Использование низкоплотностных кодов и кодов Рида - Соломона в системах избыточного кодирования информации

Abstract

Обеспечение надежного хранения и передачи данных представляет собой серьезную проблему в современном информационном обществе. Кодирование информации является одним из направлений исследований и разработок, которое позволяет достаточно эффективно решать проблему достоверности информации. В рамках такого подхода известны методы, основанные на комбинации двух различных кодов, которые позволяют исправлять различные типы ошибок. В статье предлагается ранее не исследованная комбинация, состоящая из кодов LDPC и Рида – Соломона для коррекции случайных и пакетных ошибок соответственно. Исследуются и анализируются производительность исправления ошибок и вычислительная эффективность упомянутой комбинации кодов. Моделирование Монте-Карло показывает, что данный подход обеспечивает более низкий коэффициент битовых ошибок. При этом скорость кодирования и декодирования предлагаемой комбинации достаточна для обработки различных объемов данных. Описаны методы повышения производительности и направления использования комбинирования низкоплотностных кодов и кодов Рида – Соломона в системах защиты информации и стеганографических системах. Результаты показывают, что сильные стороны обоих методов кодирования в комбинации значительно повышают целостность данных в зашумленных каналах связи, сохраняя при этом разумные скорости кодирования и декодирования

Ensuring reliable storage and transmission of data is a serious problem in the modern information society. Information coding is one of the areas of research and development that allows solving the problem of information reliability quite effectively. Within the framework of this approach, methods are known based on a combination of two different codes that allow correcting various types of errors. The article proposes a previously unexplored combination consisting of LDPC and Reed – Solomon codes for correcting random and burst errors, respectively. The error correction performance and computational efficiency of the mentioned code combination are investigated and analyzed. Monte Carlo simulation shows that this approach provides a lower bit error rate. At the same time, the encoding and decoding speed of the proposed combination is sufficient to process various data volumes. The methods for increasing the performance and directions of using a combination of low-density codes and Reed – Solomon codes in information security systems and steganographic systems are described. The results show that the strengths of both coding methods in combination significantly improve data integrity in noisy communication channels while maintaining reasonable encoding and decoding rates