Co je kódování distribuovaného zdroje?

V teorii komunikace a informací je kódování distribuovaných zdrojů (DSC) rozhodujícím problémem, který popisuje kompresi informačních zdrojů, které jsou korelovány v násobcích, ale nemohou spolu komunikovat. DSC umožňuje vztahová paradigma v kódování videa, která zaměňují složitost kodérů a dekodérů, což představuje koncepční posun ve zpracování videa. Korelaci s mnoha zdroji lze modelovat mezi kanálovými kódy a stranami dekodéru, což umožňuje kódování distribuovaného zdroje k posunu výpočetní složitosti mezi stranou kodéru a stranou dekodéru. To poskytuje vhodný rámec pro aplikace, které mají odesílatele, který je složitě napjatý, jako je síť senzorů nebo komprese videa.

Dva muži jménem Jack K. Wolf a David Slepian navrhli teoretickou hranici bezeztrátové komprese týkající se distribuovaného zdrojového kódování, které se nyní nazývá věta Slepian-Wolf nebo vázaná. Vazba byla navržena z hlediska entropie s korelovanými zdroji informací v roce 1973. Jednou z věcí, které dokázali představit, bylo to, že dva oddělené a izolované zdroje jsou schopny účinně komprimovat data a jako by oba zdroje vzájemně přímo komunikovaly. Později, v roce 1975, muž jménem Thomas M. Cover rozšířil tuto větu na příklad více než dvou zdrojů.

V kódování distribuovaného zdroje je více závislých zdrojů kódováno samostatnými společnými dekodéry a kodéry. Slepian-Wolfova věta, která představuje tyto zdroje jako dvě různé proměnné, předpokládá, že dva oddělené a korelované signály pocházejí z různých zdrojů a nekomunikují navzájem. Jedná se o kodéry a jejich signály jsou přenášeny do přijímače, což je dekodér, který může provádět proces společného dekódování obou signálů informace. Věta se pokouší vyřešit, jaká je pravděpodobnost, že přijímač dekóduje chybu a blíží se nule, která je reprezentována jako její společná entropie. Jak oba Wolf a Slepian dokázali v roce 1973, i když korelované signály se zakódují samostatně, kombinovaná rychlost je dostatečná.

Ačkoli tato věta teoreticky předpokládá, že toho je možné dosáhnout v kódování distribuovaných zdrojů, limity této teorie nebyly v praktických aplikacích realizovány ani se k nim nepřiblížily. Dva další vědci, Ramchandran a Pradhan, se pokusili vyřešit, jak dosáhnout tohoto teoretického limitu a prokázat věrohodnost Slepian-Wolfovy věty. Pokusili se o to poskytnutím konkrétního řešení pro dva kódované signály mající maximální separační vzdálenost.