Сокрытие ошибок

Маскировка ошибок — это метод, используемый в обработке сигналов , который направлен на минимизацию ухудшения сигналов, вызванного отсутствием данных, называемым потерей пакетов . ^[1] Сигнал — это сообщение, отправленное от передатчика к приемнику несколькими небольшими пакетами. Потеря пакетов происходит, когда эти пакеты неправильно направлены, задержаны, переупорядочены или повреждены. ^[2]

Методы, основанные на приемнике

Когда восстановление ошибок происходит на приемном конце сигнала, оно основано на приемнике. Эти методы фокусируются на исправлении поврежденных или отсутствующих данных.

Замена формы волны

Предварительные попытки сокрытия ошибок на основе приемника включали повторение пакетов, замену потерянных пакетов копиями ранее полученных пакетов. Эта функция вычислительно проста и выполняется устройством на стороне приемника, называемым " компенсатором выпадения ". ^{[3] [4]}

Нулевая вставка

При использовании этого метода, если пакет теряется, его записи заменяются нулями.

Интерполяция

Интерполяция подразумевает обоснованные предположения о природе отсутствующего пакета. Например, отслеживая речевые шаблоны в аудио или лица в видео.

Буфер

Буферы данных используются для временного хранения данных в ожидании прибытия задержанных пакетов. Они распространены в полосах загрузки интернет-браузеров и видеоприложениях, таких как YouTube.

Методы, основанные на передатчиках

Вместо того чтобы пытаться восстановить потерянные пакеты, другие методы предполагают ожидание потери данных, манипулируя данными перед передачей. ^[4]

Ретрансляция

Простейшая техника на основе передатчика — это повторная передача, отправка сообщения несколько раз. Хотя эта идея проста, из-за дополнительного времени, необходимого для отправки нескольких сигналов, эта техника не способна поддерживать приложения в реальном времени. ^[2]

Повторение пакетов

Повторение пакетов, также называемое прямой коррекцией ошибок (FEC), добавляет избыточные данные, которые получатель может использовать для восстановления потерянных пакетов. Это минимизирует потери, но увеличивает размер пакета. ^{[5] [6]}

Чередование

Перемежение подразумевает скремблирование данных перед передачей. Когда пакет теряется, вместо потери всего набора данных будут потеряны небольшие части нескольких наборов. На принимающей стороне сообщение затем деперемежается, чтобы раскрыть исходное сообщение с минимальными потерями.

Передача без перемежения :

Оригинал переданного предложения: ThisIsNotAnExampleOfInterleavingПолучено предложение с ошибкой пакета: ThisIsNot______pleOfInterleaving

Термин «AnExample» в большинстве случаев оказывается непонятным и его трудно исправить.

С чередованием :

Переданное предложение: ЭтоПримерИнтерливинга...Передача без ошибок: TIEpfeaghsxlIrv.iAaenli.snmOten.Получено предложение с пакетной ошибкой: TIEpfe______Irv.iAaenli.snmOten.Полученное предложение после деинтерливинга: T_isI_AnE_amp_eOfInterle_vin_...

Ни одно слово не теряется полностью, а недостающие буквы можно восстановить с минимальными догадками. ^[7]

Приложения

В зависимости от метода передачи (аналоговый или цифровой) существуют различные способы распространения ошибок в сообщении.

Аналоговые приложения

С момента своего изобретения в 1950-х годах магнитное покрытие , используемое в аналоговой видеоленте, испытывало выпадения радиочастотного (РЧ) сигнала. Некоторые из методов, которые использовались для решения этих проблем, аналогичны тем, которые используются для сокрытия ошибок в современных сжатых видеосигналах.

Процесс удаления щелчков при восстановлении звука является еще одним примером сокрытия ошибок. Аналогичным примером в области обработки изображений является использование цифровой обработки удаления пыли и царапин при восстановлении пленки .

Цифровые приложения

Сокрытие ошибок имеет множество цифровых приложений, включая просмотр веб-страниц, видеоконференции, Skype и YouTube ^{[2] [8]}

Смотрите также

• Скрытие потери пакетов

Ссылки

1. "Скрытие ошибок видеосигнала". Национальный институт стандартов и технологий (NIST). 29 марта 2011 г. Получено 23 октября 2014 г.
2. Карл, Георг; Бирсак, Эрнст (6 августа 2002 г.). «Обзор методов восстановления после ошибок для аудиовизуальных многоадресных приложений на базе IP». IEEE Network . 11 (6): 24–36. doi :10.1109/65.642357. ISSN  0890-8044. S2CID  13825411.
3. WKE Geddes (14 декабря 1964 г.). "Отчет о НИОКР 1964-77: Простой компенсатор выпадения сигнала для видеомагнитофонов" . Получено 23 октября 2014 г.
4. Куроуз, Джеймс; Росс, Кит (2013). Компьютерные сети: подход сверху вниз (PDF) (6-е изд.). Pearson Education Inc. стр. 640. ISBN 978-0-13-285620-1. Архивировано из оригинала (PDF) 7 февраля 2015 г. . Получено 30 октября 2014 г. .
5. Нимрод Пелег (январь 2003 г.). «Устойчивость к ошибкам и сокрытие ошибок в видеокодировании: с акцентом на H.261/3» (PDF) . Получено 21.03.2013 .
6. Подольский, М (29 марта – 2 апреля 1998 г.). «Моделирование контроля ошибок на основе FEC для пакетного аудио в Интернете». Труды. IEEE INFOCOM '98, конференция по компьютерным коммуникациям. Семнадцатая ежегодная совместная конференция обществ IEEE по компьютерам и коммуникациям. Gateway to the 21st Century (Cat. No.98CH36169) . Том 2. стр. 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. Прямое исправление ошибок#Пример
8. Сб, Бату; Вах, Бенджамин (9–12 июля 2006 г.). «Анализ и оценка систем VoIP Skype и Google-Talk». Международная конференция IEEE по мультимедиа и выставкам 2006 г. стр. 2153–2156. doi :10.1109/ICME.2006.262681. ISBN 978-1-4244-0366-0. S2CID  6905228.