Veldig mye har blitt digitalisert i de siste hundre årene. Men hva vil det si at noe er digitalt? Selve ordet "digital" stammer fra latinsk og betyr "finger". Digitale systemer jobber med tall i faste trinn i motsetning til analoge systemer som for eksempel en klokke med visere. Et digitalt system jobber med tall i faste trinn mens et analogt system jobber med variable verdier. Vi har både digitalt bilde, digital lyd og digital video. Et digitalt system arbeider med det binære tallsystemet. Dette systemet er et totallssystem. Systemet behandler data digitalt (=binært).
Hvordan desimaltall blir representert i det binære tallsystemet.
Digitale filsystemer
Digital lyd
Vi kan selvfølgelig ikke høre digital lyd, de er analoge uansett. Men, det går an å lagre lyd på en datamaskin, og da må den analoge lyden omgjøres til digital lyd. For å omgjøre analog lyd til digital lyd, sampler vi det analoge lydsignalet, altså målt med jevne mellomrom. Når det blir målt èn gang, får vi èn tallverdi som kan lagres digitalt. Ved å måle hele lydsignalet jevnt kan vi gjenskape det opprinnelige lydsignalet ut i fra det vi lagret som tallverdier. Hvor likt lydsignalet blir det originale lydsignalet kommer an på samplingsraten (Hertz). En CD har en samplingsrate på 44.1 kHz (44100 målinger per sekund). CD-formatet har forøvrig en oppløsing på 16 bit.
iPod i Stereoanlegg med iPod "dock" (iPodens musikkinformasjon avleses og dekodes digitalt)
Digitale bilder
I et digitalt kamera lagres bildene elektronisk i et minne isteden for på film som i analoge kameraer. Det fins forskjellige minnebrikker for lagring av bildene. Den brikken som brukes mest, kalles "charge coupled device". Denne brikken har millioner av punkter som er følsomme for lys. Lyssignaler treffer disse punktene, og de registreres som elektriske spenninger. Spenningen blir omgjort til en digital verdi, og vi kan da lagre det. For å oppfatte farger i tillegg, brukes ofte - kort fortalt - et fargefilter foran CCD-brikken.
En brikke med for eksempel 3700 punkter horisontalt og 2700 punkter vertikalt, har en oppløsning på 3700 x 2700 (ca 10 millioner = 10 Megapixler).
Noen bildeformater:
JPG - Svært komprimert format beregnet for fotografier
RAW - Ukomprimert format
BMP - Komprimert, "lossless" bildeformat
DRW
EPS
FPX
GIF - Kan animeres (flere bilder i én og samme fil)
TGA
Digital video
Det er det samme for digitale videokameraer som for digitale bildekameraer, bare det at et videokamera tar 25 bilder i sekundet. Det er derfor det blir bevegelige bilder. Informasjonen fra CCD-brikken blir digitalisert og komprimert før den lagres digitalt på tape. Det fins også videokameraer som lagrer informasjonen fra CCD-brikken digitalt på en harddisk, men flashminne er i ferd med å bli mer vanlig, pga økning av kapasitet og i og med at de er rimeligere.
Noen videokameraer bruker DVD-plater til å lagre informasjonen fra CCD-brikken på. Her brukes en teknologi kalt MPEG-2-komprimering.
Noen videoformater:
Digitale begreper
Lagringskapasitet
Vi har forskjellige begreper som beskriver lagringskapasiteten til for eksempel en harddisk på en PC. De vanligste kalles Byte, Kilobyte (kB), Megabyte (MB), Gigabyte (GB og Terabyte (TB). Vi har for øvrig noen som er større enn terabyte; petabyte, exabyte, zettabyte og yottabyte, men disse brukes om veldig store tall, og brukes derfor ikke så mye.
Sammenhengen mellom de fire vanligste:
En byte tilsvarer igjen 8 bits. En bit er et binært tall som datamaskinen jobber med.
Hvor stor en harddisk kan være er veldig forskjellig. men en vanlig bærbar pc har vanligvis en harddisk på 250-500 GB. Noen kan ha mer igjen.
Hastighet
Symbolet for USB
Vi vil bruke en USB-minnepenn med bilder på tilsammen 4 GB. Disse bildene skal vi overføre til en harddisk på datamaskinen via en av USB-portene. Hvor fort det går å overføre bildene kommer an på hastigheten. Begrepene for hastighet er for eksempel Kb, Mb eller Gb. Det sier oss noe om hvor mange bits som blir overført hvert sekund. La oss si at minnepennen har en overføringshastighet på 400 Mb per sekund, altså 0,4 Gb i sekundet. 0,4 Gb er 0,05 GB. Da vet vi at det vil ta ca 80 sekunder å overføre bildene til harddisken.
På samme måte som hastigheten til en minnepenn, har også bredbåndet vårt hjemme også en bestemt hastighet.
Komprimering - å minske data
Vi komprimerer et bilde hvis vi vil det skal ta opp mindre plass. Vi skiller mellom to typer komprimering: Tapsfri komprimering og komprimering med tap av informasjon.
Tapsfri komprimering
Det som skjer i tapsfri komprimering er at det fjernes data på en måte slik at det kan gjenskapes feilfritt igjen. Her kan vi ta ZIP som et eksempel, som er en type komprimering som brukes til å redusere størrelsen på filer. For å gjenskape orginalen trenger vi som databrukere bare å "pakke ut" filene.
Komprimering med tap av informasjon
I en slik komprimering fjernes informasjon, gjerne den vi ikke ser eller hører i utgangspunktet.
Oppløsningen til et bilde forteller oss om hvor mange punkter bildet er bygd opp av.
Oppløsningen på tv`ene opp gjennom årene har økt ekstremt mye på kort tid. På de gamle såkalte kassetv`ene var oppløsningen på bare 720 x 576, mens på dagens flate TV-er er det 1920 x 1080, altså full HD (High Definision). Dette gjør at vi får et mye mer klart bilde. Et digitalkamera til sammenligning har en oppløsing på hele 3072 x 2304, noe som betyr at vi ikke vil få plass til alle punktene på bildet hvis vi viser det på en TV, bildet må derfor skaleres, noe som skjer automatisk.
Hvert punkt i bildet kan vises i alle farger, og vi bruker ca 3 Byte til å lagre informasjonen i hvert punkt. Derfor kan vi si at bildet har en 24 bits fargedybde siden 3x8=24.
Table of Contents
Digitale filsystemer
Digital lyd
Vi kan selvfølgelig ikke høre digital lyd, de er analoge uansett. Men, det går an å lagre lyd på en datamaskin, og da må den analoge lyden omgjøres til digital lyd. For å omgjøre analog lyd til digital lyd, sampler vi det analoge lydsignalet, altså målt med jevne mellomrom. Når det blir målt èn gang, får vi èn tallverdi som kan lagres digitalt. Ved å måle hele lydsignalet jevnt kan vi gjenskape det opprinnelige lydsignalet ut i fra det vi lagret som tallverdier. Hvor likt lydsignalet blir det originale lydsignalet kommer an på samplingsraten (Hertz). En CD har en samplingsrate på 44.1 kHz (44100 målinger per sekund). CD-formatet har forøvrig en oppløsing på 16 bit.
Noen lydformater:
Liste over ulike lydformater
Digitale bilder
I et digitalt kamera lagres bildene elektronisk i et minne isteden for på film som i analoge kameraer. Det fins forskjellige minnebrikker for lagring av bildene. Den brikken som brukes mest, kalles "charge coupled device". Denne brikken har millioner av punkter som er følsomme for lys. Lyssignaler treffer disse punktene, og de registreres som elektriske spenninger. Spenningen blir omgjort til en digital verdi, og vi kan da lagre det. For å oppfatte farger i tillegg, brukes ofte - kort fortalt - et fargefilter foran CCD-brikken.
En brikke med for eksempel 3700 punkter horisontalt og 2700 punkter vertikalt, har en oppløsning på 3700 x 2700 (ca 10 millioner = 10 Megapixler).
Noen bildeformater:
Digital video
Det er det samme for digitale videokameraer som for digitale bildekameraer, bare det at et videokamera tar 25 bilder i sekundet. Det er derfor det blir bevegelige bilder. Informasjonen fra CCD-brikken blir digitalisert og komprimert før den lagres digitalt på tape. Det fins også videokameraer som lagrer informasjonen fra CCD-brikken digitalt på en harddisk, men flashminne er i ferd med å bli mer vanlig, pga økning av kapasitet og i og med at de er rimeligere.
Noen videokameraer bruker DVD-plater til å lagre informasjonen fra CCD-brikken på. Her brukes en teknologi kalt MPEG-2-komprimering.
Noen videoformater:
Digitale begreper
Lagringskapasitet
Vi har forskjellige begreper som beskriver lagringskapasiteten til for eksempel en harddisk på en PC. De vanligste kalles Byte, Kilobyte (kB), Megabyte (MB), Gigabyte (GB og Terabyte (TB). Vi har for øvrig noen som er større enn terabyte; petabyte, exabyte, zettabyte og yottabyte, men disse brukes om veldig store tall, og brukes derfor ikke så mye.
Sammenhengen mellom de fire vanligste:
1 kB - 1000 Byte
1 MB - 1000 kB
1 GB - 1000 MB
1 TB - 1000 GB
En byte tilsvarer igjen 8 bits. En bit er et binært tall som datamaskinen jobber med.
Hvor stor en harddisk kan være er veldig forskjellig. men en vanlig bærbar pc har vanligvis en harddisk på 250-500 GB. Noen kan ha mer igjen.
Hastighet
Vi vil bruke en USB-minnepenn med bilder på tilsammen 4 GB. Disse bildene skal vi overføre til en harddisk på datamaskinen via en av USB-portene. Hvor fort det går å overføre bildene kommer an på hastigheten. Begrepene for hastighet er for eksempel Kb, Mb eller Gb. Det sier oss noe om hvor mange bits som blir overført hvert sekund. La oss si at minnepennen har en overføringshastighet på 400 Mb per sekund, altså 0,4 Gb i sekundet. 0,4 Gb er 0,05 GB. Da vet vi at det vil ta ca 80 sekunder å overføre bildene til harddisken.
På samme måte som hastigheten til en minnepenn, har også bredbåndet vårt hjemme også en bestemt hastighet.
Komprimering - å minske data
Vi komprimerer et bilde hvis vi vil det skal ta opp mindre plass. Vi skiller mellom to typer komprimering: Tapsfri komprimering og komprimering med tap av informasjon.
Tapsfri komprimering
Det som skjer i tapsfri komprimering er at det fjernes data på en måte slik at det kan gjenskapes feilfritt igjen. Her kan vi ta ZIP som et eksempel, som er en type komprimering som brukes til å redusere størrelsen på filer. For å gjenskape orginalen trenger vi som databrukere bare å "pakke ut" filene.
Komprimering med tap av informasjon
I en slik komprimering fjernes informasjon, gjerne den vi ikke ser eller hører i utgangspunktet.
Oppløsning
Oppløsningen til et bilde forteller oss om hvor mange punkter bildet er bygd opp av.
Oppløsningen på tv`ene opp gjennom årene har økt ekstremt mye på kort tid. På de gamle såkalte kassetv`ene var oppløsningen på bare 720 x 576, mens på dagens flate TV-er er det 1920 x 1080, altså full HD (High Definision). Dette gjør at vi får et mye mer klart bilde. Et digitalkamera til sammenligning har en oppløsing på hele 3072 x 2304, noe som betyr at vi ikke vil få plass til alle punktene på bildet hvis vi viser det på en TV, bildet må derfor skaleres, noe som skjer automatisk.
Hvert punkt i bildet kan vises i alle farger, og vi bruker ca 3 Byte til å lagre informasjonen i hvert punkt. Derfor kan vi si at bildet har en 24 bits fargedybde siden 3x8=24.