MPEG是Moving Pictures Experts Group(动态图象专家组)的缩写。这个专家组始建于1988年,专门负责为CD建立视频和音频标准,其成员均为视频、音频及系统领域的技术专家。最早MPEG的缔造者们原先打算开发四个版本:MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4,以适用于配合不同带宽和数字影像质量的要求。后由于MPEG-2的出色性能表现,已能适用于HDTV,使得原打算为HDTV设计的MPEG-3,还没出世就被抛弃了。所以现存只有三个版本: MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4。如果说,MPEG-1“文件小,但质量差”;而MPEG-2 则“质量好,但更占空间”的话,那么MPEG-4则很好的结合了前两者的优点。它于 1998年10月定案,在1999年1月成为一个国际性标准,随后为扩展用途又进行了第二版的开发,于1999年底结束。
1.MPEG-2
技术特点:MPEG-2制定于1994年,设计目标是高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。MPEG-2所能提供的传输率在3MB-10MB/s间,在NTSC制式下的分辨率可达 720×486,MPEG-2能够提供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道和多达七个伴音声道。MPEG-2的另一特点是,可提供一个较广范围的可变压缩比,以适应不同的画面质量、存储容量以及带宽的要求。
应用范围:MPEG-2技术就是实现DVD的标准技术,现在DVD播放器也开始在家庭中普及起来了。除了作为DVD的指定标准外,MPEG-2还可用于为广播、有线电视网、电缆网络以及卫星直播提供广播级的数字视频。
2.MPEG-3
由于MPEG-2的出色性能表现,已能适用于HDTV(高清晰度电视),使得原打算为 HDTV设计的MPEG-3,还没出世就被抛弃了。
3.MPEG-4
技术特点:MPEG-4 于1998 年11 月公布,它不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码,更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。这个标准主要应用于视像电话、视像电子邮件等,对传输速率要求较低,在4800-64000bits/s之间,分辨率为176×144。MPEG-4利用很窄的带宽,通过帧重建技术、数据压缩,以求用最少的数据获得最佳的图像质量。
应用范围:经过这两年的发展,现在最热门的应用是利用 MPEG-4 的高压缩率和高的图像还原质量来把 DVD 里面的 MPEG-2 视频文件转换为体积更小的视频文件。经过这样处理,图像的视频质量下降不大但体积却可缩小几倍,可以很方便地用 CD-ROM 来保存 DVD 上面的节目。另外,MPEG-4在家庭摄影录像、网络实时影像播放将大有用武之地。
MPEG4主要应用于视像电话(VideoPhone),视像电子邮件(VideoEmail)和电子新闻 (Electronicnews)等,对传输速率要求较低,在4800-64000bits/sec之间。利用很窄的带宽,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求以最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。这是一个有交互性的动态图像标准。从目前的情况看,MPEG-4很可能会被用于三个领域内:数字电视、交互式的图形应用(包括内容上的合成技术)、交互式多媒体领域等。MPEG-4提供了标准的技术使其能被整合到产品、分类、内容访问等过程中去。继MPEG-4之后,人们又对解决日渐庞大的图像、声音 MPEG-4标准提供了一系列的技术来满足作者、服务提供商以及最终用户的需要。对于作者而言,MPEG-4能够很大限度的保证内容的可重复使用,它比当今我们看到的技术比如数字电视、动画等更具有弹性;对网络服务提供商,MPEG-4提供了技术来支持将信息解释或者翻译成适当的本地化信息的功能;而终端用户们,MPEG-4可以带来更多的交互性。
前面我们已经提到过MPEG-4有两个版本,第二版是在第一版的基础上建立起来的,它可以向后兼容。一般情况下MPEG-4提供了一个标准的方法来描述场景,其中场景的描述依靠了虚拟,这正是建模语言(VRML)中的许多概念
MPEG-4标准由以下几个部分组成。1?DMIF(The Dellivery Multimedia Integration Framework)即多媒体传送整体框架,它主要解决交互网络中、广播环境下以及磁盘应用中多媒体应用的操作问题。2?数据平面,MPEG4中的数据平面分为两部分:传输关系部分和媒体关系部分。为了使基本流和AV对象在同一场景中出现,MPEG4引用了对象描述(OD)和流图桌面(SMT)的概念。3?缓冲区管理和实时识别,MPEG4定义了一个系统解码模式(SDM)。该解码模式通过有效地管理,可以更好地利用有限的缓冲区空间。4?音频编码,MPEG4不仅支持自然声音,而且支持合成声音。5?视频编码,与音频编码类似,MPEG-4也支持对自然和合成的视觉对象的编码。6?场景描述,主要用于描述各AV对象在一具体AV场景坐标下,如何组织与同步等问题。
4.MPEG-7
MPEG提出了解决方案MPEG-7。该工作于1998年提出,在2001年初最终完成。 MPEG-7将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化描述,以实现快速有效的搜索。该标准不包括对描述特征的自动提取,也没有规定利用描述进行搜索的工具或任何程序。其正式称谓是“多媒体内容描述接口”。MPEG-7可独立于其它MPEG标准使用,但MPEG-4中所定义的对音、视频对象的描述适用于MPEG-7,这种描述是分类的基础。另外我们可以利用MPEG-7的描述来增强其它MPEG标准的功能。总体来说,MPEG 有三方面的优势。首先,它是做为一个国际化的标准来研究制定的,所以,具有很好的兼容性。其次,MPEG能够比其他算法提供更好的压缩比,最高可达200:1。更重要的是,MPEG在提供高压缩比的同时,对数据的损失很小。与同样是音频压缩标准的AC 系列标准相比,MPEG标准系列由于不存在专利权的问题,它更适合于大力推广。 MPEG-1使得VCD取代了传统的录像带;而MPEG-2将使数字电视最终完全取代现有的模拟电视;随着MPEG-4和MPEG-7新标准的不断推出,数据压缩和传输技术必将趋向更加规范化。
准确说来, MPEG-7 并不是一种压缩编码方法,而是一个多媒体内容描述接口。继 MPEG-4 之后,要解决的矛盾就是对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索。MPEG7就是针对这个矛盾的解决方案。MPEG-7 力求能够快速且有效地搜索出用户所需的不同类型的多媒体影像资料,比如在影像资料中搜索有长江三峡镜头的片段。这个方案于2001年初最终完成并公布。
5.MPEG-21
MPEG-21将由MPEG-7发展而来,刚刚才开始启动。据透露,MPEG-21主要规定数字节目的网上实时交换协议。
6.相关视频格式
看过了MPEG系列的音像压缩格式后,我想大家一定还关心其他相关压缩格式的发展状况,以及各地自的优缺点。我想也只有知道了这些,才能更好地掌握整体的状况。
ASF
ASF是Advanced Streaming format的缩写,这是 Microsoft为了和Real Player 竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式!采用MPEG-4的压缩算法,作为视频“流”格式在网上即时观赏的时候,比 VCD差一点点,但比其他视频“流”格式的RAM格式要好。如果你不考虑在网上传播,选最好的质量来压缩文件的话,其生成的视频文件比 VCD要好。但这样的话,就失去了ASF本来的发展初衷。
n AVI
n AVI是new AVI的缩写,不过这个并不是微软发展而来的。它是一个名为 ShadowRealm的地下组织发展起来的一种新视频格式,由Microsoft ASF压缩算法的修改而来,牺牲了ASF的视频流特性,改善了原始的ASF 格式的一些不足,简单说就是非网络版本的ASF!
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