При передаче сообщения по телеграфной связи каждый знак сообщения преобразуется в комбинацию токовых и бестоковых посылок или посылок тока разного направления. Такая комбинация называется кодовой. Процесс замены передаваемого знака соответствующими кодовыми комбинациями, называется кодированием. Таблица соответствия кодовых комбинаций передаваемым знакам называется кодом.
Все дискретные сообщения преобразуются в электрический сигнал с помощью определённых кодов. Эти коды называют первичными. Затем для повышения помехоустойчивости используют вторичные избыточные коды, которые формируются с помощью первичных, т.е. из комбинаций первичного составляется определённый блок, определяются с помощью математических преобразований проверочные разряды, а затем из проверочных и информационных формируется блок избыточного вторичного кода.
Первым стандартизованным электрическим телеграфным кодом был код Морзе - знаки передавались с помощью посылок электрического тока различной длительности - точек и тире. Самая короткая посылка - точка, длительностью t₀, из которой составляются все кодовые комбинации, называется элементарной телеграфной посылкой. Длительность тире равна длительности трех элементарных телеграфных посылок 3 t₀. Этот код неравномерный, так как для передачи различных знаков необходимо неравное количество элементарных посылок.
Равномерный код характеризуется тем, что для передачи любого знака используется комбинация из равного количества элементарных телеграфных посылок. Любой из равномерных кодов, комбинация которого формируется из двух значений посылок: токовой и бестоковой, или тока одного направления и тока другого направления называются двоичным или бинарным. Число значений тока, который приобретает элементарная посылка в процессе передачи, называется основанием кода. Возможное число кодовых комбинаций А для равномерного двоичного кода n-элементного, определяется выражением:
A= m^n
где m - основание кода.
Пятиэлементный код даёт 25=32 кодовые комбинации, а семиэлементный 27=128 кодовых комбинаций.
Код Бодо - пятиэлементный, т. е. любая кодовая комбинация состоит из пяти элементарных посылок.
При использовании пятиэлементного кода для передачи телеграфного сообщения недостаточно 32 кодовых комбинаций. Количество кодовых комбинаций можно увеличить двумя путями: увеличением числа элементов в кодовой комбинации, или введением регистров. При этом необходимое количество символов делится на регистры (два или один): русский, латинский, цифровой. При этом разные знаки находятся в разных регистрах, передаются одной и той же кодовой комбинацией, но перед её передачей даётся сигнал, соответствующий регистру, в котором находится передаваемый знак. Недостатком регистровых кодов является снижение доступности передачи сообщения, т.е. исполнение одной регистровой комбинации вызывает неверную дешифрацию следующей за ней кодовой комбинации. С введением многоэлементных кодов возрастает длительность комбинаций, следовательно уменьшается количество сообщений, переданных в единицу времени.
Международный код МТК-2 пятиэлементный, трехрегистровый. Токовая посылка обозначена 1, бестоковая - 0. Например, кодом МТК-2 знак (символ) А запишется - 11000 , а символ Н - 01010.
МТК-5 - семиэлементный, двухрегистровый.
В кодах для обмена информацией в системах обработки данных предусмотрены группы управляющих и графических символов. В группу графических символов входят цифры, прописные и строчные буквы и специальные знаки. Из всей совокупности символов ГОСТ устанавливает пять наборов Н0-Н4. Все наборы включают управляющие символы, цифры и специальные знаки. Набор Н0 включает прописные и строчные латинские буквы. Набор Н1 содержит только русские буквы. Все установленные символы включает Н3. Набор Н4 содержит только цифры, специальные знаки и управляющие символы.
Код КОИ - 7 имеет три набора: КОИ - 7Н1, КОИ -7Н0, КОИ - 7С1- код дополнительных служебных символов.
Структура кодов полного набора Н0, Н1 представляет собой матрицу из восьми столбцов и шестнадцати строк. Каждую из 128 кодовых комбинаций матрицы, благодаря нумерации столбцов от 0 до 7 и строк от 0 до 15, обозначают наименованием набора и дробным числом: числитель - номер столбца, знаменатель - номер строки. Например, Н0 4/5 соответствует латинской букве «Е» . Кроме дробного числа любой символ таблицы даётся в виде кодовой комбинации, обозначенной б₇ б₆ б₅ б₄ б₃ б₂ б₁, в которой бит с индексом указывает порядковый номер бита кодовой комбинации. Три старшие бита (б7 б6 б5) изображены над порядковым номером столбца кодовой таблицы, а остальные четыре (б₄ б₃ б₂ б₁) - на уровне порядкового номера строки. При последовательной передаче в линию комбинация идёт с младшего бита.
Стандартный код передачи данных СКПД - восьмиэлементный, двухрегистровый. Кроме семи информационных разрядов в состав комбинации входит восьмой разряд, являющийся служебным. Значение восьмого разряда выбирается таким, чтобы общее количество единиц в кодовой комбинации было чётным. Это обеспечивает простейшую защиту от ошибок.
Все равномерные коды являются избыточными. Это значит, что число двоичных символов, используемых для кодирования сообщения, всегда больше количества информации в этом сообщении. Процедура, направленная на устранение избыточности в передаваемом сообщении, называется эффективным или статистическим кодированием источника. Эффективный код всегда является неравномерным. Символам алфавита с большой вероятностью появления будут соответствовать короткие кодовые слова, символам с малой вероятностью появления - длинные кодовые слова. Задача состоит в выборе таких правил кодирования, чтобы число двоичных символов кода, требуемых на один символ источника, было по возможности меньшим.