Ce este codificarea sursă distribuită?

În teoria comunicării și a informației, codificarea surselor distribuite (DSC) este o problemă crucială care descrie comprimarea surselor de informații care sunt corelate în multipli, dar nu pot comunica între ele. DSC permite paradigme de relație în codificarea video care schimbă complexitatea codificatoarelor și decodoarelor, reprezentând o schimbare conceptuală în procesarea video. O corelație cu multe surse poate fi modelată între codurile de canal și părțile decodorului, permițând codificarea sursă distribuită să schimbe complexitatea de calcul între partea codificatorului și partea decodorului. Aceasta oferă un cadru adecvat pentru aplicațiile care au un expeditor cu complexitate tensionată, cum ar fi o rețea de senzori sau compresie video.

Doi bărbați pe nume Jack K. Wolf și David Slepian au propus o limită teoretică a compresiei fără pierderi privind codarea sursă distribuită, care acum se numește teorema Slepian-Wolf sau legată. Limitarea a fost propusă în termeni de entropie cu sursele de informație corelate în anul 1973. Unul dintre lucrurile pe care le-au putut prezenta a fost că două surse separate și izolate sunt capabile să comprima datele în mod eficient și ca și cum ambele surse ar comunica direct între ele. Mai târziu, în 1975, un bărbat pe nume Thomas M. Cover a extins această teoremă la un exemplu de mai mult de două surse.

În codificarea sursă distribuită, mai multe surse dependente sunt codificate cu decodoare și codificatoare comune separate. Teorema Slepian-Wolf, care reprezintă aceste surse ca două variabile diferite, presupune că două semnale separate și corelate provin din surse diferite și nu au comunicat între ele. Acestea sunt codificatoarele și semnalele acestora sunt transferate către un receptor, care este decodorul care poate efectua procesul de decodare comună a ambelor semnale de informație. Teorema încearcă să rezolve care este rata de probabilitate a receptorului care decodează o eroare și se apropie de zero, care este reprezentată ca entropia sa comună. După cum au demonstrat atât Wolf cât și Slepian în 1973, chiar dacă semnalele corelate devin codificate separat, rata combinată este suficientă.

Deși această teoremă postulează teoretic că acest lucru este realizabil în codarea sursă distribuită, limitele teoriei nu au fost realizate sau chiar abordate îndeaproape în aplicațiile practice. Alți doi oameni de știință, Ramchandran și Pradhan, au încercat să rezolve cum să atingă această limită teoretică și să demonstreze plauzibilitatea teoremei Slepian-Wolf. Ei au încercat acest lucru prin furnizarea unei soluții speciale pentru cele două semnale codificate având o distanță maximă de separare.