Краткие сведения

Практическое занятие №6

Кодирование информации

Цель занятия:

В соответствии с рабочей программой по дисциплине «Основы теории информации», в результате выполнения заданий ПЗ, студент должен:

уметь: кодировать информацию (символьную, числовую, графическую, звуковую)

знать: принципы кодирования и декодирования;

Таким образом, студент во время проведения ПЗ и самостоятельной работы по теме должен:

- повысить практические навыки кодирования информации

Краткие сведения

Основные принципы кодирования

Под кодированием сигнала понимают процесс преобразования сообщения в сигнал. Как правило, сообщение от источника информации выдается в аналоговой форме, т.е. в виде непрерывного сообщения. Однако как при приеме-передаче информации, так и при ее обработке и хранении значительное преимущество дает дискретная форма представления сигнала. Поэтому в тех случаях, когда исходные сигналы в информационных системах являются непрерывными, необходимо предварительно преобразовать их в дискретные. В связи с этим термин «кодирование» относят обычно к дискретным сигналам и под кодированием в узком смысле понимают представление дискретных сообщений сигналами в виде определенных сочетаний символов. Совокупность правил, в соответствии с которыми производятся эти операции, называется кодом.

Процесс кодирования информации обеспечивает достижение нескольких целей. Во-первых, сообщения представляют в системе символов, обеспечивающей простоту аппаратной реализации информационных устройств. Задача кодирования сообщений для этого случая представляется как преобразование исходного сообщении и используемую (как правило, двоичную) систему счисления. Число используемых при этом различных элементарных сигналов называется основанием кода, а число элементов, образующих кодовую комбинацию, — значностью кода. Если все комбинации кода имеют одинаковую значность, то такой код называется равномерным, и противном случае — неравномерным.

Кодирование по методу Шеннона—Фано

При кодировании по этому методу код строится следующим образом. Буквы алфавита сообщений выписываются в таблицу в порядке убывания вероятностей. Затем они разделяются на две группы так, чтобы суммы вероятностей в каждой из групп были по возможности одинаковыми. Всем буквам верхней половины в качестве первого символа приписывается «1», а всем нижним — «0». Каждая из групп разбивается на две подгруппы с одинаковыми суммарными вероятностями и т.д. Процесс повторяется до тех пор, пока в каждой подгруппе не останется по одной букве.

Кодирование по методу Хаффмена

Этот метод гарантирует построение кода с наименьшим для данно­го распределения вероятностей средним числом разрядов на букву, Для двоичного кода метод сводится к следующему. Буквы алфавита сообщений выписываются в основной столбец в порядке убывания вероятностей. Две последние буквы объединяются в одну вспомогательную букву, которой приписывается суммарная вероятность. Вероятности букв, не участвовавших в объединении, и полученная суммарная вероятность снова располагаются в порядке убывания вероятностей в дополнительном столбце, а две последние буквы объединяются. Процесс продолжается до тех пор, пока не получим единственную вспомогательную букву с вероятностью, равной 1.

Кодирование с проверкой на чётность

Широкое распространение в вычислительной технике получил метод кодирования с проверкой на четность. Для этого метода выполняют суммирование цифр по модулю 2, входящих в контролируемый код. Вместе с передаваемым кодом передается один контрольный разряд. Его значение («1» или «О») выбирается с условием, чтобы сумма цифр в передаваемом коде была по модулю 2 равна 0 — для случая четности или 1 — для случая нечетности. При таком кодировании допускается, что может возникнуть только одна ошибка.

Дата добавления: 2015-12-01