數據編碼方法(數據編碼的常用技術(shù))
1.數據編碼的常用技術(shù)有哪些
物流信息分類(lèi)編碼標準化是信息分類(lèi)標準化工作的一個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域和分支，其核心是將信息分類(lèi)編碼標準化技術(shù)應用到現代物流系統中，實(shí)現物流信息系統的自動(dòng)數據采集和系統間的數據交換與資源共享，促進(jìn)物流活動(dòng)的社會(huì )化、現代化和合理化，在實(shí)踐中做到'貨暢其流'。
所謂信息分類(lèi)編碼就是對大量的信息進(jìn)行合理分類(lèi)，然后用代碼加以表示。將信息分類(lèi)編碼以標準的形式發(fā)布，就構成了標準信息分類(lèi)編碼，或稱(chēng)標準信息分類(lèi)代碼。
人們通常借助代碼進(jìn)行手工方式或計算機方式的信息檢索和查詢(xún)，特別是在用計算機方式進(jìn)行信息處理時(shí)，標準信息分類(lèi)編碼顯得尤為重要。統一的信息分類(lèi)編碼是信息系統正常運轉的前提。
美國從1945年起就開(kāi)始研究標準信息分類(lèi)編碼問(wèn)題，1952年起正式著(zhù)手物資編碼標準化工作，經(jīng)過(guò)6年的時(shí)間完成了國家物資分類(lèi)編碼。中國從1979年起著(zhù)手制定有關(guān)標準，到現在已經(jīng)發(fā)布了幾十個(gè)信息分類(lèi)編碼標準，特別是干部、人事管理信息系統指標體系分類(lèi)與代碼，基本做到了數據元與分類(lèi)代碼齊備，構筑了一個(gè)較為完整的代碼體系。
[編輯本段]層次劃分 物流信息系統物流信息分類(lèi)編碼標準體系總表分三個(gè)層次，第一層次為門(mén)類(lèi)，第二層次為類(lèi)別，第三層次為項目。整個(gè)標準體系分為三個(gè)門(mén)類(lèi)。
第一門(mén)類(lèi)為基礎標準，這些標準是制定標準時(shí)所必須遵循的、全國統一的標準，是全國所有標準的技術(shù)基礎和方法指南，具有較長(cháng)時(shí)期的穩定性和指導性；第二門(mén)類(lèi)為業(yè)務(wù)標準，它是針對物流活動(dòng)（裝卸、搬運、倉儲、運輸、包裝和流通加工）的技術(shù)標準，對物流信息系統建設具有指導意義；第三門(mén)類(lèi)為相關(guān)標準，它是伴隨人類(lèi)社會(huì )技術(shù)進(jìn)步（特別是通信和信息處理技術(shù)進(jìn)步）而產(chǎn)生的專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域標準，其中EDI（電子數據交換）應用與商業(yè)貿易和政府審批（如報關(guān)等），它與物流活動(dòng)密切相關(guān)，而GPS（全球定位系統）則是提供對運輸工具（含運輸物品）的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤和導航的工具系統，也與物流活動(dòng)密切相關(guān)。 物流信息分類(lèi)編碼標準體系如下。
[編輯本段]基礎標準 基礎標準主要包括：《標準體系表編制原則和要求》GB/T13016-1991、《標準化工作導則 信息分類(lèi)編碼的編寫(xiě)規定》GB/T7026-1986、《信息分類(lèi)編碼的維護方法和規定》，建議盡快制定國家標準、《信息分類(lèi)編碼標準的管理規定》，建議盡快制定國家標準、《信息分類(lèi)編碼標準的注冊規定》，建議盡快制定國家標準、《標準化工作導則信息分類(lèi)編碼的基本原則和方法》GB/T7027-1986、《文件格式分類(lèi)與代碼編制方法》GB/T13959-1992、《國家標準制定程序的階段劃分及代碼》GB/T16733-1997、《事務(wù)特性表定義和原理》GB/T10091-1989、《數據處理校驗碼系統》GB/T17710-1999和 ISO7064-83、《信息分類(lèi)編碼通用術(shù)語(yǔ)》GB/T10113-1988。 [編輯本段]業(yè)務(wù)標準 業(yè)務(wù)標準分為六個(gè)類(lèi)別：201物品分類(lèi)編碼標準是描述和表征物品的分類(lèi)代碼，其中不同的分類(lèi)代碼標準適用于不同的場(chǎng)合；202參與方分類(lèi)代碼標準用來(lái)標識物流活動(dòng)參與各方（如發(fā)貨人、收貨人和保險人等）；203位置分類(lèi)編碼標準可實(shí)現對物理位置和地理位置的唯一標識，如位置碼可標識出倉庫、貨位等具體詳細物理位置；204運輸分類(lèi)編碼標準主要針對車(chē)輛、船舶和集裝箱等進(jìn)行標識；205單證分類(lèi)編碼標準規定標準單證，包括單證格式、單證指標和編碼等；206時(shí)間和計量分類(lèi)編碼標準規定時(shí)間表示法和標準計量單位系統，是物流的基礎。
具體應用如下： 物品分類(lèi)編碼標準主要包括：《全國工農業(yè)產(chǎn)品（商品、物資）分類(lèi)與代碼》GB/T7635-1987、《全國產(chǎn)品分類(lèi)與代碼可運輸產(chǎn)品部分》將替代GB7635-87、《全國產(chǎn)品分類(lèi)與代碼不可運輸產(chǎn)品部分》將替代GB7635-87、《中華人民共和國進(jìn)出口商品分類(lèi)和代碼》正在制定國家標準、《通用商品條碼》GB/T12904- 1998、《儲運單元條碼》GB/T16830-1997、《貨物類(lèi)型、包裝類(lèi)型和包裝材料代碼》GB/T16472-1996、《危險貨物品名表》 GB/T12268-1990、《危險貨物分類(lèi)與品名編號》GB/T6944-1986、《中國煤炭編碼系統》GB/T16772-1997、《瓶裝壓縮氣體分類(lèi)》GB/T16163-1996等。 參與方分類(lèi)編碼標準主要包括：《全國組織機構代碼編制規則》GB/T11714-1997 并采用國際標準ISO6523、《全國組織機構代碼信息數據庫（基本庫）機讀格式規范》GB/T16987-1997、《位置碼》GB/T16828- 1997、《公民身份證號碼》GB/T11643-1998等。
位置分類(lèi)編碼標準主要包括：《中華人民共和國行政區劃代碼》GB/T2260-1999、《縣以下行政區劃代碼編制規則》GB/T10 114 -1988、《中華人民共和國口岸及有關(guān)地點(diǎn)代碼》GB/T15514-1995、《中國及世界主要海運貿易港口代碼》GB/T7407-1987、《中華人民共和國鐵路車(chē)站站名代碼》GB/T13016-1991、《世界各國和地區名稱(chēng)代碼》GB/T2659-1994并采用國際標準ISO3166- 93、《城市道路交叉口、街坊、市政工程管線(xiàn)編碼規則》GB/T14395-1993、《位置碼》GB/T16828-1997、建議制定以下國家標準《中國機場(chǎng)名稱(chēng)代碼》和《倉儲貨位分類(lèi)代碼編碼規則》等。 運輸分類(lèi)編碼標準主要包括：《集裝箱運輸。
2.數據編碼的基本內容包括哪些
數據編碼數據的基本內容是：
通過(guò)編碼可建立數據間的內在聯(lián)系，便于計算機識別和管理。地理信息系統中主要的數據編碼是服務(wù)于空間信息分析的地理編碼。
即為識別圖形點(diǎn)、線(xiàn)、面或格網(wǎng)位置及屬性而建立的編碼方法，包括拓撲編碼和坐標編碼。
前者是表示空間數據位置相鄰邏輯關(guān)系的編碼方法；后者是表示空間數據位置在某一坐標系統下的量度，可以是隱式的（對格網(wǎng)數據）或顯式的。
擴展資料：
常見(jiàn)編碼方案：
1、單極性碼
在這種編碼方案中，只適用正的（或負的）電壓表示數據。單極性碼用在電傳打字機接口以及PC機和TTY兼容的接口中，這種代碼需要單獨的時(shí)鐘信號配合定時(shí)，否則當傳送一長(cháng)串0或1時(shí)，發(fā)送機和接收機的時(shí)鐘將無(wú)法定時(shí)，單極性碼的抗噪聲特性也不好。
2、極性碼
在這種編碼中，分別用正和負電壓表示二進(jìn)制數“0”和“1”。這種代碼的電平差比單極碼大，因而抗干擾特性好，但仍需另外的時(shí)鐘信號。
3、雙極性碼
信號在三個(gè)電平（正、負、零）之間變化。一種典型的雙極性碼就是信號反轉交替編碼。在A(yíng)MI信號中，數據流遇到“1”時(shí)使電平在正和負之間交替翻轉，而遇到“0”時(shí)則保持零電平。
4、歸零碼
歸零碼（Return to Zero,RZ），即碼元中間信號回歸到零電平，比如從正電平到零電平的轉換表示碼元“0”，而從負電平到零電平表示碼元“1”。
5、雙相碼
雙相碼要求每一位中都要有一個(gè)電平轉換。因而這種代碼的最大優(yōu)點(diǎn)是自定時(shí)，同時(shí)雙相碼也有檢測錯誤的功能，如果某一位中間缺少了電平翻轉，則被認為是違例代碼。
6、非歸零電平編碼
非歸零電平編碼（Non-Return to Zero Level,NRZ-L），即不使用0電平，用正電平表示“1”，負電平表示“0”。
7、非歸零反相編碼
非歸零反相編碼（Non-Return to Zero Inverted,NRZ-I），即當“1”出現時(shí)電平翻轉，當“0”出現時(shí)電平不翻轉。這種代碼也叫差分碼。
8、曼徹斯特碼
曼徹斯特碼（Manchester），高電平到低電平的轉換邊表示"0"，低電平到高電平的轉換邊表示"1"，位中間的電平轉換邊既表示數據代碼，也作定時(shí)信號使用。曼徹斯特編碼用在以太網(wǎng)中。
9、差分曼徹斯特碼
差分曼徹斯特碼（Differential Manchester），也叫做相位編碼（PE）；常用于局域網(wǎng)傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，“0”表示位的開(kāi)頭有跳變，“1”表示位的開(kāi)頭沒(méi)有跳變，位中間的跳變既作時(shí)鐘信號，又作數據信號。
10、多電平編碼：
碼元可取多個(gè)電平之一，每個(gè)碼元可代表幾個(gè)二進(jìn)制位。
11、4B/5B編碼
這是兆位快速以太網(wǎng)的光纖分布式數據接口（FDDI,Fiber Distributed Data Interface）中采用的信息編碼方案。這種編碼的特點(diǎn)是將欲發(fā)送的數據流每4bit作為一個(gè)組，每四位二進(jìn)制代碼由5位編碼表示，這5位編碼稱(chēng)為編碼組（code group），并且由NRZI方式傳輸。
參考資料來(lái)源：搜狗百科-數據編碼
3.數據編碼的常見(jiàn)編碼
常見(jiàn)的數據編碼方案有：?jiǎn)螛O性碼、極性碼、雙極性碼、歸零碼、雙相碼、不歸零碼、曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼、多電平編碼、4B/5B編碼。
單極性碼：在這種編碼方案中，只適用正的（或負的）電壓表示數據。單極性碼用在電傳打字機接口以及PC機和TTY兼容的接口中，這種代碼需要單獨的時(shí)鐘信號配合定時(shí)，否則當傳送一長(cháng)串0或1時(shí)，發(fā)送機和接收機的時(shí)鐘將無(wú)法定時(shí)，單極性碼的抗噪聲特性也不好。
極性碼：在這種編碼中，分別用正和負電壓表示二進(jìn)制數“0”和“1”。這種代碼的電平差比單極碼大，因而抗干擾特性好，但仍需另外的時(shí)鐘信號。
雙極性碼：信號在三個(gè)電平（正、負、零）之間變化。一種典型的雙極性碼就是信號反轉交替編碼（AMI）。在A(yíng)MI信號中，數據流遇到“1”時(shí)使電平在正和負之間交替翻轉，而遇到“0”時(shí)則保持零電平。
歸零碼：（Return to Zero,RZ）碼元中間信號回歸到零電平，比如從正電平到零電平的轉換表示碼元“0”，而從負電平到零電平表示碼元“1”。
雙相碼：雙相碼要求每一位中都要有一個(gè)電平轉換。因而這種代碼的最大優(yōu)點(diǎn)是自定時(shí)，同時(shí)雙相碼也有檢測錯誤的功能，如果某一位中間缺少了電平翻轉，則被認為是違例代碼。
非歸零電平編碼（Non-Return to Zero Level,NRZ-L）：不使用0電平，用正電平表示“0”，負電平表示“1”。
非歸零反相編碼（Non-Return to Zero Inverted,NRZ-I）：當“1”出現時(shí)電平翻轉，當“0”出現時(shí)電平不翻轉。這種代碼也叫差分碼。
曼徹斯特碼（Manchester）：高電平到低電平的轉換邊表示0，低電平到高電平的轉換邊表示1，位中間的電平轉換邊既表示數據代碼，也作定時(shí)信號使用。曼徹斯特編碼用在以太網(wǎng)中。
差分曼徹斯特碼（Differential Manchester）：也叫做相位編碼（PE）；常用于局域網(wǎng)傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，“0”表示位的開(kāi)頭有跳變，“1”表示位的開(kāi)頭沒(méi)有跳變，位中間的跳變既作時(shí)鐘信號，又作數據信號。
多電平編碼：碼元可取多個(gè)電平之一，每個(gè)碼元可代表幾個(gè)二進(jìn)制位。
4B/5B編碼：百兆位快速以太網(wǎng)的光纖分布式數據接口（FDDI,Fiber Distributed Data Interface）中采用的信息編碼方案。這種編碼的特點(diǎn)是將欲發(fā)送的數據流每4bit作為一個(gè)組，每四位二進(jìn)制代碼由5位編碼表示，這5位編碼稱(chēng)為編碼組（code group），并且由NRZI方式傳輸。
4.數字數據在數字信道傳輸時(shí)為什么要進(jìn)行編碼
在一般情況下，用振幅恒定載波的存在與否來(lái)表示兩個(gè)二進(jìn)制字。
ASK方式的編碼效率較低，容易受增益變化的影響，抗干擾性較差。在音頻電話(huà)線(xiàn)路上，一般只能達到 1 200 b/s的傳輸速率。
（2） 頻移鍵控（FSK）法：FSK(Frequency Shift Keying)是使用載波頻率附近的兩個(gè)不同頻率來(lái)表示兩個(gè)二進(jìn)制值。FSK比ASK的編碼效率高，不易受干擾的影響，抗干擾性較強。
在音頻電話(huà)線(xiàn)路上的傳輸速率可以大于1 200 b/s。(3) 相移鍵控（PSK）法：PSK(Phase Shift Keying)是使用載波信號的相位移動(dòng)來(lái)表示二進(jìn)制數據。
在PSK方式中，信號相位與前面信號序列同相位的信號表示 0，信號相位與前面信號序列反相位的信號表示 1。PSK方式也可以用于多相的調制，例如在四相調制中可把每個(gè)信號序列編碼為兩位。
PSK方式具有很強的抗干擾能力，其編碼效率比FSK還要高。在音頻線(xiàn)路上，傳輸速率可達 9 600 b/s。
2. 數字數據的數字信號編碼 常用的數字信號編碼有不歸零 NRZ (Non Return to Zero)碼、差分不歸零DNRZ 碼、曼徹斯特（Manchester）碼及差分曼徹斯特（Differential Manchester）碼等。1) NRZ碼NRZ碼是用信號的幅度來(lái)表示二進(jìn)制數據的，通常用正電壓表示數據“1”，用負電壓表示數據“0”，并且在表示一個(gè)碼元時(shí)，電壓均無(wú)需回到零，故稱(chēng)不歸零碼。
NRZ碼的特點(diǎn)是一種全寬碼，即一位碼元占一個(gè)單位脈沖的寬度。全寬碼的優(yōu)點(diǎn)：一是每個(gè)脈沖寬度越大，發(fā)送信號的能量就越大這對于提高接收端的信噪比有利；二是脈沖時(shí)間寬度與傳輸帶寬成反比關(guān)系，即全寬碼在信道上占用較窄的頻帶，并且在頻譜中包含了碼位的速度。
NRZ碼的主要缺點(diǎn)是：當數據流中連續出現0 或1時(shí)，接收端很難以分辨1個(gè)信號位的開(kāi)始或結束，必須采用某種方法在發(fā)送端和接收端之間提供必要的信號定時(shí)同步。同時(shí)，這種編碼還會(huì )產(chǎn)生直流分量的積累問(wèn)題，這將導致信號的失真與畸變，使傳輸的可靠性降低，并且由于直流分量的存在，使得無(wú)法使用一些交流耦合的線(xiàn)路和設備。
因此，一般的數據傳輸系統都不采用這種編碼方式。（2） DNRZ碼DNRZ碼是一種NRZ碼的改進(jìn)形式，它是用信號的相位變化來(lái)表示二進(jìn)制數據的，一個(gè)信號位的起始處有跳變表示數據“1”，而無(wú)跳變表示數據“0”。
DNRZ碼不僅保持了全寬碼的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提高了信號的抗干擾性和易同步性。近年來(lái)，越來(lái)越多的高速網(wǎng)絡(luò )系統采用了DNRZ碼，成為主流的信號編碼技術(shù)，在FDDI、100BASE-T及100VG-AnyLAN等高速網(wǎng)絡(luò )中都采用了DNRZ編碼。
其原因是在高速網(wǎng)絡(luò )中要求盡量降低信號的傳輸帶寬，以利于提高傳輸的可靠性和降低對傳輸介質(zhì)帶寬的要求。而DNRZ編碼中的碼元速率與編碼時(shí)鐘速率相一致，具有很高的編碼效率，符合高速網(wǎng)絡(luò )對信號編碼的要求。
同時(shí)，為了解決數據流中連續出現0 或1時(shí)所帶來(lái)的信號編碼問(wèn)題，通常采用兩級編碼方案，第一級是預編碼器，對數據流進(jìn)行預編碼，使編碼后的數據流不會(huì )出現連續 0 或連續 1，常用的預編碼方法有4B5B、5B6B等；第二級是DNRZ編碼，實(shí)現物理信號的傳輸。這種兩級編碼方案的編碼效率可達到 80%以上。
例如，在4B5B編碼中，每4位數據用5位編碼來(lái)表示，即4位數據就會(huì )增加 1 位的編碼開(kāi)銷(xiāo)，編碼效率仍為80%。(3) 曼徹斯特碼 在曼徹斯特碼中，用一個(gè)信號碼元中間電壓跳變的相位不同來(lái)區分數據“1”和“0”，它用正的電壓跳變表示“0”；用負的電壓跳變表示“1”。
因此，這種編碼也是一種相位碼。由于電壓跳變都發(fā)生在每一個(gè)碼元的中間，接收端可以方便地利用它作為位同步時(shí)鐘，因此這種編碼也稱(chēng)為自同步碼。
10Mb/s 以太網(wǎng)（Ethernet）采用這種曼徹斯特碼。（4） 差分曼徹斯特碼 差分曼徹斯特碼是一種曼徹斯特碼的改進(jìn)形式，其差別在于：每個(gè)碼元的中間跳變只作為同步時(shí)鐘信號；而數據“0”和“1”的取值是用信號位的起始處有無(wú)跳變來(lái)表示，若有跳變則為“0”；若無(wú)跳變則為“1”。
這種編碼的特點(diǎn)是每一位均用不同電平的兩個(gè)半位來(lái)表示，因而始終能保持直流的平衡。這種編碼也是一種自同步編碼。
令牌環(huán)（Token-Ring）網(wǎng)采用這種差分曼徹斯特編碼。這兩種曼徹斯特編碼主要用于中速網(wǎng)絡(luò )（Ethernet為 10 Mb/s;Token-Ring最高為16 Mb/s）中，而高速網(wǎng)絡(luò )并不采用曼徹斯特編碼技術(shù)。
其原因是它的信號速率為數據速率的兩倍，即對于 10 Mb/s的數據速率，則編碼后的信號速率為 20 Mb/s，編碼的有效率為 50%。對于 100 Mb/s的高速網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)，200 Mb/s的信號速率無(wú)論對傳輸介質(zhì)的帶寬的要求，還是對傳輸可靠性的控制都未免太高了，將會(huì )增加信號傳輸技術(shù)的復雜性和實(shí)現成本，難以推廣應用。
