/// <summary>
/// Iškraipo paduotą simbolių eilutę (0 gali tapti 1 ir atvirkščiai).
/// </summary>
/// <param name="binaryString">Simbolių eilutė, sudaryta iš 0 ir 1.</param>
/// <returns>Iškraipytą simbolių eilutę.</returns>
private string SendBinaryStringThroughChannel(string binaryString)
{
var stringBuilder = new StringBuilder();
for (var c = 0; c < binaryString.Length;)
{
// 1. Daliname į tokio ilgio dalis, kad sutaptų su kodo dimensija.
var toEncodeAsString = string.Empty;
for (var r = 0; r < _rows; r++)
{
// Jeigu pasibaigė tekstas, tačiau mums vis tiek reikia simbolių.
if (c == binaryString.Length)
{
// Pridedame nulį priekyje, kad nepasikeistų dvejetainio skaičiaus reikšmė.
toEncodeAsString = '0' + toEncodeAsString;
}
else
{
toEncodeAsString += binaryString[c];
c++;
}
}
// 2. Užkoduojame generuojančia matrica.
var toEncodeAsList = Converter.BinaryStringToBinaryVector(toEncodeAsString);
var encoded = _matrixG.Encode(toEncodeAsList);
// 1104 = (14 baitų (bitmap header) + 124 baitai (DIB header)) * 8 bitai.
// Jeigu tai kontrolinė informacija tuomet jos nesiunčiame kanalu.
var deformed = c >= 1104
? _channel.SendVectorThrough(encoded)
: encoded;
// 5. Atkoduojame 'Step-by-Step' algoritmu.
var decoded = _matrixH.Decode(deformed);
// 6. Atkoduojame generuojančia matrica.
var fullyDecoded = _matrixG.Decode(decoded);
// 7. Viską sudedame į vieną ilgą vektorių.
foreach (var bit in fullyDecoded)
{
stringBuilder.Append(bit);
}
}
return(stringBuilder.ToString());
}
/// <summary>
/// Išsiunčia užkoduotą tekstą kanalu.
/// </summary>
/// <param name="text">Tekstas, kurį norima siųsti kanalu.</param>
/// <returns>Iš kanalo grįžęs rezultatas.</returns>
private string SendEncodedText(string text)
{
var textAsVector = new List <byte>();
// 1. Konvertuojame tekstą į dvejetainę simbolių eilutę.
var textInBinary = ConvertTextToBinary(text);
// 2. Daliname į tokio ilgio dalis, kad sutaptų su kodo dimensija.
for (var c = 0; c < textInBinary.Length;)
{
var toEncodeAsString = string.Empty;
for (var r = 0; r < _rows; r++)
{
// Jeigu pasibaigė tekstas, tačiau mums vis tiek reikia simbolių.
if (c == textInBinary.Length)
{
// Pridedame nulį priekyje, kad nepasikeistų dvejetainio skaičiaus reikšmė.
toEncodeAsString = '0' + toEncodeAsString;
}
else
{
toEncodeAsString += textInBinary[c];
c++;
}
}
// 3. Užkoduojame generuojančia matrica.
var toEncodeAsList = Converter.BinaryStringToBinaryVector(toEncodeAsString);
var encoded = _matrixG.Encode(toEncodeAsList);
// 4. Siunčiame kanalu.
var deformed = _channel.SendVectorThrough(encoded);
// 5. Atkoduojame 'Step-by-Step' algoritmu.
var decoded = _matrixH.Decode(deformed);
// 6. Atkoduojame generuojančia matrica.
var fullyDecoded = _matrixG.Decode(decoded);
// 7. Viską sudedame į vieną ilgą vektorių.
foreach (var bit in fullyDecoded)
{
textAsVector.Add(bit);
}
}
return(ConvertBinaryVectorToText(textAsVector));
}
private IList <byte> _receivedVector; // '_decodedVector' dekoduotas G matrica.
// PUBLIC
/// <summary>
/// Įjungia vartotojo sąsają.
/// </summary>
public void Start()
{
_errorProbability = GetErrorProbabilty();
_channel = new Channel(_errorProbability);
_cols = GetNumberOfCols();
_rows = GetNumberOfRows();
if (AskYesOrNoQuestion("Ar norite įvesti generuojančią matricą patys (jeigu ne - ji bus sugeneruota už jus)?"))
{
LetUserEnterGMatrix();
}
else
{
_matrixG = new MatrixG(_cols, _rows);
}
_matrixH = _matrixG.GetMatrixH();
while (true)
{
_originalVector = GetVectorToSend();
_encodedVector = _matrixG.Encode(_originalVector);
_distortedVector = _channel.SendVectorThrough(_encodedVector);
_errorVector = _channel.FindDifferences(_encodedVector, _distortedVector);
if (AskYesOrNoQuestion("Ar norite keisti iš kanalo gautą vektorių?"))
{
LetUserEnterErrorVector();
}
_decodedVector = _matrixH.Decode(_distortedVector);
_receivedVector = _matrixG.Decode(_decodedVector);
if (!AskYesOrNoQuestion("Ar norite siųsti dar vieną vektorių?"))
{
break;
}
_originalVector = null;
_encodedVector = null;
_distortedVector = null;
_errorVector = null;
_decodedVector = null;
_receivedVector = null;
}
}
private static void TestDecodingOfCorruptedVectors()
{
// G = 1 1 0 1 0 0
// 0 1 1 0 1 0
// 1 0 1 0 0 1
var matrix = new int[3][];
matrix[0] = new int[6] {
1, 1, 0, 1, 0, 0
};
matrix[1] = new int[6] {
0, 1, 1, 0, 1, 0
};
matrix[2] = new int[6] {
1, 0, 1, 0, 0, 1
};
var matrixG = new MatrixG(
length: matrix[0].GetUpperBound(0) + 1,
dimension: matrix.GetUpperBound(0) + 1,
matrix: matrix);
// H = 1 0 0 1 0 1
// 0 1 0 1 1 0
// 0 0 1 0 1 1
matrix = new int[3][];
matrix[0] = new int[6] {
1, 0, 0, 1, 0, 1
};
matrix[1] = new int[6] {
0, 1, 0, 1, 1, 0
};
matrix[2] = new int[6] {
0, 0, 1, 0, 1, 1
};
var matrixH = new MatrixH(matrix);
// 1. Word to encode
var clean = new int[3] {
0, 1, 0
};
var dirty = new int[3] {
0, 1, 0
};
// 2. Encoded word with 'G'
var encoded = matrixG.Encode(clean); // Encodes to 011010
var corrupted = matrixG.Encode(dirty); // Encodes to 011010
// 3. Corrupt it
var channel = new Channel(0.500121);
corrupted = channel.SendVectorThrough(corrupted);
// 4. Decode it
var decoded = matrixH.Decode(corrupted);
if (string.Join("", encoded) != string.Join("", decoded))
{
ConsoleHelper.WriteError($"{string.Join("", encoded)} does not equal {string.Join("", decoded)}.");
}
else
{
ConsoleHelper.WriteInformation("Matches.");
}
}
private static void TestMatrixH()
{
// G = 1 1 0 1 0 0
// 0 1 1 0 1 0
// 1 0 1 0 0 1
var matrix = new int[3][];
matrix[0] = new int[6] {
1, 1, 0, 1, 0, 0
};
matrix[1] = new int[6] {
0, 1, 1, 0, 1, 0
};
matrix[2] = new int[6] {
1, 0, 1, 0, 0, 1
};
var matrixG = new MatrixG(
length: matrix[0].GetUpperBound(0) + 1,
dimension: matrix.GetUpperBound(0) + 1,
matrix: matrix);
// H = 1 0 0 1 0 1
// 0 1 0 1 1 0
// 0 0 1 0 1 1
//var matrixH = matrixG.GetMatrixH();
matrix = new int[3][];
matrix[0] = new int[6] {
1, 0, 0, 1, 0, 1
};
matrix[1] = new int[6] {
0, 1, 0, 1, 1, 0
};
matrix[2] = new int[6] {
0, 0, 1, 0, 1, 1
};
// Todo: the GetMatrixH() cannot properly convert from this 'G'.
var matrixH = new MatrixH(matrix);
matrixG.DisplayMatrix();
matrixH.DisplayMatrix();
var toSyndrome1 = new int[6] {
0, 0, 0, 0, 0, 0
};
var toSyndrome2 = new int[6] {
0, 0, 0, 0, 0, 1
};
var toSyndrome3 = new int[6] {
0, 0, 0, 0, 1, 0
};
var toSyndrome4 = new int[6] {
0, 0, 0, 1, 0, 0
};
var toSyndrome5 = new int[6] {
0, 0, 1, 0, 0, 0
};
var toSyndrome6 = new int[6] {
0, 1, 0, 0, 0, 0
};
var toSyndrome7 = new int[6] {
1, 0, 0, 0, 0, 0
};
var toSyndrome8 = new int[6] {
0, 0, 1, 1, 0, 0
};
var syndrome1 = string.Join("", matrixH.GetSyndrome(toSyndrome1));
var syndrome2 = string.Join("", matrixH.GetSyndrome(toSyndrome2));
var syndrome3 = string.Join("", matrixH.GetSyndrome(toSyndrome3));
var syndrome4 = string.Join("", matrixH.GetSyndrome(toSyndrome4));
var syndrome5 = string.Join("", matrixH.GetSyndrome(toSyndrome5));
var syndrome6 = string.Join("", matrixH.GetSyndrome(toSyndrome6));
var syndrome7 = string.Join("", matrixH.GetSyndrome(toSyndrome7));
var syndrome8 = string.Join("", matrixH.GetSyndrome(toSyndrome8));
var syndromes = new List <string> {
syndrome1, syndrome2, syndrome3, syndrome4, syndrome5, syndrome6, syndrome7, syndrome8
};
var outcomes = new List <string> {
"000", "101", "011", "110", "001", "010", "100", "111"
};
for (var i = 0; i < syndromes.Count; i++)
{
if (syndromes[i] != outcomes[i])
{
ConsoleHelper.WriteError("'MatrixH' calculates syndromes improperly.");
}
}
var toEncode1 = new int[] { 0, 0, 0 };
var toEncode2 = new int[] { 1, 0, 0 };
var toEncode3 = new int[] { 0, 1, 0 };
var toEncode4 = new int[] { 0, 0, 1 };
var toEncode5 = new int[] { 1, 1, 0 };
var toEncode6 = new int[] { 0, 1, 1 };
var toEncode7 = new int[] { 1, 0, 1 };
var toEncode8 = new int[] { 1, 1, 1 };
var encoded1 = string.Join("", matrixG.Encode(toEncode1));
var encoded2 = string.Join("", matrixG.Encode(toEncode2));
var encoded3 = string.Join("", matrixG.Encode(toEncode3));
var encoded4 = string.Join("", matrixG.Encode(toEncode4));
var encoded5 = string.Join("", matrixG.Encode(toEncode5));
var encoded6 = string.Join("", matrixG.Encode(toEncode6));
var encoded7 = string.Join("", matrixG.Encode(toEncode7));
var encoded8 = string.Join("", matrixG.Encode(toEncode8));
var encoded = new List <string> {
encoded1, encoded2, encoded3, encoded4, encoded5, encoded6, encoded7, encoded8
};
outcomes = new List <string> {
"000000", "110100", "011010", "101001", "101110", "110011", "011101", "000111"
};
for (var i = 0; i < encoded.Count; i++)
{
if (encoded[i] != outcomes[i])
{
ConsoleHelper.WriteError("'MatrixG' encodes vectors improperly.");
}
}
var decoded1 = string.Join("", matrixG.Decode(matrixH.Decode(matrixG.Encode(toEncode1))));
var decoded2 = string.Join("", matrixG.Decode(matrixH.Decode(matrixG.Encode(toEncode2))));
var decoded3 = string.Join("", matrixG.Decode(matrixH.Decode(matrixG.Encode(toEncode3))));
var decoded4 = string.Join("", matrixG.Decode(matrixH.Decode(matrixG.Encode(toEncode4))));
var decoded5 = string.Join("", matrixG.Decode(matrixH.Decode(matrixG.Encode(toEncode5))));
var decoded6 = string.Join("", matrixG.Decode(matrixH.Decode(matrixG.Encode(toEncode6))));
var decoded7 = string.Join("", matrixG.Decode(matrixH.Decode(matrixG.Encode(toEncode7))));
var decoded8 = string.Join("", matrixG.Decode(matrixH.Decode(matrixG.Encode(toEncode8))));
var decoded = new List <string> {
decoded1, decoded2, decoded3, decoded4, decoded5, decoded6, decoded7, decoded8
};
outcomes = new List <string> {
"000", "100", "010", "001", "110", "011", "101", "111"
};
for (var i = 0; i < decoded.Count; i++)
{
if (decoded[i] != outcomes[i])
{
ConsoleHelper.WriteError("'MatrixH' decodes vectors improperly.");
}
}
}
