MPEG!标准的详细格式
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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)。
MPEG格式概念1. 什么是MPEG格式MPEG(Moving Picture Experts Group)格式是一种用于压缩和存储音频和视频数据的标准。
它由国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)联合制定,在多媒体领域具有广泛的应用。
MPEG格式通过减少视频和音频数据的冗余信息来实现文件大小的压缩,从而实现高压缩比的同时保持较高的音视频质量。
2. MPEG格式的历史2.1 MPEG-1MPEG-1是第一个广泛应用的MPEG标准,于1992年发布。
它主要设计用于视频和音频的压缩和传输,如VCD(Video CD)格式。
MPEG-1可以实现较高的质量,但压缩比较低,适用于相对较低的带宽和存储容量。
2.2 MPEG-2MPEG-2是在MPEG-1的基础上进行扩展的标准,于1995年发布。
它主要用于数字电视、DVD、蓝光光盘等高质量视频传输。
MPEG-2通过增加压缩比和支持更高分辨率来满足高清视频的需求。
2.3 MPEG-4MPEG-4是在MPEG-2的基础上进行进一步改进的标准,于1998年发布。
它是一种面向多媒体的压缩标准,广泛应用于视频会议、流媒体、网络传输等领域。
MPEG-4提供了更高的压缩比,支持更多的编码方式和多媒体对象的交互性。
2.4 MPEG-7MPEG-7是在MPEG-4基础上进行拓展的标准,于2002年发布。
它主要用于描述和检索多媒体内容,如图像、音频和视频等。
MPEG-7引入了一种描述语言(描述多媒体内容的特征、结构和语义信息)和查询语言(用于检索多媒体内容)。
2.5 MPEG-21MPEG-21是在MPEG-7的基础上进行进一步拓展的标准,于2001年发布。
它是一种面向数字版权管理和交易的多媒体框架,提供了多媒体内容的交换、交易、管理和消费的支持。
3. MPEG格式的特点3.1 高压缩比MPEG格式可以通过去除冗余信息和利用视频和音频数据的局部和时间相关性来实现高压缩比。
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音频文件格式(包括MP3文件格式)详解MP3 文件是由帧(frame)构成的,帧是MP3 文件最小的组成单位。
MP3 的全称应为MPEG1 Layer-3 音频文件,MPEG(Moving Picture Experts Group)在汉语中译为活动图像专家组,特指活动影音压缩标准,MPEG 音频文件是MPEG1 标准中的声音部分,也叫MPEG 音频层,它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层,即 Layer-1、Layer2、Layer3,且分别对应MP1、MP2、MP3 这三种声音文件,并根据不同的用途,使用不同层次的编码。
MPEG 音频编码的层次越高,编码器越复杂,压缩率也越高,MP1 和MP2 的压缩率分别为4:1 和6:1-8:1,而MP3 的压缩率则高达10:1-12:1,也就是说,一分钟CD 音质的音乐,未经压缩需要10MB的存储空间,而经过MP3 压缩编码后只有1MB 左右。
不过MP3 对音频信号采用的是有损压缩方式,为了降低声音失真度,MP3 采取了“感官编码技术”,即编码时先对音频文件进行频谱分析,然后用过滤器滤掉噪音电平,接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列,最后形成具有较高压缩比的MP3 文件,并使压缩后的文件在回放时能够达到比较接近原音源的声音效果。
一、MPEG音频压缩基础在众多音频压缩方法中,这些方法在保持声音质量的同时尽量压缩数字音频使之占用更小的存储空间。
MPEG压缩是该领域中效果最好的一个。
这种压缩是有损压缩,这意味着,当运用这一方法压缩时肯定会丢失一部分音频信息。
但是,由于压缩方法的控制很难发现这种损失。
使用几个非常复杂和苛刻的数学算法,使得只有原始音频中几乎听不到的部分损失掉。
这就给重要的信息剩下了更多的空间。
通过这种方法可以将音频压缩12倍(可以选择压缩率),效果显著。
正是应为他的质量,MPEG音频变得流行起来。
MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4都是人们熟悉的MPEG标准,MP3只涉及到前两中,另外还有一个非官方标准MPEG-2.5用于扩展MPEG-2/LSF到更低的采样率。
mpeg 音频标准MPEG音频标准。
MPEG(Moving Picture Experts Group)音频标准是一系列由国际标准化组织制定的音频编码标准,旨在实现高质量音频压缩和传输。
这些标准涵盖了多种音频编码技术,包括MPEG-1音频、MPEG-2音频、MPEG-4音频和MPEG-H音频。
本文将介绍MPEG音频标准的主要特点和应用领域。
MPEG-1音频是MPEG音频标准的第一个版本,于1993年发布。
它采用了一种被称为Layer III的音频编码技术,通常被称为MP3。
MP3因其出色的音质和高压缩比而成为了音频文件的主流格式,被广泛用于音乐存储和传输。
MPEG-1音频还包括了Layer I和Layer II编码技术,但它们并没有像MP3那样被广泛采用。
MPEG-2音频是MPEG音频标准的第二个版本,于1995年发布。
它在MPEG-1音频的基础上进行了改进,增加了多声道编码和更高的比特率支持。
这使得MPEG-2音频在广播和电视等领域得到了广泛应用,成为了数字音频广播和DVD 音频的主要格式之一。
MPEG-4音频是MPEG音频标准的第三个版本,于1999年发布。
它引入了一系列新的音频编码技术,包括AAC(Advanced Audio Coding)和SBR(Spectral Band Replication)。
AAC因其更好的音质和更高的压缩效率而逐渐取代了MP3成为了音频文件的新主流格式,被广泛应用于在线音乐和流媒体等领域。
MPEG-H音频是MPEG音频标准的最新版本,于2013年发布。
它引入了一系列新的音频编码技术,包括3D音频和交互式音频。
这使得MPEG-H音频在虚拟现实、增强现实和游戏音频等领域得到了广泛应用,成为了未来音频技术发展的重要方向之一。
总的来说,MPEG音频标准在音频编码技术的发展历程中起到了至关重要的作用。
它不仅推动了音频文件格式的不断进步,也促进了音频传输和存储技术的不断革新。
mpeg编码标准三大部分MPEG编码标准包括MPEG-视频、MPEG音频、视频音频同步三大部分。
拓展资料:MPEG格式,它的英文全称为Moving Picture Expert Group,即运动图像专家组格式,家里常看的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。
MPEG格式,它的英文全称为Moving Picture Expert Group,即运动图像专家组格式,家里常看的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。
MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准,它采用了有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息,说的更加明白一点就是MPEG 的压缩方法依据是相邻两幅画面绝大多数是相同的,把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除,从而达到压缩的目的(其最大压缩比可达到200:1)。
目前MPEG格式有三个压缩标准,分别是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4,另外,MPEG-7与MPEG-21仍处在研发阶段。
MPEG-1:制定于1992年,它是针对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而设计的国际标准。
也就是我们通常所见到的VCD制作格式。
使用MPEG-1的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。
这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的.dat文件等。
MPEG-2:制定于1994年,设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。
这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面,同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。
使用MPEG-2的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到4到8GB的大小。
这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上的.vob文件等。
MPEG-4:制定于1998年,MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的,它可利用很窄的带度,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。
MPEG-1流比特层次结构分析总结1.简要介绍Mpeg2.Mpeg-1数据流分析2.1视频序列层(VideoStream)2.2画面组层(GOP)2.3画面层(Pictures)2.4片层(Slice)2.5宏块层(Macroblock)2.6块层(Block)3.加密位置的思考附录1.简要介绍MpegMpeg是Motion Picture Expert Group的缩写。
活动图像专家组是在1988年由ISO 和IEC联合成立的专家组,负责开发电视图像数据和声音数据的编码,解码和它们的同步等标准。
到目前为止已经开发和正在开发的MPEG标准有很多,主要包括Mpeg-1,Mpeg-2,Mpeg-4,和Mpeg-7.其中的Mpeg-1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,将模拟的图像信息,通过编码成为数字图像信息,原始输入可以是NTSC制式352pixels * 240lines * 30frames/second, PAL 制352pixels * 288lines*25frames/second,压缩后的数字图像信息的速率为1.5Mb/s.这个标注是1992年正是的发布的,是针对当时具有这种数据传输速率的CD-ROM和网络而开发的,用于在CD-ROM上存储数字影视和在网络上传输数字影视。
MPEG-1的标准号为ISO/IEC 11172,标准名:“信息技术——用于数据速率大约高达1.5Mb/s的数字存储替的电视图像和伴音编码”本文主要是对Mpeg-1Video数据流的结构进行分析,并将怎样得到Mpeg-1流中的数据部分进行的阐述。
ISO/IEC 11172-22.Mpeg-1数据流分析编码后的视频序列是一个如同计算机网络的OSI模型下的数据序列一样,数据被分成很多层的概念。
视频序列层-画面组层-画面层-片层-宏块层-块层层次的关系很明显,越往后越是底层,越接近实际的数据。
2.1视频序列层(VideoStream)视频序列是以一个序列标题开始,之后可以跟着一个或者多个画面组。
最后以Sequence_end_code结束。
紧挨着每一个画面组之前可以有一个序列标题。
也就是说每个画面组,都可以有一个自己的序列标题。
序列标题是一个以sequence_header_code开始,后跟着一系列数据元素的结构。
是视频流中用来解码的重要的参数之一。
其中定义了量化矩阵(load_intra_quantizer_matrix 和 load_non_intra_quantizer_matrix以及可选的intra_quantizer_matrix和non_intra_quantizer_ matrix)以及其它的一些重要的数据元素,其中量化矩阵是可以在视频流中重复的量化矩阵中变化的,并且在每次变化后,量化矩阵重新定义。
其它的元素必须与第一个序列标题中的值相同。
整个视频序列的结构可以用下面的代码表示:Video_Stream{unsigned int h_size; /* Horiz. size in pixels. */unsigned int v_size; /* Vert. size in pixels. */unsigned int mb_height; /* Vert. size in mblocks. */unsigned int mb_width; /* Horiz. size in mblocks. */unsigned char aspect_ratio; /* Code for aspect ratio. */unsigned char picture_rate; /* Code for picture rate. */unsigned int bit_rate; /* Bit rate. */unsigned int vbv_buffer_size; /* Minimum buffer size. */BOOLEAN const_param_flag; /* Contrained parameter flag. */unsigned char intra_quant_matrix[8][8]; /* Quantization matrix for intracoded f rames. */unsigned char non_intra_quant_matrix[8][8]; /* Quanitization matrix for non intracoded frames. */char *ext_data; /* Extension data. */char *user_data; /* User data. */GoP group; /* Current group of pict. */Pict picture; /* Current picture. */Slice slice; /* Current slice. */Macroblock mblock; /* Current macroblock. */Block block; /* Current block. */int state; /* State of decoding. */int bit_offset; /* Bit offset in stream. */unsigned int *buffer; /* Pointer to next byte in buffer*/int buf_length; /* Length of remaining buffer.*/unsigned int *buf_start; /* Pointer to buffer start. */int max_buf_length; /* Max lenght of buffer. */PictImage *past; /* Past predictive frame. */PictImage *future; /* Future predictive frame. */PictImage *current; /* Current frame. */PictImage *ring[RING_BUF_SIZE]; /* Ring buffer of frames. */} Video_Stream;具体的序列标题的结构的部分是这样的:序列sequence_header{SEQ_START_CODE 0x000001b3; /* 常量 ,作用使用来定位视频序列的序列头 */unsigned int h_size; /* Horiz. size in pixels. */unsigned int v_size; /* Vert. size in pixels. */unsigned int mb_height; /* Vert. size in mblocks. */unsigned int mb_width; /* Horiz. size in mblocks. */unsigned char aspect_ratio; /* Code for aspect ratio. */unsigned char picture_rate; /* Code for picture rate. */unsigned int bit_rate; /* Bit rate. */unsigned int vbv_buffer_size; /* Minimum buffer size. */BOOLEAN const_param_flag; /* Contrained parameter flag. */unsigned char load_intra_quantizer_matrix;unsigned char intra_quant_matrix[8][8]; /* Quantization matrix for intracoded fra mes. 这个结构是可选的,要看load_intra_quantizer_matrix的值,为真则有这个部分,否则没有,因为 intra_quant_matrix是量化表的值,而Sequence_header结构在视频序列中是可重复的,即在每个画面组之前都有可能再次给出一个sequence_header,并且可以在新的sequence_header 中重新定义量化表*/unsigned char load_non_intra_quantizer_matrix;unsigned char non_intra_quant_matrix[8][8]; /* Quanitization matrix for non intrac oded frames. 也是可选。
愿意于intra_quant_matrix可选的原因相同。
当load_non_intra_quant_matrix的值为真的时候需要定义。
*/char *ext_data; /* Extension data. */char *user_data; /* User data. */}由上面的分析,可以看出来的是:video_sequence(){next_start_code()do{sequence_header();do{group_of_pictures() ;画面组}while (nextbits()==GROUP_START_CODE)}while(nextbits()==SEQUENCE_HEADER_CODE)SEQUENCE_END_CODE};正是由于视频序列中存在很多开始码,或者称之为定位码、同步码。
用来告诉解码器目前数据的区域信息,所以解码器才可以正确的处理各个数据区的数据,下面就是视频序列中的开始码的罗列:#define SEQ_END_CODE 0x000001b7#define SEQ_START_CODE 0x000001b3#define GOP_START_CODE 0x000001b8#define PICTURE_START_CODE 0x00000100#define SLICE_MIN_START_CODE 0x00000101#define SLICE_MAX_START_CODE 0x000001af#define EXT_START_CODE 0x000001b5#define USER_START_CODE 0x000001b2这些开始码都是一些特殊的32bits的比特序列,在视频码流中不会出现的。