В ходе
кодирования происходит преобразование логической формы информации источника
(сообщения) к виду логической формы y, установленной для передачи в канал
связи (КС). Логическую форму, полученную в результате кодирования, принято
обозначать как кодовую комбинацию или кодовую
последовательность. В канале связи возможно искажение информации,
поэтому основной целью декодирования (ДК) является максимально точное
исходной формы информации (сообщения), для того чтобы ее воспринял получатель
информации (ПИ). Нетрудно заметить, что кодирование (декодирование)
составляет основу телекоммуникации. Это во многом объясняет то
главенствующее значение, которое придается кодированию в теории информации.
Задачи кодирования определяются требованиями к телекоммуникации, основными
из которых выступают: оперативность, помехозащищенность, конфиденциальность
(секретность). Отсюда, основными задачами кодирования являются:
1. Сжатие информации (эффективное кодирование).
Задача состоит в сокращении объема информации с целью обеспечения оперативности
коммуникации;
2. Помехоустойчивое кодирование. Задача заключается
в увеличении объема информации с целью достижения требуемой помехозащищенности.
3. Защита информации (шифрование). Задача состоит
в ограничении несанкционированного доступа к информации для обеспечения
требуемой конфиденциальности.
Отметим антагонизм задач сжатия и помехоустойчивости
кодирования. Можно предположить, что именно эта проблема в свое время
являлась основным препятствием к созданию теории информации. Клод Шеннон
смог первым понять ее и предложить гениальную по простоте идею решения.
Идея К. Шеннона заключалась в разделении понятия «кодирования» на «кодирование
источника» и «кодирование для канала». ЕЕ реализация привела к вполне
естественной трансформации схемы коммуникации рис. 2 к виду, представленному
на рис.3. Данная схема предусматривает два независимых этапа кодирования:
1) кодирование источника (КИ);
2) кодирование для канала (КК).
На первом этапе производится преобразование
логической формы ИТК вида сообщения к виду кодовой комбинации (кодовой
последовательности) источника x, которая на втором этапе преобразуется
к виду кодовой комбинации (кодовой последовательности) канала y. Таким
образом, реализация идеи К. Шеннона приводит к увеличению числа видов
логических форм ИТК до трех. Введение дополнительного вида логической
формы ИТК позволяет разделить антагонистические задачи кодирования и сделать
их независимыми. При этом, сжатие и шифрование становится основными задачами
кодирования источника, а помехоустойчивое кодирование – основной задачей
кодирования для канала.
Переход на материальный уровень представления
телекоммуникации можно рассматривать, как результат трансформации схемы
рис.3 при замене сообщений их материальной формой (сигналом) с учетом
физических процессов преобразования этой формы в ходе телекоммуникации.
Общий вид результата такой трансформации представлен на рис.4.