Kodningsmetoder

Kodningsmetoder är olika sätt att omvandla information till ett format som lämpar sig för överföring, lagring eller bearbetning. Begreppet omfattar flera typer av processer med skilda mål, framför allt teckenkodning, komprimering, kryptering och felkodning.

Teckenkodning gör det möjligt att representera tecken i digital form. Vanliga standarder är ASCII, ISO/IEC 8859 och Unicode. Unicode-familjen omfattar många tecken och ger datorerna en enhetlig representation av språk och symboler. UTF-8 är den vanligaste teckenkodningen i nätverk och system, eftersom den är bakåtkompatibel med ASCII och effektiv för många språk.

Komprimering syftar till att minska mängden data. Lossless-komprimering bevarar informationen (t.ex. ZIP, Deflate, PNG utan förlust av bilddata). Lossy-komprimering tar bort viss information för större reduktion och används inom multimedia (JPEG, MP3, MPEG). Nyckelbegrepp är entropi, redundans och kodningstekniker som Huffman-kodning eller Lempel–Ziv.

Kryptering eller kryptografi används för att skydda innehåll genom konfidentialitet och integritet. Huvudindelningen är symmetrisk kryptografi (AES, ChaCha20) och asymmetrisk kryptografi (RSA, ECC). Nyckelhantering och nyckelutbyte är centrala frågor för säkerhet.

Felkodning och felupptäckt kod används för att upptäcka och i vissa fall rätta fel som uppstår vid lagring eller överföring. Exempel är parity-bitar, CRC och mer avancerade felkorrigeringskoder såsom Reed-Solomon. Dessa används i lagringsmedia, QR-koder och kommunikationsprotokoll.

Valet av kodningsmetod påverkas av krav på effektivitet, kvalitet, latens, felmarginaler och säkerhet. I praktiken används ofta flera metoder tillsammans, till exempel teckenkodning med UTF-8, följt av komprimering och kryptering i en dataström.