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Numeración de bits

En informática , la numeración de bits es la convención utilizada para identificar las posiciones de los bits en un número binario .

Importancia e indexación de bits

La representación binaria del decimal 149, con el LSb resaltado. El LSb representa un valor de 1.
La representación binaria sin signo del decimal 149, con el MSb resaltado. El MSb representa un valor de 128.

En informática , el bit menos significativo ( LSb ) es la posición del bit en un entero binario que representa el lugar de los unos binarios del entero. De manera similar, el bit más significativo ( MSb ) representa el lugar de orden más alto del entero binario. El LSb a veces se denomina bit de orden inferior o bit más a la derecha , debido a la convención en notación posicional de escribir dígitos menos significativos más a la derecha. El MSb también se conoce como bit de orden superior o bit más a la izquierda . En ambos casos, LSb y MSb se correlacionan directamente con el dígito menos significativo y el dígito más significativo de un entero decimal .

La indexación de bits se correlaciona con la notación posicional del valor en base 2. Por esta razón, el índice de bits no se ve afectado por cómo se almacena el valor en el dispositivo, como el orden de bytes del valor . Más bien, es una propiedad del valor numérico en binario. Esto se utiliza a menudo en programación mediante desplazamiento de bits : un valor de corresponde al enésimo bit de un entero binario (con un valor de ).1 << n2n

Bit menos significativo en esteganografía digital

Un diagrama que muestra cómo la manipulación de las partes menos significativas de un color puede tener un efecto muy sutil y generalmente imperceptible en el color. En este diagrama el verde está representado por su valor RGB, tanto en decimal como en binario. El cuadro rojo que rodea los dos últimos bits ilustra los bits menos significativos cambiados en la representación binaria.
Un diagrama que muestra cómo la manipulación de las partes menos significativas de un color puede tener un efecto muy sutil y generalmente imperceptible en el color. En este diagrama el verde está representado por su valor RGB , tanto en decimal como en binario. El cuadro rojo que rodea los dos últimos bits ilustra los bits menos significativos cambiados en la representación binaria.

En la esteganografía digital , los mensajes sensibles pueden ocultarse manipulando y almacenando información en los bits menos significativos de una imagen o un archivo de sonido. Posteriormente, el usuario podrá recuperar esta información extrayendo los bits menos significativos de los píxeles manipulados para recuperar el mensaje original. Esto permite que el almacenamiento o transferencia de información digital permanezca oculto.

Ejemplo de entero sin signo

Esta tabla ilustra un ejemplo del valor decimal de 149 y la ubicación de LSb. En este ejemplo particular, la posición del valor unitario (decimal 1 o 0) se encuentra en la posición del bit 0 (n = 0). MSb representa el bit más significativo , mientras que LSb representa el bit menos significativo .

Bit más o menos significativo primero

Las expresiones bit más significativo primero y bit menos significativo al final son indicaciones sobre el orden de la secuencia de los bits en los bytes enviados por un cable en un protocolo de transmisión en serie o en un flujo (por ejemplo, un flujo de audio).

El bit más significativo primero significa que el bit más significativo llegará primero: por lo tanto, por ejemplo, el número hexadecimal 0x12, 00010010en representación binaria, llegará como la secuencia 0 0 0 1 0 0 1 0.

El bit menos significativo primero significa que el bit menos significativo llegará primero: por lo tanto, por ejemplo, el mismo número hexadecimal 0x12, nuevamente 00010010en representación binaria, llegará como secuencia (invertida) 0 1 0 0 1 0 0 0.

Numeración de bits LSb 0

LSb 0: un contenedor para un número binario de 8 bits con el bit menos significativo resaltado asignado al número de bit 0

Cuando la numeración de bits comienza en cero para el bit menos significativo (LSb), el esquema de numeración se denomina LSb 0 . [1] Este método de numeración de bits tiene la ventaja de que para cualquier número sin signo el valor del número se puede calcular usando exponenciación con el número de bits y una base de 2. [2] Por lo tanto, el valor de un entero binario sin signo es

donde b i denota el valor del bit con número i y N denota el número de bits en total.

Numeración de bits MSb 0

MSb 0: un contenedor para un número binario de 8 bits con el bit más significativo resaltado asignado al número de bit 0

Cuando la numeración de bits comienza en cero para el bit más significativo (MSb), el esquema de numeración se denomina MSb 0 .

Por tanto, el valor de un entero binario sin signo es

Otro

El operador elem de ALGOL 68 es efectivamente "numeración de 1 bit MSb", ya que los bits se numeran de izquierda a derecha, siendo el primer bit (bits elem 1) el "bit más significativo" y la expresión (bits elem bits ancho) dando la "bita menos significativa". De manera similar, cuando los bits se convierten (encasillados) en una matriz de booleanos ([ ] bits booleanos ), el primer elemento de esta matriz (bits [ lwb bits]) es nuevamente el "bit más significativo".

Para la numeración MSb 1, el valor de un entero binario sin signo es

PL/I numera cadenas de BIT comenzando con 1 para el bit más a la izquierda.

La función Fortran BTEST utiliza numeración LSb 0.

Ver también

Referencias

  1. ^ Langdon, Glen G. (1982). Diseño de computadora . Computeach Press Inc. pag. 52.ISBN _ 0-9607864-0-6.
  2. ^ "Números de bits" . Consultado el 30 de marzo de 2021 .