TU Wien:Technische Grundlagen der Informatik VU (Kastner)/Kapitel Codierung

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Zeichencodierungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • US-ASCII, 7-bit code
  • Unicode
    • UTF-8, variable Länge
  • ISO-Latin-1 (ISO 8859-1), 8-bit code

EAN-13[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Verwendet für Barcodes
  • Zeichenvorrat: 0..9
  • Aufbau
    • 1. implizierte Ziffer
    • 11 Zifferen
    • Prüfziffer
  • zwei Randsymbole, ein Trennsymbol
  • Prüfung: Summe der Ziffern, abwechselnd mit 1 und 3 multipliziert, ist durch 10 teilbar

Codierungstheorie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Ziel: Schutz vor Fehlern bei Übertragung oder Speicherung
  • Begründer: Golay und Hamming, ca. 1950

Mehrstufige Codierung:

  • Quellencodierung
  • Kanalcodierung: Fehlerredundanz
  • Leitungscodierung für Übertragungsmedium

Arten von Binärcodes

  • Blockcode: konstante Codewortlänge
    • Linearer Code: Summe von Codewörtern ist auch ein Codewort, Modulo-Arithmetik
    • Zyklischer Code: Linearer Code bei dem durch bitweises Rotieren (Shiften) gültige Codewörter enstehen.
    • Systematischer Code: Länge , bestehen aus Informationsbits und Prüfbits
  • Codes mit variabler Wortlänge

Fehlererkennende und korrigierende Codes[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hamming-Distanz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • An wie vielen Stellen unterscheiden sich zwei Codewörter?
  • eines Codes: Minimum aller Abstände zwischen Wörtern innerhalb des Codes, Bestimmung mit Matrix
  • Bit-Fehler erkennbar
  • Bit-Fehler, korrigierbar

Prüfstellen-Codes[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Ein Paritätsbit (even/odd parity)
  • Mehrere Paritätsbits, z.B. Hamming-Code
  • mehrdimensional: z.B. Kreuz- oder Blockparität
  • Prüfsumme, z.B. EAN, Polynomcodes

Polynomcodes[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bitfolge der Länge als Koeffizienten eines Polynoms vom Grad :

  • Generatorpolynom als Prüffunktion im gleichen Format anhängen, teilt Wort ohne Rest
  • Rechnungen modulo 2
  • CRC Codes (Cyclic Redundancy Check): zyklische Polynomcodes

Hamming-Code[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • linear
  • von 1 durchnummeriert: Bits die Potenzen von 2 sind, sind Prüfbits
  • Das Codebit trägt zu den Prüfbits, die summiert ergeben, bei.

Leitungscode NRZ (Non Return to Zero)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Variante Codierung
NRZ-L 1 ist high, 0 ist low
NRZ-M Pegelwechsel bei 1
NRZ-S Pegelwechsel bei 0
RZ unipolar, zweite Takthälfte low
Biphase-L 1 ist low in der Mitte, 0 ist high in der Mitte, wechselt zwischen gleichen Bits
Biphase-M wechselt jede Periode, 1 ist Wechsel in der Mitte
Biphase-S wechselt jede Periode, 0 ist Wechsel in der Mitte
D. Manchester wechselt in der Mitte jeder Periode, 1 ist Wechsel am Bitanfang