MPEG系列简介

2006-07-06 14:32:59来源: 电子产品世界 关键字:编码  音频  压缩  速率

  MPEG是活动图象专家组(Moving Picture Coding Experts Group)的简称。MPEG成立于1988年1月,是致力于研究、开发数字压缩标准,以保证活动图象质量的前提下,压缩传输码率的组织。MPEG的第一次会议在1988年5月召开,有25位音频、视频编码压缩方面的专家参加。现在MPEG已经成为每年召开3次例行大会(在3月、7月和11月),有来自大约20个国家200多家公司的350名专家参与的组织。MPEG所开发指的标准被国际标准组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)批准为国际标准,形成MPEG系列。

     MPEG-1

   MPEG-1在1989年7月开始研究,1992年被ISO/IEC批准为正式标准,正式标准编号是ISO/IEC11172,MPEG-1规定了在数字存储介质中实现对活动图像和声音的压缩编码,编码码率最高为每秒1.5兆比特。传输速率为1.5Mbits/s,每秒播放30帧,具有CD音质,质量级别基本与VHS(广播级录像带)相当。MPEG的编码速率最高可达4-5 Mbit/s,但随着速率的提高,其解码后的图像质量有所降低。音频压缩格式就是大家熟悉的MP3格式,这种MP3格式规定了与视频压缩相分离的音频压缩方法 。应用MPEG-1技术最成功的产品非VCD莫属了,VCD作为价格低廉的影像播放设备,得到广泛的应用和普及。MPEG-1被用于数字电话网络上的视频传输,如非对称数字用户线路(ADSL),视频点播(VOD),以及教育网络等。

   MPEG-2

   MPEG-2在1991年7月开始研究,是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定,1992年被ISO/IEC批准为正式标准,正式标准编号是ISO/IEC13818。MPEG-2不是MPEG-1的简单升级,MPEG-2在系统和传送方面作了更加详细的规定和进一步的完善。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。MPEG-2特别适用于广播级的数字电视的编码和传送,被认定为SDTV和HDTV的编码标准。MPEG-2还专门规定了多路节目的复用分接方式。此外,MPEG-2还兼顾了与ATM信元的适配问题。

   MPEG-2标准目前分为9个部分,其中前6部分统称为ISO/IEC13818国际标准。各部分的内容描述如下:

   第一部分-ISO/IEC13818-1,System:系统,描述多个视频,音频和数据基本码流合成传输码流和节目码流的方式。

   第二部分-ISO/IEC13818-2,Video:视频,描述视频编码方法。

   第三部分-ISO/IEC13818-3,Audio:音频,描述与MPEG-1音频标准反向兼容的音频编码方法。

   第四部分-ISO/IEC13818-4,Compliance:符合测试,描述测试一个编码码流是否符合MPEG-2码流的方法。

   第五部分-ISO/IEC13818-5,Software:软件,描述了MPEG-2标准的第一、二、三部分的软件实现方法。

   第六部分-ISO/IEC13818-6,DSM-CC:数字存储媒体-命令与控制,描述交互式多媒体网络中服务器与用户间的会话信令集。

   第七部分规定了不与MPEG-1多通道音频编码反向兼容。

   第八部分原计划用于10bit视频抽样编码,已停用。

   第九部分规定了传送码流的实时。

   MPEG-2技术就是实现DVD的标准技术,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。 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。

     MPEG-4

   MPEG-4在1995年7月开始研究,1998年11月被ISO/IEC批准为正式标准,正式标准编号是ISO/IEC14496,它不仅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4800-6400bits/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。 利用MPEG-4的高压缩率和高的图像还原质量可以把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、网络实时影像播放也大有用武之地。

   MPEG-7

  MPEG-7(它的由来是1+2+4=7,因为没有MPEG-3、MPEG-5、MPEG-6)于1996年10月开始研究。确切来讲,MPEG-7并不是一种压缩编码方法,其正规的名字叫做'多媒体内容描述接口,其目的是生成一种用来描述多媒体内容的标准,这个标准将对信息含义的解释提供一定的自由度,可以被传送给设备和电脑程序,或者被设备或电脑程序查取。MPEG-7并不针对某个具体的应用,而是针对被MPEG-7标准化了的图象元素,这些元素将支持尽可能多的各种应用。建立MPEG-7标准的出发点是依靠众多的参数对图象与声音实现分类,并对它们的数据库实现查询,就象我们今天查询文本数据库那样。可应用于数字图书馆,例如图象编目、音乐词典等;多媒体查询服务,如电话号码簿等;广播媒体选择,如广播与电视频道选取;多媒体编辑,如个性化的电子新闻服务、媒体创作等。

  MPEG-21

  MPEG在1999年10月的MPEG会议上提出了“多媒体框架”的概念,同年的12月的MPEG会议确定了MPEG-21的正式名称是“多媒体框架”或“数字视听框架”,它以将标准集成起来支持协调的技术以管理多媒体商务为目标,目的就是理解如何将不同的技术和标准结合在一起需要什么新的标准以及完成不同标准的结合工作。在数字化趋势越来越明显的今天,MPEG的专家们会带给我们新的MPEG系列,解决在数字化的道路上的不断出现的问题。

关键字:编码  音频  压缩  速率

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