Módulo 1. Tratamiento de los Datos de la Imagen

Los ordenadores de sobremesa, que comenzaron siendo simples procesadores de texto y datos, han evolucionado hasta convertirse en sistemas muy potentes de tratamiento de imágenes. Estos sistemas son ahora capaces de ejecutar tareas que, hasta hace pocos años, eran propias de las estaciones de trabajo. Entre los avances que han hecho esto posible se incluyen:

• Fácil acceso a las imágenes de alta resolución, mediante escáneres, Photo CD y cámaras digitales.
• La disponibilidad de una memoria notable y de un número cada vez mayor de opciones para almacenamiento de gran capacidad.
• La disponibilidad de un notable software de imagen, a través de los canales comerciales.
• Y la aparición de CPU más baratas y de mayores prestaciones, que proporcionan la potencia necesaria para procesar grandes archivos gráficos.

Los procesadores de última generación aumentan el rendimiento de varias maneras:
Los nuevos procesadores de 32 y 64 bits incrementan el rendimiento global manejando más datos o leyendo varias instrucciones al mismo tiempo. Una mayor profundidad de bits viene a ser como una autopista de más vías, capaz de soportar más tráfico.
Algunas CPU, conocidas como procesadores RISC, utilizan un conjunto sencillo o reducido de instrucciones. Con estas sencillas instrucciones, muchas de las cuales se ejecutan en un único ciclo de reloj, se pueden programar operaciones complejas.
La memoria caché es otro de los factores que incrementan de forma significativa el rendimiento. Una buena parte del tiempo que emplea el procesador se pierde en el acceso a la memoria para obtener las instrucciones. La memoria caché almacena las instrucciones utilizadas con más frecuencia, en una memoria RAM de gran velocidad directamente accesible a la CPU. Así se ahorra tiem po de proceso, que de otra manera se perdería con la memoria RAM de velocidad normal.

Los avances en la fabricación de microcircuitos han permitido, además, obtener chips más rápidos. Los procesadores construidos para operar a velocidades de reloj más rápidas, aceleran todas las operaciones del tratamiento. Pero la velocidad de reloj no determina por sí misma la rapidez de funcionamiento de un ordenador.
Cuando un procesador carece de "pipeline", debe buscar por todas partes y, a continuación, ejecutar las instrucciones. El pipeline acelera la ejecución al utilizar el tiempo de espera en buscar nuevas instrucciones. Cuando el procesador ejecuta una instrucción, el pipeline tiene ya la siguiente instrucción preparada y a la espera, incrementando así el rendimiento interno global.
El Power PC y la familia Pentium son procesadores de reciente introducción que están mejorando el tratamiento de la imagen digital.

La nueva generación de Macintosh se basan en Power PC, un procesador RISC caracterizado por un reloj más rápido, pipelining y uso de memoria caché. Los sistemas de sobremesa que incorporan el procesador Pentium también proporcionan una mayor velocidad del reloj, después del pipelining y el uso de memoria caché. Se puede mejorar el rendimiento de los sistemas gráficos de sob remesa añadiendo hardware de aceleración.

El hardware acelerador suele constar de un procesador RISC o un procesador de señal digital programado especialmente para acelerar las tareas de tratamiento de imágenes, como el filtrado, el cambio de tamaño, la compresión y la gestión del color.
Un mayor ancho de banda del bus interno es otro factor que permite a los ordenadores de sobremesa manejar archivos gráficos. El bus es como una autopista compartida que conecta la CPU con otros componentes del sistema, así como con los periféricos de entrada y de salida. Un bus de 32 bits transfiere los datos el doble de rápido que uno de 16 bits. Macintosh utiliza el Nu-Bus, un bus de autoconfiguración de 32 bits. La instalación complementaria de tarjetas ha convertido a los ordenadores Macintosh en una solución adecuada a las necesidades de los sistemas de imagen. El PC ha utilizado habitualmente el bus de arquitectura ISA, disponible en versiones de 8 y 16 bits. El bus de arquitectura extendida ISA o EISA se ha ampliado a 32 bits. El bus local V ESA, de 32 bits, se diseñó con menos buffers y retardos, para incrementar su rendimiento. La ranura de conexión amplía la ranura ISA y deja espacio para 32 bits, lo que permite un mayor flujo de datos. El bus PCI de 32 bits es el último estándar que ofrecen al mismo tiempo los MAC y los PC. Este bus especifica que las tarjetas utilicen una transferencia FIFO (first in/first ou t), capaz de incrementar la velocidad de información de la CPU.
La PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) está estudiando un estándar para los buses de cualquier PC. El bus PCMCIA se diseñó para proporcionar gran capacidad de almacenamiento en un soporte compacto que mide lo mismo que un pequeño paquete de tarjetas de crédito. Los dispositivos PCMCIA están disponibles en tres variedades, conocidas como tipo 1, tip o 2 y tipo 3. Estos dispositivos abarcan desde las tarjetas de memoria RAM y FLASH, hasta los mecanismos de almacenamiento, como los discos duros de gran capacidad.
Un problema frecuente para los usuarios de PC, y relacionado con el bus, es la configuración de las tarjetas. Seleccionar direcciones de base, de interrupción y de BIOS, sin conflictos, puede resultar frustrante. Éste es el motivo por el que muchas compañías han colaborado para crear la especificación Plug and Play. Las tarjetas de bus local PCI, que incorporan propiedades Plu g and Play, configuran tarjetas de expansión de manera invisible y automática.