MPEG标准简介
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mpeg-1 标准MPEG-1标准。
MPEG-1是一种音频和视频压缩标准,它是由Moving Picture Experts Group (MPEG)制定的。
MPEG-1标准于1993年发布,是数字音频和视频压缩的首个国际标准。
它的出现标志着数字多媒体时代的开始,为数字音频和视频的传输和存储提供了重要的技术支持。
MPEG-1标准主要包括三个部分,音频压缩、视频压缩和多媒体系统。
在音频压缩方面,MPEG-1采用了一种称为Layer I、Layer II和Layer III的压缩技术,其中Layer III又被称为MP3,它成为了数字音乐传输和存储的主流格式。
在视频压缩方面,MPEG-1采用了一种称为MPEG-1视频的压缩技术,它可以将视频压缩到原始大小的100-200分之一。
多媒体系统部分定义了音频和视频的同步传输和存储方法,为多媒体应用提供了统一的标准。
MPEG-1标准的出现对数字音频和视频的发展产生了深远的影响。
首先,MPEG-1标准的制定使得数字音频和视频的传输和存储成为了可能,为数字音乐、数字电视等领域的发展提供了技术支持。
其次,MPEG-1标准的应用推动了数字音频和视频产业的快速发展,为数字多媒体产业的形成奠定了基础。
最后,MPEG-1标准的成功制定为后续的MPEG-2、MPEG-4等标准的制定和发展奠定了基础,为数字多媒体技术的不断进步提供了动力。
然而,随着技术的不断发展,MPEG-1标准在某些方面已经显得有些过时。
首先,MPEG-1标准的压缩比较低,无法满足高清晰度视频的传输和存储需求。
其次,MPEG-1标准的编解码复杂度较高,导致了在一些低性能设备上无法实时解码。
最后,MPEG-1标准在音频和视频的同步传输方面存在一定的局限性,无法满足一些特殊应用的需求。
为了解决这些问题,MPEG组织陆续发布了MPEG-2、MPEG-4等更新的标准,以满足不断发展的数字多媒体技术需求。
同时,随着计算机和网络技术的飞速发展,新的音频和视频压缩标准如AAC、H.264等也相继出现,逐渐取代了MPEG-1标准在一些领域的应用。
mpeg是什么标准MPEG是什么标准?MPEG,全称为Moving Picture Experts Group,是一种数字视频和音频压缩标准,它是一种压缩技术,用来减小视频和音频文件的大小,以便更容易存储和传输。
MPEG标准是由国际标准化组织ISO/IEC制定的,它是一种通用的压缩标准,被广泛应用于数字电视、DVD、数字音频播放器、数字广播等领域。
MPEG标准的发展可以追溯到20世纪80年代初。
当时,视频和音频文件的传输和存储需要大量的存储空间和带宽,这给数字媒体的发展带来了很大的困难。
为了解决这个问题,国际标准化组织成立了Moving Picture Experts Group,并开始着手制定一种数字视频和音频压缩标准,从而推动数字媒体的发展。
MPEG标准的主要特点是高压缩比和高质量的压缩。
通过MPEG标准,可以将视频和音频文件的大小减小到原始大小的几分之一甚至更小,同时保持较高的视听质量。
这使得视频和音频文件更容易存储和传输,也为数字媒体的发展提供了强大的支持。
MPEG标准包括了一系列的压缩技术和编码格式,其中最著名的是MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4。
MPEG-1是最早的MPEG标准,它主要用于VCD(Video CD)和MP3等格式;MPEG-2则广泛应用于DVD、数字电视和数字广播等领域;而MPEG-4则是一种更为先进的压缩技术,支持更高的压缩比和更丰富的多媒体内容。
除了视频和音频压缩标准外,MPEG还制定了一系列相关的标准,如MPEG-7和MPEG-21。
MPEG-7是一种多媒体内容描述标准,用于描述和检索多媒体内容;而MPEG-21则是一种多媒体框架标准,用于多媒体内容的交互和管理。
总的来说,MPEG标准在数字媒体领域发挥着重要的作用。
它不仅推动了数字媒体的发展,也为用户提供了更好的视听体验。
随着数字媒体技术的不断发展,MPEG标准也在不断更新和完善,为数字媒体的未来发展提供了强大的支持。
MPEG标准MPEG标准主要有以下五个,MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等。
该专家组建于1988年,专门负责为CD建立视频和音频标准,而成员都是为视频、音频及系统领域的技术专家。
及后,他们成功将声音和影像的记录脱离了传统的模拟方式,建立了ISO/IEC1172 压缩编码标准,并制定出MPEG-格式,令视听传播方面进入了数码化时代。
因此,大家现时泛指的MPEG-X版本,就是由 ISO(International Organization for Standardization)所制定而发布的视频、音频、数据的压缩标准。
MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用了具有运动补偿的帧间压缩编码技术以减小时间冗余度,利用DCT技术以减小图像的空间冗余度,利用熵编码则在信息表示方面减小了统计冗余度。
这几种技术的综合运用,大大增强了压缩性能。
MPEG-1MPEG-1标准于1992年正式出版,标准的编号为ISO/IEC11172,其标题为“码率约为1.5Mb/s用于数字存贮媒体活动图像及其伴音的编码”。
MPEG-1层1 数字盒式录音带MPEG-1层2 DAB,VCD,DVDMPEG-1层3 Internet,MP3音乐MPEG-2MPEG-2标准于1994年公布,包括编号为13818-1系统部分、编号为13818-2的视频部分、编号为13818-3的音频部分及编号为13818-4的符合性测试部分。
MPEG-2编码标准希望囊括数字电视、图像通信各领域的编码标准,MPEG-2按压缩比大小的不同分成五个档次(profile),每一个档次又按图像清晰度的不同分成四种图像格式,或称为级别(level)。
五个档次四种级别共有20种组合,但实际应用中有些组合不太可能出现,较常用的是11种组合。
这11种组合分别应用在不同的场合,如MP@ML(主档次与主级别)用在具有演播室质量标准清晰度电视SDTV中,美国HDTV大联盟采用MP@HL(主档次及高级别)。
常见音频视频格式简介(1)MPEG 系列MPEG即(Moving Pictures Experts Group)运动图象专家组,属于ISO (InternationalOrganization for Standardization)国际标准组织,他们开发了一系列视频音频编码,最为大家熟悉的就是MP3,MPEG-1/2/4。
MPEG-1较早的视频编码,质量比较差,主要用于CD-ROM 存储视频,国内最为大家熟悉的就是VCD(Video CD),他的视频编码就是采用MPEG-1。
MPEG-2在MPEG-1 的基础上开发的一种视频编码,它的质量远远好于MPEG-1,所以被运用在了DVD-Video 上面,MPEG-2 是DVD-Video 唯一指定的视频编码。
MPEG-2 不光运用于DVD-Video ,现在大部分HDTV(高清电视)也采用MPEG-2编码,分辨率达到了1920x1080。
由于MPEG-2 的普及,本来为HDTV 准备的MPEG-3 最终宣告放弃。
MPEG-4为了应对网络传输等环境,传统的MPEG-1/2 已经不能适应,所以促使了MPEG-4 的诞生。
MPEG-4采用了一系列新技术,来满足在低带宽下传输较高视频质量的需求。
DivX,XviD,MS MPEG4 都是采用的MPEG-4 视频编码,除了在DVDRip 上面的应用,3GPP 现在也接纳了MPEG-4 作为视频编码方案。
MPEG-4 AVC它和MPEG-4 是两种不同的编码,主要是在极低码率下MPEG-4 表现并不好,而AVC 更加适合低带宽传输。
在高码率上,AVC的表现也要好过MPEG-4,所以现在大有取代MPEG-4 的趋势。
下一代HD DVD 和Blue Ray Disc 已经正式接纳AVC 为视频编码方案之一,相信AVC 的发展前途会非常好。
MPEG Audio Layer 1/2也就是MP1、MP2 ,较早的音频编码,是MP3 的前身,主要用于VCD,DVD,SVCD 的音频编码。
数字视频格式简介MPEG格式MPEG是Motion Picture Experts Group的缩写,它包括了MPEG-1、MPEG-2和MPEG-3。
后又增加了MPEG4、MPEG7,不同版本表示了不同用途和质量,对多媒体通信的发展起到了革命性的推动作用。
MPEG-1(标准代号ISO/IEC11172)制定于1991年底,处理的是标准图像交换格式(standard interchange format,SIF)或者称为源输入格式(Source Input Format,SIF)的电视,是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒质运动图像及其伴音编码的国际标准,这个标准主要是针对当时具有这种数据传输率的CD-ROM和网络开发的,用于在CD-ROM 上存储数字影视和在网络上传输识字影视。
MPEG-1编码时首先把PAL或NTSC数字电视转换成公用中分辨率格式(CIF)的数字电视,这种格式的图像质量相当于家用录象系统(VHS),其分辨率与家用录象系统分辨率相同,只有广播电视空间分辨率的四分之一,即PAL制为352*288(25帧/S),NTSC制为352*240(30帧/S),图像子采样格式为4∶2∶0,此时视像数据传输率减少到30Mbps(PAL和NTSC),然后再将视像数据传输率压缩至1.15Mbps,其视像压缩率为26∶1。
MPEG-1的声音部分称为MPEG-1 Audio(标准代号ISO/IEC 11172-3),其压缩的主要依据是人的耳朵的听觉特性,使用"心理学模型"来取消更多的冗余数据,支持两个声道,采样精度为16位,提供了32KHz、44.1KHz、48KHz三种采样频率,经MPEG编码器编码后相应的数据传输率从32Kbps到348Kbps。
MPEG1现已成为常规视频标准的一个子集,该子集称为CPB流。
MPEG-1相信是大家接触得最多的了,因为它被广泛的应用在VCD的制作和一些视频片段下载的网络应用上面,可以说99%的VCD都是用MPEG-1格式压缩的,(注意VCD2.0并不、是说明VCD是用MPEG-2压缩的)使用MPEG-1的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影(未压缩视频文件)压缩到1.2GB左右大小。
MPEG标准简介介绍MPEG编码标准的发展过程,简要介绍MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等几个标准的基本特点和应用。
MPEG是国际标准化组织下的MPEG活动图像专家组(Moving Picture Experts Group),于1988年成立,是一个为数字视频、音频之制定压缩标准的组织。
MPEG组织最初得到的授权是制定用于“活动图像”编码的各种标准,随后扩充为“及其伴随的音频”及其组合编码。
后来针对不同的应用需求,解除了“用于数字存储媒体”的限制,成为现在制定“活动图像和音频编码”标准的组织。
目前为止,在视频压缩领域MPEG成为最热也是应用最多的压缩技术。
随着互联网和宽带的发展,MPEG技术越来越多的在各个领域得到应用。
MPEG的任务是开发运动图像及其声音的数字编码标准,目前已提出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21标准。
MPEG-1:数字电视标准,1992年正式发布。
MPEG-2:数字电视标准。
MPEG-3:已于1992年7月合并到高清晰度电视(High-Definition TV,HDTV)工作组。
MPEG-4:多媒体应用标准(1999年发布)。
MPEG-7:多媒体内容描述接口标准(正在研究)。
1、MPEG-1标准及其应用MPEG-1标准于1993年8月公布,是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒质运动图像及其伴音编码的国际标准。
它提供的重要特性包括基于帧的视频随机访问,通过压缩比特流的快进/快退搜索,视频的倒放,以及压缩比特流的可编辑性。
MPEG1用于在CD—ROM上存储同步和彩色运动视频信号。
可优化为中等分辨率,并在其优化模式下,采用所谓的标准交换格式(SIF)。
MPEG1现已成为常规视频标准的一个子集,该子集称为CPB流。
基本的MPEG-1视频压缩技术基于宏快结构、运动补偿和宏块的有条件倒填。
MPEG1对色差分量采用4∶1∶1的二次采样率。
MPEG1旨在达到VRC质量,其视频压缩率为26∶1。
基本的混合DPCM/DCTMPEG-1解码器和编码器的结构如图所示:DPCM/DCTMPEG-1解码器DPCM/DCTMPEG-1解码器该标准包括五个部分:第一部分说明了如何根据第二部分(视频)以及第三部分(音频)的规定,对音频和视频进行复合编码。
第四部分说明了检验解码器或编码器的输出比特流符合前三部分规定的过程。
第五部分是一个用完整的C语言实现的编码和解码器。
MPEG-1取得一连串的成功,如VCD和MP3的大量使用。
2、MPEG-2标准及其应用MPEG组织于1994年推出MPEG-2压缩标准,以实现视/音频服务与应用互操作的可能性。
MPEG-2标准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,编码码率从每秒3兆比特~100兆比特,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分接方式。
MPEG-2标准目前分为9个部分,统称为ISO/IEC13818国际标准。
MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性:空间相关性和时间相关性。
这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。
如果我们能将这些冗余信息去除,只保留少量非相关信息进行传输,就可以大大节省传输频带。
而接收机利用这些非相关信息,按照一定的解码算法,可以在保证一定的图像质量的前提下恢复原始图像。
MPEG-2的编码图像分为三类,分别称为I帧,P帧和B帧。
I帧图像采用帧内编码方式,即只利用了单帧图像内的空间相关性,而没有利用时间相关性。
I帧使用帧内压缩,不使用运动补偿,由于I帧不依赖其它帧,所以是随机存取的入点,同时是解码的基准帧。
I帧主要用于接收机的初始化和信道的获取,以及节目的切换和插入,I帧图像的压缩倍数相对较低。
I帧图像是周期性出现在图像序列中的,出现频率可由编码器选择。
P帧和B帧图像采用帧间编码方式,即同时利用了空间和时间上的相关性。
P帧图像只采用前向时间预测,可以提高压缩效率和图像质量。
P帧图像中可以包含帧内编码的部分,即P帧中的每一个宏块可以是前向预测,也可以是帧内编码。
B帧图像采用双向时间预测,可以大大提高压缩倍数。
值得注意的是,由于B帧图像采用了未来帧作为参考,因此MPEG-2编码码流中图像帧的传输顺序和显示顺序是不同的。
MPEG-2的编码码流分为六个层次。
为更好地表示编码数据,MPEG-2用句法规定了一个层次性结构。
它分为六层,自上到下分别是:图像序列层、图像组(GOP)、图像、宏块条、宏块、块。
MPEG-2标准的主要应用如下:(1)、视音频资料的保存;(2)、非线性编辑系统及非线性编辑网络;(3)、卫星传输;(4)、电视节目的播出。
3、MPEG-4标准MPEG-4标准专家组成立于1993年,该标准的目标为:支持多种多媒体应用(主要侧重于对多媒体信息内容的访问),可根据应用的不同要求现场配置解码器。
MPEG-4于2000年年初正式成为国际标准。
该标准旨在为视音频数据的通信、存取与管理提供一个灵活的框架与一套开放的编码工具。
这些工具将支持大量的应用功能(新的和传统的)。
尤为引人注目的是,MPEG-4提供的多种视音频(自然的与合成的)的编码模式使图象或视频中对象的存取大为便利。
这种视频、音频对象的存取,常被称作基于内容的存取。
基于内容的检索是它的一种特殊形式。
MPEG-4与MPEG-1和MPEG-2有很大的不同。
MPEG-4不只是具体压缩算法,它是针对数字电视、交互式绘图应用(影音合成内容)、交互式多媒体(WWW、资料撷取与分散)等整合及压缩技术的需求而制定的国际标准。
MPEG-4标准将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内,旨在为多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具,从而建立起一种能被多媒体传输、存储、检索等应用领域普遍采用的统一数据格式。
MPEG-4采用基于对象的编码,即在编码时将一幅景物分成若干在时间和空间上相互联系的视频音频对象,分别编码后,再经过复用传输到接收端,接收端对不同的对象分别解码,从而组合成所需要的视频和音频。
这样既方便我们对不同的对象采用不同的编码方法和表示方法,又有利于不同数据类型间的融合,也可以方便的实现对于各种对象的操作及编辑。
例如,我们可以将一个卡通人物放在真实的场景中,或者将真人置于一个虚拟的演播室里,还可以在互联网上方便的实现交互,根据自己的需要有选择的组合各种视频音频以及图形文本对象。
MPEG-4系统的一般框架是:对自然或合成的视听内容的表示;对视听内容数据流的管理,如多点、同步、缓冲管理等;对灵活性的支持和对系统不同部分的配置。
与MPEG-1、MPEG-2相比,MPEG-4具有如下特点:(1)基于内容的交互性MPEG-4提供了基于内容的多媒体数据访问工具,如索引、超级链接、上下载、删除等,利用这些工具,用户可以方便地从多媒体数据库中有选择地获取自己所需的与对象有关的内容;提供了内容的操作和位流编辑功能,可应用于交互式家庭购物,淡入淡出的数字化效果等;提供了高效的自然或合成的多媒体数据编码方法,可以把自然场景或对象组合起来成为合成的多媒体数据。
(2)高效的压缩性同已有的或即将形成的其它标准相比,在相同的比特率下,它具有更高的视觉听觉质量,这就使得在低带宽的信道上传送视频、音频成为可能。
同时MPEG-4还能对同时发生的数据流进行编码。
一个场景的多视角或多声道数据流可以高效、同步地合成为最终数据流。
(3)通用的访问性MPEG-4提供了易出错环境的鲁棒性,来保证其在许多无线和有线网络以及存储介质中的应用。
还支持基于内容的的可分级性,即把内容、质量、复杂性分成许多小块来满足不同用户的不同需求。
支持具有不同带宽,不同存储容量的传输信道和接收端。
因此,MPEG-4主要应用如下:因特网视音频广播;应用于无线通信;应用于静止图像压缩;应用于电视电话;应用于计算机图形、动画与仿真;应用于电子游戏。
4.MPEG-7标准及其应用随着Internet的普及和网络带宽的增加,产生了大量的多媒体数据,如何在浩如烟海的信息中快速、准确地获得自己所需的内容则成为当前必须解决的问题。
在此需求下,MPEG-7应运而生。
规定一个用于描述各种不同类型多媒体信息的描述符的标准集合被称为“多媒体内容描述接口”。
该标准于1998年10月提出,于2001年最终完成并公布。
MPEG-7标准可以独立于其它MPEG标准使用,但MPEG-4中所定义的音频、视频对象的描述适用于MPEG-7。
MPEG-7的目标是支持多种音频和视觉的描述,包括自由文本、N维时空结构、统计信息、客观属性、主观属性、生产属性和组合信息;是根据信息的抽象层次,提供一种描述多媒体材料的方法以便表示不同层次上的用户对信息的需求;是支持数据管理的灵活性、数据资源的全球化和互操作性。
最终的目的是把网上的多媒体内容变成文本内容,具有可搜索性。
MPEG-7由以下几部分组成:(1)MPEG-7系统:它保证MPEG-7描述有效传输和存储所必须的工具,并确保内容与描述之间进行同步,这些工具有管理和保护的智能特性;(2)MPEG-7描述定义语言:用来定义新的描述结构(说明成员之间的结构和语义)的语言;(3)MPEG-7音频:只涉及音频描述的描述子(定义特征的语法和语义)和描述结构;(4)MPEG-7视频:只涉及视频描述的描述子和描述结构;(5)MPEG-7属性实体和多媒体描述结构;(6)MPEG-7参考软件:实现MPEG-7标准相关成分的软件;(7)MPEG-7一致性:测试MPEG-7执行一致性的指导方针和程序。
MPEG-7标准可以支持非常广泛的应用,具体如下:音视数据库的存储和检索;广播媒体的选择(广播、电视节目);因特网上的个性化新闻服务;智能多媒体、多媒体编辑;教育领域的应用(如数字多媒体图书馆等);远程购物;社会和文化服务(历史博物馆、艺术走廊等);调查服务(人的特征的识别、辩论等);遥感;监视(交通控制、地面交通等);、生物医学应用;建筑、不动产及内部设计;多媒体目录服务(如,黄页、旅游信息、地理信息系统等);家庭娱乐(个人的多媒体收集管理系统等)。
5、MPEG-21标准及其应用互联网改变了物质商品交换的商业模式,这就是“电子商务”。
新的市场必然带来新的问题:如何获取数字视频、音频以及合成图形等“数字商品”,如何保护多媒体内容的知识产权,如何为用户提供透明的媒体信息服务,如何检索内容,如何保证服务质量等。
MPEG-21就是在这种情况下提出的。
MPEG-21的正式名称是多媒体框架,又称数字视听框架(Digital Audio-Visual Framework)。