다중 설명 부호화

Multiple description coding

MDC(Multiple Description Coding, Multiple Description Coding, MDC)는 단일 미디어 스트림을 설명이라고 하는 N 하위 스트림(n ≥ 2)으로 단편화하는 코딩 기법이다.각 설명의 패킷은 여러 개의 (부분적으로) 분리 경로를 통해 라우팅된다.미디어 스트림을 디코딩하기 위해서는 어떠한 설명도 사용할 수 있지만, 동시에 수신되는 설명의 개수에 따라 품질이 향상된다.MDC의 아이디어는 미디어 스트림에 오류 복원력을 제공하는 것이다.설명의 임의적인 부분집합은 원래의 스트림을 디코딩하는 데 사용될 수 있기 때문에, 인터넷과 같은 최상의 네트워크에서 공통적인 네트워크 정체나 패킷 손실은 스트림을 방해하지 않고 (임시적인) 품질의 손실을 초래할 뿐이다.스트림의 품질은 수신자가 유지하는 데이터 속도에 대략 비례할 것으로 예상할 수 있다.

MDC는 데이터 파티셔닝의 한 형태여서 MPEG-2와 MPEG-4에서 사용되는 레이어드 코딩과 유사하다.그러나, MDC와는 대조적으로, 계층화된 코딩 메커니즘은 기본 계층과 n개의 강화 계층을 생성한다.미디어 스트림을 디코딩하려면 기본 계층이 필요하며 스트림 품질을 개선하기 위해 강화 계층이 적용된다.그러나 첫 번째 강화 계층은 기본 계층에 의존하고 각 강화 계층 n + 1은 그 하위 계층 n에 의존하므로 n이 이미 적용되었을 경우에만 적용할 수 있다.따라서 계층화된 접근방식을 사용하는 미디어 스트림은 기본 계층이 누락될 때마다 중단되며, 그 결과 각 강화 계층의 데이터는 무용지물이 된다.누락된 강화층도 마찬가지다.일반적으로, 이것은 손실된 네트워크에서 미디어 스트림의 품질이 올바르게 수신된 데이터의 양에 비례하지 않음을 의미한다.

MDC는 내결함성 향상 외에도 요금 적응형 스트리밍을 허용한다. 즉, 콘텐츠 제공업체는 클라이언트의 다운로드 제한에 주의를 기울이지 않고 스트림에 대한 모든 설명을 전송한다.데이터 전송률을 유지할 수 없는 수신기는 이러한 스트림의 서브셋에만 가입하므로 콘텐츠 제공자가 더 낮은 데이터 전송 속도로 추가 스트림을 전송하는 것을 자유롭게 한다.

대부분의 최첨단 코덱은 단일 기술(SD) 비디오 코덱을 사용한다.이 접근법은 어떤 데이터도 분할하지 않는다.앞서 언급한 MDC의 장점에도 불구하고 SD 코덱이 여전히 우세하다.그 이유는 아마도 코덱 개발의 비교적 높은 복잡성, 일부 압축 효율의 손실, 그리고 전송 오버헤드의 원인 때문일 것이다.

MDC는 미디어 소통에 실질적인 뿌리를 두고 있지만 정보이론 분야에서 폭넓게 연구되고 있다.

관련 기술은 레이어드 코딩(layered coding)으로, 또한 여러 개의 압축된 스트림을 생산하지만, 이들 스트림 사이에 계층이 있다.

참조

  • V. K. Goyal, "복수 설명 부호화: 압축이 네트워크를 만나다," IEEE 신호 처리 매거진, 제 18권, 제 5, 페이지 74–94, 2001년 9월.
  • R. Puri와 K.Ramchandran, "전방 오류 수정 코드를 통한 다중 설명 소스 코딩," IEEE Procedures Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers, Asilomar, CA, 1999년 10월.
  • A. Farzamnia, S. K. Syed-Yusof, N. Fisal 및 S. A. Abu-Bakar, "다른 변환 코딩과 다중 설명 코딩을 사용한 오류 은폐 조사", 제63권, 페이지 171–179, 2012.
  • Ilan Sadeh, "정지 시스템 코딩을 위한 속도 왜곡 지역", 응용 수학 및 컴퓨터 과학 저널, 제6권, 제1권 123-136호, 1996.