Entscheidungen, Entscheidungen (Binärkodierung)

Bevor man Daten auf eine Leitung schickt, sollte man sich Gedanken machen welche Form sie annehmen sollen. Man spricht hier von der Kodierung  und da sich zwei definierte Zustande am einfachsten von einander unterscheiden lassen kodiert man sie bei den digitalen Übertragungsverfahren binär. 

Kodierungen für die Zeichen des Alphabets gibt es schon mehrere Jahrhunderte, wie zum Beispiel den Morsecode, bei dem Buchstaben durch Folgen von langen und kurzen Analogsignalen dargestellt werden.

Das ist zwar schon eine binäre Kodierung, weil genau zwei Sorten von Signalen, Lange und Kurze, auftauchen, aber wegen ihres eingeschränkten Zeichenvorrats und ihrer uneinheitlichen Länge taugt sie für unsere Zwecke nicht.

Reihen wir statt dessen einfach einmal 128 Zeichen (Großbuchstaben, Kleinbuchstaben, Satzzeichen und ein paar Sonderzeichen) auf, und nummerieren sie von 0 - 127 durch, dann können wir durch eine einfache Folge von Ja/Nein-Entscheidungen die Kodierung jedes einzelnen dieser Zeichen darstellen.

Sei beispielsweise der Buchstabe q das Zeichen mit der Nummer 113. Vereinbaren wir weiterhin das wir den Bereich der Zeichen fortlaufend halbieren, und jedes mal wenn sich der Buchstabe in der oberen Hälfte befindet eine 1 schreiben, sonst eine 0. Dann ergibt sich die folgende Kodierung.

Schritt Nr.Bereich Untergrenze Bereich ObergrenzeCodierung
164 (1000000)127 (1111111)1
296 (1100000)127 (1111111)11
3112 (1110000)127 (1111111)111
4112 (1110000)119 (1110111)1110
5112 (1110000)115 (1110011)11100
6112 (1110000)113 (1110001)111000
7113 (1110001)113 (1110001)1110001

Auf diese Art können wir jedes Zeichen in unserem vordefinierten Bereich von 0 -127 durch eine Folge von jeweils sieben 1-en und 0-en darstellen. In Zukunft nennen wir jeden dieser sieben binären Entscheidungsmarkierer ein Bit (nicht zu verwechseln mit Bitburger Pils).

Wir haben gerade die 7-Bit-Codierung erfunden. Natürlich lassen sich mit entsprechend mehr Bist auch entsprechend größere Zeichensätze kodieren,

Allgemein gilt: Jedes Zeichen aus einem Vorrat von n Zeichen lässt sich mit genau ld(n) Bit eindeutig und umkehrbar kodieren.