Справка по теме Кодирование и декодирование информации

Кодирование и декодирование информации

• кодирование - это перевод информации с одного языка на другой (запись в другой системе символов, в другом алфавите);

• обычно кодированием называют перевод информации с «человеческого» языка на формальный, например, в двоичный код, а декодированием - обратный переход;

• кодирование может быть равномерное и неравномерное;
  при равномерном кодировании все символы кодируются кодами равной длины; при неравномерном кодировании разные символы могут кодироваться кодами разной длины, это затрудняет декодирование

• закодированное сообщение можно однозначно декодировать с начала, если выполняется условие Фано: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова;

• закодированное сообщение можно однозначно декодировать с конца, если выполняется обратное условие Фано: никакое кодовое слово не является окончанием другого кодового слова;

• условие Фано - это достаточное, но не необходимое условие однозначного декодирования.

Кодирование звука

• частота дискретизации определяет количество отсчетов, запоминаемых за 1 сек.; 1 Гц (один герц) - это один отсчет в секунду, а 8 кГц - это 8000 отсчетов в секунду;

• глубина кодирования - это количество бит, которые выделяются на один отсчет; глубину кодирования можно найти, зная кол-во уровней дискретизации: например: используется 32 = 2⁵ уровня дискретизации значения сигнала, поэтому на один отсчет приходится 5 бит;

• для хранения информации о звуке, передаваемой по k-каналам, длительностью секунд, закодированном с частотой дискретизации Гц и глубиной кодирования бит требуется бит памяти: .

• объём файла передаваемого по каналу связи , где: V - пропускная способность (скорость) канала (в битах в секунду или подобных единицах), t - время передачи.

Вычисление информационного объёма сообщения

• с помощью K бит можно закодировать различных вариантов (чисел);

• таблица степеней двойки показывает, сколько вариантов Q можно закодировать с помощью K бит:

  K, бит

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  Q, вариантов

  2

  4

  8

  16

  32

  64

  128

  256

  512

  1024

• чтобы найти информационный объем сообщения (текста) I, нужно умножить кол-во символов K на вес одного символа i (бит): ; , где M мощность алфавита (количество символов в этом алфавите);

• если алфавит имеет мощность M, то количество всех возможных «слов» (символьных цепочек) длиной N (без учета смысла) равно ; для двоичного кодирования (мощность алфавита M = 2 символа) получаем известную формулу Хартли: .