Methodology of increasing the reliability of video information in infocommunication networks aerosegment

Abstract

EN: Context. The problem of localization of the effect of errors in data transmission channels when using compression and noise-immune coding methods in the conditions of compliance with the speed of data delivery in infocommunication systems of the aerosegment. The object of the study is coding methods for increasing the reliability of video information resources in infocommunication networks using airmobile platforms. Objective. The goal of the work is to methodology development of increasing the reliability of video information in the infocommunication networks of the aerosegment. Method. The use of noise-immune coding methods to ensure the required level of reliability of video information transmitted in infocommunication systems of the aerosegment has a number of significant disadvantages: it leads to a significant increase in the bit volume of compactly presented video data; the time delay for the delivery of video information is growing, which is critical in the conditions of using airmobile platforms. An increase in time delays in the process of delivering video information leads to the fact that the video information will not be transmitted in full and, as a consequence, in the conditions of aeromonitoring, to the loss of data reliability; time for processing video data increases. The advantage of using compression coding technologies to solve the problem of increasing the reliability of video information transmitted in infocommunication systems of the aerosegment is to reduce the bit volume of the video information resource. However, the existing video processing technologies are based on the use of statistical coding methods and the identification of a series of identical sequences of repeating elements. But the use of such technologies does not provide the required level of error localization. Restructuring method was developed based on identifying patterns in the internal binary structure of message elements by a quantitative attribute. The sign of the number of series of units in the binary structure of message elements is used as a tool for restructuring. Distinctive features of the method are that the restructuring of the information space is carried out without loss of integrity on the basis of structural features by the number of binary series. Results. The analysis of existing directions for solving the problem of increasing the level of reliability of video information transmitted in the infocommunication systems of the aerosegment was carried out. A method of internal data restructuring has been developed, which allows obtaining the following results: conditions are provided for additional reduction of structural redundancy of code representation of information due to significant reduction of information space capacity as a result of using internal data restructuring on the basis of the number of series of units; conditions are created for localization of errors in the process of reconstruction of video information resources; conditions are created to reduce the time for data processing, due to the fact that the developed method of data restructuring does not require transformations over the elements of the message. Conclusions. It is necessary to improve the existing compression coding technologies in the direction of identifying patterns, taking into account which will allow localizing the destructive effect of errors arising in the communication channel. UK: Актуальність. Проблема локалізації впливу помилок у каналах передачі даних при використанні методів компресійного та завадостійкого кодування в умовах дотримання швидкості доставки даних в інфокомунікаційних системах аеросегменту. Об’єктом дослідження є методи кодування для підвищення надійності відеоінформаційних ресурсів в інфокомунікаційних мережах з використанням аеромобільних платформ. Метод. Використання методів завадостійкого кодування для забезпечення необхідного рівня достовірності відеоінформації, що передається в інфокомунікаційних системах аеросегменту, має ряд істотних недоліків – призводить до значного збільшення бітового об’єму компактно представлених відеозображень; зростає часова затримка на доставку відеоінформації, що в умовах використання аеромобільних платформ є критичним. Підвищення часових затримок у процесі доставки відеоінформації призводить до того, що: відеоінформацію буде передано не в повному обсязі і, як наслідок, в умовах аеромоніторингу до втрати достовірності даних; збільшується час на обробку відеоданих. Перевагою використання технологій компресійного кодування для вирішення задачі підвищення достовірності відеозображень, що передаються в інфокомунікаційних системах аеросегменту, є зниження бітового об’єму відеоінформаційного ресурсу. Однак існуючі технології обробки відеоданих базуються на використанні методів статистичного кодування і виявленні серій однакових послідовностей елементів, що повторюються. Але використання таких технологій не забезпечує необхідного рівня локалізації дії помилок. Розроблений метод реструктуризації на основі виявлення закономірностей у внутрішній двійковій структурі елементів повідомлення за кількісною ознакою. Інструментом для реструктуризації є ознака кількості серій одиниць у двійковій структурі елементів повідомлення. Відмінні характеристики методу полягають у тому, що реструктуризація інформаційного простору здійснюється без втрати цілісності на основі структурної ознаки за кількістю двійкових серій. Результати. Проведено аналіз існуючих напрямків вирішення проблеми підвищення рівня достовірності відеоінформації, що передається в інфокомунікаційних системах аеросегменту. Розроблений метод внутрішньої реструктуризації даних дозволяє отримати наступні результати: забезпечуються умови додаткового скорочення структурної надмірності кодового представлення інформації зарахунок суттєвого скорочення потужності інформаційного простору в результаті використання внутрішньої реструктуризації даних за ознакою кількості серій одиниць; створюються умови для локалізації дії помилок в процесі реконструкції відеоінформаційних ресурсів; створюються умови для скорочення часу на обробку даних, в зв’язку з тим, що розроблений метод реструктуризації даних не вимагає проведення перетворень над елементами повідомлення. Висновки. Необхідно вдосконалювати існуючі технології компресійного кодування у напрямі виявлення закономірностей, облік яких дозволить локалізувати руйнівну дію помилок, що виникають у каналі зв’язку.