Операция кодирования и задачи, решаемые ей. Что такое код.

Кодирование – это операция представления дискретных сообщений в форме, удобной для передачи, хранения и обработки (не меняется количество информации, а изменяется код).

Задачи, которые решаются операцией кодирования:

1. Представление различных форм сообщений единым языком.

2. Эффективность использования каналов связи.

3. Скрытность передачи.

4. Помехозащищенность.

Основным понятием операции кодирования является понятие кода.

Код – это совокупность алгоритмов и правил, посредством которых однозначно отождествляется множество передаваемых сообщений с множеством кодовых комбинаций, записанных на том или ином языке (набор комбинаций).

Язык – количество различных символов, характеризующих данный код.

m – характер символов; n _max– число символов в комбинации, тогда возможное число комбинаций N. . M – число передаваемых сообщений, то .

Существует множество элементов кодирования. K – число методов кодирования. , где С – число сочетаний, , M -число перестановок, M!=1,2,…

Классификация кодов

Коды бывают равномерными и неравномерными.

Равномерные коды – все комбинации кодов имеют одинаковую длину.

Неравномерные коды - все комбинации кодов имеют различную длину.

По числу символов коды бывают: унитарные, единичные, двоичные, восьмеричные.

По степени защищенности: помехоустойчивые и простые.

По построению: числовые и комбинаторные.

По технологическому признаку: телеграфные, телевизионные, телемеханические.

Рассмотрим наиболее распространенные числовые коды.

Числовым кодом называют коды, использующие позиционную систему счисления записи чисел. Бывают простые, составные и рефлексные коды.

· Простые коды – коды, которые используют одну систему счисления в своем составе.

, где m – основание системы счисления, к – коэффициент.

Переход от одной системы счисления к другой – осуществляется путем деления на основание новой системы счисления.

· Составные коды – коды, которые используют две или более систем счисления (двоично–десятичные коды, взвешенные коды).

· Рефлексный код – код с одной системой счисления, но с видоизмененной последовательностью (коды Грея). Коды Грея – коды, у которых одна комбинация от другой отличается изменением одного символа. Ошибка при считывании не превышает одного разряда. Существует метод перехода от двоичного кода к коду Грея: суммированием по модулю 2.

Запишем таблицу преобразований:

Десятичный код	Двоичный код	Код Грея	Обратный код Грея
A
B
C
D
E
F

 

Подробнее рассмотрим алгоритм перехода от одного кода к другому.

Алгоритм прямого перехода: если перед рассматриваемым разрядом ноль, то знак сохраняется, если единица – изменяется на противоположный.

Алгоритм обратного перехода: переход из прямого кода в обратный осуществляется таким же образом.

Таким образом получаем, что переход от одной комбинации к другой меняет лишь один символ, т. е. ошибка может возникнуть лишь в одном разряде.

Рассмотрим наиболее распространенные числовые коды.

1. Неравномерный код Морзе.

Данный код широко распространен в радиотелеграфии. В основе данного кода лежит передача данных посредством символов: · и -. Причем тире передается тремя точками, комбинационный интервал данного кода реализуется точкой (·), а внутрикомбинационный тремя точками (···). Код Морзе осуществляет передачу тридцати четырех символов алфавита, десяти цифр и восьми различных символов, как, например, запятая, точка, подчерк, скобки и т. д.

1. Код М2 или код Бадо.

Данный код широко используют в телеграфии. Код Бадо это пятиэлементный код, который позволяет передавать восемьдесят четыре комбинации с помощью трех регистров: русский, латинский, символика.

1. Код МТК – 5 или М – 5.

Данный код широко используется в международной телеграфии и носит название кода КОИ – 7 или код ASCII. Код является семиэлементным кодом. Использует два регистра каждый из которых содержит по 128 символов.

1. Модернизированный код КОИ – 8, код с обнаружением ошибки.

 

Рассмотрим более подробно комбинационные коды.

Комбинационные коды

Комбинационные коды, т. е. коды, использующие в своем построении различные математические символы и основание которых больше двух (m>2), примером могут служить двоичные коды. Данные коды часто применяются для защиты информации.

Рассмотрим некоторые разновидности этих кодов более подробно.

1. Коды, использующие принцип перестановок символов, P_m.

Разрядность комбинации в этом случае будет N=m!, длина комбинации n=m.

Рассмотрим пример.

Пусть m>2, m=3 и в качестве символов используются a b и c. Тогда разрядность комбинации будет N=m!=1×2×3=6, перечислим возможные комбинации: abc, acb, bca, cba, bac, cab. Каждый такой символ может быть записан в виде двоичного числа, например a=011, b=101, c=111, либо иным и тогда та или иная информация может быть представлена в двоичном коде с помощью комбинации символов.

1. Коды, использующие размещение символов из m по n, , где n<m.

Число комбинаций будет вычисляться как

Рассмотрим пример.

Пусть длина кодовой комбинации m=3, n=2 и в качестве символов так же используются a b и c. Тогда разрядность комбинации будет , перечислим возможные комбинации: ab, ba, cb, bc, ac, ca. Как и в предыдущем случае комбинации отличаются размещением символов и, при присваивании им соответствующей комбинации из двоичных символов, мы можем закодировать ту или иную информацию.

1. Коды, использующие сочетание символов из m по n , где n<m.

Число комбинаций будет вычисляться как

35.Плезиохронная цифровая иерархия дискретных каналов передачи. Временное объединение цифровых потоков, понятие стаффинга. Блочная схема объеди­нения и выделения цифровых потоков.

 

Скорость объединенного канала больше суммы скоростей объединяемых каналов, т.к. на каждый объединяемый канал добавляется по одному служебному со скоростью 64 кбит/с

 

Существует 3 способа объединения потоков:

- посимвольный

- поканальный

- посистемный

1. Посимвольный (наиболее распространен) – это когда в пределах одного символа объединяемого потока.

 

2. Поканальный – объединение по циклам

 

 

3. Посистемный (используется реже) – по сверхциклам.

 

Виды синхронизации:

а. Синхронная. Когда генераторное оборудование низких потоков и более высоких потоков синхронизировано.

б. Асинхронная. В этом случае может оказаться, что скорости одной системы по отношению к другой могут отличаться и задача состоит в выравнивании скоростей. Объединение происходит так: входящий цифровой поток записывается в ЗУ.

 

Если скорость считывания больше скорости записи, то может быть пропущен нулевой интервал (положительный стаффинг). Если скорость считывания будет меньше скорости записи, то будет потерян символ (отрицательный стаффинг).

При положительном стаффинге надо убрать один символ, при отрицательном – добавить.

Чаще всего fсчит > fзап (отрицательный стаффинг).