille d imprimante Ecran informatique 5

6 Numérisation de l image Numérisation de l image AC (65) (67) Caractères 5 x 9 Mémoire de travail Mémoire vidéo Numérisation de l image Numérisation de l image 24 colonnes 768 lignes 768 lignes 25 ns par pixel Rémanence de l écran Mémoire vidéo En noir et blanc : bits = 96 Ko 5 Hz ligne balayée en 26 µs Image en niveau de gris Image en couleur pixel = octet pixels x octet = 768 Ko 6

7 Image en couleur Image en couleur Photophores de l écran Codage des couleurs Image en couleur Image en couleur Couleur Bits par pixel Définition Taille mémoire Monochrome 24 x Ko Gris 8 24 x Ko 6 millions de couleurs (256 x 256 x 256) 6 millions de couleurs x 768 2,3 Mo 8 bits par couleur x 3 24 bits par pixel 6 millions de couleurs x 24 4 Mo Numérisation des sons Numérisation des sons Echantillonnage Numérisation d un signal temporel Shannon : F éch = 2 x F max Quantification T = 2 F max Codage Codage 7

8 F max F éch Numérisation des sons La voix : = 4. Hz = 8 khz T éch = 25 µs Débit = 64 kb/s pour une quantification sur 8 bits Application : Téléphonie F max F éch Numérisation des sons La HiFi : = 2. Hz = 4 khz T éch = 25 µs Débit = 625 Kb/s pour une quantification sur 6 bits =,2 Mb/s en stéréo Pour 74 minutes 65 Mo Application : CD Audio Numérisation vidéo Image animée image couleur Mo 25 images / seconde Débit = 25 Mo/s = 2 Mb/s Compression : / à / Débit compressé 2 Mb/s à 2 Mb/s DVD capacité 4,7 Go = à H de vidéo Application : Télévision numérique Numérisation des grandeurs physiques ph ph-mètre + électrode = capteur Tension électrique Numérisation des grandeurs physiques Commande des grandeurs physiques Capteur Tension électrique Conversion en nombre Nombre Ordinateur Transducteur Actuateur Tension électrique Conversion en tension Nombre Ordinateur Grandeur physique Grandeur physique 8

9 2,, 8, 6, 4, 2,,, 5,, 5, 2, 25, Numérisation des grandeurs physiques Analogique - Numérique Ordinateur CNA CAN ph Flash Analogique - Numérique Analogique - Numérique 6V 3V V 9V 7V 5V 8V Tension U in Nombre binaire Décimal Uin < V V = Uin < 3V 3V = Uin < 5V 3 5V = Uin < 7V 7 7V = Uin < 9V 5 9V = Uin < V 3 3V V = Uin < 3V 63 3V =U in 27 V Sortie brute? Tension Interprétation nécessaire des résultats Analogique - Numérique Numérique - Analogique 9

10 2,, 8, 6, 4, 2,,, 5,, 5, 2, 25, Numérique - Analogique Numérique - Analogique Fermé par Fermé par Numérique - Analogique TP de CAPES 7V 6V 5V 4V 3V Ordinateur CNA 3V CAN 2V V ph 3,46 Bla bla L entonnoir numérique 3,46 Bla bla L arrosoir numérique

11 Bla bla 3,46 Un outil unique Outil commun = Energies et ressources mises en commun pour son développement

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