Oprava chýb Reed–Solomon

Nazýva sa aj: kód Reed-Solomon, RS kód, Reed-Solomonove kódy

Definícia

Oprava chýb Reed–Solomon je matematika, vďaka ktorej sa poškodený QR kód dá stále naskenovať. Pridáva k údajom kontrolné kódové slová, aby čítačka mohla do určitého limitu zrekonštruovať chýbajúce alebo chybné bajty.

Skontroloval tím AriaQR ·

Oprava chýb Reed–Solomon

Pôvod a širšie využitie

Kódy Reed–Solomon opísali Irving S. Reed a Gustave Solomon v roku 1960. Pracujú s celými symbolmi, zvyčajne bajtmi, nie s jednotlivými bitmi, vďaka čomu dobre zvládajú zhluky poškodenia, ako je škrabanec alebo šmuha.

Rovnaká rodina kódov chráni údaje na diskoch CD, DVD a Blu-ray, v niektorých digitálnych televíznych a satelitných spojoch a v iných 2D čiarových kódoch vrátane Data Matrix ECC 200, Aztec kódu a PDF417.

Ako ju používajú QR kódy

QR kód považuje každé 8-bitové kódové slovo za prvok konečného poľa GF(256), zostrojeného pomocou primitívneho polynómu x^8 + x^4 + x^3 + x^2 + 1 (hex 0x11D). Dátové kódové slová sa delia generujúcim polynómom a zvyšok sa stane kódovými slovami opravy chýb pripojenými k nim.

Väčšie kódy rozdeľujú údaje do viacerých blokov, z ktorých každý má vlastné kódové slová opravy chýb. Bloky sa potom pri ukladaní kódových slov do mriežky prekladajú, takže jedna škvrna poškodenia sa rozloží na mnoho blokov namiesto toho, aby zahltila jeden.

Koľko dokáže opraviť

Ak je v bloku n kódových slov opravy chýb, dekodér dokáže opraviť až n/2 kódových slov s neznámou pozíciou alebo až n kódových slov so známou pozíciou, ktoré sa nazývajú vymazania (erasures). Zmiešané prípady sa riadia pravidlom, že každá chyba sa počíta dvakrát a každé vymazanie raz.

Preto sa kód s čistou, rovnou plochou zakrytou logom môže stále naskenovať: šikovná čítačka môže zakrytú oblasť považovať za vymazania, zatiaľ čo náhodné poškodenie sa opravuje ťažšie, pretože ho dekodér musí najprv nájsť.

  • Neznáme chyby: až polovica počtu kódových slov EC
  • Vymazania (známe pozície): až počet kódových slov EC
  • Pole: GF(256), polynóm 0x11D
  • Bloky sa prekladajú, aby sa rozložilo zhlukové poškodenie

Často kladené otázky

Čo je Reed–Solomon v QR kóde?

Je to metóda opravy chýb, ktorá pridáva k údajom ďalšie kódové slová. Skener ich používa na rekonštrukciu kódových slov, ktoré sú poškodené alebo nečitateľné.

Kto vynašiel kódy Reed–Solomon?

Irving S. Reed a Gustave Solomon, ktorí ich publikovali v roku 1960. Kódy sa dnes používajú v optických diskoch, komunikácii a väčšine 2D čiarových kódov.

Prečo môže QR kód s logom v strede stále fungovať?

Logo zakrýva moduly, ktoré oprava chýb Reed–Solomon dokáže zrekonštruovať. Funguje to, kým zakrytá oblasť zostane v rámci kapacity opravy chýb a vyhľadávacie vzory sú voľné.

Zdroje a normy

Všetky pojmy