Τι είναι η κωδικοποίηση μπλοκ;

Μέρος της θεωρίας κώδικα, η κωδικοποίηση μπλοκ είναι μια μορφή διόρθωσης σφαλμάτων προς τα εμπρός (FEC), επίσης γνωστός ως κωδικός καναλιού, που μετατρέπει μηνύματα σε συγκεκριμένους κωδικούς και στέλνει τις πληροφορίες ως μπλοκ δεδομένων με προκαθορισμένο μήκος.Τα μεγαλύτερα μπλοκ δεδομένων διευκολύνουν τον υπολογιστή λήψης να αποκωδικοποιήσει τις πληροφορίες και να διορθώσει σφάλματα που συμβαίνουν κατά τη μεταφορά.Οι κωδικοί μπλοκ και οι συνελικτικοί κώδικες είναι δύο τύποι κώδικα που χρησιμοποιούνται συνήθως στο FEC.Αυτοί οι τύποι κώδικα επιτρέπουν την αποστολή ενός μηνύματος σε μια αναξιόπιστη σύνδεση και εξακολουθεί να είναι αποκρυπτογραφήσιμη όταν φτάσει.

Η χρήση της κωδικοποίησης μπλοκ είναι απαραίτητη λόγω του θορύβου που συμβαίνει όταν αποστέλλεται ένα μήνυμα.Όταν τα δεδομένα πρέπει να ταξιδεύουν σε μεγάλη απόσταση ή σε μια αναξιόπιστη σύνδεση, το βάρος και η απόσταση που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της πιθανότητας σφαλμάτων.Το βάρος του Hamming είναι ο αριθμός των ψηφίων που απαιτούνται για να εκφράσουν όλους τους πιθανούς συνδυασμούς κώδικα και η απόσταση Hamming είναι πόσα σφάλματα θα έπρεπε να συμβούν πριν από ένα κομμάτι αντιπροσωπεύει ένα νόμιμο, αλλά λάθος, κομμάτια.

Για παράδειγμα, εάν ένας αποστολέας που χρησιμοποιεί την κωδικοποίηση μπλοκ ήθελε να στείλει ένα μήνυμα που θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει μόνο τρεις πιθανούς κωδικούς που ήταν κάθε τρία ψηφία, το βάρος του Hamming θα ήταν τρεις.Οι κωδικοί μπορεί να είναι 000, 010 και 011. Εάν ένα σφάλμα είχε ως αποτέλεσμα οποιαδήποτε αλλαγή ψηφίου, όπως 000 που αλλάζει στο 010, ο κώδικας θα διαβάσει ως νόμιμο κώδικα (010), αλλά όχι ο κώδικας που ο αποστολέας προορίζεται (000).Έτσι, η απόσταση Hamming για αυτόν τον κώδικα είναι μία επειδή μόνο ένα ψηφίο πρέπει να αλλάξει για να προκαλέσει σφάλμα ο υπολογιστής δεν μπορεί να διορθωθεί.Λέξεις ορισμένου μήκους.Τα αρχικά bits δεδομένων μηνυμάτων αναφέρονται ως k bits.Τα bits k μεταφράζονται σε αντίστοιχα n bits, τα οποία είναι κωδικοί που έχουν επιλεγεί για να παραμείνουν σε μεγαλύτερους κωδικούς για κάθε bit k.Αυτά ή τα μηδενικά προστίθενται για να κάνουν τα κομμάτια ένα ομοιόμορφο μήκος και να μειώσουν την απόσταση Hamming.Στη συνέχεια, αυτά τα μπλοκ των n bits μεταδίδονται στον υπολογιστή λήψης.

Η σκέψη για την κωδικοποίηση μπλοκ είναι απλούστερη όταν το συγκρίνεται με δύο άτομα που έχουν μια συζήτηση.Όταν μιλάμε σε ένα θορυβώδες δωμάτιο ή φωνάζοντας σε μεγάλη απόσταση, υπάρχει περισσότερος χώρος για σφάλματα σε ό, τι ακούει ο δέκτης.Εάν η πρόταση είναι μεγάλη, το άτομο μπορεί να διορθώσει περισσότερα σφάλματα λαμβάνοντας ολόκληρη την πρόταση στο πλαίσιο, αλλά οι σύντομες προτάσεις έχουν υψηλότερο ποσοστό σφάλματος, επειδή είναι πιο δύσκολο να αποκρυπτογραφηθεί αυτό που λέει το άτομο.

Ως παράδειγμα, αν ένα άτομο φωνάζει, η κόκκινη γάτα και το άλλο άτομο ακούει, τροφοδοτείται, διακόπτουν λανθασμένα την ποινή.Εάν, ωστόσο, ο πρώτος άνθρωπος είπε, έχω μια κόκκινη γάτα και το δεύτερο άτομο που ακούει, έχω μια γάτα με έγχρωμη γάτα, το πλαίσιο της φράσης καθιστά εύκολο να προσδιορίσει το άτομο που είπε πραγματικά κόκκινο και δεν τροφοδοτείται.Αυτή είναι η βασική αρχή πίσω από την κωδικοποίηση μπλοκ και τη χρήση μακρύτερων, ομοιόμορφων κωδικών για να βοηθήσουν τους υπολογιστές να μεταφράσουν με ακρίβεια ένα μπλοκ πληροφοριών.