Qu'est-ce que le codage en bloc?

Partie intégrante de la théorie des codes, le codage par blocs est une forme de correction d'erreur directe (FEC), également appelée code de canal, qui convertit les messages en codes spécifiques et envoie les informations sous forme de bloc de données d'une longueur prédéterminée. Des blocs de données plus volumineux permettent à l’ordinateur destinataire de décoder facilement les informations et de corriger les erreurs survenues lors du transfert. Les codes de bloc et les codes de convolution sont deux types de code couramment utilisés dans la FEC. Ces types de code permettent à un message d'être envoyé sur une connexion non fiable et toujours déchiffrable quand il arrive.

L'utilisation du codage en bloc est nécessaire en raison du bruit qui se produit lorsqu'un message est envoyé. Lorsque les données doivent parcourir une longue distance ou sur une connexion peu fiable, le poids et la distance de Hamming sont utilisés pour déterminer la probabilité d'erreurs. Le poids de Hamming est le nombre de chiffres nécessaires pour exprimer toutes les combinaisons de codes possibles, et la distance de Hamming est le nombre d'erreurs qui devraient se produire avant qu'un bit représente une information légitime, mais erronée.

Par exemple, si un expéditeur utilisant le codage en bloc voulait envoyer un message ne pouvant utiliser que trois codes possibles composés chacun de trois chiffres, le poids de Hamming serait de trois. Les codes peuvent être 000, 010 et 011. Si une erreur entraînait la modification d'un chiffre, par exemple 000, en 010, le code se lirait comme un code légitime (010), mais pas le code voulu par l'expéditeur (000). . Ainsi, la distance de Hamming pour ce code est une, car un seul chiffre doit être modifié pour provoquer une erreur que l'ordinateur ne peut pas corriger.

Pour réduire la distance de Hamming et réduire les erreurs, les données sont envoyées sous forme de bloc de code codé en mots de code spécifiques d'une certaine longueur. Les bits de données de message d'origine sont appelés k bits. Les k bits sont traduits en n bits correspondants, qui sont des codes qui ont été sélectionnés pour constituer des codes plus longs pour chaque k bit. On ajoute des zéros ou des zéros pour que les bits aient une longueur uniforme et réduisent la distance de Hamming. Ensuite, ces blocs de n bits sont transmis à l’ordinateur destinataire.

Penser au codage en bloc est plus simple quand on le compare à deux personnes en conversation. Lorsque vous parlez dans une pièce bruyante ou criez sur une longue distance, il y a plus de place pour des erreurs dans ce que la personne qui reçoit entend. Si la phrase est longue, la personne peut corriger davantage d'erreurs en prenant la phrase entière dans son contexte, mais les phrases courtes ont un taux d'erreur plus élevé car il est plus difficile de déchiffrer ce que la personne dit.

Par exemple, si une personne crie «chat rouge» et que l'autre personne entend «chat nourri», elle n'interrompt pas la phrase correctement. Si, toutefois, la première personne a dit «J'ai un chat de couleur rouge» et que la deuxième personne a entendu dire «J'ai un chat de couleur nourri», le contexte de la phrase facilite la détermination de la personne qui a réellement dit «rouge». pas "nourri". C’est le principe de base du codage par blocs et de l’utilisation de codes plus longs et uniformes pour aider les ordinateurs à traduire avec précision un bloc d’informations.