Encoding, Coding   부호화, 엔코딩, 인코딩, 코딩

(2023-08-02)

Coding Theory, 코딩 이론, 부호화 이론


1. 부호화 이란?

  ㅇ 부호화 (코딩)
     - 원천 심볼부호어 간의 대응 관계               ☞ 변환 매핑 함수 연산 투영 코딩 비교 참조
        . 하나의 부호어(부호화 단위)와 대응되는 심볼 간에 할당되는 대응관계 (변환)

  ㅇ 부호화기 (코덱)
     - 일련의 정보 비트들을 입력으로하여 부호어를 출력시키는 장치
     - 부호화 알고리즘을 구현,적용시킨 장치 회로

  ㅇ 부호화 이론 (코딩 이론)
     - 주어진 응용에 적합토록 코드(부호)의 속성효율적코드 변환을 다루는 이론


2. 부호화의 기능

  ㅇ 원천 심볼부호어 간 대응관계를 적절히 이용하여,
     - 압축, 
     - 오류 검출오류 정정,
     - 암호화 등이 가능


3. 부호화의 분야별 명칭수학적으로 부호화는, 매핑(Mapping), 변환(Transformation) 등으로도 불리움
     - [참고] ☞ 변환 매핑 함수 연산 투영 코딩 비교 참조
  ㅇ 컴퓨터과학에서는, 
     - 지역별/나라별로 달라지는 `문자 집합` 및 그에 관련된 `문자 인코딩 방식`을 총칭하거나,
        . [참고] ☞ 문자 인코딩, ASCII 등 참조 
     - `논리적 절차`를 `프로그래밍 언어`로의 변환 과정을, 코딩(프로그래밍) 이라고 함
        . [참고] ☞ 코딩(프로그래밍) 참조 
  ㅇ 언어에서는, 사상,생각,감정의 소통을 위한 상징/기호 체계로써, 
     - 이를 코딩(부호화) 이라고도 볼 수 있음


4. 부호화의 종류소스 부호화 (Source Encoding)
     - 의미 : 원천 정보를 디지털 형식으로 변환(A/D변환), 압축(Compression)하는 과정
     - 기능 : A/D 변환, 데이터 압축
     - 구분
        . 감각 대상에 따른 구분           : 영상부호화, 음성부호화
        . 소스 모델 여부에 따른 구분      : 음원부호화, 지각부호화
        . 원 데이터 손실 유무에 따른 구분 : 손실부호화(lossy), 무손실부호화(lossless)
     - 부호화 이후 : 부호화 이전 보다 평균코드길이가 낮아짐(엔트로피 하한에 근접)
        . 저장/전송 과정의 효율성 증대를 위해 잉여(리던던시)를 줄임

  ㅇ 채널 부호화 (Channel Encoding)
     - 의미 : 원천 정보를 처리 전송하는 과정에서 오류를 줄이는 변환과정
        . 전송로에서의 오류를 줄이고자한 부호화 기법
        . 채널 상의 에러에 대항(에러제어)하기 위한 부호화
     - 기능 : 에러검출(패리티검사등), 에러정정
     - 구분 : 블록 부호화(해밍 부호,BCH 부호,RS 부호 등), 콘볼루션 부호화
     - 표현 : 블록 부호화 => 생성 행렬에 의함, 콘볼루션 부호화 => 생성 다항식에 의함
     - 부호화 이후 : 부호화 이전 보다 좀더 나은 거리 특성(차이점/부동성)을 갖게됨 
        . 신뢰성 향상을 위해 잉여(리던던시)를 더함
     - 효율적 디코딩의 어려움
        . 부호화(코딩)은 비교적 자연스럽게/일원적으로 제시되지만,
        . 오류 섞인 수신 신호로부터 효율적으로 디코딩하는 것은 매우 어려운 과제임
           .. 특정 채널부호화 방식에서도 여러 디코딩 방식들이 제안되어왔음

  ㅇ 기타 부호화
     - 암호화 (Encryption)
        . 부호화의 또다른 경우로써, 하나의 문자를 다른 문자로 대체시키는 것
           .. 例) 대칭키 방식, 비대칭키 방식 등

     - 선로부호화 (Line Coding)
        . 2진 비트 열(디지털신호)을 전송매체최적화시키는 기저대역 부호화
           .. 例) NRZ, 맨체스터 코딩, BnZS, 4B/5B, 8B/10B5. 부호화 이론

  ㅇ 주어진 응용에 적합토록 코드(부호)의 속성효율적코드로의 변환을 다룸

  ㅇ 바람직한 부호 설계 요건
     - 빠르고 효율적인 부호화 및 복호화가, 쉽게 구현가능할 것
        . 例) 선형블록부호인 경우에, 행렬 표현에 의해 쉽게 다루어질 수 있음 
           .. 선형 블록부호의 생성 (부호화)   => `생성행렬`
           .. 유효 부호어 여부 확인 (복호화)  => `패리티검사행렬`
     - 높은 오류검출오류정정 능력을 갖출 것

부호화
   1. 부호화/엔코딩 이란?   2. 소스 부호화   3. 채널 부호화   4. 복호화   5. 부호화기   6. 차동 부호화   7. 예측 부호화   8. 지각 부호화  
주요전송기술
   1. 변조 (Modulation)   2. 다중화 (Multiplexing)   3. 다원접속 (Multiple Access)   4. 이중화 (Duplexing)   5. 부호화 (Coding)   6. 동기화 (Synchronization)  


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