MPEG所制定的一系列國際標(biāo)準(zhǔn),為不同設(shè)備廠商產(chǎn)品的互通性提供了保證,為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在制定的過程中,經(jīng)歷了提出提案、征集議案、競(jìng)爭(zhēng)、反饋討論、標(biāo)準(zhǔn)公布等一系列步驟,它綜合了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的最新研究成果,不僅考慮新技術(shù)、新概念、高質(zhì)量要求,同時(shí)在實(shí)現(xiàn)方案和成本之間盡量折衷,并且為達(dá)到目標(biāo)做了大量的測(cè)試工作。因此,一個(gè)正式標(biāo)準(zhǔn)從開始提出至公布通常都要經(jīng)過好幾年的時(shí)間,并需要在實(shí)踐中不斷充實(shí),往往會(huì)存在多個(gè)版本。
MPEG-1是第一個(gè)MPEG標(biāo)準(zhǔn),其全稱為ISO/IEC 11172《用于高至1.5Mbit/s的數(shù)字存儲(chǔ)媒體的活動(dòng)圖像和相應(yīng)的音頻編碼》(Coding of Moving Pictures and Associated Audio for Digital Storage Media at up to about 1. 5Mbit/s)。 MPEG-1目的是能提供與普通家用錄像帶同樣質(zhì)量的視頻內(nèi)容,提供與家用錄像機(jī)相似功能(如記錄、播放、快進(jìn)、快退等)的消費(fèi)類視頻CD(即VCD)編碼標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-1共包含五個(gè)部分,其中最主要的三個(gè)部分為MPEG-1視頻、MPEG-1音頻和MPEG-1系統(tǒng)三個(gè)部分。其中MPEG1視頻采用基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、DCT變換和量化的混合編碼方法,達(dá)到大約在1.2 Mbit/s的視頻壓縮碼率。MPEG-1音頻支持音頻壓縮,與現(xiàn)行的CD、DAT等媒體所采用的PCM標(biāo)準(zhǔn)兼容。MPEG-1系統(tǒng)支持比特流的復(fù)用和解復(fù)用。現(xiàn)在所看到的VCD質(zhì)量就是MPEG-1當(dāng)時(shí)設(shè)想的視頻質(zhì)量,目前仍然廣泛應(yīng)用在PC和基于WEB的壓縮視頻文件存儲(chǔ)方面。
MPEG-1是按照工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的,針對(duì)1.5 Mbps以下數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲(chǔ)媒質(zhì)運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)。可適用于不同帶寬的設(shè)備,如CD-ROM、VCD、DAT、CD-R等。應(yīng)用在CD-ROM上存儲(chǔ)同步和彩色運(yùn)動(dòng)視頻信號(hào),可以優(yōu)化為中等分辨率,并在其優(yōu)化模式下,對(duì)采用所謂的SIF(Source Input Format)標(biāo)準(zhǔn)交換格式(對(duì)于NTSC制式為352×240,對(duì)于PAL制式為352 ×288)的圖像進(jìn)行壓縮,傳輸速率為1.5Mbps,每秒能夠播放30幀,具有CD音質(zhì),視頻質(zhì)量級(jí)別基本與VHS相當(dāng)。MPEG-1的編碼速率最高可達(dá)4~5 Mbps,但隨著速率的提高,其解碼后的圖像質(zhì)量有所降低。MPEG-1對(duì)色差分量采用4﹕1﹕1的二次采樣率,旨在達(dá)到VCR質(zhì)量,其視頻壓縮率約為26﹕1。MPEG-1現(xiàn)已成為常規(guī)視頻標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)子集,該子集稱為CPS。同時(shí)它也被用于數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸,如非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(ADSL)上視頻傳輸,視頻點(diǎn)播(VOD),以及教育培訓(xùn)應(yīng)用等,因此MPEG1可被用作媒體記錄或在Internet上傳輸視頻。
欲了解MPEG-1音視頻編碼技術(shù)的請(qǐng)進(jìn)入。
MPEG-2是繼MPEG-1之后推出的運(yùn)動(dòng)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn),其全稱是ISO/IEC 13818《運(yùn)動(dòng)圖像和伴音信息的通用編碼》(Generic Coding of Moving Pictures and Associate Audio Information)。MPEG-2目的是滿足數(shù)字電視應(yīng)用潛在的巨大市場(chǎng),與MPEG-1相比,它在許多方面做了重大改進(jìn),從而滿足更大范圍的應(yīng)用領(lǐng)域。如能支持隔行掃描視頻信號(hào)的壓縮編碼,具有更加靈活的語法結(jié)構(gòu),編碼效率提高,支持靈活和高效的“系統(tǒng)”描述,MPEG-2具有向下兼容性(和MPEG-1兼容),并第一次引進(jìn)有關(guān)檔次(Profiles)和等級(jí)(Levels)概念。按照編解碼技術(shù)的簡(jiǎn)單還是復(fù)雜,將各類應(yīng)用分為不同檔次,其中每個(gè)檔次都是MPEG-2語法的一個(gè)子集。按照?qǐng)D像格式的簡(jiǎn)單或復(fù)雜,每個(gè)檔次又劃分為不同的等級(jí),每種等級(jí)都對(duì)有關(guān)參數(shù)規(guī)定了一定的約束條件。MPEG2共包含十個(gè)部分,其中最主要的三個(gè)部分分別為MPEG2系統(tǒng)(ISO/IEC 13818-1)、MPEG-2視頻(ISO/IEC 13818-2)和MPEG-2音頻(ISO/IEC 13818-3)。
MPEG-2是一個(gè)非常成功的標(biāo)準(zhǔn),在通過電纜、衛(wèi)星、地面微波信道上傳輸?shù)臄?shù)字電視和高清晰度數(shù)字電視方面有著廣泛的應(yīng)用,它具有DVD一樣的視頻質(zhì)量。現(xiàn)在VCD和DVD基本上已經(jīng)取代了家用磁帶錄像機(jī)。MPEG2標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)目標(biāo)是高級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖像質(zhì)量以及更高的傳輸率,它追求的是CCIR 601建議如DVB、DVD、SDTV、HDTV的圖像質(zhì)量和傳輸率可達(dá)1.5~80 Mbps的運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的編碼標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)?/SPAN>MPEG-2提供了一個(gè)較廣的范圍改變壓縮比,可以適應(yīng)不同畫面質(zhì)量、存儲(chǔ)容量以及帶寬的要求,滿足廣播、通信、計(jì)算機(jī)和家電視聽工業(yè)的廣闊需求以及不同電視體系的SDTV和HDTV。其音頻可提供左右中及兩個(gè)環(huán)繞聲道,以及一個(gè)加重低音聲道,達(dá)到CD級(jí)的音質(zhì)。MPEG2所涉及到的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)到滲透到人們生活的方方面面,如數(shù)字音頻廣播(DAB)、有線數(shù)字音頻轉(zhuǎn)播(CDAD)、數(shù)字地面電視廣播(DTTB)、有線數(shù)字電視轉(zhuǎn)播(CATV)、衛(wèi)星直播(DBS)、家庭影院(HC)、交互式存儲(chǔ)媒體(ISM)、人際通訊(IPC)、數(shù)字視頻光盤(DVD)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視(SDTV)、高清晰度數(shù)字電視(HDTV)等。
欲了解MPEG-2音視頻編碼技術(shù)的請(qǐng)進(jìn)入。
MPEG開始時(shí)的計(jì)劃有三個(gè):1.5 Mbit/s的MPEG-1,10 Mbit/s的MPEG-2及40 Mbit/s的MPEG-3,后來MPEG-3工作項(xiàng)目在1992年7月撤銷,因?yàn)?/SPAN>MPEG-2的功能完全覆蓋MPEG-3。
MPEG 4的初衷是針對(duì)超低比特率編碼,如視頻會(huì)議、視頻電話應(yīng)用,然而現(xiàn)在的MPEG4作為一個(gè)多媒體交互式標(biāo)準(zhǔn),目標(biāo)是對(duì)交互式多媒體應(yīng)用提高支持,促使通信、消費(fèi)電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合。因此,它的應(yīng)用面非常廣泛,尤其在低碼率多媒體交互系統(tǒng)方面。在1999年公布的MPEG-4 Part2是基于音視頻對(duì)象的編碼(Coding of Audio Visual Objects),稱為ISO/IEC 14496-2。MPEG-4提供音頻、視頻、圖形以及場(chǎng)景描述是以工具包的形式出現(xiàn)的。在實(shí)現(xiàn)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,選擇適當(dāng)?shù)囊纛l、視頻、圖形以及場(chǎng)景描述工具子集。MPEG-4強(qiáng)調(diào)多媒體通信的靈活性和交互性,強(qiáng)調(diào)高效的壓縮編碼效率,具有基于內(nèi)容交互和基于內(nèi)容分級(jí)擴(kuò)展性。至此為止,MPEG-2 Part2已經(jīng)相對(duì)成熟,具有開發(fā)者所想擁有的各種靈活性。
MPEG4的一個(gè)特點(diǎn)是更適于交互音視頻服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控,這是第一個(gè)使你由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)(不再只是觀看,允許你加入其中,即有交互性)的動(dòng)態(tài)圖像標(biāo)準(zhǔn)。它的另一個(gè)特點(diǎn)是其綜合性,MPEG-4試圖將視覺效果意義上的自然物體與人造物體相融合,所以它的設(shè)計(jì)目標(biāo)有更廣的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。與前兩者不同,MPEG4不僅是針對(duì)一定比特率下的視頻、音頻編碼,而且更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG4應(yīng)用非常廣闊,涉及到如動(dòng)態(tài)圖像、Internet上視頻會(huì)議、實(shí)時(shí)多媒體監(jiān)控、低比特率下的移動(dòng)多媒體通信、基于內(nèi)容存儲(chǔ)和檢索多媒體系統(tǒng)、Internet/ Intranet上的視頻流與可視游戲、基于面部表情模擬的虛擬會(huì)議、DVD上的交互多媒體應(yīng)用、基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可視化合作實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景應(yīng)用、演播電視等等,對(duì)于計(jì)算機(jī)愛好者來說,表現(xiàn)最為直接的一點(diǎn)就是讓你的媒體播放機(jī)可以播放MPEG4格式的超清晰視頻文件。
欲了解MPEG-4音視頻編碼技術(shù)的請(qǐng)進(jìn)入。
在2001年之后,ISO/IEC和ITU-T的聯(lián)合視頻小組JVT,希望能提供更加有效的壓縮性能和使網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境具有更強(qiáng)健壯性的壓縮編碼國際標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過2年多時(shí)間的努力,共同推出了高級(jí)視頻編碼(Advanced Video Coding)標(biāo)準(zhǔn),于2003年公布,ITU稱為 H.264;ISO/IEC稱為MPEG-4 Part10,統(tǒng)稱為H.264/MPEG-4 Part10標(biāo)準(zhǔn)或AVC標(biāo)準(zhǔn),它將成為新一代多媒體應(yīng)用產(chǎn)品采用的圖像編碼國際標(biāo)準(zhǔn)。
欲了解AVC編碼技術(shù)的請(qǐng)進(jìn)入。