Vad är distribuerad källkodning?

Inom kommunikation och informationsteori är distribuerad källkodning (DSC) ett avgörande problem som beskriver komprimering av informationskällor som är korrelerade i multiplar men inte kan kommunicera med varandra. DSC tillåter relationsparadigmer i videokodning som byter komplexitet hos kodare och avkodare, vilket representerar en konceptuell förändring i videobearbetning. En korrelation med många källor kan modelleras mellan kanalkoder och avkodarsidor, vilket möjliggör distribuerad källkodning för att förändra beräkningskomplexiteten mellan kodarens sida och avkodarsidan. Detta ger ett lämpligt ramverk för applikationer som har en avsändare som är ansträngd för komplexitet, som ett sensornätverk eller videokomprimering.

Två män med namnet Jack K. Wolf och David Slepian föreslog en teoretisk gräns för förlustfri komprimering beträffande distribuerad källkodning, som nu kallas Slepian-Wolf teorem eller bundet. Det bundna föreslogs i entropy termer med korrelerade informationskällor år 1973. En av de saker de kunde presentera var att två separata och isolerade källor kan komprimera data effektivt och som om båda källorna kommunicerade direkt till varandra. Senare, 1975, utvidgade en man vid namn Thomas M. Cover denna sats till en instans av mer än två källor.

Vid distribuerad källkodning kodas flera beroende källor med separata gemensamma avkodare och kodare. Slepian-Wolf-teoremet, som representerar dessa källor som två olika variabler, antar att två separata och korrelerade signaler kom från olika källor och inte kommunicerade med varandra. Dessa är kodarna och deras signaler överförs till en mottagare, som är avkodaren som kan utföra processen för gemensam avkodning av båda informationssignalerna. Satsen försöker lösa vad som är sannolikheten för att mottagaren avkodar ett fel och närmar sig noll, vilket representeras som dess gemensamma entropi. Som både Wolf och Slepian bevisade 1973, även om korrelerade signaler blir separat kodade, är den kombinerade hastigheten tillräcklig.

Även om denna teorem teoretiskt säger att detta kan uppnås i distribuerad källkodning, har teoriens gränser inte förverkligats eller ens närmar sig i praktiska tillämpningar. Två andra forskare, Ramchandran och Pradhan, har försökt att lösa hur man når denna teoretiska gräns och visar sannolikheten för Slepian-Wolf-teoremet. De försökte detta genom att tillhandahålla en speciell lösning för de två kodade signalerna med ett maximalt separationsavstånd.