Некоммерческое

Кафедра автоматической электросвязи

Акционерное

общество

Основы ip-телефонии

Методические указания к расчетно-графическим работам

для студентов всех форм обучения специальностей 5В071900 Радиотехника, электроника и телекоммуникации

Алматы 2014

СОСТАВИТЕЛИ: К. С. Чежимбаева, Ш. А. Мирзакулова. Основы IP-телефонии. Методические указания к расчетно-графическим работам для студентов всех форм обучения специальностей 5В071900  Радиотехника, электроника и телекоммуникации. Алматы: АУЭС, 2014.  17 с.

Изложены расчетно-графические работы по дисциплине «Основы IP-телефонии». В них представлены задачи по сжатию двоичной последовательности методом кодирования длин повторений и выбору наикратчайшего пути в сети IP методом Дейкстры.

Ил. - 14, табл. - 1, библиогр.- 7 назв.

Рецензент: канд. техн. наук, проф. К.Х. Туманбаева

Печатается вне плана издания некоммерческого акционерного

общества «Алматинский институт энергетики и связи» на 2014 г.

© НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2014 г.

Содержание

1 Расчетно-графическая работа№1	7
1.1 Сжатие методом кодирования длин повторений	7
1.2 Процедуры установления связи между пунктами сети IP-телефонии	7
1.3 Методические указания к выполнению работы	7
2 Расчетно-графическая работа №2	9
2.1 Выбор наикратчайшего пути в сети по методу Дейкстры	9
2.2 Ознакомление с сетевыми протоколами	9
2.3 Методические указания к выполнению работы	9
Перечень сокращений	15
Список литературы	16
Приложение А	17
Приложение Б	20
Приложение В	21
Приложение Г	22

1 Расчетно-графическая работа №1

1.1 Сжатие методом кодирования длин повторений

1.1.1 Задание работы:

- используя исходные данные изображения, приведенные в приложении А нужно закодировать двоичное (двухцветное) изображение размером 8х8 элементов. При этом пустая клетка обозначает белый цвет, а клетка, в которой проставлена буква "Ч" обозначает черный цвет;

- выбор варианта заданий осуществляется по списку журнала преподавателя;

- просканируйте двухцветное изображение по строкам (двум цветам на изображении будут соответствовать 0 и 1). В результате получите двоичный вектор данных.

1.2 Процедуры установления связи между пунктами сети ip-телефонии

1.2.1 Задание работы:

- используя исходные данные, приведенные в приложении Б нужно описать соответствующие процедурные взаимодействия в сети IP-телефонии.

1.3 Методические указания к выполнению работы

1.3.1 Методические указания к выполнению работы 1.1. Кодирование сообщений может производиться с целью сокращения объема информации и повышения скорости ее передачи или сокращения полосы частот, требуемых для передачи. Такое кодирование называют экономным, без избыточным, или эффективным кодированием, а также сжатием данных.

Целью сжатия данных является обеспечение компактного представления данных, вырабатываемых источником, для их более экономного сохранения и передачи по каналам связи.

Система сжатия данных состоит из кодера и декодера источника. Кодер преобразует данные источника в сжатые данные, а декодер предназначен для восстановления данных источника из сжатых данных. Восстановленные данные, вырабатываемые декодером, могут либо абсолютно точно совпадать с исходными данными источника, либо незначительно отличаться от них.

В настоящей работе рассматривается сжатие методом кодирования длин участков (или повторений), который является достаточно эффективным при сжатии двоичных данных, например, черно-белых факсимильных изображений, черно-белых изображений, содержащих множество прямых линий и однородных участков, схем и т.п. Кодирование длин повторений является одним из элементов известного алгоритма сжатия изображений JPEG. Идея сжатия данных на основе кодирования длин повторений состоит в том, что вместо кодирования собственно данных подвергаются кодированию числа, соответствующие длинам участков, на которых данные сохраняют неизменное значение.

Предположим, что нужно закодировать двоичное (двухцветное) изображение размером 8х8 элементов, приведенное на рисунке 1.1. После сканирования этого изображения по строкам получим двоичный вектор данных Х [1].

Х=(0111000011110000000100000001000000010000000111100011110111101111) длиной 64 бит (скорость исходного кода составляет 1 бит на элемент изображения).

Рисунок 1.1 – Двуцветное изображение

Выделим в векторе Х участки, на которых данные сохраняют неизменное значение, и определим их длины. Результирующая последовательность длин участков - положительных целых чисел, соответствующих исходному вектору данных Х - будут иметь вид r=(1, 3, 4, 4, 7, 1, 7, 1, 7, 1, 7, 4, 3, 4, 1, 4, 1, 4). В этой последовательности заметна определенная повторяемость, которые можно закодировать каким-либо статическим кодом (таблица 1.1).

Таблица 1.1 – Кодер

Длина участка	Кодовое слово
4	0
1	10
7	110
3	111

Для того, чтобы указать, что кодируемая последовательность начинается с нуля, добавим в начале кодового слова префиксный символ 0.

В результате получим кодовое слово:

B(r)=(0101110011010110101101011001110100100)

длиной в 34 бита, то есть результирующая скорость кода R составит 37/64, или немногим более 0,5 бита на элемент изображения. При сжатии изображений большего размера и содержащих множество повторяющихся элементов эффективность сжатия может оказаться существенной.