jueves, 9 de mayo de 2013

REED-SOLOMON CODES

Aplicaciones

Almacenamiento

CDs

Los CD están expuestos a muchos tipos de fallas, para que los datos se puedan leer correctamente es necesario utilizar un método de codificación que al guardar 0 y 1 los errores puedan ser recuperados y traducidos.
Una de las principales aplicaciones de codificación digital es el disco compacto de audio o CD. Los CDs utilizan una forma modificada del código Reed-Solomon llamado la Cruz Interleaved código Reed-Solomon, o CIRC.

El reproductor de CD utiliza Cross-Interleaved Reed-Solomon Coding. Comienza tomando las 24 palabras de 8 bits en la codificación en un (28,24) código RS. Con 4 símbolos de comprobación de paridad, 2 de corrección de errores. Los datos se intercalan, esto permite que los errores sobre una gran parte del disco se distribuyan en muchas pequeñas partes del disco. Esto permite más errores que deben corregirse y evita arruinar toda la información.

Utilizando esta codificación en los CDs de audio se puede corregir los errores de de hasta 3500 bits (2,4 mm) y se puede interpolar el error de hasta 12.000 bits (8,5 mm). Los avances en la tecnología en los últimos 20 años han dado lugar a más aplicaciones para la tecnología de CD, incluyendo DVD. La corrección de errores en un CD garantiza que la música de alta calidad se puede disfrutar de manera consistente y confiable.

Discos duros

Los discos duros modernos utilizan códigos CRC para detectar errores y códigos Reed-Solomon para corregir errores menores en la lectura de datos, y para recuperar datos de sectores que han "dañado" y almacenar los datos en los sectores de repuesto.
Ellos hacen posible que rascarse que se dale el disco y seguir disfrutando de los archivos guardados.

Wireless

Teléfonos celulares

También los teléfonos móviles requieren códigos de corrección de errores porque en la práctica casi todos los canales son ruidosos.
En general, los atacantes tratan de introducir algunos cambios en la imagen al destruir la marca de agua. Estos cambios afectarán la información incrustada y esto dará como resultado la extracción del número de teléfono equivocado de la imagen. Para proteger la propiedad de los derechos, el número de teléfono puede ser codificada en el código Reed-Solomon.


y aquí un pequeño experimento:


Satélites

En el espacio, el uno de los principales problemas de comunicación por satélite es la radiación, la radiación puede provocar que el contenido almacenado cambie de '0 'y '1', lo que hace que genera códigos de error. Por lo tanto, lo común es añadir diversos métodos de corrección de errores de codificación para el enlace de datos, por consiguiente en la codificación de corrección de errores ha habido un interés general de la investigación en las comunicaciones por satélite. Reed-Solomon tiene un funcionamiento más excelente.

El Reed Solomon codificador es un circuito en el que la división es compuesta de registros de desplazamiento, y tiene tres módulos:
multiplicadores en GF (28), sumadores en GF (28) y los registros de retardo de la unidad, como se muestra en la siguiente figura:



Digital television


Códigos Reed-Solomon se utilizan como parte de la estrategia orientada hacia el de corrección de errores de la tecnología digital la transmisión de señales en los cuatro sistemas de televisión de alta definición totalmente digitales propuestos.
En el medio terrestre en el entorno de la radiodifusión, a menudo hay errores aleatorios que resultan de diversas interferencias.
Se usan los códigos Reed-Solomon para los códigos de control de errores para la transmisión digital de televisión de alta definición

Como conclusión de lo que he investigado el RS sirve para recuperar de errores que se producen de manera muy común y seguido, y tiene la capacidad de reparar de manera rápida y óptima para poder seguir escuchando música, ver imágenes, u otras cosas que son más cotidianas de lo que pensamos.
Es una gran área de oportunidad ya que hay muchas variaciones del código para poder mejorarlo aún más.

Referencias

Leo Zheng. (2012). How NASA deals with packet loss when transmitting to Mars del sitio http://www.onsip.com/blog/2012/08/10/how-nasa-deals-with-packet-loss-when-transmitting-to-from-mars
Stan Hanley, (2002), Reed-Solomon Codes and CD Encoding del sitio http://www.usna.edu/Users/math/wdj/_files/documents/reed-sol.htm
Frequently Asked Questions About Compact Discs www.mscience.com/faq28.html
Reed-Solomon Codes http://www.4i2i.com/reed_solomon_codes.htm


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