Hva er distribuert kildekoding?

I kommunikasjons- og informasjonsteori er distribuert kildekoding (DSC) et avgjørende problem som beskriver komprimering av informasjonskilder som er korrelert i flere, men ikke kan kommunisere med hverandre. DSC tillater relasjonsparadigmer i videokoding som bytter kompleksiteten til kodere og dekodere, noe som representerer et konseptuelt skifte i videobehandling. En korrelasjon med mange kilder kan modelleres mellom kanalkoder og dekodersider, slik at distribuert kildekoding kan skifte beregningskompleksitet mellom kodersiden og dekodersiden. Dette gir et passende rammeverk for applikasjoner som har en avsender som er anstrengt, som et sensornettverk eller videokomprimering.

To menn ved navn Jack K. Wolf og David Slepian foreslo en teoretisk grense for tapsfri kompresjon angående distribuert kildekoding, som nå kalles Slepian-Wolf teorem eller bundet. Grensen ble foreslått entropisk med korrelerte informasjonskilder i 1973. En av tingene de var i stand til å presentere var at to separate og isolerte kilder er i stand til å komprimere data effektivt, og som om begge kilder kommuniserte direkte til hverandre. Senere, i 1975, utvidet en mann ved navn Thomas M. Cover dette teoremet til en forekomst av mer enn to kilder.

Ved distribuert kildekoding blir flere avhengige kilder kodet med separate felles dekodere og kodere. Slepian-Wolf-teoremet, som representerer disse kildene som to forskjellige variabler, antar at to separate og korrelerte signaler kom fra forskjellige kilder og ikke kommuniserte med hverandre. Dette er koderne og signalene deres overføres til en mottaker, som er dekoderen som kan utføre prosessen med felles dekoding av begge informasjonssignalene. Teoremet prøver å løse hva sannsynlighetsraten er for at mottakeren avkoder en feil og nærmer seg null, som er representert som dens felles entropi. Som både Wolf og Slepian beviste i 1973, selv om korrelerte signaler blir kodet hver for seg, er den kombinerte hastigheten tilstrekkelig.

Selv om denne teoremet teoretisk angir at dette er oppnåelig ved distribuert kildekoding, har teoriens grenser ikke blitt realisert eller tilnærmet nærmet i praktiske anvendelser. To andre forskere, Ramchandran og Pradhan, har forsøkt å løse hvordan man kan nå denne teoretiske grensen og demonstrere sannsynligheten til Slepian-Wolf-teoremet. De forsøkte dette ved å tilveiebringe en spesiell løsning for de to kodede signalene som har en maksimal separasjonsavstand.