Representação Binária da
Informação
Prof. Jorge Manuel Lage Fernandes
Arquitetura e Organização de Computadores
Tipos de Informação
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Escrita e Numérica (Dados)
Sons
Imagens
Vídeos / Multimídia (Sons + Imagens)
O que é informação?
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Definição:
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- Conjunto de dados a cerca de alguém ou algo...
- Notícia transmitida à alguém ou público
- Elemento básico da memória.
Hoje em dia:
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- Nossa geração tem mais informação disponível do que
em qualquer tempo da história.
- Informação é poder
- Pergunta: Como chegamos a essa conjuntura?
Armazenamento e
Transmissão de Informação
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Antes da Era da Informação:
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- Inscrições em Pedras (Pré-História)
- Papiros
- Livros e Registros
Era da Informação
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- Globalização
- Internet
Tudo isso graças: Armazenamento Digital
Armazenamento Digital
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Computadores
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- Eletrônica Digital (ENIAC)
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Álgebra de Boole
Circuitos Digitais (Válvula/Transistor)
Estados ON (1) e OFF (0).
Processamento desses Estados ou Conjunto desses Estados
(Dados)
Armazenamento
Mas como representar informações se só existem 2
estados?
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Utilizando representação numérica de dos estados: 0s e 1s
Sistema Binário
Números Binários
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Sistemas de Numeração:
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Representação das quantidades através de símbolos (pré-história)
Decimal (intuitivo ao homem)
Hexadecimal (0 a F)
Sistema Binário
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
Baseado em 2 elementos: 0 e 1 (bits)
Como representar os números?


0
000
Matemática: Permutação dos elementos (2n)
Exemplo: Para 3 bits => 8 valores
1
001
2
010
3
011
4
100
5
101
6
110
7
111
Representação Binária da
Escrita
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A representação dos números é bastante simples e
intuitiva, conforme a disponibilidade de bits.
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Como poderíamos representar escrita(caracteres)?
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Codificando cada caractere
Código ASCII (American Standard Code for Information

Interchange)
Constituído pela combinação de 8 bits
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Quantos caracteres?
Código ASCII

Exercício: Escreva seu nome em uma seqüência de
bits de acordo com a tabela ASCII.
Representação de Sons
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Definição da Física: O som é composto por ondas
sonoras. Esssas ondas são ondas mecânicas, longitudinais
e tridimensionais. Por serem longitudinais, são ondas de
pressão, e caminham no meio de propagação através de
sucessivas compressões e rarefações das partículas do
meio (veja abaixo). As ondas ao se propagarem através
de um meio elástico alcançam o ouvido causando a
sensação sonora. O aparelho auditivo humano é sensível
a sons cujas freqüências estão compreendidas na região
de 20 Hz à 20 kHz .
Se o som é uma onda, como representar essa
informação?
Representação de Sons
A uma “velocidade” fixa a cada segundo (freqüência) vamos
amostrando esse sinal (medindo), e transformamos esses níveis em
informação numérica que é convertida em grupos de bits.
A amostragem de um sinal nada mais é que um “jogo de ligar pontos”
para representar a forma da onda do sinal.
Um DVD por exemplo grava 20 níveis de sinal, ou seja:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 N= 0
1111 1111 1111 1111 1111 1111 N= 1.048.575
Representação de Imagens
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“Uma imagem vale mil palavras”?
Uma imagem digital é composta por diversos (ou em
alguns casos) milhares de pontos denominados
pixels.
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+ Pontos estamos+ Perto da Realidade (Resolução)
Cada pixel possui uma determinada cor e essa cor
pode ser representada por um conjunto de bits.
Atualmente a resolução de uma imagem é medida em
megapixels (ou seja milhões de pixels)
Representação de Imagens
-Esta
imagem (320x230) é composta por
cerca de 73600 pixels (0,07mega pixels)
- Cada pixel é definido por 16 bits, ou
seja, temos 1177600 bits (147.200 bytes).
Cor: 25543 = 0110001111000111
Representação de Imagens
1 – 1 bit (2 cores)
2 – 4 bits (16 cores)
3 – 6 bits (64 cores)
4 – 8 bits (256 cores)
5 – 16 bits (65536 cores)
1
2
3
4
5
Representação de Multimídia
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Vídeo + Áudio
 Diversas imagens são dispostas uma após outra em
uma seqüência uniforme de tempo. Ou seja, o
mesmo princípio de um filme em película. A estas
imagens denominamos frames. Quanto maior a
disposição de frames por segundo (FPS) mais
próximo da realidade este vídeo será.
 Por sua vez, o áudio é incorporado e sincronizado
sua execução com os frames.
 A codificação em bits é a mesma utilizada em
imagens e áudio. A qualidade do som e imagem é
diretamente proporcional a quantidade de bits
utilizados por frame.
Compactação das Informações
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Não podemos falar de representação binária de
informação se não levarmos em conta que muitas
vezes nossa capacidade de armazenamento ou
transmissão possui limitações.
A Compactação elimina as redundâncias e organiza
os bits de forma que ocupem menos espaço no
dispositivo de armazenamento ou transmissão.
"Não pergunte o que o seu país pode fazer por você Pergunte o que você pode fazer por seu país!"
John F. Kennedy
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Quais as redundâncias que encontramos, que
poderiam ser compactadas?
Compactação das Informações
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Não pergunte o que o seu país pode fazer por você - Pergunte o que
você pode fazer por seu país! (93 bytes = 774 bits )
1 – “Pergunte “ - 2 vezes
2 – “o que “ - 2 vezes
3 – “você ” - 2 vezes
4 – “país” - 2 vezes
5 – “pode” - 2 vezes
6 – “fazer “- 2 vezes
7 – “por “ - 2 vezes
8 – “seu “ - 2 vezes
Compactado: Não_12_o_845673_-_12356784!(28 bytes = 224 bits)
Obs: Precisamos de um elemento chamado dicionário de dados que neste caso
ocupa quase o mesmo volume que a frase descompactada. Mas imaginemos um
texto de algumas páginas, aí a economia é bastante relevante! Em imagens, áudio
e vídeos a ocorrência de redundância é ainda maior!
Exemplos de Compactação
das Informações
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Arquivos Compactados (Zip, RAR, Arj..)
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Imagens JPG (Joint Photographic Experts Group) e

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GIF (Graphics Interchange Format)
Arquivos de Áudio MP3 e WMA (Windows Media
Audio)
Vídeos MPEG (Moving Picture Experts Group)