Codificación de descripción múltiple

La codificación de descripción múltiple (MDC) en informática es una técnica de codificación que fragmenta un único flujo multimedia en n subflujos ( n  ≥ 2), denominados descripciones. Los paquetes de cada descripción se enrutan a través de múltiples rutas (parcialmente) disjuntas. Para decodificar el flujo multimedia, se puede utilizar cualquier descripción; sin embargo, la calidad mejora con el número de descripciones recibidas en paralelo. La idea de la MDC es proporcionar tolerancia a errores a los flujos multimedia. Dado que se puede utilizar un subconjunto arbitrario de descripciones para decodificar el flujo original, la congestión de la red o la pérdida de paquetes —frecuentes en redes de mejor esfuerzo como Internet— no interrumpirán el flujo, sino que solo causarán una pérdida (temporal) de calidad. Se espera que la calidad de un flujo sea aproximadamente proporcional a la tasa de datos que soporta el receptor.

MDC es una forma de particionamiento de datos, comparable a la codificación por capas utilizada en MPEG-2 y MPEG-4 . Sin embargo, a diferencia de MDC, los mecanismos de codificación por capas generan una capa base y n capas de mejora. La capa base es necesaria para la decodificación del flujo multimedia, mientras que las capas de mejora se aplican para optimizar su calidad. No obstante, la primera capa de mejora depende de la capa base, y cada capa de mejora n  + 1 depende de su capa subordinada  n , por lo que solo puede aplicarse si n ya se ha aplicado. En consecuencia, los flujos multimedia que utilizan el enfoque por capas se interrumpen cuando falta la capa base y, por lo tanto, los datos de las respectivas capas de mejora se vuelven inservibles. Lo mismo ocurre con las capas de mejora faltantes. En general, esto implica que en redes con pérdidas, la calidad de un flujo multimedia no es proporcional a la cantidad de datos recibidos correctamente.

Además de una mayor tolerancia a fallos, MDC permite la transmisión adaptativa a la velocidad: los proveedores de contenido envían todas las descripciones de una transmisión sin tener en cuenta las limitaciones de descarga de los clientes. Los receptores que no pueden mantener la velocidad de datos solo se suscriben a un subconjunto de estas transmisiones, lo que libera al proveedor de contenido de enviar transmisiones adicionales a velocidades de datos más bajas.

La gran mayoría de los códecs de última generación utilizan codificación de vídeo de descripción única (SD). Este enfoque no divide los datos en absoluto. A pesar de las ventajas de la codificación multicanal (MDC), los códecs SD siguen predominando. Esto se debe probablemente a la mayor complejidad del desarrollo de códecs, la pérdida de eficiencia de compresión y la sobrecarga de transmisión resultante.

Aunque la MDC tiene sus raíces prácticas en la comunicación mediática, se investiga ampliamente en el área de la teoría de la información .

Una tecnología relacionada es la codificación por capas , que también produce múltiples flujos comprimidos, pero con una jerarquía entre estos flujos.

• VK Goyal, "Codificación de descripción múltiple: la compresión se encuentra con la red", IEEE Signal Processing Magazine, vol. 18, n.º 5, págs. 74-94, septiembre de 2001.
• R. Puri y K. Ramchandran, “Codificación de fuente de descripción múltiple mediante códigos de corrección de errores hacia adelante”, Actas de la Conferencia IEEE de Asilomar sobre Señales, Sistemas y Computadoras, Asilomar, CA, octubre de 1999.
• A. Farzamnia, SK Syed-Yusof, N. Fisal y SA Abu-Bakar, "Investigación de la ocultación de errores mediante diferentes codificaciones de transformación y codificaciones de descripción múltiple", Journal of Electrical Engineering, vol. 63, págs. 171–179, 2012.
• Ilan Sadeh, "La región de distorsión de la tasa para la codificación en sistemas estacionarios", Journal of Applied Mathematics and Computer Science, vol. 6, No. 1, 123-136, 1996.