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转发老帖:电影《风声》中莫尔斯电码的数学讨论 [复制链接]

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离线BH1KZM
 
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只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2014-10-12


电影《风声》中莫尔斯电码的数学讨论


2009-10-22 17:54:52  来自: 霜之哀伤(北京)

( Rivendell 原创 )对《风声》电影本身不做任何评论,仅仅是对可爱的周迅利用旗袍留下的内容做一点数学分析:

旗袍莫尔斯电码文字内容如下:我不怕死我怕的是我爱的人不知我因何而死我身在炼狱留下这份记录,是希望家人和玉姐原谅我此刻的决定,但我坚信,你们终会明白我的心情。我亲爱的人,我对你们如此无情,只因民族已到存亡之际,我辈只能奋不顾身,挽救于万一。我的肉体即将陨灭,灵魂却将与你们同在。敌人不会了解,老鬼、老枪不是个人,而是一种精神、一种信仰。



不计标点符号的话是137字(如果不对那是微软 Word 的责任),那么莫尔斯电码发送这些信息需要多少内容呢?

这里牵涉到了汉字的编码问题。莫尔斯电码本身是非固定长度编码,但是用来发送拉丁字符集的,也就是发送英文字母的。


而汉字的编码系另行设定。我们对此作两种考虑:一是传统的自解放前就开始使用的四角号码编码;二是采用现在电脑上常用的汉字一级字库的方案,只考虑3755个常用汉字。莫尔斯电码的基本元素是点和划,也就是二进制的编码,那么我们需要考虑的就很简单了,就是二进制的比特率。A) 四角号码的话,每个汉字采用的是4个阿拉伯数字,对应的数据量为 10 的四次方,即一万,换算为 2 的 13.2877次方,换言之平均每个汉字需要二进制的 13.2877 比特。B) 如果采用一级字库呢,那么数据量就是 3755,每个汉字需要的应当是 11.8746 比特。



对应到莫尔斯电码这一类的二进制编码来看,也就是每个汉字需要这么多个“点”或者“划”符号。依照这样运算,旗袍上缝这些文字内容,需要缝多少针呢?答案就是 13.2877 x 137 = 1820 针(四角号码版本),或者 11.8746 x 137 = 1626 针(一级字库版本)。



鉴于需要缝的针数很多,周迅在片中需要投入的时间必然也是很多的。但是我们下面进一步要问的是另一个问题:就是旗袍上缝这么多针大概缝迹的长度应该是多少呢?



这里牵涉到的不止是数学了,缝针的方式到底是什么呢?常见的是平针缝和卷针缝,如果缝旗袍的话,倘若是小的破口,似乎也可以卷针,但是卷针很难传递莫尔斯电码的长短线。再说卷针对于旗袍也显得过于粗糙,这些都明显的指向是平针。对于平针,比较均匀的平针缝,针迹长度应该是 4 毫米至 5毫米,为了传递秘密情报,当然应该是选较短的针迹,我们设想长划线的针迹长度是 4 毫米好了。我们再假设这些二进制点划线当中的点和划数目基本一样,同时根据莫尔斯电码的规范,“点”的长度应当为“划”的长度的三分之一,那么平均每针的针迹长度不妨认为是 0.5 x (4 + 4/3),即 2.6667 毫米(这里“点”的针迹长度仅有1.333 毫米)。这时候我们就可以计算出来,137 汉字如果采用莫尔斯电码缝针的话,总计的针迹长度:A) 1820 x 2.6667 = 4853.3 毫米(四角号码版本)或者B) 1626 x 2.6667 = 4336.05 毫米(一级字库版本)换言之,长至 4米8,短至 4米3。需要指出的是,由于同样专业的李冰冰未看出电码内容,因而有理由认为这个代码是经过加密的。


如果是采用电影电视里常见的书本加密,那么需要增加的冗余数据可能达到 2 倍到 3 倍之多,那么总共缝线的长度将也是 2到3倍。


另外,除了增加数据量的加密之外,我们也需要考虑到数据压缩的可能。如果有一个比较好的 Huffman树,但是又不影响对数据的传输和加密的话,那么数据也可能被压缩到 50% 甚至 25% 的长度。那样的话,针迹长度就可以有效的降低到2米或者1米左右了。


以上讨论完全和影片内容无关,纯粹是数学探讨。可以得出的结论是,漂亮的周迅花很长的时间做女红,非但不是情节上的渲染,而且是数学上的必须。
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离线bg3pzy
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只看该作者 1楼 发表于: 2014-10-12
我完全不懂,不过不能这么呆板吧?比如,用一个特定编码表示一个短语,就像咱们的Q简语。那样的话,上面的那一段话,估计用不了几个简语就搞定了,没准更少。只是一种比喻哦。
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离线Nemo_01
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只看该作者 2楼 发表于: 2014-10-12
wbps wpdswadr。。。。。。

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离线Nemo_01
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只看该作者 3楼 发表于: 2014-10-12
自己人慢慢解去吧

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只看该作者 4楼 发表于: 2014-10-12
不懂数学的路过,只要不把旗袍纳成鞋底,大抵总是可以的。
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只看该作者 5楼 发表于: 2014-10-12
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只看该作者 6楼 发表于: 2014-10-12
纯粹的电影艺术!有什么好想的!
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只看该作者 7楼 发表于: 2014-10-12
电报用的四位编码不是“四角号码”。四角号码是有重码,不是一一对应的。
离线BH4TXN
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只看该作者 8楼 发表于: 2014-10-12
电报是4个数字代表一个汉字~加不加密跟长度无关~数字还可以有短码替代方案,如T、A、N等。总之,作者是个拿国家工资旱涝保收吃饱饭没事干的半桶水~
微信公众号BH4TXN
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只看该作者 9楼 发表于: 2014-10-13
曾用过信号报码,四位编码代表一层内容。
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一名刚加入HAM队伍的新兵。
离线7月7小雪
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只看该作者 10楼 发表于: 2014-10-13
把简单的事考虑复杂了

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离线7月7小雪
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只看该作者 11楼 发表于: 2014-10-13
后期渲染的吧,其实应该就一句话:他不是一个人

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离线7月7小雪
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只看该作者 12楼 发表于: 2014-10-13
当然革命精神的口号一定要高调喊响亮,为了新中国前进!

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