Кодирование символьной информации

Код (code) — совокупность знаков, символов и правил представления информации. Рассмотрим методы дискретного представления информации, или кодирования (которые, надо сказать, появились задолго до вычислительных машин). Первым широко известным примером является азбука Морзе (табл. 1.5), в которой буквы латиницы (или кириллицы) и цифры кодиру­ются сочетаниями из «точек» и «тире». Воспользуемся данным кодом для иллюстрации основных понятий, связанных с коди­рованием (не вдаваясь в теорию кодирования).

Кодируемые (обозначаемые) элементы входного ал­фавита обычно называют символами.

Символом (служит условным знаком какого-нибудь понятия, явления), как правило, является цифра, буква, знак пунктуации или иероглиф естественного языка, знак препинания, знак про­бела, специальный знак, символ операции. Кроме этого, учиты­ваются управляющие («непечатные») символы.

Кодирующие (обозначающие) элементы выходного алфавита называются знаками; количество различных знаков в выходном алфавите назовем значностью {-арностью, -ично-стъю, например «бинарный» или «двоичный» код); количество знаков в кодирующей последовательности для одного символа — разрядностью кода.

Пространственно-временное расположение знаков кода приводит к понятиям параллельных или последова­тельных кодов. При последовательном коде каждый временной такт предназначен для отображения одного разряда слова. Здесь все разряды слова фиксируются по очереди одним и тем же элементом и проходят через одну и ту же линию переда­чи (например, радио- или оптические сигналы либо передача данных по двум проводам, двухжильному кабелю).

При параллельном коде все знаки символа представ­ляются в одном временном такте, каждый знак проходит через отдельную линию (например, по четырем проводам, четырех-жильному кабелю), образуя символ (т. е. символ передается в один прием, в один момент времени).

Для последовательного кода характерно временное раз­деление каналов при передаче информации, для параллельно­го — пространственное. В зависимости от применяемого кода различаются устройства параллельного и последовательного действия.

Применительно к азбуке Морзе (AM):

• символами являются элементы языкового алфавита (буквыА—Z или А—Я) и цифровой алфавит (здесь — цифры
0-9);

• знаками являются «точка» и «тире» (или «+» и «-» либо «1» «0», короче — два любых разных знака);

• поскольку знаков два, AM является двузначным {бинарным, воичным) кодом, если бы их было 3, то мы имели бы дело с троичным, тернарным, трехзначным кодом;

• поскольку число знаков в AM колеблется от 1 (буквы Е, Т) о 5 (цифры), здесь имеет место код с переменной разрядностью (в AM часто встречающиеся в тексте символы обозначены более короткими кодовыми комбинациями, нежели редкие символы);

• поскольку знаки передаются последовательно (электрические импульсы, звуковые или оптические сигналы разной лины, соответствующие «точкам» и «тире»), AM есть последовательный код.

Первые опыты телеграфной и радиосвязи осуществлялись именно посредством AM, причем приемное устройство записы­вало импульсы переменной длины в виде «точек» и «тире» на движущуюся телеграфную ленту, однако уже в начале XX в. был осуществлен переход на 5-разрядный (5-битовый) телеграфный код.

В табл. 1.6, 1.7 приводится перечень наиболее известных кодов, некоторые из них использовались первоначально для связи, кодирования данных, а затем для представления информации в ЭВМ.

Таблица. Характеристики некоторых наиболее известных кодов