Rede Weidu, a China Telecom, em colaboração com a Universidade de Correios e Telecomunicações de Pequim e o Laboratório Pengcheng da China, concluiu um teste de comunicação semântica cross-modal em satélite de órbita geoestacionária baseado em base de conhecimento, utilizando o satélite AsiaSat 9. O teste combinou a base de conhecimento semântico com a tecnologia de codificação conjunta fonte-canal, alcançando, sob condições de qualidade de vídeo semelhantes, uma eficiência de transmissão no enlace satélite-terra 5,5 vezes superior ao esquema tradicional H.264 e 3,5 vezes superior ao esquema H.265.
A comunicação tradicional por vídeo via satélite requer compressão e transmissão quadro a quadro de imagens contínuas, resultando em grande volume de dados e sendo suscetível a limitações de largura de banda, latência e flutuações do canal do enlace satélite. Este teste não transmite mais todos os quadros de vídeo integralmente, mas divide o conteúdo de vídeo em quadros-chave e quadros não-chave: os quadros-chave são transmitidos diretamente através da codificação conjunta fonte-canal, enquanto os quadros não-chave são convertidos em vetores de texto da base de conhecimento, substituindo dados de imagem de alta dimensão por dados semânticos de baixa dimensão.
O sistema de teste comprimiu a proporção de quadros-chave de vídeo para aproximadamente 0,5%. Para cada segmento de vídeo de 6 segundos, apenas 1 quadro-chave é selecionado para transmissão de imagem, enquanto os quase 200 quadros restantes são mapeados como vetores de texto. Após receber os quadros-chave e os vetores semânticos, o terminal receptor reconstrói o conteúdo de vídeo combinando com a base de conhecimento, reduzindo assim o volume de dados que o enlace satélite-terra precisa transportar.
A tecnologia de codificação conjunta fonte-canal integra os processos de compressão de vídeo e codificação de canal dos esquemas tradicionais, permitindo que o sistema de codificação otimize diretamente a expressão e transmissão de informações com base no estado do enlace satélite. Quando a largura de banda é limitada ou a qualidade do canal varia, o sistema prioriza a preservação do corpo principal da cena, relações de ação e conteúdo-chave, em vez de recuperar os dados de vídeo originais bit a bit.
Os resultados dos testes mostram que, com o índice de distância de Fréchet do vídeo gerado abaixo de 50 e a qualidade da imagem mantida semelhante, este esquema reduz significativamente o volume de dados transmitidos no enlace satélite-terra em comparação com as codificações H.264 e H.265. O foco técnico é mudar de "transmitir pixels completos" para "transmitir quadros-chave e informações semânticas", permitindo que o enlace de satélite de órbita geoestacionária expresse o conteúdo de vídeo com menos dados.
Este teste validou a aplicação combinada de base de conhecimento, mapeamento cross-modal e codificação conjunta fonte-canal em comunicações por satélite de órbita geoestacionária. Os métodos relacionados podem ser posteriormente utilizados para retransmissão de vídeo por satélite, monitoramento remoto, comunicações de emergência e transmissão de informações multimodais em ambientes com largura de banda limitada.