Реферат: Основы экономного кодирования

Сообщения, передаваемые с использованием РТС ПИ (речь, музыка, телевизионные изображения и т.д.) в большинстве своем предназначены для непосредственного восприятия органами чувств человека и обычно плохо приспособлены для их эффективной передачи по каналам связи. Поэтому они в процессе передачи, как правило, подвергаются кодированию.

Что такое кодирование и зачем оно используется?

Под кодированием в общем случае понимают преобразование алфавита сообщения A{ λ _i } , ( i = 1,2… K ) в алфавит некоторым образом выбранных кодовых символов  { x_j }, ( j = 1,2… N ). Обычно (но не обязательно) размер алфавита кодовых символов dim  { x_j } меньше или намного меньше размера алфавита источника dim A{ λ _i }.

Кодирование сообщений может преследовать различные цели. Например, это кодирование с целью засекречивания передаваемой информации. При этом элементарным сообщениям l _i из алфавита A{ λ _i } ставятся в соответствие последовательности, к примеру, цифр или букв из специальных кодовых таблиц, известных лишь отправителю и получателю информации.

Другим примером кодирования может служить преобразование дискретных сообщений l _i из одних систем счисления в другие (из десятичной в двоичную, восьмеричную и т. п., из непозиционной в позиционную, преобразование буквенного алфавита в цифровой и т. д.).

Кодирование в канале, или помехоустойчивое кодирование информации, может быть использовано для уменьшения количества ошибок, возникающих при передаче по каналу с помехами.

Наконец, кодирование сообщений может производиться с целью сокращения объема информации и повышения скорости ее передачи или сокращения полосы частот, требуемых для передачи. Такое к одирование называют экономным, безызбыточным, или эффективным кодированием, а также сжатием данных. В данном разделе будет идти речь именно о такого рода кодировании. Процедуре кодирования обычно предшествуют (и включаются в нее) дискретизация и квантование непрерывного сообщения λ(t) , то есть его преобразование в последовательность элементарных дискретных сообщений { λ _iq }.

Прежде чем перейти к вопросу экономного кодирования, кратко поясним суть самой процедуры кодирования.

Любое дискретное сообщение l _i из алфавита источника A{ λ _i } объемом в K символов можно закодировать последовательностью соответствующим образом выбранных кодовых символов x_j из алфавита Â { x_j }.

Например, любое число (а l _i можно считать числом) можно записать в заданной позиционной системе счисления следующим образом:

l_i = M = x_{n - 1} ×m ^n-1 + x_n-2 ×m ^n-2 +… + x₀ ×m ⁰ , (1)

где m - основание системы счисления; x ₀ … x_n-1 - коэффициенты при степенях m ; x Ì 0, m - 1 .

Пусть, к примеру, значение l _i = M = 59 , тогда его код по основанию m = 8 , будет иметь вид

M = 59 = 7·8¹ + 3·8⁰ =73₈ .

Код того же числа, но по основанию m = 4 будет выглядеть следующим образом:

M = 59 = 3 × 4² + 2 × 4¹ + 3 × 4⁰ = 323₄ .

Наконец, если основание кода m = 2 , то

M = 59 = 1 × 2⁵ + 1 × 2⁴ + 1 × 2³ + 0 × 2² + 1 × 2¹ + 1 × 2⁰ = 111011₂ .

Таким образом, числа 73 , 323 и 111011 можно считать, соответственно, восьмеричным, четверичным и двоичным кодами числа M = 59 .

В принципе основание кода может быть любым, однако наибольшее распространение получили двоичные коды , или коды с основанием 2, для которых размер алфавита кодовых символов Â { x_j } равен двум, x _j Ì 0,1. Двоичные коды, то есть коды, содержащие только нули и единицы, очень просто формируются и передаются по каналам связи и, главное, являются внутренним языком цифровых ЭВМ , то есть без всяких преобразований могут обрабатываться цифровыми средствами. Поэтому, когда речь идет о кодировании и кодах, чаще всего имеют в виду именно двоичные коды. В дальнейшем будем рассматривать в основном двоичное кодирование.

Самым простым способом представления или задания кодов являются кодовые таблицы, ставящие в соответствие сообщениям l _i соответствующие им коды (табл. 1).

Буква li	Число li	Код с основанием 10	Код с основанием 4	Код с основанием 2
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <-- « 1 2 3 4 5 6 7 8 9 » К-во Просмотров: 382 Бесплатно скачать Реферат: Основы экономного кодирования >>> Скачать <<< Меню Поиск