Describir los esquemas de codificación que se utilizan para convertir letras y números en una secuencia de bits que los represente para almacenarlos en los dispositivos terminales y su posterior distribución por la red,

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Manual
de clases
Última modificación:
31 de julio de 2023
Objetivo
Describir los esquemas de
codificación que se utilizan para
convertir letras y números en
una secuencia de bits que los
represente para almacenarlos en
los dispositivos terminales y su
posterior distribución por la red,
Edison Coimbra G.
Tema 0 de:
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INTERNET
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INTRODUCCIÓN A LA
COMUNICACIÓN DE DATOS
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2. 1. LA COMUNICACIÓN DE DATOS
2
www.upsa.edu.bo La comunicación de datos
▪ Como en todo estudio, las primeras preguntas que surgen se relacionan con el significado de las palabras: ¿qué es
comunicación?, ¿en qué difiere de la telecomunicación?, ¿y en qué difieren ambas de las telecomunicaciones?
El significado de las palabras
▪ Comunicación
▪ Actividad asociada con el intercambio de información. Deriva del latín communicare, que significa
hacerlo común, compartir, dar a conocer.
▪ Telecomunicación
▪ Actividad de comunicarse a distancia. Deriva del griego tele que significa lejos, a distancia, y de comunicación.
▪ Telecomunicaciones
▪ La infraestructura que soporta a la actividad de telecomunicación.
▪ Otras palabras
▪ Información
▪ Aquello que es distribuido o intercambiado por la comunicación.
▪ Mensaje
▪ Alguna forma (símbolo) de representación de la información. Por ejemplo: mensaje hablado, escrito, señas, etc.
▪ Señal
▪ Fenómeno físico en que se transforma o codifica el mensaje para su transmisión. En comunicaciones electrónicas
la señal es una onda electromagnética que transporta la información.
INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN DE DATOS

3. La comunicación de datos
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▪ ¿A qué se refiere la palabra datos? A hechos, conceptos e instrucciones presentados en un
formato acordado entre las partes que crean y utilizan dichos datos.
La comunicación de datos
▪ Una PC o un smartphone no puede almacenar en su memoria números, textos, imágenes o cualquier
otro elemento. Lo único que pueden guardar son bits, producidos y consumidos en forma de 1s y 0s.
▪ Una PC o un smartphone trabaja con electricidad, y un bit es
básicamente un punto de energía que está ahí o no. La presencia o no
de estos puntos se representa con 1s y 0s.
▪ ¿Qué es la comunicación de datos? Es el intercambio de datos, en
forma de 1s y 0s entre dos dispositivos terminales a través de alguna
forma de medio de transmisión.
▪ La comunicación de datos es posible si los dispositivos terminales son parte de un sistema
de comunicación formado por hardware (equipo físico) y software (programas).
▪ Los datos se intercambian en las redes en forma de 1s y 0s.
INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN DE DATOS
La comunicación de datos

4. La comunicación de datos
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Componentes de un sistema de comunicación de datos (Frenzel, 2003)
INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN DE DATOS
La comunicación de datos
▪ ➔ 1. Mensaje. Es la información (datos) a comunicar. Los
formatos incluyen números, textos, gráficos, sonido y video.
▪ ➔ 2.Emisor. Es el dispositivo terminal que envía los datos
del mensaje. Puede ser una PC, un smartphone, un
servidor, un router, un switch, denominados host y
dispositivos terminales.
▪ ➔ 3.Receptor. Es el dispositivo que recibe el mensaje.
Puede ser una PC, un smartphone, un servidor, un router,
un switch, denominados host y dispositivos terminales.
▪ ➔ 4.Medio de transmisión. Es el camino físico por el cual viaja el mensaje del emisor al receptor. Puede estar formado
por un cable de par trenzado, un cable coaxial, un cable de fibra óptica o por ondas de radio.
▪ ➔ 5.Protocolo. Es un conjunto de reglas que gobiernan la comunicación de datos. Representan un acuerdo entre los
dispositivos que se comunican. Sin un protocolo, dos dispositivos pueden estar conectados pero no comunicarse, igual que
una persona que hable español no puede ser comprendida por otra que solo hable japonés.

5. 2. REPRESENTACIÓN DE LOS DATOS
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Esquemas de codificación para números y textos (Frenzel, 2003)
INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN DE DATOS
Representación de los datos
▪ Una PC o un smartphone solo puede guardar bits, producidos y consumidos en forma de 1s y 0s.
▪ Se utilizan esquemas de codificación para convertir números y letras en una secuencia de
bits que los represente, es decir, la información se codifica con patrones de bits.
▪ Texto. Existen códigos para representar símbolos de texto.
▪ En la actualidad, el código más usado es el Unicode, que es una tabla que asigna
un código de 32 bits a cada uno de los más de 50.000 mil símbolos que abarcan
todos los alfabetos: europeos, ideogramas chinos, japoneses, coreanos, muchas
otras formas de escritura, y más de un millar de símbolos locales.
▪ El Unicode tiene 3 variantes de formatos de transformación, UTF-8, -16 y -32.
▪ Ejemplo 2. Escriba el flujo de bits de la
palabra RED en código UTF-8 o en ASCII.
01011000
▪ Números. No se usan códigos para representar números; el número se convierte
directamente a binario para simplificar las operaciones matemáticas. Por ejemplo el esquema
de 8 bits.
▪ Ejemplo 1. Escriba el número decimal 88 en binario, en un esquema de 8bits (octeto o byte).
82, 69, 68

6. Representación de los datos
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Esquema de codificación para imágenes
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▪ Imágenes. En su forma mas simple, una imagen está compuesta
por una matriz de pixeles, en la que cada pixel es un pequeño punto. El
tamaño del píxel depende de la resolución.
Representación de los datos
▪ Ejemplo 3. Una imagen se puede dividir en 1.000 pixeles o en 10.000.
En el caso de 10.000, hay una mejor representación de la imagen, pero
es necesario usar mas memoria para almacenar la imagen.
▪ Ejemplo 4. Después de dividir una imagen en pixeles, se asigna a cada pixel un patrón de bits. El
tamaño y el valor del patrón dependen de la imagen. Para un tablero de ajedrez (imagen en blanco
y negro) un 1 bit es suficiente.
▪ Ejemplo 5. Si una imagen no tiene pixeles blanco y negro puros, entonces se aumenta el tamaño del patrón
de bits para incluir escalas de gris. Para mostrar cuatro niveles de gris se pueden usar patrones de 2 bits. Un
pixel negro se representaría con 00, un gris oscuro con 01, un gris claro con 10 y un blanco con 11.

7. Representación de los datos
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Esquema de codificación para imágenes (cont.) (Frenzel, 2003)
INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN DE DATOS
Representación de los datos
▪ Hay varios métodos para representar imágenes de color:
▪ RGB, cada color se forma con una combinación de tres colores primarios: rojo (R),
verde (G) y azul (B). Se mide la intensidad de cada color y se le asigna un patrón de bits.
▪ YCM, cada color se forma combinando tres colores primarios: amarillo (Y), cian (C) y
magenta (M).
Rojo: 00111100
Verde: 10011010
Azul: 11000100
▪ Ejemplo 7. Identifique el color representado
por los siguientes códigos en formato RGB.
▪ Ejemplo 6. Una imagen posee los siguientes tipos de pixeles.
Genere una codificación para ellos.
Un esquema con 3 bits
Respuesta: 60, 154, 196

8. Representación de los datos
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Esquema de codificación para imágenes (cont.) (Forouzan, 2020)
INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN DE DATOS
Representación de los datos
▪ Ejemplo 8. La televisión de alta definición utiliza señales
digitales para emitir señales de video de alta calidad. La pantalla
de HDTV es normalmente una relación de 16:9 (en contraste con
4:3 para la televisión normal).
▪ Un pixel indica la superficie homogénea más diminuta que
forma parte de una imagen. El color de esta unidad se codifica
con 24 bits (en HDTV), utilizando el modelo más habitual RGB
(Red-Green-Blue), que determina el brillo y el color. Es decir, 24
bits representan un pixel de colores.
▪ Significa que tiene 1.920 por 1.080 pixeles por pantalla (16:9).
▪ Para la comunicación de esta altísima cantidad de bits por cada segundo, las estaciones de televisión
reducen esta tasa al rango entre 20 a 40 Mbps utilizando técnicas de compresión.
𝑣𝑡 = 1.920 X 1080 X 24 X 30  1,5 Gbps
▪ La pantalla se renueva 30 veces por segundo,
generando 1.500 millones de bits por segundo.

9. Representación de los datos
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Esquema de codificación para audio y video (Frenzel, 2003)
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Representación de los datos
▪ Audio. Se refiere a la grabación y emisión de sonido o música. El audio es, por
naturaleza, distinto del texto, los números o las imágenes; es continuo, no discreto.
▪ Se usa un micrófono para cambiar la señal de voz o música en una señal eléctrica
continua (analógica) y luego se la transforma a datos digitales (1s y 0s). La técnica más
habitual es la denominada modulación por codificación de pulsos PCM.
▪ Ejemplo 10. En los sistemas de disco compacto CD, la tasa estandarizada de muestreo para la conversión
digital es de 44. 100 muestras por segundo (44,1 kHz). Para la distribución de este material, la industria
recurre a las técnicas de compresión que reducen hasta un 80 % el volumen total de bits generados. ¿Cuál?
▪ Ejemplo 9. Las compañías de teléfono digitalizan la voz humana tomando 8.000 muestras de la señal cada segundo, y
codificando cada muestra con 8 bits, generando así una tasa de 64.000 bits por cada segundo de conversación (64 kbps).
MP3
▪ Video. Se refiere a la grabación y emisión de una imagen o película. El video se puede producir como una entidad continua
(por ejemplo, con una cámara de TV), o como una combinación de imágenes, cada una con entidad discreta, preparada para
sensación de movimiento.
▪ En todo caso se crea una señal eléctrica continua (analógica) y luego se la transforma a datos digitales (1s y 0s). La
técnica más habitual es la denominada modulación por codificación de pulsos PCM.
▪ Ejemplo 11. Si una señal de video contiene variaciones de luz que cambian a una frecuencia altísima, se necesita
tomar muestras de la señal del orden de 7 millones de muestra por segundo. Para la distribución de este material, la
industria recurre a las técnicas de compresión que reducen hasta un 80 % el volumen total de bits generados. ¿Cuál? MP4

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Referencias bibliográficas
www.coimbraweb.com
Edison Coimbra G.
Tema 0 de:
FIN
INTERNET
INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN DE DATOS
Referencias bibliográficas
CISCO (2015). CCNA Routing and Switching. Introduction to Networks. CISCO.
CISCO (2016). Introducción a las redes. Madrid: Pearson Education, S.A.
Forouzan, B. A. (2020). Transmisión de datos y redes de comunicaciones. Madrid:
McGraw-Hill.
Huawei Technologies (2020). Basics of data communication networks. Huawei.
Kurose, J. Keith, R. (2017). Redes de computadoras: un enfoque descendente.
Madrid: Pearson Education, S.A.