Signal analogique et signal numérique

Un signal analogique varie généralement de façon continue alors qu'un signal numérique ne prend que des valeurs discrètes.

2-bit resolution analog comparison

Codage binaire

La plupart du temps, les informations sont numérisées sous forme binaire (0 ou 1).

bit

1 bit représente une unité d'information: 0 ou 1.

On utilise souvent des multiples du bit: l'octet(byte en anglais):

1 octet=8 bit1\ octet = 8\ bit

Remarque : dans le domaine du binaire(base 2), on utilise des préfixes différents de ceux du système international(base 10).

Tableau des préfixes binaires issu de wikipedia article Wikipedia sur les préfixes binaires

Conversion analogique numérique

La qualité de la conversion analogique numérique dépend de deux paramètres :

  • la résolution : ou pas du convertisseur (résolution en tension)
  • la fréquence d'échantillonnage (résolution temporelle)
Stockage sur CD

Quelle durée de son stéréo peut-être enregistrée sur un CD de 700 Mo:

  1. Numérisé en qualité CD: 16 bits / 44,1kHz par voie.
  2. Numérisé en mp3 à 320 kbps(kilo bits per second) pour les deux voies.

Codage d'une image numérique

Une image numérique est composée d'une succession de pixels. Pour chaque pixel, on code la couleur par synthèse additive RVB.

Luminophores sur un écran graphicdesign.stackexchange.com Licence CC-BY-SA

Sur un pixel, l'intensité lumineuse de chaque composante(RVB) est codée par un octet, soit 8 bits = 28 = 256 niveaux par composante.

Ce qui donne un ensemble de ______________nuances de couleurs.

Transmission d'informations

Dans le domaine numérique, toute information, image, son, texte est numérisée sous forme binaire ;

La qualité d'une transmission d'information dépend essentiellement de deux paramètres :

  • le débit binaire en bit.s-1.
  • USB 3.0: 5 Gbit/s;
  • Bluetooth v5: 3 Mbit/s
  • Accés fibre FTTH: 1GBit/s en téléchargement.

Article Wikipedia sur le débit binaire

  • Le coefficient d'atténuation de la ligne en dB.m-1 qui mesure l'affaiblissement de la puissance du signal avec le distance parcourue.

Atténuation des fibres optiques au cours du temps. Atténuation des fibres optiques

Article Wikipedia sur les fibres optiques

Stockage optique

Les CD et DVD permettent le stockage d'informations binaires par gravure de creux dans un disque en polycarbonate.

Cd MEB.jpgCC BY-SA 3.0, Lien

Thumbnail of Youtube video BxQWm3i-AvY

Médiathèque du CEA

L'épaisseur des alvéoles est calculée afin que le passage sur une alvéole corresponde à des interférences destructives. On peut ainsi repérer les alvéoles en mesurant l'intensité lumineuse réfléchie par le disque.

Codage Miller

Contrairement à ce que l'on peut lire parfois, les creux et les bosses ne représentent pas les « 0 » et les « 1 » des informations binaires. C’est le passage d’un creux à une bosse ou d’une bosse à un creux qui indique un « 1 ». S’il n’y a pas de passage bosse-creux, alors il s’agit d’un « 0 ». On appelle cela un « front ».Article Wikipedia sur le CD stockage binaire sur CD BAC Antilles 2014

La capacité de stockage est limitée par la diffraction qui « empêche » le faisceau d'être infiniment fin. En utilisant des plus courtes longueurs d'ondes, on diminue la largeur du faisceau de diffraction, et on augmente ainsi la capacité de stockage à surface équivalente.

Comparaison CD/DVD bluRay BAC Antilles 2014