python 实现 CRC 冗余码的方法

python 实现 CRC 冗余码的方法

• 我这里考虑输入是 torch.Tensor的一个 只包含0 ，1 元素的张量
• 对于输入是numpy或者0，1字符串的方法就更简单了，总之都先要将输入处理成为 0，1字符串，例如“1010”
• 首先构造一个输入：

import random

a = [1 for i in range(16)]
b = [0 for i in range(16)]
a.extend(b)
random.shuffle(a)
a = np.array(a)
a = torch.Tensor(a)

• 将 a 处理成为 0，1字符串：

a = str(a.numpy().tolist())[1:-1].replace('.0','').replace(',','').replace(' ','')

• 构造添加CRC码的方法

def add_crc(wm):
    a = bytes(wm, encoding='utf-8')
    print(f"{
       len(a)}:{
       a}")
    a = binascii.crc32(a)
    a = bin(a)
    a = str(a)[2:]
    padding = 32-len(a)
    for i in range(padding):
        a = '0'+a
    print(f"{
       len(a)}:{
       a}")
    crc = torch.Tensor([int(i) for i in a])
    return torch.cat([wm,crc],dim=0)

• 构造CRC校验的方法

def verify_crc(wm):
    #32位CRC校验
    full_wm = str(wm.numpy().tolist())[1:-1].replace('.0','').replace(',','').replace(' ','')
    wm = full_wm[:-32]
    crc = full_wm[-32:]
    # a = int(wm,2) #转换为一个数字
    # a = bin(a)
    a = bytes(wm, encoding='utf-8')
    a = binascii.crc32(a)
    if a == int(crc,2):
        return True
    else:
        return False

• 测试 CRC 生成
• 测试 CRC 校验

a = add_crc(a)
print(a)
results = verify_crc(a)
print(results)

• 输出

32:b'00110110101100011011110000001011'
32:10011010000011110000000001101111
tensor([0., 0., 1., 1., 0., 1., 1., 0., 1., 0., 1., 1., 0., 0., 0., 1., 1., 0.,
        1., 1., 1., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 1., 0., 1., 1., 1., 0., 0., 1.,
        1., 0., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 1., 1., 1., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 0.,
        0., 0., 0., 1., 1., 0., 1., 1., 1., 1.])
True

• 可以看到最后一行，校验成功

• 加入扰动测试 CRC 校验

a = add_crc(a)
print(a)
a[12:15] = 0. # 加入扰动
results = verify_crc(a)
print(results)

• 输出

32:b'00000010100101011011011110010111'
32:01000000100001101101001011110100
tensor([0., 0., 0., 0., 0., 0., 1., 0., 1., 0., 0., 1., 0., 1., 0., 1., 1., 0.,
        1., 1., 0., 1., 1., 1., 1., 0., 0., 1., 0., 1., 1., 1., 0., 1., 0., 0.,
        0., 0., 0., 0., 1., 0., 0., 0., 0., 1., 1., 0., 1., 1., 0., 1., 0., 0.,
        1., 0., 1., 1., 1., 1., 0., 1., 0., 0.])
False

• 可以看到最后一行，校验失败