Кодирование информации. Любое сообщение, подлежащее передаче по каналу связи, сохранению на запоминающем устройстве или переработке

Любое сообщение, подлежащее передаче по каналу связи, сохранению на запоминающем устройстве или переработке, должно быть предварительно закодировано.

Кодирование можно определить как процесс представления информации в виде некоторых символов и их последовательностей (кодовых комбинаций), причем эти символы могут быть в свою очередь представлены (перекодированы) в виде совокупности физических сигналов той или иной природы. Вообще кодированием называется отображение состояние одной физической системы X с помощью состояния некоторой другой системы Y.

Примером кодирования является представление в виде слов–символов информации, возникающей в процессе восприятия человеком явлений окружающего мира. Для фиксации этой информации на бумаге необходимо ее перекодирование в виде букв и их сочетаний, для передачи по физическим каналам связи опять необходимо перекодирование информации в виде сигналов различной природы и т.д. Так, при телефонном разговоре звуковые сигналы кодируются в виде электромагнитных колебаний, а затем снова перекодируются в звуковые сигналы на другом конце линии.

Процесс преобразования закодированной информации в исходную форму называют декодированием.

Приведенные примеры показывают, что информационные процессы предполагают многочисленные преобразования информации из одной формы в другую ­— т.е., ее перекодирование. В дальнейшем все этапы преобразования информации будем называть просто кодированием.

В дальнейшем рассмотрении ограничимся случаем, когда отображаемое и отображающее множества содержат конечное число элементов (системы X и Y имеют конечное число состояний).

Пусть имеется некоторая система X (буква русского или латинского алфавита, цифра и т.д.), которая случайным образом может принимать одно из своих возможных состояний . Требуется закодировать ее с помощью другой системы Y, возможные состояния которой . При этом представляют интерес следующие случай:

- : в этом случае каждое состояние системы X можно закодировать при помощи одного состояния (буквы, символа, сигнала и т.д.) системы Y;

- : в этом случае состояния системы X приходится кодировать при помощи определенных комбинаций (последовательностей) состояний системы Y.

Выбор таких комбинаций и установление соответствия между передаваемым сообщением и этими комбинациями и называется кодированием в узком смысле этого слова.

Согласно строгой терминологии кодированием называется отображение произвольного множества A в множество конечных последовательностей (слов) в некотором алфавите B, а декодированием —обратное отображение.

Отображающее множество B, включающее в себя множество знаков (символов) и слов (кодовых комбинаций), составленных из этих знаков по определенным правилам и предназначенных для однозначного отображения множества A называется кодом.

Конечное множество знаков (букв, цифр и др. символов), применяемых в том или ином языке, называется алфавитом данного языка, а количество различных символов алфавита называют объемом алфавита. Таким образом, при рассмотрении вопросов кодирования можно говорить об алфавите кода.

К любой системе кодирования предъявляются следующие требования:

· взаимная однозначность преобразований отображаемого множества в отображающее множество при кодирование и обратного преобразования при декодировании.

· экономичность кодирования, обеспечиваемая оптимизацией средней длины кодовой комбинации, что обеспечивает снижение времени, необходимого для передачи и обработки информации, экономию носителей информации;

· помехоустойчивость, т.е. возможность обнаружения и исправления ошибок в кодовых комбинациях.

Дата добавления: 2013-12-14