Was ist verteilte Quellcodierung?

In der Kommunikations- und Informationstheorie ist die verteilte Quellcodierung (DSC) ein entscheidendes Problem, das die Komprimierung von Informationsquellen beschreibt, die in Vielfachen korreliert, aber nicht miteinander kommunizieren können. DSC ermöglicht Beziehungsparadigmen in der Videocodierung, die die Komplexität von Encodern und Decodern auszutauschen, was eine konzeptionelle Verschiebung der Videoverarbeitung darstellt. Eine Korrelation mit vielen Quellen kann zwischen Kanalcodes und Decoderseiten modelliert werden, wodurch die verteilte Quellcodierung zur Verschiebung der Rechenkomplexität zwischen der Encoder -Seite und der Decoder -Seite modelliert werden kann. Dies bietet einen geeigneten Framework für Anwendungen, die einen nach Komplexität angespannten Absender haben, z. B. ein Sensornetzwerk oder eine Videokomprimierung.

Zwei Männer namens Jack K. Wolf und David Slepian schlugen eine theoretische Grenze der verlustfreien Komprimierung in Bezug auf die verteilte Quellencodierung vor, die nun als Slepian-Wolf-Theorem oder -gebunden bezeichnet wird. Die Grenze wurde in Entropiebegriffen mit korrelierten Informatquellen vorgeschlagenIon im Jahr 1973. Eines der Dinge, die sie präsentieren konnten, war, dass zwei getrennte und isolierte Quellen in der Lage sind, Daten effizient zu komprimieren und beide Quellen direkt miteinander zu vermitteln. Später, im Jahr 1975, erweiterte ein Mann namens Thomas M. Cover diesen Satz auf eine Instanz von mehr als zwei Quellen.

In der verteilten Quellcodierung werden mehrere abhängige Quellen mit separaten gemeinsamen Decodern und Encodern codiert. Der Slepian-Wolf-Theorem, der diese Quellen als zwei verschiedene Variablen darstellt, geht davon aus, dass zwei separate und korrelierte Signale aus verschiedenen Quellen stammen und nicht miteinander kommunizierten. Dies sind die Encoder und ihre Signale werden auf einen Empfänger übertragen, der Decoder ist, der den Prozess der gemeinsamen Dekodierung beider Signale von Informationen durchführen kann. Der Satz versucht zu lösen, wie die Wahrscheinlichkeitsrate des Empfängers einen Fehler dekodiert und annähertHing Zero, das als gemeinsame Entropie dargestellt wird. Wie sowohl Wolf als auch Slepian 1973 bewiesen haben, ist die kombinierte Rate ausreichend, selbst wenn korrelierte Signale getrennt codiert werden.

Obwohl dieser Theorem theoretisch postuliert, dass dies bei verteilten Quellencodierung erreichbar ist, wurden die Grenzen der Theorie nicht in praktischen Anwendungen realisiert oder gar eng angegangen. Zwei weitere Wissenschaftler, Ramchandran und Pradhan, haben versucht zu lösen, wie diese theoretische Grenze erreicht und die Plausibilität des Slepian-Wolfs-Theorems demonstriert. Sie versuchten dies durch die Bereitstellung einer bestimmten Lösung für die beiden codierten Signale mit einem maximalen Trennungsabstand.