Was ist ein Codierer/Decodierer?

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4 Antworten

Hallo Jolee,

Was ein Codierer macht, komtt auf den Einsatzzweck an. Du schreibst: "von enem Analogsignal zu einem Digitalsignal". An diesem Beispiel will ich Dir das erklären.

Ein Analogsignal (in der Nachrichtentechnik, zum Beispiel am telefon gesprochene Worte) sind eine sich ständig ändernde Mischung von Sinussignalen (Tönen). Dabei ist ständig ein Signal vorhanden, die Tonhöhe und Lautstärke ändern sich ständig.

Ein Computer kann aber nur mit Digitalsignalen umgehen. Er kennt nur Null, Eins, Und, Oder und Nicht. In modernen Nachrichtennetzen (Glasfaser) können aber nur Digitalsignale übertragen und vom Sender zum Empfänger geleitet werden. Digitalsignale haben den Vorteil, dass sie, wenn bei der Übertragung oder Signalverarbeitung keine Fehler auftreten, in immer gleicher Qualität beliebig weit übertragen werden können. Das ist bei Analogsignalen nicht so. Sicher kennst Du rauschende Radiosender.

Wenn man nun ein Analogsignal von einem Mikrofon digitalisieren will, muss man aus den sich ständig ändernden Tönen und Lautstärke ein digitales Signal aus Nullen und Einsen erzeugen. Das macht der Codierer.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie so ein Digitalsignal aussehen kann. Am einfachsten kann man sich die PCM_Codierung vorstellen (Puls-Code-Modulation). Angenommen, man möchte Töne bis zu einer Tonhöhe von 4000 Hz (Schwingungen pro Sekunde) übertragen. Dann muss man die Lautstärke des Mikrofonsignals Mindestens 8000 mal in der Sekunde "messen". Diesen Messwert muss man dann in ein Digitales Signal aus Nullen und Einsen umwandeln. Bei einer 8-Bit-Codierung sind das 256 "Stufen" Man nimmt dazu die maximal zulässige Lautstärke und teilt sie in 256 Stufen ein. Mit 8 Bit kann man die Zahlen 0 bis 255, also 256 Stufen eindeutig benennen. Nun nimmt man den Messwert und gibt ihm die Zahl der "Lautstärkestufe im bereich 0 bis 255. Damit ist das Analoge Signal auf eine von vielen möglichen Arten "Codiert". Das Decodieren ist der umgekehrte Vorgang. Damit man das Signal nach einer Übertrgung an der Gegenstelle des Teleponteilnehmers hören kann, nimmt man eine Spannungsquelle, z.B. 5V und schaltet 255 gleiche Widerstände in Reihe. Diese 256 Widerstände legt man an die 5 V Spannung. So kann man durch Schalter entsprechend der 8-Bit-Zahl, die ankommt, an dem entsprechenden Widerstand die Entsprechende Spannung zur Zahl auf den Ausgang schalten und verstärken. So kann das ursprüngliche Signal relativ genau wieder rekonstruiert werden.

Es ist richtig: Das gesprochene Wort kann eigentlich alle Lutstärken annehmen, nicht nur in Stufen. Das Ausgangsignal kann aber nur in Stufen erzeugt werden. Diesen Fehler nennt man Quantisierungsfehler oder Modulationsrauschen. Ist dieses zu groß, muss der Codierer eine größere Auflösung haben. Üblich sind 8 Bit 12 Bit 16 Bit und 24 Bit für hochgenaue Messaufgaben.

hoffe ich konnte Dir helfen.

LG

danke :)

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Ein Code ist eine Vorschrift, wie Nachrichten oder Befehle zur Übersetzung für ein Zielsystem umgewandelt werden.

Und der Codierer verändert die Nachricten und/oder Befehle nach einem vorgeschriebenen Schema.

Der Decoder macht das dann wieder rückgängig.

Es gibt mehrere Gründe so was zu tun.

EIn Computer z.B. kann mit Buchstaben nichts anfangen. Drückt man eine Taste, codiert die Tastatur das in eine Zahl. Wird die Zahl in die Grafikkarte gegeben, decodiert die die Zahl als ein Abbild des Buchstabens.

Dann gibt es die sogenannte "Kanalcodierung". Man kann keine Buchstaben über eine Telegraphenleitung verschicken. Also benutzt man einen Codirer der die Buchstaben in Morsecode übersetzt und am anderen ende der Leitung sitzt der decodierer die Buchstaben auf Papier malt.

Und schließlich kann man codieren so dass nur der rechtmäßige Empfänger in der Lage ist durch decodieren an das original ran zu kommen. Das nennt man aber dann Verschlüsseln.

danke :)

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Codierer ist quasi ein Versender, der etwas verschlüsselt. Ein Decodierer empfängt das Signal und entschlüsselt das ganze.

danke :) aber ist das ein Bauteil oder nur ein Programm ?^^

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@Jolee95

Das kommt auf die Aufgabe an. Wenn aus einem analog-Signal ein Digitalsdignal gemacht werden soll ist es entweder ein Bauteil (A-D-Wandler) oder heute auch oft nur einer von vielen Eingängen von einem Mikrocontroller (Kleincomputer für Steuerungsaufgaben). Das Gegenstück gibt es ebenso als Bauteil: D-A-Wandler, Digital-Analog Wandler.

Wenn Du mein Beispiel von Oben nimmst (PCM-Codierung) dann kan ein Programm diesen Code in einen anderen umwandeln. Das machst Du z.B. Wenn Du ein Lied aus einer gekauften CD (PCM-Codiert, Dateityp: WMV) nach MP3 umwandelst. Oder denke an die Militärs. Damit der böse Feind nicht alles mitlesen oder hören kann, wird das ganze verschlüsselt (Codiert). An der Gegenstelle wird es dnn wieder Decodiert oder "entschlöüsselt". Dazu gibt es fertige elektronische Bausteine oder aber auch Programme.

Grundsätzlich kann man sagen: Wenn es besonders schnell gehen muss nimmt man einen Baustein. Die gibt es auch für die Umwandlung von WMV nach MP3.

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Muss nicht nur verschlüsselung sein.

Der Morsecode zum Beispiel dient dient nicht zum verheimlichen, man benutzt den als Kanalcodiereung, also um Buchstaben über elektrische oder Licht Signale überhaupt erst übertragen zu können.

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