Mikä on hajautettu lähdekoodaus?

Viestinnässä ja informaatioteoriassa hajautettu lähdekoodaus (DSC) on ratkaiseva ongelma, joka kuvaa moninkertaisesti korreloivien tietolähteiden pakkaamista, mutta jotka eivät voi kommunikoida keskenään. DSC mahdollistaa suhteiden paradigmat videokoodauksessa, jotka vaihtavat koodereiden ja dekooderien monimutkaisuuden, mikä edustaa käsitteellistä muutosta videon käsittelyssä. Korrelaatio monien lähteiden kanssa voidaan mallintaa kanavakoodien ja dekooderin sivujen välillä, jolloin hajautettu lähdekoodaus voi muuttaa laskennallista monimutkaisuutta kooderipuolen ja dekooderin puolen välillä. Tämä tarjoaa sopivan kehyksen sovelluksille, joiden lähettäjä on monimutkainen, kuten anturiverkko tai videopakkaus.

Kaksi miestä nimeltä Jack K.Wolf ja David Slepian ehdottivat teoreettista häviöttömän pakkauksen rajaa hajautetun lähdekoodauksen suhteen, jota nyt kutsutaan Slepian-Wolf-lauseeksi tai sidotuksi. Sidottua ehdotettiin entropian ehdoilla korreloivien tietolähteiden kanssa vuonna 1973. Yksi niistä asioista, joita he pystyivät esittämään, oli se, että kaksi erillistä ja eristettyä lähdettä pystyvät tiivistämään tiedot tehokkaasti ja ikään kuin molemmat lähteet välittäisivät suoraan toisilleen. Myöhemmin, vuonna 1975, mies nimeltä Thomas M.Cover laajensi tätä teoriaa useampaan kuin kahteen lähteeseen.

Hajautetussa lähdekoodauksessa useita riippuvaisia ​​lähteitä koodataan erillisillä yhteisdekoodereilla ja -koodereilla. Slepian-Wolf-lause, joka esittää nämä lähteet kahdella eri muuttujalla, olettaa, että kaksi erillistä ja korreloitua signaalia tuli eri lähteistä eikä kommunikoinut keskenään. Nämä ovat enkoodereita ja niiden signaalit siirretään vastaanottimelle, joka on dekooderi, joka voi suorittaa molempien informaatiosignaalien yhteisen dekoodauksen. Lause yrittää ratkaista, mikä on todennäköisyys, että vastaanotin dekoodaa virheen ja lähestyy nollaa, joka esitetään sen yhteisenä entropiana. Kuten sekä Wolf että Slepian osoittivat vuonna 1973, vaikka yhdistetyt signaalit koodataan erikseen, yhdistetty nopeus riittää.

Vaikka tämä lause teoriassa olettaa, että tämä on saavutettavissa hajautetussa lähdekoodauksessa, teorian rajoja ei ole toteutettu tai edes lähestytty käytännön sovelluksissa. Kaksi muuta tiedemiestä, Ramchandran ja Pradhan, ovat yrittäneet ratkaista, kuinka saavuttaa tämä teoreettinen raja ja osoittaa Slepian-Wolf-lauseen uskottavuus. He yrittivät tätä tarjoamalla erityisen ratkaisun kahdelle koodatulle signaalille, joilla on suurin erotusetäisyys.