Что такое распределенное исходное кодирование?

В теории связи и информации распределенное кодирование источников (DSC) является критической проблемой, которая описывает сжатие источников информации, которые коррелированы в кратных единицах, но не могут связываться друг с другом. DSC допускает парадигмы отношений в кодировании видео, которые меняют сложность кодеров и декодеров, представляя концептуальный сдвиг в обработке видео. Корреляция со многими источниками может быть смоделирована между канальными кодами и сторонами декодера, что позволяет распределенному кодированию источника сдвинуть вычислительную сложность между стороной кодера и стороной декодера. Это обеспечивает подходящую основу для приложений, в которых отправитель испытывает чрезмерную сложность, например, сенсорная сеть или сжатие видео.

Двое мужчин по имени Джек К. Вольф и Дэвид Слепян предложили теоретическую границу сжатия без потерь в отношении распределенного кодирования источника, которая теперь называется теоремой Слепяна-Вольфа или границей. Эта граница была предложена в энтропийных терминах с коррелированными источниками информации в 1973 году. Одна из вещей, которую они смогли представить, заключалась в том, что два отдельных и изолированных источника способны эффективно сжимать данные и как будто оба источника сообщаются непосредственно друг с другом. Позже, в 1975 году, человек по имени Томас М. Ковер расширил эту теорему до случая более двух источников.

В кодировании с распределенным источником несколько зависимых источников кодируются с помощью отдельных объединенных декодеров и кодеров. Теорема Слепяна-Вольфа, которая представляет эти источники как две разные переменные, предполагает, что два отдельных и коррелированных сигнала пришли из разных источников и не связывались друг с другом. Это кодеры и их сигналы передаются в приемник, который является декодером, который может выполнять процесс совместного декодирования обоих сигналов информации. Теорема пытается решить, какова вероятность вероятности того, что приемник декодирует ошибку и приближается к нулю, что представляется как его совместная энтропия. Как доказали и Вольф, и Слепян в 1973 году, даже если коррелированные сигналы кодируются раздельно, достаточно комбинированной скорости.

Хотя эта теорема теоретически постулирует, что это достижимо в кодировании с распределенным источником, пределы теории не были реализованы или даже близко не подходили в практических приложениях. Два других ученых, Рамчандран и Прадхан, пытались решить, как достичь этого теоретического предела и продемонстрировать правдоподобность теоремы Слепяна-Вольфа. Они попытались сделать это путем предоставления конкретного решения для двух кодированных сигналов, имеющих максимальное расстояние разнесения.