2
МИНИСТЕРСВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
ИМ. ПРОФ. М.А.БОНЧ-БРУЕВИЧА
Факультет вечернего и заочного отделения
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Последовательности подряд идущих черных и белых точек в нем заменяются числом, равным их количеству. А этот ряд, уже в свою очередь, сжимается по методу Хаффмана с фиксированной таблицей.
Определение: Набор идущих подряд точек изображения одного цвета называется серией. Длина этого набора точек называется длиной серии.
В таблице, приведенной ниже, заданы два вида кодов:
· Коды завершения серий -- заданы с 0 до 63 с шагом 1 (табл. 1.1);
· Начальные (дополнительные) коды -- заданы с 64 до 2560 с шагом 64, они используются, если длина серии превышает 63 (табл. 1.2).
Таблица 1.1
Коды завершения
| Длина серии | Код белой подстроки | Код черной подстроки | Длина серии | Код белой подстроки | Код черной подстроки | ||
| 0 | 00110101 | 0000110111 | 32 | 00011011 | 000001101010 | ||
| 1 | 00111 | 010 | 33 | 00010010 | 000001101011 | ||
| 2 | 0111 | 11 | 34 | 00010011 | 000011010010 | ||
| 3 | 1000 | 10 | 35 | 00010100 | 000011010011 | ||
| 4 | 1011 | 011 | 36 | 00010101 | 000011010100 | ||
| 5 | 1100 | 0011 | 37 | 00010110 | 000011010101 | ||
| 6 | 1110 | 0010 | 38 | 00010111 | 000011010110 | ||
| 7 | 1111 | 00011 | 39 | 00101000 | 000011010111 | ||
| 8 | 10011 | 000101 | 40 | 00101001 | 000001101100 | ||
| 9 | 10100 | 000100 | 41 | 00101010 | 000001101101 | ||
| 10 | 00111 | 0000100 | 42 | 00101011 | 000011011010 | ||
| 11 | 01000 | 0000101 | 43 | 00101100 | 000011011011 | ||
| 12 | 001000 | 0000111 | 44 | 00101101 | 000001010100 | ||
| 13 | 000011 | 00000100 | 45 | 00000100 | 000001010101 | ||
| 14 | 110100 | 00000111 | 46 | 00000101 | 000001010110 | ||
| 15 | 110101 | 000011000 | 47 | 00001010 | 000001010111 | ||
| 16 | 101010 | 0000010111 | 48 | 00001011 | 000001100100 | ||
| 17 | 101011 | 0000011000 | 49 | 01010010 | 000001100101 | ||
| 18 | 0100111 | 0000001000 | 50 | 01010011 | 000001010010 | ||
| 19 | 0001100 | 00001100111 | 51 | 01010100 | 000001010011 | ||
| 20 | 0001000 | 00001101000 | 52 | 01010101 | 000000100100 | ||
| 21 | 0010111 | 00001101100 | 53 | 00100100 | 000000110111 | ||
| 22 | 0000011 | 00000110111 | 54 | 00100101 | 000000111000 | ||
| 23 | 0000100 | 00000101000 | 55 | 01011000 | 000000100111 | ||
| 24 | 0101000 | 00000010111 | 56 | 01011001 | 000000101000 | ||
| 25 | 0101011 | 00000011000 | 57 | 01011010 | 000001011000 | ||
| 26 | 0010011 | 000011001010 | 58 | 01011011 | 000001011001 | ||
| 27 | 0100100 | 000011001011 | 59 | 01001010 | 000000101011 | ||
| 28 | 0011000 | 000011001100 | 60 | 01001011 | 000000101100 | ||
| 29 | 00000010 | 000011001101 | 61 | 00110010 | 000001011010 | ||
| 30 | 00000011 | 000001101000 | 62 | 00110011 | 000001100110 | ||
| 31 | 00011010 | 000001101001 | 63 | 00110100 | 000001100111 | 
Таблица 1.2
Начальные коды
| Длина серии | Код белой подстроки | Код черной подстроки | Длина серии | Код белой подстроки | Код черной подстроки | ||
| 64 | 11011 | 0000001111 | 1344 | 011011010 | 0000001010011 | ||
| 128 | 10010 | 000011001000 | 1408 | 011011011 | 0000001010100 | ||
| 192 | 01011 | 000011001001 | 1472 | 010011000 | 0000001010101 | ||
| 256 | 0110111 | 000001011011 | 1536 | 010011001 | 0000001011010 | ||
| 320 | 00110110 | 000000110011 | 1600 | 010011010 | 0000001011011 | ||
| 384 | 00110111 | 000000110100 | 1664 | 011000 | 0000001100100 | ||
| 448 | 01100100 | 000000110101 | 1728 | 010011011 | 0000001100101 | ||
| 512 | 01100101 | 0000001101100 | 1792 | 00000001000 | совп. с белой | ||
| 576 | 01101000 | 0000001101101 | 1856 | 00000001100 | -- // -- | ||
| 640 | 01100111 | 0000001001010 | 1920 | 00000001101 | -- // -- | ||
| 704 | 011001100 | 0000001001011 | 1984 | 000000010010 | -- // -- | ||
| 768 | 011001101 | 0000001001100 | 2048 | 000000010011 | -- // -- | ||
| 832 | 011010010 | 0000001001101 | 2112 | 000000010100 | -- // -- | ||
| 896 | 011010011 | 0000001110010 | 2176 | 000000010101 | -- // -- | ||
| 960 | 011010100 | 0000001110011 | 2240 | 000000010110 | -- // -- | ||
| 1024 | 011010101 | 0000001110100 | 2304 | 000000010111 | -- // -- | ||
| 1088 | 011010110 | 0000001110101 | 2368 | 000000011100 | -- // -- | ||
| 1152 | 011010111 | 0000001110110 | 2432 | 000000011101 | -- // -- | ||
| 1216 | 011011000 | 0000001110111 | 2496 | 000000011110 | -- // -- | ||
| 1280 | 011011001 | 0000001010010 | 2560 | 000000011111 | -- // -- | 
Приведенные таблицы построены с помощью классического алгоритма Хаффмана (отдельно для длин черных и белых серий). Значения вероятностей появления для конкретных длин серий были получены путем анализа большого количества факсимильных изображений.
Каждая строка изображения сжимается независимо. Считается, что в факсимильном изображении существенно преобладает белый цвет, и все строки изображения начинаются с белой точки. Если строка начинается с черной точки, то мы считаем, что строка начинается белой серией с длиной 0. Например, последовательность длин серий 0, 3, 556, 10, ... означает, что в этой строке изображения идут сначала 3 черных точки, затем 556 белых, затем 10 черных и т.д. Другая, возможная, запись - 3 Ч, 556 Б, 10 Ч,… Каждая строка завершается кодом EOL - 000000000001.
Поскольку черные и белые серии чередуются, то реально код для белой и код для черной серии будут работать попеременно.
Признаком окончания факсимильной страницы служит повторение кода EOL 6 раз подряд.
В передаваемом факсимильном изображении содержится N строк, все строки одинаковы.
РЕШЕНИЕ.
1)Необходимо подсчитать объем (в байтах) полученного изображения факсимильного сообщения, если оно было сжато одномерным кодом Хаффмана.
Значение N и строки, заданные последовательностью черных и белых серий необходимо выбрать из табл. 1.3, в соответствии с цифрой зачетной книжки.
Таблица 1.3
| Строка исходного изображения | ||
| 320 Ч, 5 Б, 79 Ч, 56 Б, 128 Ч, 180 Б, 64 Ч, 64 Б, 832 Б | ||
| N | ро | |
| 700 | 3.3*10-6 | 
| № строки | Длина серии | Составление серии | Код начала + код завершения | Бит/серия | Бит/строка | |
| 1 | 0 Б | 0 Б | 00110101 | 8 | 122 | |
| 320 Ч | 320 Ч | 000000110011 | 12 | |||
| 5 Б | 5 Б | 1100 | 4 | |||
| 79 Ч | 64Ч + 15Ч | 0000001111+000011000 | 19 | |||
| 56 Б | 56 Б | 01011001 | 8 | |||
| 128 Ч | 128Ч | 000011001000 | 12 | |||
| 180 Б | 128Б + 52Б | 10010+01010101 | 13 | |||
| 64 Ч | 64 Ч | 0000001111 | 10 | |||
| 64 Б | 64 Б | 11011 | 5 | |||
| 0 Ч | 0 Ч | 0000110111 | 10 | |||
| 832 Б | 832Б | 011010010 | 9 | |||
| Окончание строки | EOL | 000000000001 | 12 | |||
| 2 | 122 | |||||
| 3 | 122 | |||||
| 4 | 122 | |||||
| … | … | …. | … | … | … | |
| 699 | 122 | |||||
| 700 | 122 | |||||
| Окончание страницы | 6 ? EOL | 000000000001000000000001000000000001000000000001000000000001000000000001 | 72 | 72 | ||
| Общий объем (в байтах) | 
2)Какова вероятность того, что все факсимильное сообщение, полученное вами ранее, будет передано без единого переспроса HDLC кадров.
Полученное факсимильное сообщение передается, используя режим коррекции ошибок (ECM), разбитым на HDLC кадры в соответствии с рекомендацией ITU-T T.4. Информационная часть каждого HDLC кадра содержит 256 байт, за исключением последнего.
Заголовок каждого HDLC кадра содержит 8 байт, включая контрольную комбинацию длинной 16 бит.
Рассчитаем количество кадров n, необходимое для передачи полученного ранее факсимильного сообщения:
n = Общий объем / 256 + последний кадр, откуда:
В связи с неделимостью HDLC кадра, получим общее количество кадров для передачи сообщения: n = 43.
При обнаружении ошибки HDLC кадр передается повторно. Пусть вероятность ошибочного приема одной кодовой посылки равна ро. Ошибки распределяются по биноминальному закону и все обнаруживаются.
Рассчитаем вероятность p того, что все факсимильное сообщение, полученное нами ранее, будет передано без единого переспроса HDLC кадров:
цифровой факсимильный аппарат сообщение
p = (1 - ро )n = (1- 3,3*10-6)43= 0,99986=99,986%
ЛИТЕРАТУРА
1 Передача дискретных сообщений. - М.: Радио и связь, 1990.
2 Бородко, А.И. Дементьев, Д.И. Кирик, О.С .Когновицки. - Системы документальной электросвязи: методические указания (спец. 200900) / СПбГУТ.-СПб, 2005 А.В.