Oprava chyb Reed–Solomon

Také se nazývá: kód Reed–Solomon, RS kód, Reed-Solomon code

Definice

Oprava chyb Reed–Solomon je matematika, která umožňuje, aby se poškozený QR kód stále naskenoval. K datům přidává kontrolní kódová slova, aby čtečka mohla obnovit chybějící nebo špatné bajty až do daného limitu.

Původ a širší využití

Kódy Reed–Solomon popsali v roce 1960 Irving S. Reed a Gustave Solomon. Pracují s celými symboly, obvykle bajty, ne s jednotlivými bity, což je činí dobrými při zvládání shluků poškození, jako je škrábanec nebo šmouha.

Stejná rodina kódů chrání data na discích CD, DVD a Blu-ray, v některých digitálních televizních a satelitních spojích a v dalších 2D čárových kódech včetně Data Matrix ECC 200, kódu Aztec a PDF417.

Jak je QR kódy používají

QR kód pokládá každé 8bitové kódové slovo za prvek konečného tělesa GF(256), vytvořeného primitivním polynomem x^8 + x^4 + x^3 + x^2 + 1 (hex 0x11D). Datová kódová slova se dělí generujícím polynomem a zbytek se stane kódovými slovy opravy chyb, která se k nim připojí.

Větší kódy dělí data na několik bloků, každý s vlastními kódovými slovy opravy chyb. Bloky se při ukládání kódových slov do mřížky prokládají, takže jediná skvrna poškození se rozprostře do mnoha bloků a nezahltí jeden.

Kolik dokáže opravit

S n kódovými slovy opravy chyb v bloku dokáže dekodér opravit až n/2 kódových slov s neznámou polohou nebo až n kódových slov se známou polohou, zvaných výmazy. Smíšené případy se řídí pravidlem, že každá chyba se počítá dvakrát a každý výmaz jednou.

Proto se dá naskenovat i kód s čistou, plochou oblastí zakrytou logem: chytrá čtečka může zakrytou oblast považovat za výmazy, zatímco náhodné poškození se opravuje hůř, protože ho dekodér musí nejprve najít.

  • Neznámé chyby: až polovina počtu kódových slov EC
  • Výmazy (známé polohy): až počet kódových slov EC
  • Těleso: GF(256), polynom 0x11D
  • Bloky jsou prokládány, aby se rozptýlilo shlukové poškození

Často kladené otázky

Co je Reed–Solomon v QR kódu?

Je to metoda opravy chyb, která k datům přidává další kódová slova. Skener je používá k obnovení kódových slov, která jsou poškozená nebo nečitelná.

Kdo vynalezl kódy Reed–Solomon?

Irving S. Reed a Gustave Solomon, kteří je publikovali v roce 1960. Kódy se dnes používají na optických discích, v komunikacích a ve většině 2D čárových kódů.

Proč QR kód s logem uprostřed stále funguje?

Logo zakrývá moduly, které oprava chyb Reed–Solomon dokáže obnovit. Funguje to, pokud zakrytá oblast zůstane v mezích kapacity opravy chyb a vyhledávací vzory jsou volné.

Zdroje a normy

Všechny pojmy