Vad är distribuerad källkodning?

Inom kommunikation och informationsteori är distribuerad källkodning (DSC) ett avgörande problem som beskriver komprimeringen av informationskällor som är korrelerade i multiplar men som inte kan kommunicera med varandra. DSC tillåter relationsparadigm i videokodning som byter ut komplexiteten hos kodare och avkodare, vilket representerar ett konceptuellt skifte i videobehandling. En korrelation med många källor kan modelleras mellan kanalkoder och avkodarsidor, vilket möjliggör för distribuerad källkodning att skifta beräkningskomplexitet mellan kodarsidan och avkodarsidan. Detta ger ett lämpligt ramverk för applikationer som har en avsändare som är komplexitetsansträngd, som ett sensornätverk eller videokomprimering.

Två män vid namn Jack K. Wolf och David Slepian föreslog en teoretisk gräns för förlustfri komprimering angående distribuerad källkodning, som nu kallas Slepian-Wolf-satsen eller bunden. Bindningen föreslogs i entropitermer med korrelerade informationskällor år 1973. En av sakerna 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, utökade en man vid namn Thomas M. Cover denna sats till en instans med mer än två källor.

Vid distribuerad källkodning kodas flera beroende källor med separata gemensamma avkodare och kodare. Slepian-Wolf-satsen, 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 den avkodare som kan utföra processen för gemensam avkodning av båda informationssignalerna. Teoremet försöker lösa hur sannolikheten är 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 kodas separat, är den kombinerade hastigheten tillräcklig.

Även om denna teorem teoretiskt postulerar att detta är möjligt i distribuerad källkodning, har teorins gränser inte förverkligats eller ens närmat sig nära i praktiska tillämpningar. Två andra vetenskapsmän, Ramchandran och Pradhan, har försökt lösa hur man når denna teoretiska gräns och demonstrerar rimligheten i Slepian-Wolf-satsen. De försökte detta genom att tillhandahålla en speciell lösning för de två kodade signalerna med ett maximalt separationsavstånd.