Introducción

En la representación de un símbolo con un número finito de bits R necesariamente se cometerán errores (“distorsión”).
¿Cuán rápido se puede transmitir sobre un canal sin ruido si se permite cometer errores en la representación?
Dada una distorsión D mínima “tolerable” para representar en el receptor una señal (la fuente de origen) ¿cuál es la cantidad mínima de información que se debe transmitir?

Pasted image 20230626152450.png

Cuantificación de una variable aleatoria real

Pasted image 20230626152537.png

Caso unidimensional

Pasted image 20230626152604.png

Ejercicio

Pasted image 20230626152651.png

Desarrollo:
Pasted image 20230626204116.png
Pasted image 20230626204126.png

Cuantificación de una V.A. gaussiana con un bit (R=1) y distancia euclídea

Pasted image 20230626152731.png

Cuantificación: condiciones de optimalidad

Pasted image 20230626152859.png

Algoritmo de Lloyd generalizado

Pasted image 20230626152924.png

Cuantificación vectorial: un ejemplo

Pasted image 20230626153209.png

Definiciones

Pasted image 20230626155020.png

Pasted image 20230626155029.png

Pasted image 20230626155038.png

Ejemplo

Pasted image 20230626155058.png

Código con distorsión

Pasted image 20230626155250.png

Pasted image 20230626155259.png

Pasted image 20230626155309.png

Par tasa-distorsión alcanzable

Pasted image 20230626155414.png

Pasted image 20230626155424.png

y

Pasted image 20230626155604.png

Pasted image 20230626155612.png

Función tasa-distorsión informacional

Pasted image 20230626161521.png

Teorema fundamental tasa-distorsión

Pasted image 20230626161633.png

Calculo de : ejemplos

Cálculo de para una fuente binaria

Pasted image 20230626161803.png

Pasted image 20230626161826.png
Pasted image 20230626161836.png
Pasted image 20230626161847.png
Pasted image 20230626161857.png

Cálculo de R(D) para una fuente gaussiana

El Teorema de tasa-distorsión también se puede enunciar y probar con fuentes continuas con buen comportamiento y medidas de distorsión no acotadas.

Pasted image 20230626162014.png

Pasted image 20230626162023.png
Pasted image 20230626162030.png
Pasted image 20230626162041.png
Pasted image 20230626162130.png
Pasted image 20230626162142.png

Descripción simultánea de variables gaussianas

Pasted image 20230626163836.png
Pasted image 20230626163849.png
Pasted image 20230626163859.png
Pasted image 20230626163912.png
Pasted image 20230626163925.png
Pasted image 20230626163940.png

Teorema tasa-distorsión

Pasted image 20230626161633.png

Recíproco

Pasted image 20230626165323.png

Prueba, parte 1 de 3

Pasted image 20230626165450.png

Prueba, parte 2 de 3

Pasted image 20230626170007.png

Prueba, parte 3 de 3

Pasted image 20230626170137.png

Separación de la codificación de fuente y de canal con distorsión

Argumentos similares se pueden aplicar cuando se envía una fuente codificada a través de un canal con ruido y se puede demostrar un teorema de separación fuente-canal en el mismo espíritu del que ya se demostró.

Distorsión -típica

Pasted image 20230626170345.png

Directo

Pasted image 20230626170501.png

Lineamientos de la prueba

Tiene una técnica de demostración similar a la usada en Capacidad de Canal.

Pasted image 20230626170525.png

Pasted image 20230626170537.png

Pasted image 20230626170554.png

Codificación de canal para un canal gaussiano

La similitudes entre el teorema de codificación de canal y el de tasa-distorsión no quedan solo en las técnicas de demostración.

Pasted image 20230626170733.png

Tasa-distorsión para un canal gaussiano

Pasted image 20230626170747.png

Concluyendo

Pasted image 20230626170808.png
Pasted image 20230626171458.png