Co je to blokové kódování?

Část teorie kódu, blokové kódování je formou korekce předávání chyb (FEC), známé také jako kód kanálu, který převádí zprávy na konkrétní kódy a posílá informace jako blok dat s předem stanovenou délkou. Větší bloky dat usnadňují přijímajícímu počítači dekódování informací a opravte chyby, ke kterým dochází během přenosu. Kódy bloků a konvoluční kódy jsou dva typy kódů, které se běžně používají ve FEC. Tyto typy kódu umožňují odeslání zprávy přes nespolehlivé připojení a při příchodu jsou stále dešifrovatelné.

Použití kódování bloku je nezbytné kvůli šumu, ke kterému dochází při odeslání zprávy. Pokud data potřebují cestovat na dlouhou vzdálenost nebo přes nespolehlivé spojení, k určení pravděpodobnosti chyb se používají hmotnost a vzdálenost snižování. Hammingová hmotnost je počet číslic potřebných k vyjádření všech možných kombinací kódu a vzdálenost snižování je, kolik chyb by se muselo vyskytnout, než trochu představuje legiTimate, ale špatně, kus informací.

Například, pokud odesílatel používající blokové kódování chtěl poslat zprávu, která by mohla použít pouze tři možné kódy, které byly každé tři číslice dlouhé, hmotnost Hamming by byla tři. Kódy by mohly být 000, 010 a 011. Pokud by chyba vyústila v změnu jedné číslice, například 000 změny na 010, kód by se přečetl jako legitimní kód (010), ale ne jako kód, který zamýšlel (000). Vzdálenost hasmování pro tento kód je tedy jedna, protože musí změnit pouze jedna číslice, aby se způsobila chyba, kterou počítač nemůže opravit.

Pro snížení vzdálenosti Hamming a snížení chyb se data odesílají jako blok kódu, který je kódován do konkrétních kódových slov určité délky. Původní bity dat zpráv jsou označovány jako K bity. Bity K jsou přeloženy do odpovídajících N bitů, což jsou kódy, které byly vybrány tak, aby stály jako delší kódy pro každý K bit.Jeden nebo nuly se přidávají, aby se bity staly rovnoměrnou délkou a snížily se snižující vzdálenost. Poté jsou tyto bloky N bitů přenášeny do přijímacího počítače.

Přemýšlení o kódování bloku je nejjednodušší při jeho porovnávání se dvěma lidmi, kteří mají konverzaci. Když mluvíte v hlučné místnosti nebo křičí na dlouhou vzdálenost, existuje více prostoru pro chyby v tom, co přijímající osoba slyší. Pokud je věta dlouhá, může osoba napravit více chyb tím, že vezme celou větu v kontextu, ale krátké věty mají vyšší míru chyb, protože je těžší rozluštit, co osoba říká.

Jako příklad, pokud jedna osoba křičí, „Red Cat“ a druhá osoba slyší „Fed Cat“, „rozsudek nesprávně přeruší. Pokud však první člověk řekl: „Mám červenou kočku“ a druhá osoba slyšela: „Mám krmenou kočku,„ kontext věty usnadňuje určení osoby, která skutečně řekla „červená“ a ne „krmila“. Toto je základní princip blokuK kódování a použití delších jednotných kódů, které pomáhají počítačům přesně přeložit blok informací.