Blokkikoodit

Blokkikoodit ovat virheenkorjauskoodien ryhmä, jossa k informaatiomerkkiä koodataan n symbolin pituiseksi lohkoksi lisäyksien avulla. Koodin tarkoituksena on mahdollistaa virheiden havaitseminen ja korjaaminen sekä siirrossa että tallennuksessa, kun kanava on epäluotettava. Lohkoihin jakautuva koodaus tekee virheenkorjauksesta järjestelmällistä ja ennakoitavaa sekä sovellettavissa erilaisiin data- ja signaalinkäsittelytilanteisiin.

Tyypillisesti blokkikoodit ovat lineaarisia tai epälineaarisia. Lineaarisissa blokkikodeissa koodisymbolit voidaan esittää generatori- ja paritytjaksiin liittyen: c = uG ja Hc^T = 0, missä u on informaatiomerkkejä. Parametrit (n, k, d) määrittelevät lohkon pituuden n, informaatiomerkkejä k ja minimoidun etäisyyden d. Koodin nopeus on R = k/n, ja virheiden korjauskyky t on floor((d-1)/2). Esimerkiksi lineaarisia koodityyppejä ovat Hamming-, BCH- ja Reed-Solomon -koodit.

Esimerkkejä blokkikoodityypeistä ovat Hamming-koodit, BCH-koodit ja Reed-Solomon-koodit (RS). RS-koodit ovat yleisiä ei-binäärisiä blokkikoodien muotoja, joita käytetään laajasti tallennusmedioilla ja QR-koodeissa. Hamming-koodit soveltuvat pienimuotoiseen virheenkorjaukseen, kun taas BCH- ja RS-koodit mahdollistavat suuremman korjauskyvyn.

Käyttökohteet kattavat tietoliikenteen ja tallennusvälineet sekä muistiteknologiat, joissa virheenkorjaus on tärkeää. CD-, DVD- ja Blu-ray -medioiden virheenkorjaus sekä ECC-muistit älylaitteissa ja palvelimilla perustuvat usein blokkikoodien periaatteisiin. QR-koodit sisältävät Reed-Solomon -virheenkorjauskyvyn. Blokkikoodien ja konvoluutio-koodien ero on siinä, että blokkikoodit käsittelevät kiinteän pituisia lohkoja, kun taas konvoluutiokoodit käsittelevät pidempiä syötteitä ja mahdollistavat eri virheenkorjausmenetelmien hyödyntämisen.