25.Классификация ошибок в цифровой записи. Обнаружение, исправление.
Ошибки бывают одиночные (искажается один бит) и пакетные (искажается некая последовательность/серия битов). Последний тип ошибок исправить труднее всего.
Для устранения ошибок используют различные коды, которые позволяют исправлять и/или обнаруживать ошибки. Но любое такое кодирование предполагает введение избыточности.
Совершенным кодом, нашедшим применение в современной видеозаписи, является код Рида-Соломона, требующий добавления двух проверочных символов в расчете на одну исправленную ошибку.
Для борьбы с пакетными ошибками придумали код-произведение: массив полезных данных организуются в прямоугольную матрицу, строки и столбцы которых кодируются отдельно. К столбцам матрицы добавляются проверочные символы одного кода, называемого внешним, а к строкам – проверочные символы другого кода, называемого внутренним. Такое двумерное кодирование существенно позволяет увеличить мощность кода, избыточность минимальна, количество исправленных и обнаруженных ошибок максимально.
О
шибки
значительной длины (пакетные ошибки)
исправляются благодаря использованию
буферной памяти между внешним и внутренним
кодерами и чередованию направлений
записи в память и чтения из нее.
Если ошибку не удается исправить, но хотя бы удается обнаружить, то возможно применить маскирование, те замена ошибочных битов похожими. Чаще всего ошибочные биты заменяются соседними.
Для повышения эффективности маскирования используется перемешивание отсчетов изображения перед записью (естественно при воспроизведении правильная последовательность восстанавливается). При этом дистанция перемешивания, те размеры области изображения, в пределах которой перемешиваются отсчеты изображения, имеет важное значение при сопоставлении форматов. В современных цифровых видеомагнитофонах дистанция перемешивания определяется размерами буферной памяти в системе кодирования.
Перемешивание может превратить пакетную ошибку в несколько разрозненных одиночных ошибок, которые исправлять гораздо легче.