Кодирование информации. Непомехозащищенные коды
Код - набор условных обозначений для представления информации. Кодирование - процесс представления информации в виде кода. Кодирование сводится к использованию совокупности символов по строго определенным правилам. При переходе улицы мы встречаемся с кодированием информации в виде сигналов светофора. Водитель передает сигнал с помощью гудка или миганием фар. Кодировать инфор-мацию можно устно, письменно, жестами или сигналами любой другой природы. Кодирование информации — процесс преобразования сигнала из формы, удобной для непосредственного использования информации, в форму, удобную для передачи, хранения или автоматической переработки.
Кодирование информации в двоичном коде .Вся информация кодируется в двоичной системе счисления: с помощью цифр 0 и 1. Эти два символа называют двоичными цифрами или битами. Такой способ кодирования технически просто организовать: 1 - есть электрический сигнал, 0 - нет сигнала. Недостаток двоичного кодирования - длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим числом простых однотипных элементов, чем с небольшим числом сложных.
Кодирование текстовой информации. При нажатии клавиши клавиатуры сигнал посылается в компьютер в виде двоичного числа, которое хранится в кодовой таблице. Кодовая таблица - это внутреннее представление символов в компьютере. В качестве стандарта в мире принята таблица ASCII (American Standart Code for Information Interchange - Американский стандартный код для обмена информацией). Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8бит. Так как 1 бит принимает значение 0 или 1, то с помощью одного байта можно закодировать 28 = 256 различных символов, т.к. именно столько различных кодовых комбинаций можно составить.
Кодирование чисел. В двоичной системе счисления для представления используются две цифры 0 и 1.
Кодирование звуковой информации Звуковая информация может быть представлена последовательностью элементарных звуков (фонем) и пауз между ними. Каждый звук кодируется и хранится в памяти. Вывод звуков из компьютера осуществляется синтезатором речи, который считывает из памяти хранящийся код звука. Гораздо сложнее преобразовать речь человека в код, т.к. живая речь имеет большое разнообразие оттенков. Каждое произнесенное слово должно сравнивать с предварительно занесенным в память компьютера эталоном, и при их совпадении происходит его распознавание и запись.
Непомехозащищенным кодом называется код, в котором искажение одного разряда кодовой комбинации не может быть обнаружено. Двоичный код на все сочетания Кодовые комбинации этого кода соответствуют записи натурального ряда чисел в двоичной системе счисления. Вес разряда кода определяется из выражения qi = 2i-1, где i = 1, 2, 3, … , n. Общее число комбинаций: N = 2n .Единично-десятичный код Каждый разряд десятичного числа записывается в виде соответствующего числа единиц. При этом разряды разделяются интервалами. Например, 2 4 →11 1111. Этот код неравномерный. Для преобразования в равномерный необходимо в каждом разряде слева дописать столько нулей, чтобы общее число символов в каждом десятичном разряде было равно 9. Например, 2 4 → 000000011 000001111. Двоично-десятичный код .Каждый разряд десятичного числа записывается в виде комбинации двоичного кода. Число 576 различными двоично-десятичными кодами будет записано следующим образом: в коде 8-4-2-1 576→010101110110; в коде 2-4-2-1 576→101111011100; в коде 4-2-2-1 576→100111011010; в коде 5-1-2-1 576→100010101001; Коды с весовыми коэффициентами 2-4-2-1 называются само дополняющимися, так как инвертированный код, полученный заменой 0 на 1 и 1 на 0 в каждом разряде, всегда дополняет основной до числа 9 (1111). Число-импульсный код. Иногда его называют единичным (или унитарным) кодом. Кодовые комбинации отличаются друг от друга числом единиц. Очевидно, что число кодовых комбинаций в этом коде равно разрядности, т.е. N = п. Код Морзе Код Морзе — это сигнальный неравномерный телеграфный код. Кодировка букв и цифр алфавита и прочих символов, имеют определенную комбинацию элементарных посылок электрического тока - точек и элементарных посылок утроенной продолжительности - тире. Между словами ставится семь точек, между буквами - три точки. Длительность тире = 3 точки. Пауза между элементами одного знака - одна точка. Код Бодо́ Код вводился прямо клавиатурой, состоящей из пяти клавиш, нажатие или ненажатие клавиши соответствовало передаче или непередаче одного бита в пятибитном коде. Максимальная скорость передачи — чуть больше 190 знаков в минуту. (16 бит в секунду; 4 бода) Бод (англ. baud) — единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду. Используя этот код, с помощью 5 разрядов можно представить 32 различные функции клавиатуры. При вводе информации, набираемой на клавиатуре телетайпа, устройство автоматически кодирует каждую строку символов в последовательность 5-разрядных кодов. Приемное устройство преобразует поток данных в коде Бодо обратно к тому виду, в котором он был введен. 5-разрядные слова отделяются друг от друга специальными импульсами с помощью интервалов между изображением клавиатуры и разрядами кодов ниже и справа от нее. Таким образом, при передаче каждого слова после пробела следует 5 разрядов кода Бодо, представляющих функцию нажатой клавиши. Заканчивается слово «импульсом конца», который немного превышает «импульс начала» по длительности. Дискретные сообщения состоят из определенного количества (N) различных знаков. Для передачи на расстояние знаки сообщения преобразуются в сигналы, представляющие собой электрический ток с переменными параметрами. Международный телеграфный Большинство современных телеграфных систем используют так называемые равномерные коды, комбинации которых содержат одинаковое количество двоичных элементов. Для построения кода достаточно пронумеровать двоичными числами все N знаков сообщения. При этом для получения равномерности необходимо добавить к числам слева нули до получения n-элементных комбинаций. Построенные таким образом коды называются простыми. Например, в системе Телекс используется двоичный международный телеграфный код N2 (МКТ-2), который является пятиразрядным. С его помощью можно представить n = 25 = 32 знака. Этого недостаточно для представления всех букв, цифр, знаков препинания и некоторых специальных символов. Поэтому возможности кода расширены введением двух дополнительных символов. Один из этих символов, которому соответствует кодовая комбинация 11111, называется буквенным регистром, а другой, которому соответствует комбинация 11011, - цифровым регистром. Для передачи цифр,