Skrytí chyby - Error concealment

Skrytí chyby je technika používaná v zpracování signálu jehož cílem je minimalizovat zhoršení signálů způsobených chybějícími daty, tzv ztráta paketů.[1] Signál je zpráva odeslaná z vysílač do a přijímač ve více malých balíčcích. Ke ztrátě paketů dochází, když jsou tyto pakety nesprávně směrovány, zpožděny, přeřazeny nebo poškozeny.[2]

Techniky založené na přijímači

Když dojde k zotavení po chybě na přijímacím konci signálu, je založen na přijímači. Tyto techniky se zaměřují na opravu poškozených nebo chybějících dat.

Substituce průběhu

Předběžné pokusy o skrytí chyb na základě přijímače zahrnovaly opakování paketů a nahrazování ztracených paketů kopiemi dříve přijatých paketů. Tato funkce je výpočetně jednoduchá a provádí ji zařízení na konci přijímače nazývané „kompenzátor výpadku ".[3][4]

Nulové vkládání

Pokud se použije tato technika, dojde-li ke ztrátě paketu, jeho položky se nahradí 0s.

Interpolace

Interpolace zahrnuje vytváření poučených odhadů o povaze chybějícího paketu. Například sledováním řečových vzorů ve zvuku nebo tváře ve videu.

Buffer

Datové vyrovnávací paměti slouží k dočasnému uložení dat při čekání na doručení zpožděných paketů. Jsou běžné v pruzích načítání internetového prohlížeče a video aplikacích, jako je YouTube.

Techniky založené na vysílači

Spíše než pokus o obnovení ztracených paketů zahrnují jiné techniky předvídání ztráty dat, manipulaci s daty před přenosem.[4]

Retransmise

Nejjednodušší technikou založenou na vysílači je opakovaný přenos, který zprávu odesílá několikrát. I když je tato myšlenka jednoduchá, z důvodu času navíc potřebného k odeslání více signálů není tato technika schopna podporovat aplikace v reálném čase.[2]

Opakování paketů

Opakování paketů, také nazývané dopředná oprava chyb (FEC), přidává nadbytečná data, která může přijímač použít k obnovení ztracených paketů. Tím se minimalizuje ztráta, ale zvětší se velikost paketu.[5][6]

Prokládání

Prokládání zahrnuje kódování dat před přenosem. Když dojde ke ztrátě paketu, místo ztráty celé sady dat budou malé části několika sad pryč. Na přijímacím konci je zpráva poté rozložena tak, aby odhalila původní zprávu s minimální ztrátou.

Přenos bez prokládání:

Původně přenesená věta: ThisIsNotAnExampleOfInterleaving Přijatá věta s chybou série: ThisIsNot______pleOfInterleaving

Termín „Příklad“ končí většinou nesrozumitelně a je obtížné jej opravit.

S prokládáním:

Přenesená věta: ThisIsAnExampleOfInterleaving ... Bezchybný přenos: TIEpfeaghsxlIrv.iAaenli.snmOten.Přijatá věta s prasknutím: TIEpfe ______ Irv.iAaenli.snmOten.Received větu po odstranění prokládání: T_isI_A

Žádné slovo není zcela ztraceno a chybějící písmena lze obnovit s minimálním dohadem.[7]

Aplikace

V závislosti na způsobu přenosu (analogový nebo digitální) existuje řada způsobů šíření chyb ve zprávě.

Analogové aplikace

Od svého vynálezu v 50. letech 20. století magnetický povlak použito v analogový videokazeta zažil vysokofrekvenční (RF) výpadky signálu. Některé z technik, které byly použity k řešení těchto problémů, jsou analogické těm, které se používají ke skrytí chyb v moderních komprimovaných video signálech.

Proces klikněte na odstranění v obnova zvuku je dalším příkladem maskování chyb. Podobným příkladem v oblasti zpracování obrazu je použití digitálu odstraňování prachu a škrábanců zpracování v restaurování filmu.

Digitální aplikace

Skrytí chyb má mnoho digitálních aplikací, včetně procházení webu, videokonferencí, Skype a YouTube[2][8]

Viz také

Reference

  1. ^ „Skrytí chyby video signálu“. Národní institut pro standardy a technologie (NIST). 29. března 2011. Citováno 2014-10-23.
  2. ^ A b C Carle, Georg; Biersack, Ernst (6. srpna 2002). "Přehled technik obnovy chyb pro audio-vizuální multicastové aplikace založené na IP". Síť IEEE. 11 (6): 24–36. doi:10.1109/65.642357. ISSN  0890-8044. S2CID  13825411.
  3. ^ W.K.E. Geddes (14 prosince 1964). „Zpráva o výzkumu a vývoji 1964-77: Jednoduchý kompenzátor výpadku pro videorekordéry“. Citováno 2014-10-23.
  4. ^ A b Kurose, James; Ross, Keith (2013). Počítačové sítě: přístup shora dolů (PDF) (6. vydání). Pearson Education Inc. str. 640. ISBN  978-0-13-285620-1. Archivovány od originál (PDF) dne 7. února 2015. Citováno 30. října 2014.
  5. ^ Nimrod Peleg (leden 2003). „Odolnost proti chybám a skrytí při kódování videa: se zaměřením na H.261 / 3“ (PDF). Citováno 2013-03-21.
  6. ^ Podolský, M (29. března - 2. dubna 1998). Msgstr "Simulace řízení chyb FEC pro zvuk paketů na internetu". Řízení. IEEE INFOCOM '98, konference o počítačové komunikaci. Sedmnáctá výroční společná konference počítačových a komunikačních společností IEEE. Brána do 21. století (kat. Č. 98CH36169). INFOCOM '98. Sedmnáctá výroční společná konference počítačových a komunikačních společností IEEE. Řízení. IEEE. 2. 505–515. CiteSeerX  10.1.1.33.1853. doi:10.1109 / INFCOM.1998.665068. ISBN  978-0-7803-4383-2. ISSN  0743-166X. S2CID  5056164.
  7. ^ Oprava chyby vpřed # Příklad
  8. ^ So, Batu; Wah, Benjamin (9. – 12. Července 2006). „Analýza a vyhodnocení systémů Skype a Google-Talk Voip“. 2006 IEEE International Conference on Multimedia and Expo. 2153–2156. doi:10.1109 / ICME.2006.262681. ISBN  978-1-4244-0366-0. S2CID  6905228.