1. 부호화 이란?
ㅇ 부호화 (코딩)
- 원천 심볼과 부호어 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 속성 및 효율적인 코드 변환을 다루는 이론
2. 부호화의 기능
ㅇ 원천 심볼과 부호어 간 대응관계를 적절히 이용하여,
- 압축,
- 오류 검출 및 오류 정정,
- 암호화 등이 가능
3. 부호화의 분야별 명칭
ㅇ 수학적으로 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 종류
ㅇ 소스 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 전송매체에 최적화시키는 기저대역 부호화
.. 例) NRZ, 맨체스터 코딩, BnZS, 4B/5B, 8B/10B 등
5. 부호화 이론
ㅇ 주어진 응용에 적합토록 코드(부호)의 속성 및 효율적인 코드로의 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 오류검출 및 오류정정 능력을 갖출 것