DataMatrixを作るためにECC200のエラーコード作成方法についてC->java

JISX0512を参考にエラーコードの作成を使用としています。
C言語での作成方法は乗っていたのですが（後述）現在使用できるエディタがProcessingなのでそれで使えるように書き換えようとしています。

しかし、想定していた挙動がなされないため質問させていただきました。

JISX0512
https://www.kikakurui.com/x0/X0512-2015-01.html
(別紙Eに載っているコード。これをProcessingで再現したい)

C
1/* "prod(x, y, log, alog, gf)" returns the product "x" times "y" */ 
2int prod(int x, int y, int *log, int *alog, int gf) { 
3　if (!x || !y) return 0; 
4　else return alog[(log[x] + log[y]) % (gf-1)]; 
5} 
6/* "ReedSolomon(wd, nd, nc, gf.pp)" takes "nd" data codeword values in wd[] */ 
7/* and adds on "nc" check codewords, all within GF(gf) where "gf" is a */ 
8/* power of 2 and "pp" is the value of its prime modulus polynomial */ 
9void ReedSolomon(int *wd, int nd, int nc, int gf, int pp) { 
10　int i, j, k, *log,*alog,*c; 
11/* allocate, then generate the log & antilog arrays: */ 
12　log = malloc(sizeof(int) * gf); 
13　alog = malloc(sizeof(int) * gf); 
14
15　log[0] = 1-gf; alog[0] = 1; 
16　for (i = 1; i < gf; i++) { 
17　　alog[i] = alog[i-1] * 2; 
18　　if (alog[i] >= gf) alog[i] ^= pp; 
19　　log[alog[i]] = i; 
20　} 
21/* allocate, then generate the generator polynomial coefficients: */ 
22　c = malloc(sizeof(int) * (nc+1)); 
23　for (i=1; i<=nc; i++) c[i] = 0; c[0] = 1; 
24　　for (i=1; i<=nc; i++) { 
25　　　c[i] = c[i-1]; 
26　　　for (j=i-1; j>=1; j--) { 
27　　　　c[j] = c[j-1] ^ prod(c[j],alog[i],log,alog,gf);
28　　　} 
29　　　c[0] = prod(c[0],alog[i],log,alog,gf);
30　　} 
31　/* clear, then generate "nc" checkwords in the array wd[] : */ 
32　for (i=nd; i<=(nd+nc); i++) wd[i] = 0; 
33　for (i=0; i<nd; i++) { 
34　　k = wd[nd] ^ wd[i] ; 
35　　for (j=0; j<nc; j++) { 
36　　　wd[nd+j] = wd[nd+j+l] ^ prod(k,c[nc-j-1],log, alog,gf); 
37　　} 
38　} 
39　free(c); 
40　free(alog); 
41　free(log); 
42} 
43

webでRuntimeErrorが出たもの
ideoneというサイトで回しました

C
1#include <stdio.h>
2#include <stdlib.h>
3
4int prod(int x,int y,int *log,int *alog,int gf){
5	if(!x || !y)
6	return 0;
7	else
8	return alog[(log[x] + log[y]) %(gf-1)];
9}
10 
11void ReedSolomon(int *wd, int nd, int nc, int gf, int pp) { 
12	int i,j,k,*log,*alog,*c;
13	log = malloc(sizeof(int) * gf); 
14	alog = malloc(sizeof(int) * gf); 
15	log[0] = 1-gf; alog[0] = 1; 
16	for (i = 1; i < gf; i++) { 
17		alog[i] = alog[i-1] * 2; 
18		if (alog[i] >= gf) alog[i] ^= pp; 
19		log[alog[i]] = i; 
20	} 
21	c = malloc(sizeof(int) * (nc+1)); 
22	
23	for (i=1; i<=nc; i++) c[i] = 0; 
24	c[0] = 1; 
25	for (i=1; i<=nc; i++) { 
26		c[i] = c[i-1]; 
27		for (j=i-1; j>=1; j--) { 
28			c[j] = c[j-1] ^ prod(c[j],alog[i],log,alog,gf); 
29		} 
30		c[0] = prod(c[0],alog[i],log,alog,gf); 
31	} 
32	for (i=nd; i<=(nd+nc); i++) {
33		wd[i] = 0;
34	} 
35	for (i=0; i<nd; i++) { 
36		k = wd[nd] ^ wd[i]; 
37		for (j=0; j<nc; j++) { 
38			wd[nd+j] = wd[nd+j+1] ^ prod(k,c[nc-j-1],log, alog,gf); 
39		} 
40	}
41	free(c); 
42	free(alog); 
43	free(log); 
44}
45int main()
46{
47    printf("Hello, World!\n");
48    int wd[3]  = {142,164,186};
49	ReedSolomon(wd,3,5,28,301);
50    return 0;
51}

//追記
gfを28としていますが調べてみたところガロア体なのでGF（2^8=256)ではないかと考えています。

processing用に書き換えたもの

processing
1void draw(){
2 int[] inst = {142,164,186};
3 ReedSolomon(inst,3,5,28,301);
4}
5
6IntDict logDic = new IntDict();
7IntDict alogDic = new IntDict();
8
9int prod(int x, int y, IntDict log, IntDict alog, int gf) {
10  if (x == 0 || y == 0) {
11    return 0;
12  } else {
13    return alogDic.get( str(  ( logDic.get(str(x)) + logDic.get(str(y)) )%(gf-1)));
14  }
15}
16
17void ReedSolomon(int[] wd, int nd, int nc, int gf, int pp) {
18  int k;
19  logDic.set(str(0), 1-gf);
20  alogDic.set(str(0), 1);
21
22  for (int i = 1; i < gf; i++) {
23    alogDic.set(str(i), alogDic.get(str(i-1))*2);
24    if (alogDic.get(str(i)) >=gf) 
25      alogDic.set(str(i), alogDic.get(str(i))^pp);
26      //logDic.set( str(i), (  alogDic.get( str(i) )  ) );
27　　  logDic.set( str (  alogDic.get( str(i) )) ,(i) );
28  }
29
30  int[] c = new int[nc + 1];
31  for (int i = 1; i <= nc; i++) {
32    c[i] = 0;
33  }
34  c[0] = 1;
35  println("c");
36  for (int i = 1; i <= nc; i++) {
37    c[i]=c[i-1];
38    for (int j = i-1; j >= 1; j--) {
39      c[j] = c[j-1]^prod(c[j], alogDic.get(str(i)), logDic, alogDic, gf);
40　　　//このprod()で該当するx,yが存在しないとエラーが出る
41    }
42    c[0] = prod(c[0], alogDic.get(str(i)), logDic, alogDic, gf);
43  }
44  
45  int[] wd2 = new int[nd + nc+1];
46  for (int i = 0; i < nd; i++) {
47    wd2[i] = wd[i];
48  }
49  for (int i=nd; i <= (nd+nc); i++) {
50    wd2[i] = 0;
51  }
52  for (int i=0; i < nd; i++) { 
53    k = wd2[nd] ^ wd2[i] ; 
54    for (int j=0; j < nc; j++) { 
55      wd2[nd+j] = wd2[nd+j+1] ^ prod(k, c[nc-j-1], logDic, alogDic, gf);
56    }
57  }
58}
59//wd2の中に142,164,186,114,25,5,88,102が入ってほしい

ーーー
現在起こっていること
Processingでは配列の動的確保の方法が異なるためDictionaryを利用。
配列の追加についても別の配列を新しく作成して代用
書き換えはおそらくできたが情報が足りないということでエラーが発生する。
No key named '823'
変数logに該当する値がないとのこと。

ちなみにそもそもCのほうがあっているかどうか試してみようと思いWebのほうではありますが試したところRuntimeErrorというのが出て検証できませんでした。

足りない情報等あれば指摘していただけると助かります。

dodox86

2021/05/18 05:12

> ちなみにそもそもCのほうがあっているかどうか試してみようもともとのサンプルのC言語のソースファイルですが、間違っている（コンパイルエラー）ようです。下の方の以下のコード部分、 > for (j=0; j<nc; j++) { > 　　　wd[nd+j] = wd[nd+j+l] ^ prod(k,c[nc-j-1],log, alog,gf); > } wd[nd + j + l] とありますが、l（小文字のL)は未定義の変数で、コンパイルエラーになります。数字の1（いち)の間違いなのか、それとも本当に未定義（それにしては他の部分で適切そうな値をセットしている部分が無い）なのか。この部分を直してみないとC言語のコードの実行結果と比べることはできなさそうです。

HogHog

2021/05/18 05:28

こちら１でした。 Webに書くとき私もエラーになりまして１に修正したのですが元のコードを載せるため参考ページより取り込みました。今一度webで回せる状態のコードを書いていますが少々エラーが出ているのでお待ちください

HogHog

2021/05/18 05:57

コードの方追記いたしました

行動規範の内容に同意します

回答2件

直接の回答ではないです（算数どまりなので中身はさっぱりわかりません^^;

ProcessingはJavaコードも動きます（Java5相当）ので、Javaで調べたほうがいいと思います。

現在リードソロモン符号をjavaで書こうとしています。 - や... - Yahoo!知恵袋

こちらの回答のようにZXingから関連コードを拝借してテストしてみました。
５つのファイルを追加時に、.javaと拡張子を付けるのを忘れないようにしてください。

テストコードだけ質問に合わせました。

Processing
1import java.util.Arrays;
2
3final int ECC_COUNT = 5;
4final int[] MESSAGE = { 142, 164, 186 };
5
6int[] data = new int[MESSAGE.length + ECC_COUNT];
7System.arraycopy(MESSAGE, 0, data, 0, MESSAGE.length);
8ReedSolomonEncoder encoder = new ReedSolomonEncoder(GenericGF.DATA_MATRIX_FIELD_256);
9encoder.encode(data, ECC_COUNT);
10println("encoded:\n" + Arrays.toString(data));
11
12data[0] = 0;
13data[1] = 0;
14//data[5] = 0;
15println("changed:\n" + Arrays.toString(data));
16
17ReedSolomonDecoder decoder = new ReedSolomonDecoder(GenericGF.DATA_MATRIX_FIELD_256);
18try {
19  decoder.decode(data, ECC_COUNT);
20  println("decoded:\n" + Arrays.toString(data));
21} 
22catch (ReedSolomonException e) {
23  println("デコードに失敗しました");
24}

encoded:
[142, 164, 186, 114, 25, 5, 88, 102]
changed:
[0, 0, 186, 114, 25, 5, 88, 102]
decoded:
[142, 164, 186, 114, 25, 5, 88, 102]

投稿2021/05/21 08:49

TN8001

総合スコア9862

自己解決

できなかった原因はガロア値を28にしていたことによるものでした。
下に修正済みコードを入れます。

processing
1void setup(){
2  int[] instaa = {142, 164, 186};
3  ReedSolomon(instaa,3,5,256,301);
4}
5void ReedSolomon(int[] wd, int nd, int nc, int gf, int pp) {
6  int k;
7  IntDict logDic = new IntDict();
8  IntDict alogDic = new IntDict();
9  logDic.set(str(0), 1-gf);
10  alogDic.set(str(0), 1);
11  for (int i = 1; i < gf; i++) {
12    alogDic.set(str(i), alogDic.get(str(i-1)) * 2);
13    if (alogDic.get(str(i)) >= gf) {
14      alogDic.set(str(i), alogDic.get(str(i)) ^ pp);
15    }
16    logDic.set( str  (  alogDic.get( str(i) )), (i));
17  }
18
19  int[] c = new int[nc + 1];
20  for (int i = 1; i <= nc; i++) {
21    c[i] = 0;
22  }
23  c[0] = 1;
24
25  for (int i = 1; i <= nc; i++) {
26    c[i]=c[i-1];
27    for (int j = i-1; j >= 1; j--) {
28      c[j] = c[j-1]^prod(c[j], alogDic.get(str(i)), logDic, alogDic, gf);
29    }
30    c[0] = prod(c[0], alogDic.get(str(i)), logDic, alogDic, gf);
31  }
32
33  int[] wd2 = new int[nd + nc + 1];
34  for (int i = 0; i < nd; i++) {
35    wd2[i] = wd[i];
36  }
37  for (int i=nd; i <= (nd + nc); i++) {
38    wd2[i] = 0;
39  }
40  for (int i=0; i < nd; i++) { 
41    k = wd2[nd] ^ wd2[i];
42    for (int j=0; j < nc; j++) { 
43      wd2[nd+j] = wd2[nd+j+1] ^ prod(k, c[nc-j-1], logDic, alogDic, gf);
44    }
45  }
46  println(wd2);
47}