Минск: БГУИР, 2005. – 301 с.
Конспект лекций для студентов специальности 1-53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах»
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Определение информации
Система передачи информации
Этапы обращения информации
Уровни проблем передачи информации
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИГНАЛАХ
Система передачи информации
Периодические сигналы
Спектры периодических сигналов и необходимая ширина полосы частот
Дискретный спектр
Практическая ширина спектра
Спектр одиночного прямоугольного импульса
Преобразование непрерывных сообщений в дискретные сигналы
Квантование по времени (дискретизация)
Дискретизация двумерной функции
Квантование сообщений по уровню и по времени Ошибки квантования
Квантование по времени и по уровню
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ИНФОРМАЦИИ
Количество информации при равновероятности состояний источника
сообщений
Энтропия ансамбля
Энтропия объединения
Свойства энтропии
Количество информации от опыта в общем случае
Основные свойства количества информации
ИСТОЧНИКИ ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ
Энтропия эргодического источника
Свойство энтропии эргодических источников
Избыточность источника сообщений
Поток информации источника сообщений
ИСТОЧНИКИ НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ
Дифференциальная энтропия
Свойства дифференциальной энтропии
Эпсилон - энтропия источника сообщений
Эпсилон-производительность источника
Избыточность источника непрерывных сигналов
Количество информации
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕПРЕРЫВНЫХ КАНАЛОВ
Скорость передачи информации и пропускная способность
Согласование источников с каналами
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ СВЯЗИ
Информационная модель канала и основные характеристики
Энтропия источника и энтропия сообщения
Дискретный канал без помех
Дискретный канал с помехами
Согласование характеристик сигнала и канала
КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ПО ДИСКРЕТНОМУ
КАНАЛУ БЕЗ ПОМЕХ
Эффективное кодирование
Код Шеннона-Фано
Код Хаффмана
Префиксные коды
Недостатки системы эффективного кодирования
Эффективное кодирование при неизвестной статистике сообщений
СЖАТИЕ СООБЩЕНИЙ
Типы систем сжатия
Основные алгоритмы сжатия без потерь информации
Вероятностные методы сжатия
Арифметическое кодирование
Сжатие данных по алгоритму словаря
Кодирование повторов
Дифференциальное кодирование
Методы сжатия с потерей информации
Кодирование преобразований Стандарт сжатия JPEG
Фрактальный метод
Рекурсивный (волновой) алгоритм
Методы сжатия подвижных изображений (видео)
Методы сжатия речевых сигналов
Кодирование формы сигнала
Кодирование источника
Гибридные методы кодирования речи
КОДИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО КРИПТОГРАФИЧЕСКОГО ЗАКРЫТИЯ
ИНФОРМАЦИИ
Метод замены
Шифрование перестановкой
Шифрование гаммированием
Стандарт шифрования данных DES
Симметричные криптосистемы Алгоритм IDEA
Криптосистема без передачи ключей
Криптосистема с открытым ключом
Электронная подпись
Построение и использование хеш-функций
ГОСТ - 28147-89 – стандарт на шифрование данных
Некоторая сравнительная оценка криптографических методов
Закрытие речевых сигналов в телефонных каналах
Основные методы и типы систем закрытия речевых сообщений
Аналоговое скремблироваиие
Дискретизация речи с последующим шифрованием
ИДЕНТИФИКАЦИЯ И АУТЕНТИФИКАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
Опознание на основе принципа «что знает субъект»
Метод паролей
Метод «запрос-ответ»
Опознание на основе принципа «что имеет субъект»
Идентификационные магнитные карты
Электронные ключи
Опознание на основе принципа «что присуще субъекту»
Параметры идентификации физиологических признаков
Средство аутентификации с устройством сканирования
отпечатка пальца
Алгоритм функционирования средства аутентификации с устройством
распознавания голоса
Функциональная структура средства аутентификации
Эффективность средства аутентификации
ЦИФРОВАЯ СТЕГАНОГРАФИЯ
Общие сведения Категории информационной безопасности
Структурная схема стеганосистемы
Классификация методов скрытых данных
Скрытие данных в неподвижных изображениях
Скрытие данных в пространственной области
Скрытие данных в ч астотной области изображения
Методы расширения спектра
Скрытие данных в аудиосигналах
Кодирование наименее значащих бит (временная область)
Метод фазового кодирования (частотная область)
Метод расширения спектра (временная область)
Скрытие данных с использованием эхо-сигнала
Скрытие данных в тексте
Методы произвольного интервала
Синтаксические и семантические методы
Скрытие данных с использованием хаотических сигналов
Способы скрытой передачи информации, основанные на явлении
полной хаотической синхронизации
Способ скрытой передачи информации на основе обобщённой
синхронизации
Способ скрытой передачи информации на основе фазовой
хаотической синхронизации
Сверхустойчивый к шумам способ скрытой передачи информации
Сравнение известных способов скрытой передачи информации
Экспериментальная реализация схем передачи информации
с помощью хаотической синхронизации
КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ПО ДИСКРЕТНОМУ
КАНАЛУ С ПОМЕХАМИ
Постановка задачи
Классификация корректирующих кодов
Основные характеристики корректирующих кодов
Способы введения избыточности в сигнал
Систематические коды
Рекуррентные коды
Сверточные коды
Кодовое дерево и решетчатая диаграмма
Треллис-кодирование
Декодер Витерби
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Конспект лекций для студентов специальности 1-53 01 07 «Информационные технологии и управление в технических системах»
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Определение информации
Система передачи информации
Этапы обращения информации
Уровни проблем передачи информации
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИГНАЛАХ
Система передачи информации
Периодические сигналы
Спектры периодических сигналов и необходимая ширина полосы частот
Дискретный спектр
Практическая ширина спектра
Спектр одиночного прямоугольного импульса
Преобразование непрерывных сообщений в дискретные сигналы
Квантование по времени (дискретизация)
Дискретизация двумерной функции
Квантование сообщений по уровню и по времени Ошибки квантования
Квантование по времени и по уровню
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ИНФОРМАЦИИ
Количество информации при равновероятности состояний источника
сообщений
Энтропия ансамбля
Энтропия объединения
Свойства энтропии
Количество информации от опыта в общем случае
Основные свойства количества информации
ИСТОЧНИКИ ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ
Энтропия эргодического источника
Свойство энтропии эргодических источников
Избыточность источника сообщений
Поток информации источника сообщений
ИСТОЧНИКИ НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ
Дифференциальная энтропия
Свойства дифференциальной энтропии
Эпсилон - энтропия источника сообщений
Эпсилон-производительность источника
Избыточность источника непрерывных сигналов
Количество информации
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕПРЕРЫВНЫХ КАНАЛОВ
Скорость передачи информации и пропускная способность
Согласование источников с каналами
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ СВЯЗИ
Информационная модель канала и основные характеристики
Энтропия источника и энтропия сообщения
Дискретный канал без помех
Дискретный канал с помехами
Согласование характеристик сигнала и канала
КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ПО ДИСКРЕТНОМУ
КАНАЛУ БЕЗ ПОМЕХ
Эффективное кодирование
Код Шеннона-Фано
Код Хаффмана
Префиксные коды
Недостатки системы эффективного кодирования
Эффективное кодирование при неизвестной статистике сообщений
СЖАТИЕ СООБЩЕНИЙ
Типы систем сжатия
Основные алгоритмы сжатия без потерь информации
Вероятностные методы сжатия
Арифметическое кодирование
Сжатие данных по алгоритму словаря
Кодирование повторов
Дифференциальное кодирование
Методы сжатия с потерей информации
Кодирование преобразований Стандарт сжатия JPEG
Фрактальный метод
Рекурсивный (волновой) алгоритм
Методы сжатия подвижных изображений (видео)
Методы сжатия речевых сигналов
Кодирование формы сигнала
Кодирование источника
Гибридные методы кодирования речи
КОДИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО КРИПТОГРАФИЧЕСКОГО ЗАКРЫТИЯ
ИНФОРМАЦИИ
Метод замены
Шифрование перестановкой
Шифрование гаммированием
Стандарт шифрования данных DES
Симметричные криптосистемы Алгоритм IDEA
Криптосистема без передачи ключей
Криптосистема с открытым ключом
Электронная подпись
Построение и использование хеш-функций
ГОСТ - 28147-89 – стандарт на шифрование данных
Некоторая сравнительная оценка криптографических методов
Закрытие речевых сигналов в телефонных каналах
Основные методы и типы систем закрытия речевых сообщений
Аналоговое скремблироваиие
Дискретизация речи с последующим шифрованием
ИДЕНТИФИКАЦИЯ И АУТЕНТИФИКАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
Опознание на основе принципа «что знает субъект»
Метод паролей
Метод «запрос-ответ»
Опознание на основе принципа «что имеет субъект»
Идентификационные магнитные карты
Электронные ключи
Опознание на основе принципа «что присуще субъекту»
Параметры идентификации физиологических признаков
Средство аутентификации с устройством сканирования
отпечатка пальца
Алгоритм функционирования средства аутентификации с устройством
распознавания голоса
Функциональная структура средства аутентификации
Эффективность средства аутентификации
ЦИФРОВАЯ СТЕГАНОГРАФИЯ
Общие сведения Категории информационной безопасности
Структурная схема стеганосистемы
Классификация методов скрытых данных
Скрытие данных в неподвижных изображениях
Скрытие данных в пространственной области
Скрытие данных в ч астотной области изображения
Методы расширения спектра
Скрытие данных в аудиосигналах
Кодирование наименее значащих бит (временная область)
Метод фазового кодирования (частотная область)
Метод расширения спектра (временная область)
Скрытие данных с использованием эхо-сигнала
Скрытие данных в тексте
Методы произвольного интервала
Синтаксические и семантические методы
Скрытие данных с использованием хаотических сигналов
Способы скрытой передачи информации, основанные на явлении
полной хаотической синхронизации
Способ скрытой передачи информации на основе обобщённой
синхронизации
Способ скрытой передачи информации на основе фазовой
хаотической синхронизации
Сверхустойчивый к шумам способ скрытой передачи информации
Сравнение известных способов скрытой передачи информации
Экспериментальная реализация схем передачи информации
с помощью хаотической синхронизации
КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ПО ДИСКРЕТНОМУ
КАНАЛУ С ПОМЕХАМИ
Постановка задачи
Классификация корректирующих кодов
Основные характеристики корректирующих кодов
Способы введения избыточности в сигнал
Систематические коды
Рекуррентные коды
Сверточные коды
Кодовое дерево и решетчатая диаграмма
Треллис-кодирование
Декодер Витерби
ЗАКЛЮЧЕНИЕ