КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ

Под кодированием информации будем понимать преобразование формы представления информации с целью обеспечения удобства ее передачи по каналам связи или хранения. Простым примером является передача сообщения в виде телеграммы, когда все символы кодируются с помощью телеграфного кода.

Декодирование информации — операция восстановления принятого сообщения.

Для передачи сообщения по КС необходимо иметь устройства для кодирования (кодеры) и для декодирования (декодеры) сообщений.

В широком смысле под кодированием понимают представление символов одного алфавита символами другого. Например, десятичное число 92 (символы 9 и 2) можно представить в символах двоичного алфавита:

или двоично-десятичного (BCD-кода), в котором каждая десятичная цифра представляется двоичной тетрадой:

Будем рассматривать кодирование как представление дискретных сообщений в виде некоторых комбинаций, составленных по определенным правилам из определенного числа символов — элементов кода. Число различных элементов, из которых слагаются комбинации, назовем основанием кода q. Так, элементами двоичного кода являются символы 0 и 1 (q = 2). В этом случае дискретные сообщения представляются в виде последовательности двоичных символов 0 и 1, например 1010112. При двоичном кодировании число кодовых комбинаций m = 2", где п — число символов х, е {0, 1} в кодовой комбинации (КК). Так, при п = 3 ш = 23=8:

В системах передачи информации в основном используют бинарные коды, т.е. коды с основанием q = 2. Учитывая это, главное внимание в дальнейшем будем уделять бинарным кодам.

Основные требования к кодированию:

  • ? среднее число символов, приходящихся на единицу сообщения, должно быть минимальным. При отсутствии помех это требование приводит к выигрышу во времени при передаче сообщения или к сокращению объема памяти запоминающего устройства при хранении. Такое кодирование называется безыз- быточным или оптимальным',
  • ? кодирование должно обеспечивать заданную достоверность при передаче или хранении информации. Однако для этого требуется больше символов для представления сообщения, поэтому такое кодирование называется избыточным или помехоустойчивым. Помехоустойчивость кодов достигается введением избыточности в кодовые комбинации (вводят дополнительные разряды). Если, например, для кодирования всех символов внешнего алфавита достаточно иметь m-разрядный первичный код, то для обеспечения помехоустойчивости к его m разрядам добавляют к избыточных разрядов. При этом длина результирующей кодовой комбинации (КК) становится равной п = ш + к. Коды, не обладающие избыточностью, не способны обнаруживать и тем более исправлять ошибки.

Таким образом, от способа кодирования сообщения зависят и время его передачи, и достоверность. Одновременное выполнение перечисленных требований невозможно, так как они являются противоречивыми. Для разрешения противоречия в системах передачи дискретных сообщений используют два алфавита: один алфавит достаточно большого объема применяется для представления сообщения на языке источника и получателя информации и называется внешним алфавитом; второй используют непосредственно для передачи информации по каналу, он содержит небольшое число символов и называется внутренним алфавитом. Чем меньше символов содержит внутренний алфавит, тем легче их различать в условиях помех. Проблемы помехоустойчивого кодирования решаются специальными методами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >