Кодирование информации

есть преобразование защищаемой информации в шифрованное сообщение с помощью определенных

правил, содержащихся в шифре.
Дешифрование – процесс, обратный шифрованию, то есть преобразование шифрованного сообщения в защищаемую информацию с помощью определенных правил, содержащихся в шифре.

прошлого века работы американского математика Клода Шеннона. В этих работах

были заложены основы теории информации. В своей работе «Математическая теория секретной связи» Клод Шеннон обобщил накопленный до него опыт разработки шифров. Оказалось, что даже в сложных шифрах в качестве типичных компонентов можно выделить шифры замены, шифры перестановки или их сочетания.

к изменению только порядка следования символов исходного сообщения. Обычно открытый

текст разбивается на отрезки равной длины и каждый отрезок шифруется независимо.
Шифрами замены называются такие шифры, преобразования из которых приводят к замене каждого символа открытого сообщения на другие символы - шифробозначения, причем порядок следования шифробозначений совпадает с порядком следования соответствующих им символов открытого сообщения.

правило, по которому преобразуется исходный текст (алгоритм шифра);
• конкретная

особенность именно этой серии шифрованных сообщений (так называемый ключ)

по сети:
Доброе утро → 11100000100001110101000
В пункте назначения возникает проблема –

как восстановить исходное сообщение, и возможно ли это.
Раскодировать данное сообщение можно разными способами. В том числе предположим, что оно состоит только из букв Р – 1 и У – 0.
Тогда получим РРРУУУУУРУУУУРРРУРУРУУУ, т.е. бессмысленный набор букв.

единственным способом (однозначно).
Код из задачи 1 не является однозначно

декодируемым.

усложнению кодирования, но при этом они раскодируются однозначно, что, естественно,

облегчает задачу.
Чтобы сократить длину сообщения, можно попробовать применить неравномерный код, т.е. код, в котором кодовые слова, соответствующие разным символам исходного алфавита, могут иметь разную длину, от одного до нескольких символов.

- Д (код 01), т.к. ни одно другое кодовое слово

не начинается с 01. Вторая буква – О (код 00). Никакое другое слово не начинается с 00. Это же свойство, которое называется условием Фано, выполняется и для кодовых слов других букв.

слова.
Такие коды называются префиксными (раскодируются с начала сообщения) и декодируются

однозначно.

традиционной телефонии. Если в сети существует номер 101, то номер

1012345 не может быть выдан: при наборе трёх цифр АТС прекращает понимать дальнейший набор и соединяет с адресатом по номеру 101. Однако для набора с сотового телефона это правило уже не действует, потому что требуется явное завершение последовательности знаков соответствующей кнопкой (обычно – с изображением зелёной трубки), при этом 101, 1010 и 1012345 могут одновременно пониматься как разные адресаты.

буквы Д (10) совпадает с началом кода буквы Б (1011),

У(1000) и код буквы О(00) совпадает с началом кода буквы Р (001).

Задача 4

0101 1111 1000 0111 001 00
Начнём раскодировать с начала. Первая

– Д, или У, а дальше идут вообще разные варианты: Р или Б… Т.е. надо «заглядывать» вперёд, что очень неудобно.

декодируется! Выполняется обратное условие Фано:
никакое кодовое слово не совпадает

с окончанием другого кодового слова.
Коды, для которых выполняется обратное условие Фано, называются постфиксными.

или обратное условие Фано.

декодируемости.
Это значит, что:
- для однозначной декодируемости достаточно выполнения хотя бы

одного из двух условий – прямого или обратного.
- могут существовать коды, для которых не выполняется ни прямое, ни обратное условие Фано, но тем не менее обеспечивается однозначное декодирование, т.к. иначе теряется смысл выражения.

В, Г и Д используется неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно

декодировать полученную двоичную последовательность. Вот этот код: А – 00, Б – 01, В – 100, Г – 101, Д – 110.
Можно ли сократить для одной из букв длину кодового слова так, чтобы код по-прежнему можно было декодировать однозначно? Коды остальных букв меняться не должны. Выберите правильный вариант ответа:
1) для буквы Д – 11 3) для буквы Г – 10
2) это невозможно 4) для буквы Д – 10

– 101, Д – 110







Ответ: 1) для буквы Д –

11

1) для буквы Д – 11
2) это невозможно
3) для буквы Г – 10
4) для буквы Д – 10

М, Н, решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано.

Для буквы Н использовали кодовое слово 0, для буквы К – кодовое слово 10. Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

– ?







Ответ: 9
*
0
1
0
1
0
1
Н
Л
М
К
Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых

слов?
Н – 0, К – 10, Л – 110, М – 111

(для некоторых букв из двух бит, для некоторых – из трех).

Эти коды представлены в таблице:



Какой набор букв закодирован двоичной строкой 1100000100110?

(для некоторых букв – из двух бит, для некоторых –

из трех). Эти коды представлены в таблице:



Какой набор букв закодирован двоичной строкой 1000110110110? Все буквы в последовательности – разные.

(для некоторых букв из двух бит, для некоторых – из

трех). Эти коды представлены в таблице:



Какая последовательность из 6 букв закодирована двоичной строкой 011111000101100?