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電気通信において、バイポーラ符号化はリターン・トゥ・ゼロ（RZ）ラインコードの一種であり、2つの非ゼロ値を使用することで、3つの値が+、−、およびゼロとなる。このような信号はデュオバイナリ信号と呼ばれる。標準的なバイポーラ符号化は、 DCバランスが取れるように設計されており、+状態と−状態に等しい時間を費やす。
バイポーラ符号化がゼロ復帰（RZ）方式に分類される理由は、バイポーラ符号化されたチャネルがアイドル状態のときは回線が一定の「ゼロ」レベルに保持され、ビットを送信しているときは、送信中のバイナリビットに対応する+Vまたは-Vの状態になるためです。したがって、回線は常に「ゼロ」レベルに戻り、必要に応じてビットの分離を示すか、回線のアイドル状態を示します。
バイポーラ符号化の一種に、ペアードディスパリティ符号があり、その最も単純な例は交互マーク反転です。この符号では、単極符号化と同様に、バイナリ0は0ボルトとして符号化され、バイナリ1は正電圧または負電圧として交互に符号化されます。この名称は、 Tキャリアの文脈において、バイナリ「1」が「マーク」と呼ばれ、バイナリ「0」が「スペース」と呼ばれることに由来します。[ 1 ]
バイポーラコードを使用すると、正負のパルスの平均がゼロボルトになるため、DCが大幅に蓄積されるのを防ぐことができます。DC成分がほとんどまたはまったくないことは、ケーブルをより長い距離で使用したり、ラインリピーターなどの中間機器に電力を供給したりできるため、利点と考えられています。[ 2 ] DC成分は、信号が復号回路に到達する前に簡単かつ安価に除去できます。
送信機と受信機間の同期を維持するために信号遷移が必要な場合、非ゼロ復帰方式よりもバイポーラ符号化の方が望ましい。他のシステムでは、何らかの帯域外通信を用いて同期を行うか、信号にデータを伝送しないフレーム同期シーケンスを追加する必要がある。これらの代替方式では、クロック信号用の追加伝送媒体が必要となるか、オーバーヘッドによる性能低下が生じる。バイポーラ符号化は多くの場合、優れた妥協案となる。1が連続しても遷移が欠落することはない。
しかし、ゼロの連続が長い場合は依然として問題となります。ゼロビットが連続すると遷移が発生しず、同期が失われます。頻繁な遷移が求められる場合は、ゼロ復帰などの自己クロック方式や、より複雑なラインコードの方が適しているかもしれませんが、これらはかなりのオーバーヘッドを伴います。
この符号化方式は第一世代のPCMネットワークで広く使用され、現在でも古い多重化装置でよく見られますが、正常な送信にはゼロの連続がないことが前提となります。[ 3 ] 同期を確保するためには、15個を超える連続ゼロを送信してはなりません。
連続するゼロが15個を超えないようにするための一般的な方法は2つあります。それは、ビット盗用信号方式とビットスタッフィングです。
Tキャリアはビット盗用信号方式を使用する。つまり、必要に応じてバイトの最下位ビットを強制的に「1」に設定する。
ビット 7 の変更は人間の耳には感知できない音声の変化を引き起こしますが、これはデータ ストリームの許容できない破損です。データ チャネルは、十分な密度の 1 を維持するために、ビット 8 を常に「1」に設定するなど、別の形式のパルス スタッフィングを使用する必要があります[ 2 ]。もちろん、これにより実効データ スループットは チャネルあたり 56 kbit/s に低下します。[ 4 ]
入力データの特性が8ビットごとに「1」となるパターンに従わない場合、交互マーク反転方式を用いるコーダは、同期を維持するために7ビット連続するゼロの後に「1」を追加します。デコーダ側では、コーダによって追加されたこの余分な「1」が削除され、正しいデータが復元されます。この方式を用いると、コーダとデコーダ間で送受信されるデータの長さは、平均して元のデータより1%未満長くなります。
単極符号化と比較した双極符号化のもう一つの利点は、エラー検出です。Tキャリアの例では、双極信号は一定間隔で再生されるため、距離によって減衰した信号は増幅されるだけでなく、検出されて新たに生成されます。ノイズによって劣化し弱くなった信号は、エラー、つまりマークがゼロと解釈されたり、ゼロが正または負のマークと解釈されたりする可能性があります。1ビットのエラーごとに、双極規則違反が発生します。このような双極違反（BPV）は、伝送エラーの兆候です。（BPVの位置は、必ずしも元のエラーの位置と一致するとは限りません。）
データチャネルの場合、上記のようにビット8を常に1に設定する必要がないように、他のT1符号化方式（修正AMIコード）では、伝送されるデータに関係なく、規則的な遷移が保証されます。このようにして、 チャネルあたり64kbit/sのデータスループットが実現されます。B8ZSは北米向けの新しいフォーマットであり、HDB3はヨーロッパと日本で使用されているオリジナルの回線符号化方式です。
論理的な位置を逆にした、非常によく似た符号化方式も用いられており、擬似三進符号化と呼ばれることが多い。この符号化方式は、それ以外は同一である。
B-MAC 、そして実質的にマルチプレックスアナログコンポーネントテレビ伝送ファミリーのすべてのメンバーは、配信用のデジタルオーディオ、テレテキスト、クローズドキャプション、および選択アクセスをエンコードするためにデュオバイナリを使用していました。デュオバイナリはMACファミリーのNICAMのようなデジタルオーディオサブシステムと結合されていたため、ステレオおよびモノラル伝送モードの両方で最大50%のデータ削減が可能でした。少なくとも一部のデータ伝送システムでは、デュオバイナリはロスレスデータ削減を実行できますが、これは実際にはほとんど利用されていません。