Двоичное кодирование

Особое значение имеют коды, основанные на алфавите, включающем два знака, т.е. двоичные коды.

Примеры двоичных наборов: {.+,- }; {'вкл', 'выкл'}; {0,1}. Двоичное кодирование нашло широкое применение в системах связей и вычислительной технике, так как имеет ряд важных преимуществ.

1. Простота технической реализации.

Для технического воплощения двух знаков требуется элемент всего с двумя возможными состояниями (есть ток - нет тока, включено - выключено, намагничено - ненамагничено и пр.).

2. Надежность и помехоустойчивость.

На вопрос «Насколько сильно течет вода из крана?» можно ответить: «сильно», «не очень сильно», «слабо», «не течет». Трудно точно измерить разницу между «сильно» и «не очень сильно», кроме того, ваше сообщение может быть неправильно истолковано, если приемник не расслышал слова «не очень». Проще ответить на вопрос «Есть ли вода?» - ответ может быть либо «да», либо «нет». Правда, в этом случае информация будет менее полной, но отвечать «да» - «нет», можно на четыре вопроса: «Вода течет сильно?», «Вода течет не очень сильно?» и т.д.

Здесь проявляется и недостаток двоичного кодирования: коды очень длинные, для их хранения потребуется достаточно много элементов.

3. Простота обработки.

Над информацией, зафиксированной с помощью двоичных кодов, легче выполнять арифметические и логические преобразования: арифметические операции выполняются по достаточно простым правилам двоичной арифметики, также к двоичным кодам применимы законы алгебры логики.

Чтобы двоичное кодирование символов алфавита В было взаимнооднозначным - а это требуется для безошибочной расшифровки - надо выполнять определенные правила:

• двоичные коды букв данного алфавита В должны иметь одинаковое
число (n) двоичных букв;

• коды различных букв алфавита В должны быть различными;

• кодируются только буквы алфавита В, каждой ставится в соответствие отдельный код.

При соблюдении этих правил по имеющемуся двоичному коду можно всегда восстановить отдельный символ. Для этого достаточно разбить двоичное слово на части - подслова — каждое длиной n двоичных букв, затем каждое полученное двоичное (буквенное) подслово заменить соответствующим символом исходного алфавита В.