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Method for the compression of latent space representations


Kurzfassung

Durch Datenkompression werden Ressourcen wie beispielsweise Strom oder benötigter Speicherplatz geschont. Die Erfindung betrifft ein Informationskompressions- und Dekompressionsverfahren, welches beispielsweise im Bereich der drahtlosen Kommunikation von Cochlearimplantaten als auch im Bereich der Videocodierung eingesetzt werden kann.  


Hintergrund

Ein Zweig der Datenkompressionsverfahren wendet die Dimensionsreduktion an, indem die Eingabedaten auf eine niedrig dimensionale Darstellung abgebildet werden, die üblicherweise aus einem Vektor aus latenten Variablen besteht. Eine Variable ist latent, wenn sie nicht direkt gemessen, aber aus beobachtbaren Variablen extrahiert werden kann. Ein latenter Raum, der sich aus latenten Variablen zusammensetzt, bezieht sich auf einen abstrakten, mehrdimensionalen Raum, der Merkmalswerte enthält, die nicht direkt interpretierbar sind. Im Allgemeinen ist der latente Raum das Ergebnis einer (oft nichtlinearen) Transformation der Eingabedaten, die normalerweise verlustbehaftet ist. Bestimmte Merkmale der ursprünglichen Daten können nicht aus der latenten Repräsentation rekonstruiert werden. Ein spezifisches Beispiel für einen latenten Raum sind die kodierten Datenrepräsentationen eines Autoencoders.


Bilder & Videos


Lösung

Die Erfindung betrifft ein Informationskompressionsverfahren, bei welchem erfindungsgemäß optionale Techniken wie Transformation, Clustering etc. auf den latenten Raum zusammen mit einer Differential Pulse Code Modulation (DPCM) angewendet werden. Bei dem Datenkompressionsverfahren wird aus einer Eingangsinformation und der Verwendung eines Autoencoders eine latente Raumdarstellung abgeleitet. Die latente Raumdarstellung wird in einen entropiecodierten Bitstrom komprimiert, wobei das Komprimieren folgende Schritte umfasst: 1. Umwandeln der latenten Raumdarstellung in ein DPCM-Eingangssignal, 2. DPCM-Codierung des DPCM-Eingangssignals in ein quantisiertes Signal, 3. Entropie-Codierung des quantisierten Signals. Ferner betrifft die Erfindung ein Informationsdekompressionsverfahren, welches folgende Schritte beinhaltet: 1. Dekomprimieren eines entropiecodierten Bitstroms in ein decodiertes quantisiertes Signal, 2. DPCM-Decodierung des Signals in ein DPCM-decodiertes Signal, 3. Inverses Umwandeln des DPCM-decodierten Signals in eine dekomprimierte latente Raumdarstellung, 4. Ableiten einer Ausgangsinformation aus der dekomprimierten latenten Raumdarstellung unter Verwendung eines Autoencoders.


Vorteile

  • Reduzierung des benötigten Speichers
  • Reduktion der benötigen Energie einer drahtlosen Kommunikation von Daten
  • Die Erfindung enthält Techniken wie Transformation, Quantisierung, Clustering und Training, die das Potenzial haben, effizientere Kodierungsergebnisse und Skalierbarkeit zu ermöglichen

 

 


Anwendungsbereiche

Datenkompression, insbesondere im Bereich der drahtlosen Kommunikation von Cochlea-Implantaten.


Service

Lizenz zur gewerblichen Nutzung / Kooperation möglich


EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH

Luise aus der Fünten
0511 850 308 0
ausderfuenten@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover



Entwicklungsstand

Machbarkeit


Patentsituation

  • DE anhängig

Stichworte

Autoencoder, Codierung, Datenkompression, Decodierung, Dekompressionsverfahren, Differential Pulse Code Modulation, DPCM, entropiecodierter Bitstrom, Kompressionsverfahren, latenter Raum, Quantisierung

Angebot Anbieter-Website


Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen