Les données numériques sont les informations qu'un ordinateur est capable de mémoriser, de traiter et de transmettre. Qu'il s'agisse d'un texte, d'une photographie, d'une musique, d'une vidéo, d'un jeu vidéo ou même d'un programme informatique, tout est finalement représenté sous une forme que les composants électroniques peuvent comprendre.

Contrairement à l'être humain, qui utilise des lettres, des mots, des images ou des sons, un ordinateur ne comprend que deux états électriques : la présence ou l'absence d'un signal. Ces deux états sont représentés par les chiffres 0 et 1. Toute l'informatique moderne repose sur ce principe appelé codage binaire.

En associant des milliards de 0 et de 1, l'ordinateur peut représenter n'importe quelle information. Chaque lettre d'un texte, chaque pixel d'une image, chaque note d'une musique ou chaque image d'une vidéo est converti en une longue suite de bits. Le processeur peut alors effectuer des calculs sur ces données, les copier, les modifier, les compresser ou les transmettre à un autre appareil.

Les données sont organisées de différentes façons selon leur nature. Un document contient principalement des caractères. Une image est composée de millions de pixels, chacun possédant une couleur. Un son est enregistré sous la forme d'une succession de mesures représentant les vibrations de l'air. Une vidéo n'est finalement qu'une très longue suite d'images accompagnées d'une piste sonore synchronisée.

Pour faciliter leur utilisation, les données sont enregistrées dans des fichiers. Chaque fichier possède un format qui indique comment les informations sont organisées. Par exemple, un document texte, une photographie, une musique ou une vidéo utilisent des formats différents afin que les logiciels puissent les interpréter correctement.

Les données peuvent être copiées, déplacées, compressées, chiffrées ou sauvegardées. La compression réduit la taille des fichiers afin d'économiser de l'espace de stockage ou de transmettre plus rapidement les informations. Le chiffrement, quant à lui, transforme les données afin qu'elles ne puissent être lues que par les personnes autorisées.

Chaque jour, les ordinateurs, les smartphones, les objets connectés et les serveurs échangent des quantités gigantesques de données à travers les réseaux informatiques. Les moteurs de recherche, les plateformes de vidéos, les jeux en ligne ou les services de messagerie fonctionnent grâce à ces échanges permanents d'informations numériques.

Les données sont devenues l'une des ressources les plus importantes de notre époque. Elles permettent aux scientifiques de réaliser des découvertes, aux entreprises d'améliorer leurs services, aux médecins d'étudier des maladies ou encore aux satellites d'observer notre planète. Bien utilisées et correctement protégées, elles constituent le cœur de presque toutes les activités numériques modernes.

La compression des données

Lorsque les ordinateurs enregistrent des textes, des images, des musiques ou des vidéos, les fichiers peuvent rapidement devenir très volumineux. Plus un fichier est gros, plus il occupe de place sur le disque dur et plus il est long à envoyer sur Internet. Pour résoudre ce problème, on utilise la compression des données, une technique qui permet de réduire la taille d'un fichier sans modifier son contenu ou en supprimant uniquement les informations les moins importantes.

Le principe est simple : de nombreuses informations se répètent dans un fichier. Au lieu de les enregistrer plusieurs fois, un algorithme de compression les remplace par une représentation plus courte. Lors de l'ouverture du fichier, l'ordinateur effectue l'opération inverse pour retrouver les données d'origine.

Il existe deux grandes familles de compression :

• Compression sans perte (lossless) : elle permet de retrouver exactement le fichier original après sa décompression. Aucun octet n'est perdu. Cette méthode est utilisée lorsque les données doivent rester parfaitement identiques, par exemple pour les documents, les programmes, les bases de données ou certains formats d'images et de musique.
  Exemples : ZIP, PNG, FLAC.
• Compression avec perte (lossy) : elle supprime certaines informations jugées peu importantes pour l'œil ou l'oreille humaine. Le fichier devient beaucoup plus petit, mais il est impossible de retrouver exactement la version d'origine. Cette méthode est très utilisée pour les photographies, les musiques et les vidéos.
  Exemples : JPEG, MP3, AAC, MP4.

Prenons un exemple. Une photographie non compressée peut occuper 24 Mo. En l'enregistrant au format JPEG, sa taille peut être réduite à 3 Mo, soit huit fois moins. La différence est souvent presque invisible à l'œil nu, mais si l'on compresse plusieurs fois la même image, la qualité diminue progressivement.

La compression est également indispensable sur Internet. Sans elle, le téléchargement des vidéos, des musiques ou des pages Web serait beaucoup plus lent et demanderait davantage de stockage sur les serveurs. Les plateformes de streaming utilisent en permanence des algorithmes de compression très performants pour transmettre des millions de vidéos chaque jour.

Les fichiers compressés peuvent aussi être regroupés dans une archive, comme un fichier ZIP. Une archive permet de rassembler plusieurs fichiers dans un seul tout en réduisant leur taille. C'est une solution très pratique pour sauvegarder des documents ou les envoyer par courrier électronique.

La compression des données est aujourd'hui indispensable à toute l'informatique moderne. Sans elle, les disques durs se rempliraient beaucoup plus vite, les sauvegardes prendraient davantage de temps et Internet serait beaucoup plus lent. Chaque fois que vous regardez une vidéo, écoutez de la musique ou téléchargez un fichier, vous profitez sans le savoir de techniques de compression extrêmement sophistiquées.