Codifica delle informazioni
Mappa concettuale
La codifica delle informazioni in informatica trasforma dati in bit per elaborazioni digitali. ASCII, digitalizzazione di immagini, gestione audio e memorie di massa sono fondamentali.
Riassunto
Schema
Codifica delle informazioni e rappresentazione dei dati
La codifica delle informazioni è un processo cruciale in informatica che permette di convertire dati e informazioni in una sequenza di bit, cioè in una serie di 0 e 1, che possono essere elaborati da dispositivi digitali. Questa trasformazione si avvale di codici, che sono insiemi di simboli e regole per rappresentare le informazioni in forma digitale. Un esempio classico è il codice ASCII (American Standard Code for Information Interchange), che utilizza 7 bit per rappresentare 128 caratteri diversi, inclusi lettere, numeri, simboli di punteggiatura e comandi di controllo. Per codificare l'alfabeto latino, che comprende 26 lettere, sono necessari almeno 5 bit, dato che con 4 bit si possono rappresentare solo 16 combinazioni, mentre con 5 bit si raggiungono 32 combinazioni, più che sufficienti per l'alfabeto. La codifica dei dati non si limita ai soli caratteri alfanumerici, ma si estende anche a immagini, suoni e altri tipi di dati che possono essere rappresentati digitalmente.Digitalizzazione e codifica delle immagini
La digitalizzazione delle immagini si realizza dividendo l'immagine in pixel, o elementi dell'immagine, che sono i più piccoli componenti visibili di un'immagine digitale. Ogni pixel ha un colore che viene rappresentato digitalmente attraverso l'uso di bit. Ad esempio, un'immagine a colori completi utilizza comunemente 24 bit per pixel, permettendo di rappresentare oltre 16 milioni di colori. La risoluzione di un'immagine, espressa in ppi (pixel per inch) o dpi (dots per inch), indica la densità dei pixel e influisce sulla nitidezza e sul livello di dettaglio dell'immagine. La dimensione del file di un'immagine digitale dipende dal numero totale di pixel e dalla profondità di colore, mentre le dimensioni fisiche si riferiscono alle misure effettive dell'immagine quando viene visualizzata o stampata.Gestione dell'audio digitale e formati di compressione
L'audio digitale viene gestito attraverso il processo di campionamento, che consiste nel convertire il suono, una grandezza fisica continua, in una serie di valori discreti misurati a intervalli regolari. La qualità dell'audio digitale è determinata dalla frequenza di campionamento, che è il numero di campioni al secondo, e dalla profondità di bit, che è il numero di bit utilizzati per ogni campione. Il podcasting e lo streaming sono due modalità di distribuzione dell'audio digitale: il podcasting permette di scaricare e ascoltare contenuti audio in un secondo momento, mentre lo streaming consente l'ascolto in tempo reale, senza la necessità di scaricare l'intero file. I formati di compressione come MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3) e AAC (Advanced Audio Coding) riducono la dimensione dei file audio, facilitandone la distribuzione e l'ascolto, pur mantenendo una qualità del suono generalmente accettabile.Memorie di massa e dispositivi di archiviazione
Le memorie di massa sono dispositivi di archiviazione progettati per conservare grandi quantità di dati in modo permanente. Rispetto alla memoria centrale, hanno tempi di accesso più lunghi e costi più bassi, ma sono indispensabili per la conservazione dei dati anche in assenza di alimentazione elettrica. I parametri chiave delle memorie di massa includono la capacità di archiviazione, espressa in byte, e la velocità di trasferimento dei dati. Tra i dispositivi di memorizzazione più diffusi ci sono i dischi rigidi magnetici, che organizzano i dati in tracce concentriche e settori. La gestione efficiente dello spazio di archiviazione e la velocità di lettura e scrittura sono fattori determinanti per le prestazioni di questi dispositivi.
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Processo di codifica
Sequenza di bit
La codifica delle informazioni permette di convertire dati e informazioni in una sequenza di bit, cioè in una serie di 0 e 1, che possono essere elaborati da dispositivi digitali
Codici
Definizione di codice
I codici sono insiemi di simboli e regole per rappresentare le informazioni in forma digitale
Esempio di codice
Un esempio di codice è il codice ASCII, che utilizza 7 bit per rappresentare 128 caratteri diversi
Utilizzo della codifica
La codifica dei dati permette di rappresentare non solo caratteri alfanumerici, ma anche immagini, suoni e altri tipi di dati in forma digitale
Codifica di caratteri alfanumerici
Codifica dell'alfabeto latino
Per codificare l'alfabeto latino, che comprende 26 lettere, sono necessari almeno 5 bit
Utilizzo di bit per la codifica
Con 4 bit si possono rappresentare solo 16 combinazioni, mentre con 5 bit si raggiungono 32 combinazioni, più che sufficienti per l'alfabeto latino
Codifica di immagini
Digitalizzazione delle immagini
La digitalizzazione delle immagini si realizza dividendo l'immagine in pixel, o elementi dell'immagine, che sono i più piccoli componenti visibili di un'immagine digitale
Utilizzo di bit per la codifica dei colori
Ad esempio, un'immagine a colori completi utilizza comunemente 24 bit per pixel, permettendo di rappresentare oltre 16 milioni di colori
Risoluzione delle immagini
La risoluzione di un'immagine, espressa in ppi o dpi, indica la densità dei pixel e influisce sulla nitidezza e sul livello di dettaglio dell'immagine
Codifica di audio
Processo di campionamento
Il processo di campionamento consiste nel convertire il suono, una grandezza fisica continua, in una serie di valori discreti misurati a intervalli regolari
Qualità dell'audio digitale
Frequenza di campionamento
La qualità dell'audio digitale è determinata dalla frequenza di campionamento, che è il numero di campioni al secondo
Profondità di bit
La qualità dell'audio digitale è determinata anche dalla profondità di bit, che è il numero di bit utilizzati per ogni campione
Modalità di distribuzione dell'audio digitale
Podcasting
Il podcasting permette di scaricare e ascoltare contenuti audio in un secondo momento
Streaming
Lo streaming consente l'ascolto in tempo reale, senza la necessità di scaricare l'intero file
Formati di compressione
I formati di compressione come MP3 e AAC riducono la dimensione dei file audio, facilitandone la distribuzione e l'ascolto, pur mantenendo una qualità del suono generalmente accettabile
Memorie di massa
Definizione di memoria di massa
Le memorie di massa sono dispositivi di archiviazione progettati per conservare grandi quantità di dati in modo permanente
Differenze rispetto alla memoria centrale
Rispetto alla memoria centrale, le memorie di massa hanno tempi di accesso più lunghi e costi più bassi
Parametri chiave delle memorie di massa
Capacità di archiviazione
La capacità di archiviazione delle memorie di massa è espressa in byte
Velocità di trasferimento dei dati
La velocità di trasferimento dei dati è un parametro importante per le prestazioni delle memorie di massa
Dispositivi di memorizzazione più diffusi
Tra i dispositivi di memorizzazione più diffusi ci sono i dischi rigidi magnetici, che organizzano i dati in tracce concentriche e settori
Codifica delle informazioni
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00
Nell'informatica, il processo che trasforma dati in una serie di ______ è noto come codifica delle informazioni.
0 e 1
01
Il codice ______ utilizza 7 bit per rappresentare 128 caratteri, inclusi lettere e simboli di punteggiatura.
ASCII
02
Pixel: Definizione
Elemento minimo dell'immagine digitale, rappresenta un colore.
