MP4背景知识

2008-06-17 15:36:58来源: 天极网
  一. MPEG及各阶段格式介绍

  MPEG的全称是“Motion Picture Expert Group”(移动影像专家组),组建于1988年,目的是为传送音频和视频制定标准。

  MPEG-1:广泛的应用在 VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面,可以说 99% 的 VCD 都是用 MPEG1 格式压缩的。

  我们目前习惯的MP3,并不是MPEG-3,而是MPEG 1 layer 3,属于MPEG 1中的音频部分。

  MPEG 1的像质等同于VHS,存储媒体为CD-ROM,图像尺寸320×240,音质等同于CD,比特率为1.5Mbps。

  该标准分三个部分:

   1.系统:控制将视频、音频比特流合为统一的比特流。

   2.视频:基于H.261和JPEG。

   3.音频:基于MUSICAM技术。

  MPEG-2:应用在 DVD 的制作(压缩)方面,同时在一些 HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用面。

  目标:
    --------------------------------------------------------
    Level    size   Pixels/sec bit-rat   Application 
    --------------------------------------------------------
    Low     352 x 240   3 M    4   consumer tape equiv.
    Main    720 x 480  10 M   15   studio TV 
    High 1440 1440 x 1152  47 M   60   consumer HDTV 
    High    1920 x 1080  63 M   80   film production 
    ---------------------------------------------------------
  与MPEG-1的区别:
   1.除了对帧(frame)进行搜索,还对场(field)进行搜索。
   2.MB色度格式还可为4:2:2、4:4:4。
   3.帧尺寸最大可为16383×16383
   4.可分级(Scalable):时域(Temporal)等等……
   5.非线性MB量化因子。
   6.A bunch of minor fixes

  MPEG-3:原本针对于HDTV(1920×1080),后来被MPEG-2代替。

  MPEG-4:针对多媒体应用的图像编码标准。

  是一种新的压缩算法,使用这种算法的 ASF 格式可以把一部 120 分钟长的电影(未视频文件)压缩到 300M 左右的视频流,可供在网上观看。其它的 DIVX 格式也可以压缩到 600M 左右,但其图象质量比 ASF 要好很多。

  MPEG-7:基于内容表示的标准,应用于多媒体信息的搜索,过滤,组织和处理。

  在以上背景知识基础上,抛开这些专用术语,对我们用户来说,一个最直观的描述:MPEG4的影像压缩,可以提供给我们接近DVD的质量,文件又更小的选择!

  我想,这也是MPEG4逐渐发展的动力:图象更清晰、文件更小。如同在音频压缩编码格式上发生的格式一样(追求的都是更接近无损音质、体积相对更小)。

  小结:MPEG-1代表了我们熟悉的VCD,MPEG-2代表了我们熟悉的DVD,MPEG-4则在比DVD文件体积更小的情况下,提供接近DVD品质的目标。

  二. MPEG-4 不同压缩编码格式介绍

  运动图像专家组,英文简称MPEG(Moving Picture Experts Group)隶属于ISO/IEC的一个专家工作组,主要负责为数字音视频编码算法开发和制定标准。该组织始建于1988年,并于1992年制定出MPEG0-1标准,它是将视频数据压缩成1-2Mb/s的标准数据流,工业产品VCD机和MP3播放器都是以该标准为基础?生出来的。随后的1994年,制定出MPEG-2标准,它是为了获得更高的分辨率(720*486),提供广播级视频和CD品质的音频而产生的高质量音视频编码标准,传输速率在3-10Mbit/s之间,它也是数字电视、DVB和DVD所遵循的压缩标准。

  随着研究工作的深入发展,ISO又公布了“超低比特率活动图像和语音压缩标准”,排序MPEG-4,1998年10月批准第一版,1994年4月又公布了第二版及其校验模型(VM),MPEG-4正式编号是ISO/IEC国际标准14496,它是一种新型的多媒体标准,它与前标准一个重要区别就在于它是一个基于对象的视编码压缩标准,它所定义的码率控制的目标就是获得在给定码率下的最优质量,它为互联网上传输高质量的多媒体视频提供了很好的技术平台。

  1998年微软开发了第一个在PC上使用的MPEG-4编码器,它包括MS MPEG4V1、MS MPEG4V2、MS MPEG4V3的系列编码内码,其中V1和V2用来制作AVI文件,一直到现在它都是作为Windows的默认组件,不过V1和V2的编码质量不是很好,一直到MS MPEG4V3才开始有好转,画质有了显著的进步,但是不知微软出何居心,却将这个MS MPEGV3的视频编码内核封闭,仅仅使其应用于Windows Media流媒体技术上,也就是我们熟悉的ASF流媒体文件中,ASF文件虽然有一些优势,但是由于过分的封闭不能被编辑,末得到广泛的应用,这便惹怒了那些个不怕天不怕地的视频黑客和致力于钻研视频编码的高手,后来,这些小组不仅破解了微软的视频编码,而且经过他们的修改,一种新的视频编码诞生了:那就是广为流传的MPEG编码器-DivX3.11。

  DivX采用了MS的MPEGV3,改良后并加入自己功能称之为DivX3.11,也是目前互联网上普通采用的MPEG-4编码器之一。很快,DivX被传得红得发紫,几乎成了业界的标准,但是总是同样很快的出现了,DivX的基础技术是非法盗用微软的,微软声称将对所有推动DivX发展的人、企业进行追究,可是DivX技术的创造者之一罗达(Rota)正全面申请将DivX合法化,这是基于DivX虽然是从Window的发明出来的,但却没有用过任何微软的技术,更组建新公司DivXNetworks全力推广DivX,看来DivX(俗称压缩电影)蓬勃发展的大潮是势不可挡了。

  然而看来任何吸引眼球的故事在关键时刻都会发生转折,DivX的发展竟也不能脱离这一俗套,就在DivX顺利发展时期,DivX的技术逐渐成熟,商机无限的时候,一台好戏上演了,DivXNetworks成立初衷就是摆脱微软的技术封闭,因而发起一个完全开放源码的项目,名为“Projet Mayo”,目标是开发一套全新的、开放源码的MPEG4编码软件,由于它完全符合ISO MPEG标准,又是完全开放源代码,OpenDivXCODEC吸引了很多软件,视频高手参与,很快便开发出具有更高性能的编码器Encore2等等,就在DivX最辉煌的时期,DXN公司突然封闭了DivX的源代码,并在Encore2的基础上发布了自有产品DivX4,原来DXN早就给自己留了后门,DivX采取的是LGPL协议,而不是GPL协议,虽说它们都是公共许可证协议,保障自由使用和修改软件或源码的权利,但LGPL允许私有,DXN就是利用这一协议初其不备的摆了所有人一刀。

  接着就象好莱坞复仇电影那样,所有被DXN公司狠狠涮了一回的软件、视频团体另起门户,逐渐重新聚拢开发力量,高举复仇大旗,在OpenDivX版本基础上,再次开发出一种新的MPEG-4编码--XviD,名字的顺序和DviX刚好相反,仅仅从名字就可以看出Xvid充满了复仇的力量。

  从技术上来说,Xvid已经基本上与DXN公司的最新版本DivX5接近,或者还有所超越,它可以在保持DivX5画质基础上,大大提高压缩时间,被认为是目前最快的MPEG4编码。除此之外,Xvid还吸收了前车之鉴,依照GPL发布,也就是说,谁要是想做成产品而不开放源码是非法的。

  跌宕起伏的故事讲完了,从技术和应用上来说,MPEG是非常好的压缩技术,甚至有人说它是21世纪数字视频压缩的标准,由于从MPEG-4?生出来的格式很多,并且各大电影厂商也对MPEG-4技术存有戒心,虽然在互联网上可以找到基于MPEG-4标准的高质量的电影节目,但实际支持MPEG-4技术的硬件产品不是很多,Sigma公司的MPEG4解码卡NS4000支持ISO MPEG4和DivX,但却不兼容微软公司的WMV,直到Snazzi推出Snazzi*DV AVIO,全面兼容MPEG-4的WMV、DivX和Xvid格式,是一款性价比极高的MPEG-4实时编解码卡。今天,我们终于有幸用硬件实时制作高画质的MPEG-4格式的电影了,随着科技的飞速发展,相信今后会有更多MPEG-4硬件产品可供我们选用。MPEG-4的春天就要来了。

  看完这篇文章,我们可以知道如下知识:

  1.我们平常见到的影像格式如微软的ASF、WMV,还有AVI(不是早期的AVI,这种你用微软的WMP6.0以前可以直接播放,不需要重新下载解码器)主要采用divX、Xvid编解码,而文件名还是用AVI。这些实际都属于MPEG-4的范畴。

  2.从播放角度,目前网络上可以获取的MPEG-4影音文件,如果你要播放的话,需要先安装其相应的解码器,个人角度我一直在用微软的WMP,通过加载解码器,它可以对付基本所有的MPEG-4文件了。

关键字:背景  知识

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2008/0617/article_212.html
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