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Codes Florian Hutter & Nicole Waibel. Index Geschichte der Codes ASCII –Geschichte –Aufbau Unicode –Geschichte –Aufbau Huffman-Code –Definition –Aufbau.

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Präsentation zum Thema: "Codes Florian Hutter & Nicole Waibel. Index Geschichte der Codes ASCII –Geschichte –Aufbau Unicode –Geschichte –Aufbau Huffman-Code –Definition –Aufbau."—  Präsentation transkript:

1 Codes Florian Hutter & Nicole Waibel

2 Index Geschichte der Codes ASCII –Geschichte –Aufbau Unicode –Geschichte –Aufbau Huffman-Code –Definition –Aufbau Hamming-Code –Definition –Geschichte –Aufbau ECC –Definition –Arten –Fehlererkennung

3 Geschichte der Codes Cäsar Schlüssel Ende des 19. Jahrhunderts: kommerzielle Chiffren für die Telegraphie Die ersten Kodierungen von Zeichen für Computer (1890) IBM: 6-Bit-BCDIC-Code EBCDIC (8-Bit-Code) 20er Jahre erste Codierungsmaschinen 1. und 2. Weltkrieg: Aufkommen der Kryptographie 1975 Erfindung der Public-Key-Kryptographie

4 ASCII - Geschichte Ursprünglich: Darstellung von Schriftzeichen der englischen Sprache Erste Version kannte noch kein Kleinbuchstaben (1963) 1968 der bis heute gültige ASCII –achte Bit des Bytes als Prüf- oder Parity-Bit zur Sicherstellung korrekter Übertragungen

5 ASCII-Aufbau Es gehört zu jedem möglichen Binärzeichen ein Zeichen. alphabetischen Zeichen in Groß- und Kleinbuchstaben Sonderzeichen und Steuerzeichen, Einteilung: Zeichen 0 bis 31: Steuerzeichen Zeichen 48 bis 57: Ziffern 0 bis 9 Zeichen 65 bis 90: Großbuchstaben A bis Z Zeichen 97 bis 122: Kleinbuchstaben a bis z

6 ASCII-Aufbau ASCII-Code auf 8 Bit erweitert „Code Pages“ –Problem: z.B. s nicht korrekt übertragen –japanische und chinesische Zeichen nicht darstellbar  DBCS

7 Unicode - Geschichte Unicode-Standard 1991 veröffentlicht 1996 von der "International Organization for Standardization" (ISO) als ISO angenommen Unicode-Version Jahr 1991 Version Jahr 1993 Version Jahr 1996 Version Jahr 1998 Version Jahr 2000

8 Unicode - Aufbau Unicode (dt. etwa: "Einheitssschlüssel) alphanumerischer Zeichensatz ISO genormtes System zur Kodierung von Textzeichen "Universal Character Set" (USC; dt.: "Universeller Zeichensatz"). Buchstaben des lateinischen Alphabets, das griechische, kyrillische, arabische, hebräische, thailändische Alphabet und die CJK-Schriften mathematische, kaufmännische und technische Sonderzeichen

9 Unicode - Aufbau Die erste Ebene verwendet, die "Basic Multilingual Plane" (BMP; Dt.: "Grundlegende mehrsprachige Ebene“) 16 Bit zur Kodierung jedes Zeichens ( Zeichen) Kodierung: "Universal Character Set 2" (UCS-2; dt.: "Universelle Schriftzeichen-Menge 2") – zwei Byte für die Kodierung jedes Zeichens  "Double Byte Character Set" Die ersten 256 Zeichen  "ISO Latin-1" (ISO ); – 8 Bit kodiert.

10 Unicode - Aufbau Die übrigen Ebenen des Unicode –historische Schriftzeichen –alt-ägyptische Hieroglyphen –seltene chinesisches Schriftzeichen 32 Bit kodiert ( Zeichen) Kodierung: "Universal Character Set 4" (USC-4; dt.: "Universelle Schriftzeichen-Menge 4") – vier Byte für die Kodierung jedes Zeichens verwendet werden

11 Unicode - Aufbau Skripten –verschiedene Alphabete –Firmensymbole –Steuerzeichen Problem –verbreitet sich nur langsam

12 Huffman-Code Algorithmus der Datenkompression kodiert die Zeichen eines Textes nach ihrer Häufigkeit Huffman-Kodierbaum Einsatzbereich: –Grafikverarbeitung (JPEG, MPEG, Wavelet, LHA)

13 Huffman-Code - Aufbau Ausgangssituation des Huffman-Algorithmus

14 Huffman-Code - Aufbau

15

16 Nachteile –Umsetzung erfordert umständliche Bitoperationen –Optimalität der Kompression

17 Hamming-Code Richard Hamming linearer fehlerkorrigierender Blockcode Verwendung: –digitalen Signalverarbeitung –Nachrichtentechnik –zur gesicherten Datenübertragung oder Datenspeicherung Besonderheit dieses Codes: Verwendung mehrerer Paritätsbits

18 Hamming-Code - Geschichte 1940er Jahren: Firma Bell Labs Computer namens Bell Model V Lochkarten durch Abnutzung  Fehler Computer übersprang die fehlerhaften Lochkarten entwickelte speziellen Code –Lesefehler selbstständig erkennen –korrigieren 1950 publizierte er diesen Hamming-Code

19 Hamming-Code - Aufbau n = 2k − k − 1 n… Datenblock umfasst n Bits k… fixe Kontrollstellen N… Codewortlänge

20 Hamming-Code - Aufbau

21 Fehlererkennung & Fehlerkorrektur Mögliche Fehlerursachen –Rauschen –Kurzzeitstörungen –Signalverformung –Nebensprechen Fehlererkennung Fehlerkorrektur –Vorwärts Fehlerkorrektur (FEC) –Anforderung auf Wiederholung der Übertragung

22 Mögliche Fehlerursachen Rauschen –Kann einzelne Bitfehler verursachen –Stärke des Rauschens ist entscheidend Kurzzeitstörungen –Elektrische Funken, Kratzer auf CDs –kosmische Strahlung Signalverformung Nebensprechen

23 Fehlererkennung Erkennung nur bei redundanten Nachrichten möglich. Mit Hilfe von Paritätsbit Erkennungsverfahren unterscheiden sich nur durch Anzahl von „Schutzbits“ N (Gesammtbit) = M (Nutzbit) + K (Schutzbit)

24 Fehlerkorrektur 2 Wesentliche Arten: –Vorwärts Fehlerkorrektur (FEC) –Anforderung auf Wiederholung der Übertragung (ARQ = automatic repeat request).

25 Vorwärts Fehlerkorrektur (FEC) Vorteil: –Kann auf Simplexkanälen vorgenommen werden Nachteil: –Hohe Redundanz

26 Beispiel

27 Quellen tuebingen.de/lehre/ss05/proseminar/Folien/Code s.pdf Prozessor)-Programmierung:_Grundlagen trag=119 #ToC8

28 Danke für eure Aufmerksamkeit


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