Binärcodierung

Binärcodierung bezeichnet die Zuordnung von Informationen zu Sequenzen aus Binärziffern, typischerweise 0 und 1, um sie zu speichern, zu übertragen oder zu verarbeiten. Das Bit ist die Grundeinheit digitaler Systeme; acht Bits ergeben ein Byte. Mit Binärcodierung können verschiedene Datentypen dargestellt werden, etwa Texte, Zahlen, Bilder oder Audiodaten.

Auf hoher Ebene werden Daten durch Zeichenkodierungen in Binärcode überführt. Beispiele sind ASCII und Unicode (etwa UTF-8 oder UTF-16). Diese Kodierungen legen fest, wie Zeichenfolgen in Bits abgebildet werden und wie Zeichenlängen variieren können.

In der Übertragungstechnik beschreibt Binärcodierung, wie informationstragende Signale in Bitfolgen umgesetzt werden. Line Coding sorgt dabei für Taktsynchronisation, Spektraleffizienz und Fehlerschutz. Typische Verfahren sind NRZ, NRZI und Manchester-Codierung; neuere Codes wie 8B/10B oder 64B/66B erhöhen die Gleichverteilung von Symbolen und die Fehlererkennung.

Zusätzliche Redundanz wird eingesetzt, um Fehler zu erkennen oder zu korrigieren, z. B. Parität, Checksummen oder CRCs. Auf Speichermedien und in Netzwerken bestimmt die Codierung, wie physikalische Signale realisiert werden (Elektronik, Lichtwellenleiter, magnetische Spuren).

Historisch half die Zwei-Zustands-Natur der Technik bei der Entwicklung effizienter Speicher- und Übertragungssysteme. Gegenwärtig ermöglichen verschiedene Binärcodierungen flexiblere Datenraten, bessere Synchronisation und robustere Fehlererkennung.

Anwendungsbereiche reichen von Computerspeichern über Netzwerke bis hin zu Funkkommunikation und digitalen Datenträgern. Die Wahl der Binärcodierung hängt von Anforderungen an Effizienz, Latenz, Zuverlässigkeit und Kompatibilität mit bestehenden Standards ab.