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Les données numériques


I) Définition

Les données numériques sont les données les plus stockées au XXI° siècle. L’information numérique est représentée par des séquences de chiffre binaire. Le code binaire est un langage informatique lu par la machine afin de traiter l’information numérique.

II) Numérisation

Le signal analogique est continu contrairement au signal numérique. Il est donc évident qu’un signal analogique (représenté par une courbe) est beaucoup plus difficile à reproduire qu’un signal numérique qui sera discontinu.


La transformation d’un signal analogique en signal numérique est appelée numérisation. L’acquisition numérique ne doit pas détériorer le signal on se doit de garder l’information utile et essentielle.
On distingue plusieurs étapes :
Tout d'abord l'échantillonnage, qui consiste à prélever périodiquement des échantillons d’un signal analogique. Son objectif : transmettre l’information codée dans un signal.
On l’effectue avant la numérisation, les valeurs doivent être discrétisées c'est-à-dire qu’elles doivent être finies afin de permettre la numérisation. Exprimée en hertz la fréquence d’échantillonnage correspond au nombre d’échantillons prélevés par unité de temps lors du processus d’encodage.



On peut donc en conclure que plus la fréquence exprimée en hertz sera grande, plus le nombre d’échantillons sera grand et plus le signal numérique sera fidèle à l’original.
La quantification consiste à affecter une valeur numérique à chaque échantillon. On quantifie donc chaque échantillon prélevé par une valeur binaire. Elle s’exprime en bit. Ceci peut être réalisé à l’aide d’un échantillonneur (instrument numérique) ou avec un programme informatique sur un ordinateur.
Plus la quantification sera grande plus l’amplitude du signal numérique sera proche du signal original et meilleure sera la reproduction.

THEOREME DE SHANON : Pour numériser convenablement un signal, et donc ne pas perdre trop d’informations, il faut que la fréquence d'échantillonnage soit au moins deux fois supérieure à la fréquence maximale du signal à numériser.
Fech > 2 × Fmax

Le débit binaire est un autre critère important permettant d’assurer la qualité audio de la musique. Exprimée en bits par seconde (bit/s) un débit binaire correspond à la quantité d’informations émises par unité de temps.
Avec un bit, il est possible d’obtenir deux états : soit 1, soit 0. Plus le nombre de bits est grand et plus l’erreur de quantification est faible. Plus le débit binaire est important plus le signal transmis contient d’informations.

Le débit binaire D est le nombre de bits transmis par unité de temps.
D = N × K ×Fe
N est le nombre de signaux, k le nombre de bits utilisés et Fe la fréquence d’échantillonnage (en Hertz)

Il existe donc des convertisseurs analogiques-numériques et l’ordinateur multimédia est en effet capable de numériser des documents : papier, audio, vidéo …
C’est bien sur l’informatique, 100 % numérique, et tout ses dérivés qui représentent le plus bel exemple de l’invasion du numérique. L’ordinateur est le moyen de traitement numérique le plus polyvalent.
Le numérique à aussi envahi les communications en remplaçant les anciens standards de la téléphonie mobile analogique. Plus récemment, un nouveau concept s’est formé : l’enseignement dans les établissements par le numérique.
Pour 2007 le cabinet d’étude IDC évaluait à 281 milliards de giga-octets, la production mondiale de données numériques annuelle.