Кодирование с несколькими описаниями - Multiple description coding

Кодирование с множественным описанием (MDC) это кодирование техника, которая фрагментирует один медиа поток в п подпотоки (п ≥ 2) называются описаниями. В пакеты каждого описания маршрутизируются по нескольким (частично) непересекающимся путям. Для декодирования медиапотока можно использовать любое описание, однако качество улучшается с увеличением количества описаний, полученных параллельно. Идея MDC заключается в обеспечении устойчивости к ошибкам медиапотоков. Поскольку для декодирования исходного потока можно использовать произвольное подмножество описаний, перегрузка сети или потеря пакетов - которые часто встречаются в оптимальные сети такой как Интернет - не прерывает поток, а только вызывает (временную) потерю качества. Можно ожидать, что качество потока будет примерно пропорционально скорости передачи данных, поддерживаемой приемником.

MDC - это форма разделения данных, что сравнимо с многоуровневым кодированием, используемым в MPEG-2 и MPEG-4. Тем не менее, в отличие от MDC, механизмы многоуровневого кодирования генерируют базовый уровень и n уровней расширения. Базовый уровень необходим для декодирования медиапотока, улучшающие уровни применяются для улучшения качества потока. Однако первый уровень улучшения зависит от базового уровня и каждого уровня улучшения. п +1 зависит от подчиненного уровняп, поэтому может применяться только в том случае, если п уже был применен. Следовательно, медиапотоки, использующие многоуровневый подход, прерываются всякий раз, когда базовый уровень отсутствует, и, как следствие, данные соответствующих уровней улучшения становятся бесполезными. То же самое касается отсутствующих улучшающих слоев. В общем, это означает, что в сетях с потерями качество медиапотока не пропорционально количеству правильно принятых данных.

Помимо повышенной отказоустойчивости, MDC позволяет осуществлять потоковую передачу с адаптацией к скорости: поставщики контента отправляют все описания потока, не обращая внимания на ограничения загрузки клиентов. Приемники, которые не могут поддерживать скорость передачи данных, подписываются только на подмножество этих потоков, тем самым освобождая поставщика контента от отправки дополнительных потоков с более низкими скоростями передачи данных.

Подавляющее большинство современных кодеки использует кодирование видео с одним описанием (SD). Этот подход вообще не разбивает данные. Несмотря на вышеупомянутые преимущества MDC, кодеки SD по-прежнему преобладают. Причины, вероятно, состоят в сравнительно высокой сложности разработки кодеков, потере некоторой эффективности сжатия, а также вызванных накладных расходах при передаче.

Хотя MDC имеет свои практические корни в медиа-коммуникациях, он широко исследуется в области теория информации.

Связанная технология многоуровневое кодирование, который также создает несколько сжатых потоков, но с иерархией между этими потоками.

Рекомендации

• В. К. Гоял, "Кодирование множественных описаний: сжатие отвечает требованиям сети", журнал IEEE Signal Processing, вып. 18, нет. 5. С. 74–94, сентябрь 2001 г.
• Р. Пури и К. Рамчандран, «Кодирование источников с множественным описанием с помощью кодов прямого исправления ошибок», Конференция Асиломар по сигналам, системам и компьютерам IEEE Proceedings, Асиломар, Калифорния, октябрь 1999 г.
• А. Фарзамния, С. К. Сайед-Юсоф, Н. Фисал и С. А. Абу-Бакар, «Исследование сокрытия ошибок с использованием различных кодировок преобразования и кодирования множественного описания», Journal of Electrical Engineering, vol. 63. С. 171–179, 2012.
• Илан Садех, "Область искажения скорости кодирования в стационарных системах", Журнал прикладной математики и компьютерных наук, вып. 6, No. 1, 123-136, 1996.