Die vom Computer übertragenen Informationen werden durch Bits dargestellt - die kleinste Einheit der Informationsmenge. Ein Bit kann zwei Werte annehmen: 0 oder 1, was zwei verschiedenen Zuständen eines elektrischen Signals entspricht. Aber was ist, wenn mehr als zwei Zustände übertragen werden müssen?
Codes werden verwendet, um mehr Status zu übertragen. Code ist eine Darstellung eines bestimmten Status oder Symbols in Form einer Reihe von Bits. Um eine bestimmte Anzahl verschiedener Codes zu erhalten, müssen Sie eine bestimmte Anzahl von Bits verwenden.
Zum Beispiel wird eine bestimmte Anzahl von Bits benötigt, um 16 verschiedene Codes zu übertragen. Was genau?
Codierung von Informationen
Eine der Hauptfragen beim Codieren von Informationen besteht darin, die Anzahl der Bits zu bestimmen, die benötigt werden, um eine bestimmte Anzahl verschiedener Codes darzustellen.
Um die Anzahl der Bits zu bestimmen, die für die Bildung einer bestimmten Anzahl von Codes benötigt werden, wird die Formel verwendet: n = log2(N), wobei n die Anzahl der Bits und N die Anzahl der verschiedenen Codes ist.
Zum Beispiel, wenn wir 16 verschiedene Codes generieren müssen, kann die Anzahl der Bits, die dafür benötigt werden, durch die Formel bestimmt werden: n = log2 (16) = 4. Daher benötigen wir 4 Bits, um 16 verschiedene Codes zu erzeugen.
Dieser berechnete Wert ist das Ergebnis der Anwendung einer Formel, in realen Fällen müssen jedoch möglicherweise zusätzliche Faktoren berücksichtigt werden, z. B. Fehlerschutz oder die Möglichkeit, den Coderaum zu erweitern.
Tabelle: anzahl der Bits, um eine unterschiedliche Anzahl von Codes zu erzeugen
| Anzahl der verschiedenen Codes (N) | Anzahl der Bits (n) |
|---|---|
| 2 | 1 |
| 4 | 2 |
| 8 | 3 |
| 16 | 4 |
| 32 | 5 |
| 64 | 6 |
| 128 | 7 |
| 256 | 8 |
Daher ist die korrekte Bestimmung der Anzahl der Bits, die benötigt werden, um die richtige Anzahl von Codes darzustellen, beim Codieren von Informationen ein wichtiger Schritt des Codierungsprozesses.
Berechnung der Bitanzahl für die Bildung von 16 verschiedenen Codes
Um 16 verschiedene Codes zu generieren, müssen Sie bestimmen, wie viele Bits benötigt werden, um jeden Code zu codieren. Dazu können Sie die folgende Formel verwenden:
Anzahl der Bits = log₂(Anzahl der Codes)
In diesem Fall ist die Anzahl der Codes 16, also:
Anzahl der Bits = log₂(16)
Wenn wir den Wert berechnen, erhalten wir:
Anzahl der Bits = 4
Daher müssen 4 Bits verwendet werden, um 16 verschiedene Codes zu erzeugen.
| Code-Nummer | Kode |
|---|---|
| 1 | 0000 |
| 2 | 0001 |
| 3 | 0010 |
| 4 | 0011 |
| 5 | 0100 |
| 6 | 0101 |
| 7 | 0110 |
| 8 | 0111 |
| 9 | 1000 |
| 10 | 1001 |
| 11 | 1010 |
| 12 | 1011 |
| 13 | 1100 |
| 14 | 1101 |
| 15 | 1110 |
| 16 | 1111 |