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ISO的MPEG-x系列标准

浏览:4112  来源:通信人在线  日期:2010-03-29
 

MEPG系列标准是由ISO/IEC下设的一个专家组--活动图像专家组(MPEGMoving Picture Coding Experts Group制定的,称为MPEG系列标准,被ISO/IEC批准成为国际标准。MPEG先后制定了MPEG-1/2/4/7/21系列标准,这些不同的MPEG标准版本分别具有不同的用途和质量,对多媒体通信的发展起到了革命性的推动作用。MPEG-1/2/4是立足于数据压缩;而MPEG-7则是立足于多媒体信息有效管理及快速检索;而MPEG-21则是立足于各种多媒体信息的互操作。下边分别作以简介。

一、MPEG-1

MPEG-119897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,是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码设计的国际标准,MPEG-1所支持的输入图像格式是SIF(标准交换格式)格式。SIF525/625两种格式:352×240×30NTSC制式)和352×288×25PLA制式)。MPEG-1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。它的目的是把221Mbit/秒的NTSC图像压缩到1.2Mbit/秒,压缩率为200:1。使用MPEG1的压缩算法,可以将一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右,因此,它被广泛地应用于VCD制作和一些视频片段的下载。 

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二、MPEG-2

MPEG-219917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.x系列。是针对310Mbps的数据传输率制定的的运动图像及其伴音编码的国际标准。MPEG-2可以提供一个较广的范围改变压缩比,以适应不同画面质量、存储容量和带宽的要求。它在与MPEG-1兼容的基础上实现了低码率和多声道扩展:MPEG-2可以将一部120分钟长的电影压缩到48GB(它提供的是我们通常所说的DVD品质),其音频编码可提供左右中及两个环绕声道、一个加重低音声道和多达7个伴音声道(因此DVD可有8种语言配音)。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、电缆网络等提供广播级的数字视频。不过对普通用户来说,由于现在电视机分辨率的限制,MPEG2所带来的高清晰度画面质量(DVD画面)在电视上效果并不明显,倒是其音频特性(如加重低音、多伴音声道等)得到了广泛的应用。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特别适用于广播级的数字电视的编码和传送,被认定为SDTVHDTV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。各部分的内容描述详见下表1MPEG-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。 

1MPEG-2标准内容描述

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三、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(并非MP3)。

四、MPEG-4

随着数字广播、网络游戏、视频点播等交互式多媒体应用的增多,对视频、音频内容的表示要求更为有效和灵活,MPEG-419957月开始研究,199811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,不像MPEG-1MPEG-2那样,重点在于编码的效率上,而是基于帧的规范,MPEG-4从更高层次(对象的概念)考虑数据压缩问题,使用了内容相关的编码方法,是基于对象的规范。对传输速率要求较低,在4800~6400bits/s之间,分辨率为176x144MPEG-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。

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五、MPEG-4 AVC

MPEG-4 AVCMPEG-4第十部分,也即ITU-T H.264。它是由ITU-T的视频编码专家组(VCEGVideo Coding Experts Group)和ISO/IEC的运动图像专家组(MPEG)组成的联合视频组(JVTJoint Video Team)共同开发的高度压缩数字视频编解码器标准(第1版的最终草案是在20035月完成),该标准采用了一种新的视频编码技术,称之为高级视频编码(AVCAdvanced Video Coding)技术。为此,两个标准化组织分别以自己的标准名称命名格式进行了发布,ITU-TH.26x系列来命名,名称为H.264ISO/IECMPEG-4 10部分来命名,正式名称为ISO/IEC 14496-10。于是乎,这个采用了AVC的高度压缩数字视频编解码器标准的名称多了起来:H.264/AVC、或者AVC/H.264、或者H.264/MPEG-4 AVC、或者MPEG-4/H.264 AVC,等等,也有称之为“JVT编解码器”的。其实,作为两个机构合作开发同一个标准的事情并非空前,之前的视频编码标准MPEG-2也是由MPEGITU-T两方合作开发的,因此MPEG-2ITU-T的命名规范中被称之为H.262

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六、MPEG-7

随着计算机和网络技术的发展,MPEG的工作不再局限于压缩编码,从MPEG-7开始涉及到多媒体数据的采集、加工、存储、发行、传输、保护等一系列技术标准的建立。MPEG-7并不是一种压缩编码方法,是针对日渐庞大的图像、音频、视频等多媒体信息,为解决这些信息的有效管理和快速检索而提出的。它为各类多媒体信息提供一种标准化的描述,制定该标准的目的是通过制定一组能充分有效描述各种多媒体信息的描述器,以及它们之间的内在联系,最终形成一种描述定义语言,用于描述多媒体环境下的视频和音频内容,从而实现多媒体信息检索可以像文本检索一样简单方便。

MPEG-7(它的由来是1+2+4=7,因为没有MPEG-3MPEG-5MPEG-6)199610月开始研究。其正规的名字是《多媒体内容描述接口(Multimedia Content Description Interface)》,已于20019月正式成为国际标准,编号为ISO/IEC 15938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标准化了的图像元素,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像与声音实现分类,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。其具体应用示例参见下表2

2MPEG-7的具体应用及示例 

MPEG-7的功能与其他MPEG标准互为补充,MPEG-1MPEG-2MPEG-4是内容本身的表示,而MPEG-7是有关内容的信息,是比特的比特。MPEG-7标准不是一个视频编码标准,它可以独立于其他的MPEG标准使用。但是MPEG4中对音频/视频数据以对象形式表示的方法,非常适合于MPEG-7标准的建立,这种表示方法是MPEG-7分类过程的基础。此外,MPEG-7中的描述可以用来改进早先那些MPEG标准的功能。

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七、MPEG-21

随着多媒体应用技术的不断发展,各种多媒体的标准层出不穷,这些标准涉及到多媒体技术的各个方面。同时,各种不同的多媒体信息分布式地存在于全球不同的设备上,通过异构网络有效地传输这些多媒体信息,必然需要综合地利用不同层次的技术标准,但现有标准是否存在缺漏,还需要一个综合性的标准来加以协调。正是基于这一需要,“多媒体框架(Multimedia Framework)”的概念在199910月的MPEG墨尔本会议上被提出。随后在199912月的毛伊岛会议上,这个新的工作方向被确定为MPEG-2120007月在北京召开的MPEG53次会议上,该标准又取得了重大进展,技术报告提案已经形成,还成立了4MPEG-21专门工作小组,分别负责MPEG-21标准化进程中的各顶工作。其目的是定义一个能够包含各类媒体的框架,使各类媒体能够有机地结合在一起,实现真正意义上的互操作。

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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。

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六、MPEG-7

随着计算机和网络技术的发展,MPEG的工作不再局限于压缩编码,从MPEG-7开始涉及到多媒体数据的采集、加工、存储、发行、传输、保护等一系列技术标准的建立。MPEG-7并不是一种压缩编码方法,是针对日渐庞大的图像、音频、视频等多媒体信息,为解决这些信息的有效管理和快速检索而提出的。它为各类多媒体信息提供一种标准化的描述,制定该标准的目的是通过制定一组能充分有效描述各种多媒体信息的描述器,以及它们之间的内在联系,最终形成一种描述定义语言,用于描述多媒体环境下的视频和音频内容,从而实现多媒体信息检索可以像文本检索一样简单方便。

MPEG-7(它的由来是1+2+4=7,因为没有MPEG-3MPEG-5MPEG-6)199610月开始研究。其正规的名字是《多媒体内容描述接口(Multimedia Content Description Interface)》,已于20019月正式成为国际标准,编号为ISO/IEC 15938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标准化了的图像元素,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像与声音实现分类,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。其具体应用示例参见下表2

2MPEG-7的具体应用及示例 

MPEG-7的功能与其他MPEG标准互为补充,MPEG-1MPEG-2MPEG-4是内容本身的表示,而MPEG-7是有关内容的信息,是比特的比特。MPEG-7标准不是一个视频编码标准,它可以独立于其他的MPEG标准使用。但是MPEG4中对音频/视频数据以对象形式表示的方法,非常适合于MPEG-7标准的建立,这种表示方法是MPEG-7分类过程的基础。此外,MPEG-7中的描述可以用来改进早先那些MPEG标准的功能。

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七、MPEG-21

随着多媒体应用技术的不断发展,各种多媒体的标准层出不穷,这些标准涉及到多媒体技术的各个方面。同时,各种不同的多媒体信息分布式地存在于全球不同的设备上,通过异构网络有效地传输这些多媒体信息,必然需要综合地利用不同层次的技术标准,但现有标准是否存在缺漏,还需要一个综合性的标准来加以协调。正是基于这一需要,“多媒体框架(Multimedia Framework)”的概念在199910月的MPEG墨尔本会议上被提出。随后在199912月的毛伊岛会议上,这个新的工作方向被确定为MPEG-2120007月在北京召开的MPEG53次会议上,该标准又取得了重大进展,技术报告提案已经形成,还成立了4MPEG-21专门工作小组,分别负责MPEG-21标准化进程中的各顶工作。其目的是定义一个能够包含各类媒体的框架,使各类媒体能够有机地结合在一起,实现真正意义上的互操作。

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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。

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六、MPEG-7

随着计算机和网络技术的发展,MPEG的工作不再局限于压缩编码,从MPEG-7开始涉及到多媒体数据的采集、加工、存储、发行、传输、保护等一系列技术标准的建立。MPEG-7并不是一种压缩编码方法,是针对日渐庞大的图像、音频、视频等多媒体信息,为解决这些信息的有效管理和快速检索而提出的。它为各类多媒体信息提供一种标准化的描述,制定该标准的目的是通过制定一组能充分有效描述各种多媒体信息的描述器,以及它们之间的内在联系,最终形成一种描述定义语言,用于描述多媒体环境下的视频和音频内容,从而实现多媒体信息检索可以像文本检索一样简单方便。

MPEG-7(它的由来是1+2+4=7,因为没有MPEG-3MPEG-5MPEG-6)199610月开始研究。其正规的名字是《多媒体内容描述接口(Multimedia Content Description Interface)》,已于20019月正式成为国际标准,编号为ISO/IEC 15938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标准化了的图像元素,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像与声音实现分类,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。其具体应用示例参见下表2

2MPEG-7的具体应用及示例 

MPEG-7的功能与其他MPEG标准互为补充,MPEG-1MPEG-2MPEG-4是内容本身的表示,而MPEG-7是有关内容的信息,是比特的比特。MPEG-7标准不是一个视频编码标准,它可以独立于其他的MPEG标准使用。但是MPEG4中对音频/视频数据以对象形式表示的方法,非常适合于MPEG-7标准的建立,这种表示方法是MPEG-7分类过程的基础。此外,MPEG-7中的描述可以用来改进早先那些MPEG标准的功能。

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七、MPEG-21

随着多媒体应用技术的不断发展,各种多媒体的标准层出不穷,这些标准涉及到多媒体技术的各个方面。同时,各种不同的多媒体信息分布式地存在于全球不同的设备上,通过异构网络有效地传输这些多媒体信息,必然需要综合地利用不同层次的技术标准,但现有标准是否存在缺漏,还需要一个综合性的标准来加以协调。正是基于这一需要,“多媒体框架(Multimedia Framework)”的概念在199910月的MPEG墨尔本会议上被提出。随后在199912月的毛伊岛会议上,这个新的工作方向被确定为MPEG-2120007月在北京召开的MPEG53次会议上,该标准又取得了重大进展,技术报告提案已经形成,还成立了4MPEG-21专门工作小组,分别负责MPEG-21标准化进程中的各顶工作。其目的是定义一个能够包含各类媒体的框架,使各类媒体能够有机地结合在一起,实现真正意义上的互操作。

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六、MPEG-7

随着计算机和网络技术的发展,MPEG的工作不再局限于压缩编码,从MPEG-7开始涉及到多媒体数据的采集、加工、存储、发行、传输、保护等一系列技术标准的建立。MPEG-7并不是一种压缩编码方法,是针对日渐庞大的图像、音频、视频等多媒体信息,为解决这些信息的有效管理和快速检索而提出的。它为各类多媒体信息提供一种标准化的描述,制定该标准的目的是通过制定一组能充分有效描述各种多媒体信息的描述器,以及它们之间的内在联系,最终形成一种描述定义语言,用于描述多媒体环境下的视频和音频内容,从而实现多媒体信息检索可以像文本检索一样简单方便。

MPEG-7(它的由来是1+2+4=7,因为没有MPEG-3MPEG-5MPEG-6)199610月开始研究。其正规的名字是《多媒体内容描述接口(Multimedia Content Description Interface)》,已于20019月正式成为国际标准,编号为ISO/IEC 15938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标准化了的图像元素,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像与声音实现分类,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。其具体应用示例参见下表2

2MPEG-7的具体应用及示例 

MPEG-7的功能与其他MPEG标准互为补充,MPEG-1MPEG-2MPEG-4是内容本身的表示,而MPEG-7是有关内容的信息,是比特的比特。MPEG-7标准不是一个视频编码标准,它可以独立于其他的MPEG标准使用。但是MPEG4中对音频/视频数据以对象形式表示的方法,非常适合于MPEG-7标准的建立,这种表示方法是MPEG-7分类过程的基础。此外,MPEG-7中的描述可以用来改进早先那些MPEG标准的功能。

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七、MPEG-21

随着多媒体应用技术的不断发展,各种多媒体的标准层出不穷,这些标准涉及到多媒体技术的各个方面。同时,各种不同的多媒体信息分布式地存在于全球不同的设备上,通过异构网络有效地传输这些多媒体信息,必然需要综合地利用不同层次的技术标准,但现有标准是否存在缺漏,还需要一个综合性的标准来加以协调。正是基于这一需要,“多媒体框架(Multimedia Framework)”的概念在199910月的MPEG墨尔本会议上被提出。随后在199912月的毛伊岛会议上,这个新的工作方向被确定为MPEG-2120007月在北京召开的MPEG53次会议上,该标准又取得了重大进展,技术报告提案已经形成,还成立了4MPEG-21专门工作小组,分别负责MPEG-21标准化进程中的各顶工作。其目的是定义一个能够包含各类媒体的框架,使各类媒体能够有机地结合在一起,实现真正意义上的互操作。

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