Los esquemas de compresión que envían la diferencia entre muestras sucesivas solamente, ¿qué pasaría si se produce un error?

Si hay un error, se propagará como dijiste a través de toda la secuencia y nunca se detendría.

Debido a eso, hay ciertos fotogramas clave en ciertos puntos en el tiempo. Ese es un cuadro completo donde se transmiten todos los datos. Entonces, lo primero que se transmitirá es un fotograma clave, después de eso solo se transmitirán las diferencias para una cierta cantidad de fotogramas y luego se insertará otro fotograma clave.

En algunos casos especiales, puede suceder que describir las diferencias entre un cuadro y el cuadro siguiente ocupe más espacio que todo el cuadro, por lo que puede insertar cuadros clave en posiciones inteligentes para guardar también algunos datos (piense en un corte entre dos escenas).

Describí esto desde un punto de vista de video, ya que se puede imaginar fácilmente. Supongo que todos se toparon con un video corrupto en el que todos los colores estarían mal de repente, solo se reconocen algunos contornos y, después de unos segundos, todo volverá a estar bien de nuevo (se produjo un fotograma clave).

  

1) ¿Cómo comienza la transferencia de datos? es decir, si solo enviamos la diferencia,   ¿Cómo asignamos valor a los datos al principio cuando no hay   muestra anterior para referirse?

Los diferentes esquemas utilizan diferentes métodos. Algunos asumen que el valor inicial es cero, por lo que la primera "diferencia" transmitida se basa en eso. Otros esquemas tienen una forma de transmitir ocasionalmente un valor de señal absoluto en lugar de un valor de diferencia.

  

2) La diferencia entre la muestra anterior y la actual generalmente será   pequeño pero a veces muy grande, por ejemplo, cuando la escena o el enfoque en un video   Cambia a algo diferente. ¿Significa esto que pequeños y grandes?   ¿Las diferencias entre las muestras se envían utilizando el mismo ancho de banda?   En serio ??

Sí. Las diferencias se codifican utilizando la "cuantificación adaptativa", que básicamente significa un tipo de representación de punto flotante que puede manejar un amplio rango dinámico con un número fijo de bits.

  

3) El error en los datos puede ocurrir muy fácilmente. ¿Qué pasa si se produce un error en el   ¿actual "muestra de diferencia" enviada a través del canal? No sera esta causa   El error de propagarse a todos los valores de muestra futuros en la salida.   receptor ???

Sí, es por eso que todos los esquemas prácticos tienen una manera de lidiar con esto. Si el codificador transmite ocasionalmente datos absolutos como se describe anteriormente, esto funciona como un mecanismo de "reinicio" que elimina todos los errores anteriores. Otros esquemas tienen una forma de reducir gradualmente la influencia de los datos más antiguos, por lo que las compensaciones de los errores finalmente desaparecen.

Un buen ejemplo de cómo puede funcionar esto es el ADPCM (modulación codificada por pulsos diferencial diferencial) utilizado en telefonia En este esquema, el codificador incluye un modelo del decodificador en su bucle de realimentación, y los valores que codifica para cada muestra son las diferencias entre la entrada real y la salida predicha del decodificador, incluida la cuantificación de la variable y el mecanismo de caída del error. . Esto asegura que la salida del decodificador real en el otro extremo siempre converja hacia la señal deseada.

Un esquema alternativo al esquema de "fotograma clave" o muestras completas es transmitir continuamente una pequeña fracción de la muestra original junto con el delta.

Para ver cómo funciona esto, reconozca que si transmite solo el delta, el proceso de reconstrucción es simplemente la integración, y los errores se acumulan con el tiempo.

Si transmite (por ejemplo) (delta * 0.95 + muestra * 0.05) la relación de compresión es muy similar a la delta pura, porque la fracción es pequeña en comparación con la delta y, a menudo, la cancela parcialmente, y el proceso de reconstrucción es equivalente a un "integrador con fugas".

El efecto de un error de bit ahora se atenúa con el tiempo y, finalmente, desaparece sin la complejidad adicional de incrustar fotogramas clave o muestras completas en la secuencia, o identificarlas y tratarlas de forma diferente en el receptor.

En un sistema de compresión de video digital (en 3 dimensiones, X, Y y tiempo) el efecto fue para convertir un error de bit en una forma opaca que se extendió brevemente hacia abajo y hacia la derecha mientras se desvanecía (descrito en la p.14); estos rápidamente ganaron el nombre de "renacuajos" ...

Nota histórica: este esquema se probó con éxito, y más desarrollado , pero más complejo basado en transformaciones Las técnicas (MPEG, etc.) ofrecían el potencial de una relación de compresión mucho mayor, por lo que la eclipsaron antes de que su uso pudiera generalizarse.