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Informatique, Communication et Multimédia - Coggle Diagram

- - - - Définition : Sciences du traitement de l'information.
      - Informations = « multimédias ».
      - Traitement de l'information (2 couches) :
        
        Matériel/Hardware (ex: supercalculateur, périphériques).
        
        Logiciel/Software.
      - L'ordinateur ne traite que des chiffres.
    - - Numérisation : Conversion d'éléments en chiffres.
        
        Informations traitées, stockées, transférées par l'ordinateur.
        
        Codage des informations en suite de nombres.
        
        Double but : compression et transfert de données.
      - Multimédia :
        
        Techniques, produits permettant utilisation simultanée et interactive de plusieurs modes de représentation de l'information (image, son, texte...).
      - Applications :
        
        Graphisme (publicité, vidéo, édition).
        
        Informatique (bureautique comme Excel).
        
        Télécommunications (téléphone, radio).
        
        Audiovisuel (cinéma, musique).
  - - - Entailles sur bâton, os (ex: os d'Ishango).
      - Numérotations figurées (chaque nombre = signe physique).
      - Utilisation du corps pour mémoriser quantités.
      - Cartographie corporelle numérique et grammaire gestuelle.
    - - Capacité visuelle limitée (perte au-delà de 4 éléments).
      - Écriture limitée par la surface de l'objet.
      - Absence de trace du passé, chaque étape du calcul est supprimée par la précédente.
    - - Écriture cunéiforme (tablettes d'argile).
      - Écriture économique (marchés, comptes).
  - - - Compter par « paquets » (groupements) : douzaine, soixantaine.
      - Classification organisée fondée sur le groupement.
      - Principe de la « base » : Nombre d'unités nécessaires pour former une unité d'ordre supérieur.
      - Système structuré positionnel (position du chiffre = ordre du nombre).
    - - Numération additive : Chaque chiffre a une valeur indépendante de sa place, addition pour former le nombre (simple, mais difficile pour grands nombres).
      - Numération de position : La localisation d'un chiffre lui confère une valeur particulière.
        
        Ex: Système babylonien (base 60, utilisation de clous et chevrons).
        
        Colonnes pour différencier les ordres.
        
        Symbole pour les colonnes vides (chevron oblique).
        
        Multiplication par la base (60, 3600...).
    - - Égyptienne (base 10, symboles complexes).
      - Sexagésimale (base 60 : coordonnées géographiques).
      - Duodécimale (base 12 : mesure de quantités).
      - Vicésimale (base 20 : calendriers Maya).
    - - D'abord un chevron incliné (absence de chiffre à un rang).
      - Considéré comme un chiffre à part entière.
      - Permet d'exprimer de très grands nombres.
  - - - Positionnel
      - Base 10.
      - Position du chiffre exprime la puissance de 10 et sa fréquence.
      - Ex: 2648 = 2 x 1000 + 6 x 100 + 4 x 10 + 8 x 1.
  - - - Origine : Transistor (interrupteur).
    - - Ex: 01001101 = 77 (décimal).
    - - 8 bits = 1 octet (byte) = 256 états.
      - 16 bits = 1 mot = 65 536 états.
      - 32 bits = 1 mot long = 4 294 967 296 états.
      - Formule : 2^n (où n = nombre de bits) = nombre d'états.
    - - Ko, Mo, Go, To (les définitions sont souvent arrondies à 1000).
    - - Base octale (base 8 : chiffres 0 à 7).
      - Base hexadécimale (base 16 : chiffres 0-9 et lettres A-F).
    - - Binaire => décimal : Multiplication de chaque bit par la puissance de 2 correspondante et sommation.
        
        Ex: 64 + 16 + 4 + 1 = 85.
      - Décimal => binaire : Division euclidienne par 2, lire les restes de bas en haut.
        
        Ex: 77 (décimal) = 01001101 (binaire).
        
        Procédure inverse : factoriser le nombre.
        
        Toujours 8 chiffres pour un octet.
        
        Nombre pair = 0 comme dernier chiffre.
      - Décimal => hexadécimal : Division euclidienne par 16, lire les restes.
        
        Ex: 200 (décimal) = C8 (hexadécimal).
      - Binaire => hexadécimal : Conversion binaire -> décimal -> hexadécimal (démarche plus longue).
  - - - ASCII, Unicode, UTF-8, ISO (8859-n).
- - - - Carte mère : Partie centrale, « système nerveux », connecte processeur, mémoires, périphériques.
      - Bus d'interconnexion : Connexion filaire entre les différents constituants.
      - Cloud computing : Déportation sur des serveurs distants (avantages : puissance de calcul énorme ; inconvénients : dépend de la connexion).
  - - - « Cerveau » de l'ordinateur, base de tous les calculs.
      - Composé de millions de transistors (principe de photolithographie).
      - Trois parties : unité logique, unité arithmétique, unité de commande et de contrôle.
    - - Doublement du nombre de transistors tous les 18 mois => croissance exponentielle des performances.
    - - Envoie des impulsions au processeur, mesure le temps en Hertz (battements/seconde).
      - Fréquence élevée = processeur plus rapide.
    - - Lignes de communication connectant les composants.
      - Plus de "fils en parallèle" = débit plus important.
      - 2 types :
        
        Bus système (données, adresses, commandes) : communication avec la mémoire centrale.
        
        Bus d'extension : communication entre composants et ajout de périphériques.
      - Largeur bus : Nombre de bits traités par cycle (bus 32 bits).
      - Fréquence bus : Nombre d'accès par seconde (Hertz).
      - Bande passante bus : Largeur x Fréquence.
    - - Exécution des programmes, stockage des données.
      - Types : Registres, internes, externes.
      - Méthode d'accès : Séquentielle ou directe.
      - Performances déterminées par : Latence (temps d'accès), débit (taux de transfert).
      - Caractère : Volatile (perte) et effaçable (altération).
      - Registres : Petites mémoires rapides, stockage temporaire.
      - Mémoires internes RAM : Stockage pendant fonctionnement, rapide, volatile.
      - Mémoires internes ROM : Stockage démarrage ordi, moins rapide, non-volatile.
      - Mémoires internes (cache/tampon) : Stockage informations les plus utilisées, rationalise opérations.
  - - - Bande magnétique (analogique ou numérique).
      - Disque dur (permanent, plateaux magnétiques).
      - Mémoire flash (identique RAM mais non-volatile).
      - CD/DVD (optique, alvéoles/pits).
  - - - Logiciel applicatif : Résolution de problèmes spécifiques des utilisateurs.
      - Système d'exploitation : Assure le bon fonctionnement de l'ordinateur.
        
        Coquille : Gestion de la communication avec les utilisateurs.
        
        Noyau : Assure les fonctionnements de base.
        
        Systèmes de fichiers : Stockage sous forme de fichiers, maintient détails (endroit, accès, métadonnées...).
        
        Pilotes (drivers) : Permet opérations sur appareils périphériques.
        
        Gestionnaire de mémoire : Coordination utilisation de la mémoire vive.
- - - - Organisation physique : Manière dont les machines sont connectées (bus, anneau, étoile).
        
        Supports :
        
        Ondes radio :
        
        Point d'accès.
        
        Modem : Échange fichiers, connexion Internet.
        
        Modes : Ad hoc (direct), Infrastructure (via point d'accès).
        
        Sécurité : Ondes radio se propagent dans toutes directions.
        
        Fibre optique : Communications longue distance.
      - Organisation logique : Circulation des informations sur le réseau.
        
        2 modes de fonctionnement :
        
        Réseau client/serveur : Fourniture de services par un serveur central.
        
        Réseau égal à égal : Pas d'ordinateur central, rôles similaires.
      - Étendue géographique :
        
        PAN (Personnels) : petite zone, mètres.
        
        LAN (Locaux) : zone limitée, maison.
        
        MAN (Métropolitains) : zone plus large, ville.
        
        WAN (Longue distance) : vaste zone, pays, continents.
        
        Hotspots : points d'accès publics/privés (Wi-Fi).
        
        Connexions sécurisées : Lignes louées, VPN.
  - - - Réseau informatique mondial.
      - Circulation des données :
      - Adresse IP (IPv4) :
      - Masques de sous-réseaux :
      - CIDR : Forme courte (ex: /24) pour indiquer le masque de sous-réseau.
      - Adresses IP réservées : Pour les réseaux locaux (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16).
      - Routeur : Équipement reliant plusieurs réseaux.
      - Norme IPv6 : Adresses de 128 bits.
      - Système DNS : Associe noms courants aux adresses numériques (www.uclouvain.be/espo).
  - - - URL (Uniform Resource Locator) : Identifiant unique pour localiser et accéder à une information.
      - HTTP (HyperText Transfer Protocol) : Protocole de communication client-serveur.
      - HTML (HyperText Markup Language) : Langage de balisage pour structurer le document web (titre, liens, images, listes...).
      - CSS (Cascading Style Sheets) : Langage de mise en forme pour l'esthétique.
    - - Web 1.0 (1990) : Pages Web liées par hyperliens.
      - Web 2.0 (2005) : Internet lie les personnes (e-mails, blogs, forums, réseaux sociaux).
      - Web 3.0 (concept) : Internet des objets, Web sémantique.
    - - Blogs : Sites interactifs.
      - Wikis : Gestion collaborative de contenu (Wikipédia).
      - Folksonomy et Tags : Classification collaborative via étiquettes.
      - Social Networking : Communautés d'internautes (Facebook).
    - - Mashup et applications composites : Réseau de bases de données et services (encapsulation).
      - Applications en ligne : Pas besoin de machine puissante.
      - Système de syndication : Abonnement à des contenus.
  - - - Exige 7 composants (étiquettes, lecture, dispositif mobile, logiciel, réseau sans fil, informations sur objet, affichage).
    - - Objectifs : trouver, partager, combiner information facilement.
      - Langages : RDF, OW, XML.
- - - - Débit (kbit/s) = Fréquence échantillonnage (kHz) Quantification (bits) Nombre de pistes.
      - Taille fichier (ko) = F P Q * T (F=kHz, P=pistes, Q=bits, T=temps en s).
    - - Introduction de mots correction d'erreurs (Hamming Code).
      - Intercalation.
      - Introduction de mode détection d'erreur.
  - - - Désavantages de l'analogique : Perte de qualité, sensibilité aux interférences, modifications difficiles, contraintes matérielles.
      - Avantages du numérique : Pas d'interférence, meilleure résistance au bruit, régénération possible, traitement flexible.
    - - Discrétisation du temps appliquée à un signal analogique.
      - Prise d'échantillons à intervalles réguliers.
      - Plus le nombre d'échantillons est élevé = meilleure saisie de l'information originale.
      - Taux d'échantillonnage rapide = reproduction plus fidèle.
    - - Discrétisation de l'amplitude des échantillons = conversion en valeurs binaires.
      - Chaque échantillon traduit en suite de bits.
      - Plus la résolution (bits/échantillon) est grande = plus la ressemblance avec le signal original est grande.
      - Croisement échantillonnage/quantification = principe de quadrillage.
  - - - Nombre de points sur l'abscisse (axe des x).
      - Numérisation de documents sonores à intervalles réguliers.
      - Théorème de Shannon : Fréquence d'échantillonnage >= 2 * fréquence maximale du signal.
        
        Ex: Signal 4000 Hz => échantillonné à min 8000 Hz.
    - - Détermine le nombre de niveaux possibles (mesuré en bits).
      - Ex: Quantification 4 bits = 16 niveaux possibles (2^4).
      - Permet de s'approcher de la valeur réelle de l'échantillon.
      - Plus la quantification est importante = moins de pertes.
    - - Quantification source d'erreurs (bruits).
      - Formule S/B : (6 x n + 1.8) dB (n = bits de quantification).
      - Définition du décibel : 10 * log10 (P1/P2).
      - Règles :
        
        2 sources équivalentes (différence max 10 dB) : bruit double = +3 dB.
        
        2 sources très différentes (>10 dB) : bruit le plus fort masque le plus faible.
        
        10 sources équivalentes : bruit augmente de 10 dB.
- - - - A. Taille, dimension : Nombre de pixels en hauteur * nombre de pixels en largeur.
      - Résolution
        
        Prend en compte périphérique acquisition/affichage/impression.
        
        Se calcule en points par pouce (dpi).
        
        1 pouce = 2,54 cm.
        
        Exemples de résolutions d'écrans et d'images.
    - - Nombre de couleurs différentes représentées.
      - Exemples : 1 bit (noir&blanc), 4 bits (VGA), 8 bits (256), 16 bits (65536), 24 bits (16.7M).
      - Système RVB : Rouge, Vert, Bleu (synthèse additive).
        
        24 bits/pixel = 3 * 8 bits (256 nuances par couleur).
      - Système CMJN : Cyan, Magenta, Jaune, Noir (synthèse soustractive, pour impression).
      - Système hexadécimal : Base 16, utilisé pour représenter les couleurs RVB (#FEC824).
      - Système TSL (HSV) : Transformation de RB, nuances plus adaptées à la perception humaine.
    - - Image = carte/matrice de pixels.
      - Pixellisation : Perte de qualité par doublage de pixels (zoom).
      - Interpolation : Algorithme pour calculer pixels intermédiaires (lisser l'image).
    - - Système de coordonnées pour chaque point.
      - Gain de poids.
      - Agrandissement sans pixellisation.
      - Adaptation résolution périphérique.
    - - Poids brut : En octets (Ko, Mo). Calcul : Taille x Octets profondeur couleur.
      - Compression :
        
        Avec perte : Suppression de pixels "moins utiles" (visuel/son) sans perception perceptible.
        
        Sans perte (compactage) : Réécriture concise des informations, aucune altération.
    - - Filtre de lissage pour supprimer effet escalier des pixels sur formes diagonales.
      - Atténuation variations fortes fréquences.
    - - RAW : Aucune perte, pas de compression.
      - BMP, PICT, PSD, TIFF : Très volumineux.
      - JPEG / JPG : Idéal photo/Web, compression avec perte (irréversible/réversible).
      - GIF : Transparence, animation, compression sans perte.
      - PNG : Identique GIF, préféré.
      - EPS : Éléments vectoriels et/ou matriciels.
      - SVG : Géré dans les pages HTML.
- - - - Europe : PAL/SECAM (2 trames, 312,5 lignes/trame, 50 trames/s, 25 images/s).
      - Japon/USA : NTSC (2 trames, 262,5 lignes/trame, 60 trames/s, 30 images/s).
    - - Vertical : 50 (PAL/SECAM) ou 60 (NTSC) Hz.
      - Horizontal : Fréquence verticale * nb lignes / 2.
    - - Plusieurs types de signaux et connexions.
      - S-VIDEO : Sépare luminance (Y) et chrominance (C).
      - RVB : Sépare Rouge, Vert, Bleu (haute qualité).
      - Signal en composants : Y (luminance), Pb (B-Y), Pr (R-Y) (haute qualité, fidélité couleurs).
      - Signal vidéo composite : Informations luminance et chrominance codées ensemble.
  - - - Images entrelacées : Divise image en 2 trames (lignes impaires/paires), réduit bande passante (écrans CRT).
      - Images progressives : Montre chaque image complète en 1 passe, meilleure qualité, idéal écrans modernes.
    - - SD (Standard Definition) : 720x576, ratio 4/3.
      - HD (High Definition) : 1280x720 ou 1920x1080, ratio 16/9.
    - - Exprimé en 3 parties (J, a, b) décrivant nb échantillons luminance/chrominance.
      - Ex: 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4.
    - - Codecs : Compression/décompression (destructifs ou non). Ex: MPEG1, MPEG2, MPEG4.
      - MPEG : Algorithmes d'estimation de mouvement. Types d'images : Intra, Prédites, Bidirectionnelles.
      - B. Importation : Rassembler infos dans un logiciel (chuttier, rushes, timeline, moniteur).
      - C. Édition ou montage : Sélectionner plans, assembler, fondre, juxtaposer.
      - D. Exportation : Exporter sur support final (taille, poids, usage).
      - A. Acquisition : Récupération des infos (ex: calcul bande passante).
        
        Bande passante = pixels largeur pixels hauteur bits/pixel images/sec coeff multiplication.
        
        Son stéréo : freq échantillonnage bits quantification nb canaux.
        
        Total bande passante = image + son.