Задачи кодирования в телекоммуникациях. – ЧАСТЬ 1

В широком смысле понятие кодирование синонимично представлению информации. Сообщению из конечного множества сообщений можно сопоставить порядковый номер (число), представление которого в некоторой системе счисления образует код Передача сообщений по радиоканалу связана с воздействием помех и появлени­ем ошибок. Для повышения достоверности передачи данных применяют специ­альные виды кодирования – эффективное и помехоустойчивое.

Согласно теореме Шеннона о кодировании для канала без помех, скорость передачи сообщения можно повысить вплоть до пропускной способности ка­нала, преобразовав сообщение в равновероятные статистически независимые символы. Это уменьшает среднее число символов, необходимых для выраже­ния сообщения (снижает избыточность). Данная процедура, называемая коди­рованием источника сообщений, позволяет осуществить передачу последних меньшим числом знаков или же подготовить их к последующему канальному кодированию, высвободив имеющийся резерв избыточности. Поскольку такая процедура по сути сводится к повышению временной или частотной эффектив­ности системы связи, ее часто называют эффективным кодированием.

Подходы, используемые при эффективном кодировании, интуитивно ясны и не требуют, на наш взгляд, детальных разъяснений. Например, передача све­дений о цветовом фоне в мультимедийных приложениях может осуществляться одним числовым значением, не требуя явного описания каждого пикселя. Клас­сическим примером методов эффективного кодирования является т.н. проце­дура Шеннона-Фано, принципы которой реализованы в большинстве компью­терных программ-архиваторов. Для отдельных видов сообщений разработаны специализированные методы эффективного кодирования. Например, для сжатия речевых сообщений это алгоритм CELP (Code-Excited Linear Prediction), изобра­жений – стандарт JPEG (Joint Photographic Experts Group), компрессии видео­данных – стандарты MPEG (Moving Pictures Experts Group) разных серий.

Идея помехоустойчивого кодирования теоретически обоснована теоремой Шеннона для канала с помехами, утверждающей, что при производительности ис­точника сообщений, меньшей чем пропускная способность канала, обязательно существует способ кодирования, позволяющий обеспечить передачу информации, создаваемой источником, со сколь угодно малой вероятностью ошибки. В теореме не затрагивается вопрос о способах построения кодов, обеспечивающих данную возможность. Из рассмотрения процедуры ее доказательства [20] выясняется, что сколь угодно малая вероятность ошибки достигается только при бесконечном уве­личении длительности кодируемых последовательностей знаков.

На практике корректирующая способность кодов ограничена допустимым временем задержки передачи сообщений, сложностью и стоимостью кодера или декодера. Количество избыточной информации, необходимое для обеспече­ния достоверной передачи безызбыточных сообщений, равно потерям информа­ции в канале, обусловленным воздействием помех [20].

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100