關(guān)于MPEG視頻壓縮標準及其相關(guān)編碼格式

　　MPEG的全稱是運動圖像專家組(MovingPictureExpertsGroup)，是專門制定多媒體領(lǐng)域內(nèi)的國際標準的一個組織。該組織成立于1988年，由全世界大約300名多媒體技術(shù)專家組成。包括MPEG視頻、MPEG音頻和MPEG系統(tǒng)(視音頻同步)三個部分。

　　MPEG壓縮標準是針對運動圖像而設計的、基本方法是——在單位時間內(nèi)采集并保存第一幀信息，然后就只存儲其余幀相對第一幀發(fā)生變化的部分，以達到壓縮的目的。MPEG壓縮標準可實現(xiàn)幀之間的壓縮，其平均壓縮比可達50：1，壓縮率比較高，且又有統(tǒng)一的格式，兼容性好。

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　　在多媒體數(shù)據(jù)壓縮標準中，較多采用MPEG系列標準，包括MPEG-1、2、4等。MPEG-1(ISO/IEC11172)是MPEG組織于1992年提出的第一個具有廣泛影響的多媒體國際標準。MPEG-1標準的正式名稱為“基于數(shù)字存儲媒體運動圖像和聲音的壓縮標準”，可見，MPEG-1著眼于解決多媒體的存儲問題。由于MPEG-1的成功制定，以VCD和MP3為代表的MPEG-1產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)迅速普及。

　　繼成功制定MPEG-1之后，MPEG組織于1996年推出解決多媒體傳輸問題的MPEG-2標準。MPEG-2的正式名稱為“通用的圖像和聲音壓縮標準”。MPEG-2標準最為引人注目的產(chǎn)品是數(shù)字電視機頂盒與DVD。

　　此后，MPEG并沒有停止前進的步伐，于1999年1月公布了ISO的MPEG-4(視頻和音頻對象的壓縮)標準的第一版，隨后又于1999年12月公布了此標準的第二版。MPEG-4的正式ISO命名為ISO/IEC14496。MPEG-4于1991年5月首次提出，1993年7月正式啟動，于1999年1月成為國際標準，經(jīng)歷了長達6年的研究與討論。

　　MPEG-1用于傳輸1.5Mbps數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲媒體運動圖像及其伴音的編碼，經(jīng)過MPEG-1標準壓縮后，視頻數(shù)據(jù)壓縮率為1/100-1/200，音頻壓縮率為1/6.5。MPEG-1提供每秒30幀352*240分辨率的圖像，當使用合適的壓縮技術(shù)時，具有接近家用視頻制式(VHS)錄像帶的質(zhì)量。MPEG-1允許超過70分鐘的高質(zhì)量的視頻和音頻存儲在一張CD-ROM盤上。VCD采用的就是MPEG-1的標準，該標準是一個面向家庭電視質(zhì)量級的視頻、音頻壓縮標準。

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　　MPEG-2主要針對高清晰度電視(HDTV)的需要，傳輸速率為10Mbps，與MPEG-1兼容，適用于1.5-60Mbps甚至更高的編碼范圍。MPEG-2有每秒30幀704*480的分辨率，是MPEG-1播放速度的四倍。它適用于高要求的廣播和娛樂應用程序，如：DSS衛(wèi)星廣播和DVD，MPEG-2是家用視頻制式(VHS)錄像帶分辨率的兩倍。

　　MPEG-4標準是超低碼率運動圖像和語言的壓縮標準用于傳輸速率低于64kbps的實時圖像傳輸，它不僅可覆蓋低頻帶，也向高頻帶發(fā)展。較之前兩個標準而言，MPEG一4為多媒體數(shù)據(jù)壓縮提供了—個更為廣闊的平臺。它更多定義的是一種格式、一種架構(gòu)，而不是具體的算法。它可以將各種各樣的多媒體技術(shù)充分用進來，包括壓縮本身的一些工具、算法，也包括圖像合成、語音合成等技術(shù)。

　　MPEG-4從其提出之日起就引起了人們的廣泛關(guān)注，雖然不是每個人都清楚它的具體目標，但卻都對它寄予了很大的希望。MPEG-4的最大創(chuàng)新在于賦予用戶針對應用建立系統(tǒng)的能力，而不是僅僅使用面向應用的固定標準。此外，MPEG-4將集成盡可能多的數(shù)據(jù)類型，例如自然的和合成的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)各種傳輸媒體都支持的內(nèi)容交互的表達方法。借助于MPEG-4，我們第一次有可能建立個性化的視聽系統(tǒng)。

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　　MPEG-7標準被稱為“多媒體內(nèi)容描述接口”，為各類多媒體信息提供一種標準化的描述，這種描述將與內(nèi)容本身有關(guān)，允許快速和有效的查詢用戶感興趣的資料。它將擴展現(xiàn)有內(nèi)容識別專用解決方案的有限的能力，特別是它還包括了更多的數(shù)據(jù)類型。換而言之，MPEG-7規(guī)定一個用于描述各種不同類型多媒體信息的描述符的標準集合。該標準于1998年10月提出。

　　MPEG-21是MPEG最新的發(fā)展層次。它是一個支持通過異構(gòu)網(wǎng)絡和設備使用戶透明而廣泛地使用多媒體資源的標準，其目標是建立一個交互的多媒體框架。MPEG-21的技術(shù)報告向人們描繪了一幅未來的多媒體環(huán)境場景，這個環(huán)境能夠支持各種不同的應用領(lǐng)域，不同用戶可以使用和傳送所有類型的數(shù)字內(nèi)容。也可以說，MPEG-21是一個針對實現(xiàn)具有知識產(chǎn)權(quán)管理和保護能力的數(shù)字多媒體內(nèi)容的技術(shù)標準。

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