Скрытие ошибок
Маскирование ошибок — это метод, используемый при обработке сигналов , целью которого является минимизация ухудшения качества сигналов, вызванного отсутствием данных, называемого потерей пакетов . [1] Сигнал — это сообщение, отправленное от передатчика к приемнику в виде нескольких небольших пакетов. Потеря пакетов происходит, когда эти пакеты неправильно направлены, задержаны, изменены последовательность или повреждены. [2]
Методы на основе приемников
[ редактировать ]Когда восстановление ошибок происходит на принимающей стороне сигнала, оно осуществляется на основе приемника. Эти методы направлены на исправление поврежденных или отсутствующих данных.
Замена формы сигнала
[ редактировать ]Предварительные попытки сокрытия ошибок на основе получателя включали повторение пакетов, заменяя потерянные пакеты копиями ранее полученных пакетов. Эта функция вычислительно проста и выполняется устройством на стороне приемника, называемым « компенсатором падения напряжения ». [3] [4]
Нулевая вставка
[ редактировать ]При использовании этого метода, если пакет потерян, его записи заменяются нулями.
Интерполяция
[ редактировать ]Интерполяция включает в себя обоснованные предположения о природе пропавшего пакета. Например, следуя образцам речи в аудио или лицам в видео.
Буфер
[ редактировать ]Буферы данных используются для временного хранения данных во время ожидания прибытия задержанных пакетов. Они часто встречаются в панелях загрузки интернет-браузеров и видеоприложениях, таких как YouTube.
Методы на основе передатчиков
[ редактировать ]Вместо попыток восстановить потерянные пакеты другие методы включают в себя прогнозирование потери данных и манипулирование ими перед передачей. [4]
Ретрансляция
[ редактировать ]Самый простой метод, основанный на передатчике, — это повторная передача, при которой сообщение отправляется несколько раз. Хотя эта идея проста, из-за дополнительного времени, необходимого для отправки нескольких сигналов, этот метод не способен поддерживать приложения реального времени. [2]
Повторение пакетов
[ редактировать ]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
[ редактировать ]Чередование предполагает скремблирование данных перед передачей. При потере пакета теряется не весь набор данных, а небольшие части нескольких наборов. На принимающей стороне сообщение затем подвергается обращенному чередованию, чтобы выявить исходное сообщение с минимальными потерями.
Передача без чередования :
Original transmitted sentence: ThisIsNotAnExampleOfInterleavingReceived sentence with a burst error: ThisIsNot______pleOfInterleaving
Термин «AnExample» в большинстве случаев оказывается непонятным и его трудно исправить.
С чередованием :
Transmitted sentence: ThisIsAnExampleOfInterleaving...Error-free transmission: TIEpfeaghsxlIrv.iAaenli.snmOten.Received sentence with a burst error: TIEpfe______Irv.iAaenli.snmOten.Received sentence after deinterleaving: T_isI_AnE_amp_eOfInterle_vin_...
Ни одно слово не потеряется полностью, а недостающие буквы можно восстановить с минимальными догадками. [7]
Приложения
[ редактировать ]В зависимости от метода передачи (аналоговый или цифровой) существуют различные способы распространения ошибок в сообщении.
Аналоговые приложения
[ редактировать ]С момента своего изобретения в 1950-х годах магнитное покрытие , используемое в аналоговой видеоленте, подвергалось радиочастотного (РЧ) пропаданию 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 для удаления пыли и царапин при реставрации пленки .
Цифровые приложения
[ редактировать ]Сокрытие ошибок используется во многих цифровых приложениях, включая просмотр веб-страниц, видеоконференции, Skype и YouTube. [2] [8]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Скрытие ошибок видеосигнала» . Национальный институт стандартов и технологий (NIST). 29 марта 2011 года . Проверено 23 октября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с Карл, Георг; Бирсак, Эрнст (6 августа 2002 г.). «Обзор методов устранения ошибок для IP-приложений многоадресной аудиовизуальной передачи». Сеть IEEE . 11 (6): 24–36. дои : 10.1109/65.642357 . ISSN 0890-8044 . S2CID 13825411 .
- ^ WKE Геддес (14 декабря 1964 г.). «Отчет об исследованиях и разработках 1964-77: Простой компенсатор падения напряжения для видеомагнитофонов» . Проверено 23 октября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Куросе, Джеймс; Росс, Кейт (2013). Компьютерные сети: нисходящий подход (PDF) (6-е изд.). Pearson Education Inc. с. 640. ИСБН 978-0-13-285620-1 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 февраля 2015 года . Проверено 30 октября 2014 г.
- ^ Нимрод Пелег (январь 2003 г.). «Устойчивость к ошибкам и сокрытие при кодировании видео: с акцентом на H.261/3» (PDF) . Проверено 21 марта 2013 г.
- ^ Подольский М. (29 марта – 2 апреля 1998 г.). «Моделирование контроля ошибок на основе FEC для пакетного аудио в Интернете». Слушания. IEEE INFOCOM '98, Конференция по компьютерным коммуникациям. Семнадцатая ежегодная совместная конференция обществ компьютеров и коммуникаций IEEE. Ворота в 21 век (Кат. № 98CH36169) . Том. 2. С. 505–515. CiteSeerX 10.1.1.33.1853 . дои : 10.1109/INFCOM.1998.665068 . ISBN 978-0-7803-4383-2 . ISSN 0743-166X . S2CID 5056164 .
- ^ Прямое исправление ошибок#Пример
- ^ Сб, Бату; Вау, Бенджамин (9–12 июля 2006 г.). «Анализ и оценка VoIP-систем Skype и Google-Talk». 2006 Международная конференция IEEE по мультимедиа и выставкам . стр. 2153–2156. дои : 10.1109/ICME.2006.262681 . ISBN 978-1-4244-0366-0 . S2CID 6905228 .