ゼロ復帰しない

1 は伝送線路上のDC バイアス(慣習的に正)で表され、 0 はバイアスがない状態 (線路が 0 ボルトまたは接地) で表されます。このため、オンオフ キーイングとも呼ばれます。クロック言語では、1 は前のビットのクロックの終端エッジでバイアスされたレベルに遷移するか、バイアスされたレベルのままになり、0 は前のビットのクロックの終端エッジでバイアスがない状態に遷移するか、バイアスがない状態のままになります。ユニポーラ NRZ の欠点の 1 つは、変化のない長いシリーズを許容するため、同期が困難になることですが、これはユニポーラの場合に限ったことではありません。1 つの解決策は、遷移のないバイトを送信しないことです。より重要な、そしてユニポーラ NRZ に特有の問題は、送信される DC レベルの存在に関連する問題です。つまり、送信信号のパワー スペクトルはゼロ周波数でゼロに近づきません。これは 2 つの重大な問題につながります。1 つは、送信される DC 電力により、他のエンコーディングよりも高い電力損失が発生すること、2 つは、DC 信号成分の存在により、伝送線路が DC 結合されている必要があることです。

1は1つの物理レベル（通常は正の電圧）で表され、0は別のレベル（通常は負の電圧）で表されます。クロックの用語で言えば、バイポーラNRZレベルでは、電圧は前のビットクロックサイクルの立ち下がりエッジで正から負に変化します。

その一例としてRS-232があり、1は-12V から-5V  、0は+  5Vから+  12Vに対応します。

1は物理レベルの変化がない状態を表し、0は物理レベルの変化がある状態を表します。クロック言語では、前のビットのクロックエッジの終端でレベルが遷移することで0を表します。

このゼロ変化は、高レベルデータリンク制御（HDLC）とUSBで使用されています。どちらも、ゼロビット挿入を使用することで、遷移のない長い期間（データに1ビットの長いシーケンスが含まれている場合でも）を回避します。HDLC送信機は、5ビット連続した1ビットの後に0ビットを挿入します（フレーム区切り文字01111110を送信する場合を除く）。USB送信機は、6ビット連続した1ビットの後に0ビットを挿入します。遠端の受信機は、クロック同期を維持するために、データ内の0ビットからの遷移と、これらの追加の非データ0ビットからの遷移の両方を使用します。それ以外の場合、受信機はこれらの非データ0ビットを無視します。

非ゼロ復帰反転（NRZI、非ゼロ復帰IBM ^{[ 1 ]} 、阻害コード^{[ 2 ]}、またはIBMコード^{[ 2 ]}とも呼ばれる）は、 1956 年にブライアン・E・フェルプス（ IBM ）によって考案されました。^{[ 2 ] [ 3 ]}これは、バイナリ信号を物理信号にマッピングして、何らかの伝送媒体を介して送信する方法です。2レベルのNRZI信号は、クロック境界での遷移の有無によってデータビットを区別します。 NRZI エンコードされた信号は、極性を保持しないデータ パスを通過した後でも、曖昧さなくデコードできます。

遷移に対応するビット値は実際には様々ですが、NRZIはどちらにも等しく適用されます。磁気ストレージでは一般的にNRZ-M（非ゼロ復帰マーク）規則が用いられ、論理1は遷移として、論理0は非遷移として符号化されます。HDLCおよびユニバーサルシリアルバスプロトコルでは、これとは逆のNRZ-S（非ゼロ復帰スペース）規則が用いられ、論理0は遷移、論理1は非遷移となります。どちらのNRZIエンコーディングも、エンコードされたビットストリームに遷移が存在することを保証するものではありません。

非同期受信機は、ビット遷移を検出することで位相同期された独立したビットクロックを使用します。非同期受信機が、送信ビットクロックと受信ビットクロックの周波数差の周期よりも長い遷移のないビットブロックを復号すると、デコーダのビットクロックはエンコーダよりも1ビット早くなり、復号されたデータストリームに重複ビットが挿入されるか、デコーダのビットクロックはエンコーダよりも1ビット遅くなり、復号されたデータストリームから重複ビットが削除されます。どちらの場合もビットスリップと呼ばれ、ビットクロックの位相が1ビット周期ずれたことを示します。

ビットクロックの差周期よりも短い間隔で遷移を強制することで、NRZIビットストリームに非同期受信機を使用できるようになります。遷移が増えると、必然的にデータチャネルのレート容量の一部が消費されます。複雑さに関連するコストを増加させることなく、ビットクロック同期を維持するために必要な以上のチャネル容量を消費しないようにすることは、多くの解決策が存在する課題です。

ランレングス制限（RLL）符号化は、磁気ディスクやテープストレージデバイスで使用されており、情報データレートの既知の割合​​でチャネルデータレートを増加させる固定レートRLLコードが用いられています。HDLCとUSBはビットスタッフィングを使用しています。これは、NRZ-S符号化の前に0ビットを追加挿入することで、5ビット（HDLC）または6ビット（USB）連続する1ビットの後に符号化データシーケンスの遷移を強制するものです。ビットスタッフィングは必要な場合にのみチャネル容量を消費しますが、結果として情報データレートが変動します。

同期NRZI（SNRZI）とグループ符号化記録（GCR）は、NRZIの改良版です。^{[ 4 ]} SNRZI-Mでは、同期のための遷移を挿入するために、各8ビットグループが1によって9ビットに拡張されます。^{[ 4 ]}