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我正在做一个项目，我需要将 896 字节的数据编码为 128 字节的代码字。我的项目的所有规范均由 CCSDS 在本文中定义，位于 pdf 的第 15 页。 http://public.ccsds.org/publications/archive/101x0b3s.pdf 该文档中未明确指定的一些内容是 J=8、E=16 (255/223) 和 I=4。

我已经多次阅读了这篇文章（以及许多其他文章），但我似乎并没有完全理解发生了什么。我什至尝试过在 http://zxingnet.codeplex.com/SourceControl/latest#trunk/Source/lib/common/reedsolomon/GenericGF.cs找到的代码

它也不适合我。有没有人用这个工作过？我需要一些方向，因为我在磨了这么久之后感到迷茫。

对我来说最好的解决方案是如果我只是将信息错误地输入到 zxing 代码中。

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我迟到了这个问题，但以防万一这可以帮助其他人：

在数字计算机上实现 Reed Solomon 的最简单和最常用的方法是使用 RS（255、223）CCSDS 编码。这种编码由 CCSDS 指定，几十年来一直广泛用于深空探测器和卫星等硬件中。

RS（255、223）具有以下特点：

  • 每个符号有 2^8 种组合（J = 8），所以每个符号都是一个字节。
  • 每个码字有 2^8 - 1 个符号，因此每个编码块的长度为 255 个字节。
  • 每个块可以编码的数据量是 223 字节
  • 每个块包含 32 字节的 FEC 奇偶校验数据（223 数据字节 + 32 奇偶校验字节 = 255 字节块）
  • 在不知道擦除（错误位置）的情况下，每个块最多可以纠正 16 个错误（E = 16，这始终等于奇偶校验字节数 / 2）
  • 当错误位置已知时，每个块最多可以纠正 32 个错误（这始终等于奇偶校验字节数）
  • CCSDS 指定使用 1 + X + X^2 + X^7 + X^8 的场生成多项式，第一个连续根 = 112 的代码生成器，以及 11 的原始元素。
  • CCSDS 还指定了双基多项式表示，以简化专用硬件中的编码器/解码器实现。这是 RS（255、223）的许多现代软件实现中省略的一项功能，因为它对通用 CPU 没有实际用途，但在与旧硬件通信时仍然需要它。一定要弄清楚你是否需要这个 - 它可以通过在编码/解码之前/之后通过查找表运行正常多项式输出来完成。

一个 255 个符号的码字可以交织四次 (I = 4)，从而得到 892 的总块大小。这样做可以分散每个码字之间的传输突发错误，从而增加成功码字校正的机会。有关详细信息，请参阅下面链接的规范。

我不确定“128 字节码字”是什么意思，但它可能与填充有关：

由于 2^8 的符号大小是一个相当硬的约束，每个码字必须是 255 字节长。但是，如果你不能一次性发送一个 255 字节的块，或者更喜欢更多的错误保护，可以使用填充来有效地缩短 255 字节的块。

填充的工作原理是简单地将 223 个数据字节中的一些定义为填充而不是数据。填充只是发送者和接收者提前知道的一些固定值序列（CCSDS 将其称为“虚拟填充”）。编码时，将一小部分数据添加到数据的开头以形成完整的 223 个“数据”字节，然后将这些数据正常输入编码器。编码后，填充从块的开头被剥离，产生一个更短的块（或者更确切地说，数据和奇偶校验可能被复制到一个更小的数组中）。然后传送。

解码时，填充会在解码器运行之前插入到块的开头。由于填充序列具有已知的固定值，因此这些字节包含错误的可能性为 0%。这意味着 16 字节的错误保护将转移到块的其余部分。

因此，要从 RS（255、223）获取 127 字节块，您可以从原始 223 字节中填充除 95 字节之外的所有数据，然后对其进行编码。您的块将如下所示：

填充[128] + 数据[95] + 奇偶校验[32] = 255 字节

然后在发送块之前删除填充：

数据[95] + 奇偶校验[32] = 127 字节

最后在解码器端，在解码之前添加填充：

填充[128] + 数据[95] + 奇偶校验[32] = 255 字节

这实际上是一个 RS(127, 95) 代码，每 127 个字节块提供 16 个字节的 FEC。

CCSDS 标准规定虚拟填充：

  • 必须由全零组成
  • 不得传送
  • 特定物理通道上的任务阶段的长度不得更改
  • 只能插入到代码块的开头
  • 只能以 8I 位的整数倍插入。

如果您正在与之交谈的旧设备也严格实施这些，您只需要遵守这些（如果它是严格的 CCSDS，它会）。

对于 RS（255、223）的 C# 实现，我在这里有一个小库：

https://github.com/crozone/ReedSolomonCCSDS

这是基于 Phil Karn 的 C 实现，该实现随处可见，包括 GNURadio 和 Android OS。

CCSDS 摘要：“TM 同步和信道编码——概念和原理摘要”（第 5 节）

https://public.ccsds.org/pubs/130x1g2.pdf

CCSDS 参考：“TM 同步和通道编码”第 4 节。

https://public.ccsds.org/Pubs/131x0b3e1.pdf

于 2018-09-26T04:22:16.817 回答
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这是我对 CCSDS 协议的解释：

J=8，表示每个符号 8 位（=1 字节）。E=16，表示RS码纠正了16个错误。

这需要 32 个奇偶校验符号，因此 RS 码字长 255 个字节，包含 223 个信息字节。

I=4，表示一个交织器块由4个码字组成。

因此，一个块中可用的信息字节总数为 4*223 = 892 字节。这比您问题中所述的 896 少四个字节。我很确定你误读了 128 字节的代码字，所以也许你也误读了数字字节。

于 2015-05-07T20:42:23.503 回答