Qu'est-ce que le codage source distribué?

Dans la théorie de la communication et de l'information, le codage à source distribuée (DSC) est un problème crucial qui décrit la compression de sources d'informations qui sont corrélées par des multiples mais ne peuvent pas communiquer entre elles. DSC permet des paradigmes de relation dans le codage vidéo qui échangent la complexité des encodeurs et des décodeurs, représentant un changement conceptuel dans le traitement vidéo. Une corrélation avec de nombreuses sources peut être modélisée entre les codes de canal et le côté décodeur, ce qui permet au codage de source réparti de déplacer la complexité de calcul entre le côté codeur et le côté décodeur. Ceci fournit un cadre approprié pour les applications dont l'expéditeur est complexe, comme un réseau de capteurs ou une compression vidéo.

Deux hommes nommés Jack K. Wolf et David Slepian ont proposé une liaison théorique de compression sans perte concernant le codage à source distribuée, qui s'appelle maintenant le théorème de Slepian-Wolf ou lié. La liaison a été proposée en termes d'entropie avec des sources d'informations corrélées en 1973. L'un des éléments qu'ils ont pu présenter est que deux sources séparées et isolées sont capables de compresser les données efficacement et comme si les deux sources se communiquaient directement. Plus tard, en 1975, un homme nommé Thomas M. Cover a étendu ce théorème à un exemple de plus de deux sources.

Dans le codage de source distribuée, plusieurs sources dépendantes sont codées avec des décodeurs et codeurs joints distincts. Le théorème de Slepian-Wolf, qui représente ces sources comme deux variables différentes, suppose que deux signaux distincts et corrélés proviennent de sources différentes et ne communiquent pas entre eux. Ce sont les codeurs et leurs signaux sont transférés à un récepteur, qui est le décodeur capable d'exécuter le processus de décodage conjoint des deux signaux d'information. Le théorème tente de résoudre le taux de probabilité que le récepteur décode une erreur et approche de zéro, ce qui est représenté par son entropie conjointe. Comme Wolf et Slepian l'ont prouvé en 1973, même si les signaux corrélés sont codés séparément, le débit combiné est suffisant.

Bien que ce théorème postule théoriquement que ceci est réalisable dans le codage à source distribuée, les limites de la théorie n'ont pas été réalisées ni même approchées de près dans des applications pratiques. Deux autres scientifiques, Ramchandran et Pradhan, ont tenté de déterminer comment atteindre cette limite théorique et de démontrer la plausibilité du théorème de Slepian-Wolf. Ils ont tenté cela en proposant une solution particulière pour les deux signaux codés ayant une distance de séparation maximale.