複数の記述コーディング

コンピューティングにおける多重記述符号化 (MDC)は、単一のメディア ストリーム を記述と呼ばれるn 個のサブストリーム ( n ≥ 2)に分割する符号化手法です。各記述のパケットは、複数の (部分的に) 分離したパスを経由してルーティングされます。メディア ストリームをデコードするために任意の記述を使用できますが、並行して受信される記述の数が増えると品質が向上します。MDC の考え方は、メディア ストリームにエラー耐性を提供することです。記述の任意のサブセットを使用して元のストリームをデコードできるため、インターネットなどのベスト エフォート ネットワークで一般的なネットワーク輻輳やパケット損失によってストリームが中断されることはなく、品質が (一時的に) 低下するだけです。ストリームの品質は、受信側で維持されるデータ レートにほぼ比例すると予想されます。

MDC はデータ パーティショニングの形式であるため、MPEG-2およびMPEG-4で使用されている階層化コーディングに相当します。ただし、 MDC とは異なり、階層化コーディング メカニズムは、基本レイヤーと n 個の拡張レイヤーを生成します。基本レイヤーはメディア ストリームをデコードするために必要であり、拡張レイヤーはストリームの品質を向上させるために適用されます。ただし、最初の拡張レイヤーは基本レイヤーに依存し、各拡張レイヤーn  + 1 は下位のレイヤー nに依存するため、 nがすでに適用されている場合にのみ適用できます。したがって、階層化アプローチを使用するメディア ストリームは、基本レイヤーが欠落しているときは常に中断され、その結果、それぞれの拡張レイヤーのデータは役に立たなくなります。拡張レイヤーが欠落している場合も同様です。一般に、これは、損失のあるネットワークでは、メディア ストリームの品質が正しく受信されたデータの量に比例しないことを意味します。

フォールト トレランスの向上に加え、MDC ではレート適応型ストリーミングが可能になります。コンテンツ プロバイダーは、クライアントのダウンロード制限を考慮せずに、ストリームのすべての説明を送信します。データ レートを維持できない受信者は、これらのストリームのサブセットのみをサブスクライブするため、コンテンツ プロバイダーは、より低いデータ レートで追加のストリームを送信する必要がなくなります。

最先端のコーデックの大半は、シングル ディスクリプション (SD) ビデオ コーディングを使用しています。このアプローチでは、データをまったく分割しません。MDC の前述の利点にもかかわらず、SD コーデックが依然として主流です。その理由は、コーデック開発の複雑さが比較的高いこと、圧縮効率がいくらか低下すること、および伝送オーバーヘッドが発生することなどにあると考えられます。

MDC はメディア通信に実用的なルーツを持っていますが、情報理論の分野でも広く研究されています。

関連する技術として、階層化コーディングがあります。これも複数の圧縮ストリームを生成しますが、これらのストリーム間に階層があります。

• VK Goyal、「多重記述コーディング: 圧縮とネットワークの融合」、IEEE Signal Processing Magazine、vol. 18、no. 5、pp. 74–94、2001 年 9 月。
• R. Puri および K. Ramchandran、「前方誤り訂正符号による多重記述情報源符号化」、IEEE Proceedings Asilomar Conference on Signals, Systems, and Computers、カリフォルニア州アシロマ、1999 年 10 月。
• A. Farzamnia、SK Syed-Yusof、N. Fisal、および SA Abu-Bakar、「異なる変換コーディングと複数の記述コーディングを使用したエラー隠蔽の調査」、Journal of Electrical Engineering、vol. 63、pp. 171–179、2012 年。
• Ilan Sadeh、「定常システムにおけるコーディングのレート歪み領域」、応用数学およびコンピュータサイエンスジャーナル、第6巻、第1号、123-136、1996年。