Неравномерное кодирование

Равномерное кодирование

С учётом пробелов алфавит сообщения содержит 7 символов, для кодирования которых достаточно трёх двоичных разрядов (табл. 3.6). Длина комбинации определяется как ближайшее большее целое (ббц) n_kk=]log₂7[_ббц=3, а заданный текст сообщения может быть представлен в виде последовательности двоичных символов длиной в 48 бит:

000 010 001 010 001 000 010 110 011 001 000 100 001 010 101 000

_ м а м а _ м ы л а _ р а м у _

Таблица 3.6

Равномерное кодирование

Поскольку общее число символов в сообщении равно 16, количество информации в сообщении:

I₀=H₀·16=3^бита/_символ·16 символов=48 бит.

Однако заметим, что расходование 3 бит на букву не означает, что каждая двоичная комбинация переносит 3 бита информации.

Вероятности появления символов P_i легко оценить, посчитав, сколько раз каждый из них встречается в передаваемом сообщении:

Р(─) = Р(А) = Р(М) = 1/4; Р(Л) = Р(Р) = Р(У) = Р(Ы) = 1/16.

Далее в соответствии с методикой кодирования (см. раздел 3.6.6) строим табл. 3.7.

Таблица 3.7

Кодирование символов по Шеннону ‑ Фано

Результаты неравномерного (энтропийного) кодирования символов сообщения сведены в табл. 3.8.

Таблица 3.8

Неравномерное кодирование

После подстановки полученных кодов вместо символов то же самое передаваемое сообщение будет представлено последовательностью двоичных символов длиной в 40 бит:

00 10 01 10 01 00 10 1111 1100 01 00 1101 01 10 1110 00

_ м а м а _ м ы л а _ р а м у _

(40 бит), а равномерное 48 бит.

технические средства обмена данными

Передача информации от источника к приёмнику происходит с помощью так называемого интерфейса, под которым подразумевается совокупность аппаратных, программных и конструкторских средств, обеспечивающих обмен информацией между устройствами системы.

1. К аппаратной относят отдельные узлы системы

2. к программной – строгий порядок, алгоритм взаимодействия устройств, реализованный в виде специальных программ

3. Конструкторскую составляющую образует инфраструктура передающей среды, то есть линии связи и организационные механизмы передачи информации.

В зависимости от удалённости источника и приёмника информации используют либо параллельный способ передачи информации (параллельный интерфейс), либо последовательный (последовательный интерфейс).

При параллельной передаче информация передаётся по шинам данных (магистралям), состоящим из n параллельных проводников, причём все разряды слова данных передаются одновременно. Такой способ передачи используется, если длина линии связи не превышает обычно пяти метров.

При последовательной передаче информация передаётся по одной линии связи бит за битом. Для этого необходимо преобразование данных из параллельного кода в последовательный. Расстояние, на которое может передаваться информация последовательным способом ограничивается лишь мощностью передатчика.

В частности, во всех информационных сетях передача осуществляется в последовательном коде.

Существует два основных способа обмена информацией: синхронный и асинхронный. При синхронном обмене темп выдачи информации определяет источник, который сопровождает выдачу импульсами синхронизации. Приёмник информации при этом должен принимать данные в темпе, задаваемом источником. Если приёмник не успел принять информацию, она будет потеряна, так как между источником и приёмником нет обратной связи. Поэтому темп передачи данных должен учитывать быстродействие приёмника и рассчитывается на наихудший случай.

При асинхронном способе обмена между источником и приёмником существует обратная связь. В основе этого способа лежит метод квитирования, сущность которого состоит в том, что источник при каждой посылке данных должен получать от приёмника подтверждение о том, что данные приняты, т.е. своеобразную "квитанцию". Сигналы, обеспечивающие такой диалог между источником и приёмником, называются сигналами квитирования. При посылке данных источник сообщает об этом приёмнику сигналом "Данные выданы". Приёмник, получив этот сигнал, считывает слово данных и выдаёт источнику сигнал "Данные приняты". Только после получения этого сигнала источник приступает к посылке следующего слова данных. При таком обмене интервал времени приёма-передачи данных будет переменным в зависимости от быстродействия источника и приёмника и длины линии связи.