Co to jest kodowanie rozproszonego źródła?
W komunikacji i teorii informacji rozproszone kodowanie źródłowe (DSC) jest kluczowym problemem opisującym kompresję źródeł informacji, które są skorelowane w wielokrotnościach, ale nie mogą się ze sobą komunikować. DSC pozwala na paradygmaty relacji w kodowaniu wideo, które zamieniają złożoność koderów i dekoderów, co stanowi koncepcyjne przesunięcie w przetwarzaniu wideo. Korelację z wieloma źródłami można modelować między kodami kanałów a bokami dekodera, umożliwiając rozproszone kodowanie źródła w celu przesunięcia złożoności obliczeniowej między stroną kodera a stroną dekodera. Zapewnia to odpowiednią strukturę dla aplikacji, których nadawca jest obciążony złożonością, takich jak sieć czujników lub kompresja wideo.
Dwaj mężczyźni o imieniu Jack K. Wolf i David Slepian zaproponowali teoretyczną granicę bezstratnej kompresji dotyczącej rozproszonego kodowania źródłowego, która obecnie nazywa się twierdzeniem Slepian-Wolf lub związana. Ograniczenie zostało zaproponowane w kategoriach entropii ze skorelowanymi źródłami informacji w 1973 r. Jedną z rzeczy, które byli w stanie przedstawić, było to, że dwa oddzielne i izolowane źródła są w stanie skutecznie kompresować dane i tak, jakby oba źródła komunikowały się bezpośrednio ze sobą. Później, w 1975 roku, człowiek o nazwisku Thomas M. Cover rozszerzył to twierdzenie na przykład z więcej niż dwóch źródeł.
W rozproszonym kodowaniu źródłowym wiele źródeł zależnych jest kodowanych za pomocą oddzielnych połączonych dekoderów i koderów. Twierdzenie Slepiana-Wolfa, które reprezentuje te źródła jako dwie różne zmienne, zakłada, że dwa oddzielne i skorelowane sygnały pochodzą z różnych źródeł i nie komunikują się ze sobą. Są to kodery, a ich sygnały są przekazywane do odbiornika, który jest dekoderem, który może przeprowadzić proces wspólnego dekodowania obu sygnałów informacji. Twierdzenie to próbuje rozwiązać prawdopodobieństwo prawdopodobieństwa, że odbiornik dekoduje błąd i zbliża się do zera, co jest reprezentowane jako jego łączna entropia. Jak udowodnili zarówno Wolf, jak i Slepian w 1973 r., Nawet jeśli skorelowane sygnały zostaną osobno zakodowane, łączna szybkość jest wystarczająca.
Chociaż twierdzenie to teoretycznie postuluje, że można to osiągnąć w rozproszonym kodowaniu źródłowym, granice teorii nie zostały zrealizowane, a nawet w praktyce praktycznie zastosowane. Dwaj inni naukowcy, Ramchandran i Pradhan, próbowali rozwiązać, w jaki sposób osiągnąć tę teoretyczną granicę i wykazać wiarygodność twierdzenia Slepiana-Wolfa. Próbowali tego poprzez zapewnienie konkretnego rozwiązania dla dwóch zakodowanych sygnałów o maksymalnej odległości separacji.