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　　運(yùn)動(dòng)圖像專家組 (Moving Picture　Exports　Group)是在1988年成立的，目的是制定一種視音頻解壓縮系統(tǒng)，它是由三種基本元素組成的，第一部分是系統(tǒng)；第二部分是視頻；第三部分是音頻。MPEG作為專門從事視音頻壓縮平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)及制定的國(guó)際性組織已上升到具有戰(zhàn)略價(jià)值的地位，而且MPEG繼續(xù)向更為廣闊的多媒體處理及分配領(lǐng)域發(fā)展。

　　MPEG是一個(gè)成功的故事。她緊隨時(shí)代的要求利用多媒體工業(yè)各方面開(kāi)發(fā)的技術(shù)并集成到強(qiáng)有力的標(biāo)準(zhǔn)中。MPEG之所以能做到這些是因?yàn)樗軌虬咽袌?chǎng)需求轉(zhuǎn)化為技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)在兩者之間劃上嚴(yán)格的界線。然后開(kāi)發(fā)世界各地?zé)o數(shù)研究者的熱情來(lái)制定標(biāo)準(zhǔn)，而不受即刻市場(chǎng)的妨礙。

　　一、MPEG的發(fā)展軌跡

　　1992年推出的MPEG-1，以其高效的壓縮技術(shù)和較為滿意的圖像質(zhì)量成為紅極一時(shí)的家庭化VCD(數(shù)字小型視頻光盤)的基礎(chǔ)。

　　1995年推出的MPEG-2，以其更高的像素分辨率，大大提高了視頻質(zhì)量，為DVD(高密度數(shù)字視頻光盤)及HDTV(高清晰度電視)、DAB(數(shù)字音頻廣播)等的迅速推廣提供了基礎(chǔ)，并大大推進(jìn)了許多基于視頻的試驗(yàn)性及商業(yè)性服務(wù)。

　　1998年制定的MPEG-4第一版及1999年推出的MPEG-4第二版被視為第一個(gè)真正意義上的多媒體標(biāo)準(zhǔn)。它以客觀對(duì)像作為編碼形式，實(shí)現(xiàn)多媒體交互應(yīng)用。它在移動(dòng)通信、視頻交互及計(jì)算機(jī)圖片2D/3D計(jì)算處理以及專業(yè)數(shù)字視頻等方面起著決策性作用。但MPEG并未因MPEG-4完美而停止發(fā)展，2002年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已完成MPEG-7---內(nèi)容描述標(biāo)準(zhǔn)，第一版已正式發(fā)表。

　　二、視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

　　許多現(xiàn)有的已獲得提議的壓縮系統(tǒng)都使用一種壓縮技術(shù)組合，就像一個(gè)廚師使用不同數(shù)量的各種成分來(lái)準(zhǔn)備一頓美餐一樣。任何一種得到廣泛采納的方案都能夠具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)，并能夠減少市場(chǎng)的混亂。

　　M-JPEG曾經(jīng)是非編系統(tǒng)的主流格式，對(duì)促進(jìn)非線性制作方式的應(yīng)用起到很大作用，功不可沒(méi)。但由于M-JPEG壓縮效率較低、互操作性差，而其他壓縮格式紛紛發(fā)展和成熟，它們壓縮效率高，特別是與前期錄制容易銜接，相比之下 M-JPEG的優(yōu)點(diǎn)已不突出。因此，今后在非編系統(tǒng)中，不宜再發(fā)展使用 M-JPEG。

　　MPEG系統(tǒng)是在1992年最終建立的，就像當(dāng)?shù)诙问澜绱髴?zhàn)結(jié)束后要給大的戰(zhàn)爭(zhēng)重新命名一樣，開(kāi)始時(shí)命名為MPEG-1，因?yàn)閷?duì)MPEG-2的工作已經(jīng)展開(kāi)。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始的3個(gè)階段(系統(tǒng)、音頻和視頻)是在1992年11月通過(guò)的。MPEG正在逐漸為廣大市場(chǎng)所認(rèn)可。MPEG-1和MPEG-2非常相似，而且它們的語(yǔ)法可以擴(kuò)充。

　　在電視節(jié)目制作中，編輯精度和多代復(fù)制的質(zhì)量是用戶關(guān)心的首要問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，希望碼率盡量低。MPEG-2是由活動(dòng)圖像專家組開(kāi)發(fā)的第2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它是聲音和圖像數(shù)字化的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。電視臺(tái)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)使用MPEG-2壓縮格式的優(yōu)點(diǎn)如下：第一，可獲得高倍數(shù)的數(shù)據(jù)壓縮比。MPEG-2采用了利用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼(即采用IBP幀壓縮法)去掉電視圖像信號(hào)的時(shí)間冗余信息。在獲得廣播級(jí)數(shù)字視頻質(zhì)量的前提下，可實(shí)現(xiàn)20：1的壓縮效率，數(shù)據(jù)率可降至1Myte/s，一小時(shí)視頻節(jié)目占用3.6GByte空間。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間利用率高，網(wǎng)絡(luò)傳輸效率是M-JPEG系統(tǒng)的5倍以上。這可在存儲(chǔ)方面大大節(jié)約成本，并能引入各種類型存儲(chǔ)介質(zhì)，如硬盤、光盤、數(shù)據(jù)磁帶等。第二，M-JPEG提供了攝制、傳輸、制作、存儲(chǔ)等不同環(huán)節(jié)的統(tǒng)一視頻數(shù)據(jù)格式。根據(jù)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的編碼器雖然可以采用不同算法，但產(chǎn)生的MPEG-2碼流都必須遵守相同的語(yǔ)法和解碼規(guī)則，任何支持同樣或更高級(jí)別的MPEG-2格式的解碼器都可以解碼。這一點(diǎn)保證在整個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)鏈路中的設(shè)備互換性，解決多種視頻數(shù)據(jù)格式并存帶來(lái)的許多問(wèn)題，這在開(kāi)放性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)架中是非常重要。第三，MPEG-2的配置和等級(jí)為電視新聞數(shù)字網(wǎng)采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)提供技術(shù)保證。在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)化階段考慮到要適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)率設(shè)備的應(yīng)用，MPEG-2引入“配置”和參數(shù)“等級(jí)”的概念。

　　MPEG-2支持各種類型和長(zhǎng)度的圖像組(GOP)，如純I幀、IP幀、IBP、IBBP等。MPEG－2支持4:2:2和4:2:0取樣。MPEG－2支持VBR和CBR。MPEG－2還可采用從家用到廣播級(jí)不同的碼率，同一種格式通過(guò)改變參數(shù)可以容納各種不同的應(yīng)用。如果采用適當(dāng)設(shè)計(jì)的硬件，可以在同一平面上輸入輸出各種應(yīng)用數(shù)據(jù)，這為電視新聞數(shù)字網(wǎng)采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)提供了技術(shù)保證。最后，全球正在開(kāi)始實(shí)施的數(shù)據(jù)電視廣播傳輸?shù)膰?guó)際標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)：美國(guó)的AISC、歐洲的DVB及日本的ISDB。它們?cè)趥魉鸵曇纛l流時(shí)都采用MPEG－2的傳輸流。MPEG-2 IBP幀方式由于采用幀間壓縮，大大降低了碼率，已在傳輸、播出中獲得了廣泛應(yīng)用，并為國(guó)際所公認(rèn)。其優(yōu)越性對(duì)于節(jié)目制作也具有極大的吸引力。新一代高清晰度電視就是基于MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是衛(wèi)星廣播或電纜廣播，成百萬(wàn)的MPEG-2解碼機(jī)頂盒都將在近幾年內(nèi)“飛入尋常百姓家”

　　MPEG－4

　　MPEG從1993年7月開(kāi)始開(kāi)發(fā)針對(duì)多媒體應(yīng)用于多領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，也是其第三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4。1993年3月宣布已經(jīng)完成MPEG-4第一版本的開(kāi)發(fā)，1999年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC14496。

　　MPEG-4視頻標(biāo)準(zhǔn)集近年圖像分樣，圖像壓縮，視頻壓縮，計(jì)算機(jī)視覺(jué)，信號(hào)處理等領(lǐng)域的最新研究成果。在開(kāi)發(fā)低碼率編碼標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，將重點(diǎn)放在人們更感非興趣的圖像具體目標(biāo)的交互性和可操作性上，并對(duì)多媒體多應(yīng)用領(lǐng)域的編碼進(jìn)行兼容并包。它不僅包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的編碼，還包括靜止目標(biāo)和計(jì)算機(jī)人工合成目標(biāo)的編碼。它不但是第一個(gè)讓用戶在接收端對(duì)畫面可進(jìn)行操作和交互訪問(wèn)的標(biāo)準(zhǔn)，而且由于其低碼率，高度靈活性，兼容性，可伸屈性，抗錯(cuò)性和擴(kuò)展性，也將是第一個(gè)解決信息產(chǎn)業(yè)電視、通信、計(jì)算機(jī)這三大支柱產(chǎn)業(yè)的所謂“數(shù)字匯聚”問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)。MPEG－4集中了當(dāng)代圖像/視頻壓縮技術(shù)的精華�！　�
　　　　　
　　MPEG－4視頻標(biāo)準(zhǔn)在多媒體環(huán)境下提供一個(gè)基于不同目標(biāo)的視頻描述方法， MPEG－4視頻標(biāo)準(zhǔn)提供一整套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以滿足多媒體作者，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和最終用戶的要求：對(duì)于多媒體作者，MPEG－4將可以使基于數(shù)字電視、動(dòng)畫、網(wǎng)頁(yè)等內(nèi)容的制作具有極大的靈活性和可重復(fù)利用性。并易于保護(hù)和產(chǎn)權(quán)管理；對(duì)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商，MPEG-4將提供各網(wǎng)絡(luò)之間的交流信號(hào)，這些信號(hào)將有助于各向異性的不同網(wǎng)絡(luò)之間傳輸最優(yōu)化；對(duì)于最終用戶；MPEG－4將在小型和較大型終端上提供諸如實(shí)時(shí)通信、警戒和移動(dòng)多媒體的很多交互功能。

　　與MPEG－1/2基于幀的壓縮標(biāo)準(zhǔn)不同， MPEG－4是基于目標(biāo)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。所以首先它在系統(tǒng)級(jí)要定義基于目標(biāo)的場(chǎng)景描述方法。

　　新MPEG－4　一種基于MPEG－4標(biāo)準(zhǔn)并具有更高數(shù)據(jù)視頻質(zhì)量的新型視頻壓縮系統(tǒng)的技術(shù)－－14496－10/MPEG-4AVC在2003年3月公布。該系統(tǒng)能極大地降低發(fā)送視頻圖像所需要的帶寬，并對(duì)諸如數(shù)字衛(wèi)星廣播、數(shù)字視頻存儲(chǔ)以及互聯(lián)網(wǎng)傳播等一系統(tǒng)列技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以提高視頻質(zhì)量。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面，同以往的標(biāo)準(zhǔn)如廣泛使用的H.262/MPEG-2相比，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上能夠更好地處理信息包和丟失。該系統(tǒng)與MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的視頻流相比要節(jié)省64%的比特率，與其它MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的視頻流相比要節(jié)省39%的比特率，使用這項(xiàng)技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)的編比特率將得到極大降低，該系統(tǒng)已吸引了視頻和廣播行業(yè)的極大關(guān)注。MPEG-4集中了當(dāng)代圖像/視頻壓縮技術(shù)的精華。

　　MPEG-7

　　ISO/IEC于2001年9月通過(guò)了MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-7目前已成為ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在多媒體領(lǐng)域的重要發(fā)展性工作。MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)可分為8個(gè)主要功能：描述定義語(yǔ)言、純視頻、純音頻、多媒體描述體、參考軟件、守則、描述摘要及使用。MPEG-7的內(nèi)容中主要表現(xiàn)為描述多媒體內(nèi)容的操作、分類、搜索及回復(fù)所需的終端結(jié)構(gòu)及規(guī)范界面的語(yǔ)言、描述器及體系。對(duì)視頻需求，MPEG-7視頻描述工具給出基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和描述器。它們提出基本的視頻特性，每個(gè)類目，不論是初級(jí)還是高級(jí)描述器，對(duì)諸如色彩、構(gòu)造、外形、運(yùn)動(dòng)、定址及外觀認(rèn)別等特性都逐一加以認(rèn)定。MPEG-7音視提供了描述音頻內(nèi)容的結(jié)構(gòu)體系。這些體系結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)中多媒體描述綱要，利用一套低級(jí)描述器處理許多含有光譜參數(shù)及時(shí)間特性的聲音信號(hào)。此外，更高級(jí)描述工具，用于專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，包含綜合的聲音識(shí)別和檢索描述工具。

　　MPEG的發(fā)展方向，正從真正意義上滿足了技術(shù)和人們的需求，并給多媒體工業(yè)提供了功能強(qiáng)大的工具。隨著更多的相關(guān)設(shè)備走向市場(chǎng)，MPEG已提出將音視頻的MPEG-2和MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合，并加入到媒體標(biāo)準(zhǔn)的MPEG-7的構(gòu)想。

　　MPEG系列的未來(lái)

　　目前有關(guān)MPEG-21開(kāi)發(fā)的工作，包括媒體內(nèi)容保護(hù)及所有權(quán)的權(quán)益數(shù)據(jù)字典(RDD)和權(quán)益表達(dá)語(yǔ)言(REL)等，涉及媒體內(nèi)容創(chuàng)作者，擁有者及業(yè)務(wù)提供者。有關(guān)MPEG體系用戶的相關(guān)重要技術(shù)也在發(fā)展之中。我們應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到MPEG的努力就是為了讓用戶獲得媒體自由交互的可操作性。用戶應(yīng)該有信心，他們將夠成功地應(yīng)用媒體內(nèi)容，而無(wú)需擔(dān)心不相容的格式。隨著ISO MPEG的努力工作，希望在繼續(xù)變成現(xiàn)實(shí)。


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