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　　運動圖像專家組 (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標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)及制定的國際性組織已上升到具有戰(zhàn)略價值的地位，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是一個成功的故事。她緊隨時代的要求利用多媒體工業(yè)各方面開發(fā)的技術(shù)并集成到強有力的標(biāo)準(zhǔn)中。MPEG之所以能做到這些是因為她能夠把市場需求轉(zhuǎn)化為技術(shù)指標(biāo)，同時在兩者之間劃上嚴(yán)格的界線。然后開發(fā)世界各地?zé)o數(shù)研究者的熱情來制定標(biāo)準(zhǔn)，而不受即刻市場的妨礙。

　　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真正意義上的多媒體標(biāo)準(zhǔn)。它以客觀對像作為編碼形式，實現(xiàn)多媒體交互應(yīng)用。它在移動通信、視頻交互及計算機圖片2D/3D計算處理以及專業(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，就像一個廚師使用不同數(shù)量的各種成分來準(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)，并能夠減少市場的混亂。

　　M-JPEG曾經(jīng)是非編系統(tǒng)的主流格式，對促進(jìn)非線性制作方式的應(yīng)用起到很大作用，功不可沒。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)爭重新命名一樣，開始時命名為MPEG-1，因為對MPEG-2的工作已經(jīng)展開。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)開始的3個階段(系統(tǒng)、音頻和視頻)是在1992年11月通過的。MPEG正在逐漸為廣大市場所認(rèn)可。MPEG-1和MPEG-2非常相似，而且它們的語法可以擴(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)心的首要問題。在此基礎(chǔ)上，希望碼率盡量低。MPEG-2是由活動圖像專家組開發(fā)的第2個標(biāo)準(zhǔn)，它是聲音和圖像數(shù)字化的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。電視臺數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)使用MPEG-2壓縮格式的優(yōu)點如下：第一，可獲得高倍數(shù)的數(shù)據(jù)壓縮比。MPEG-2采用了利用運動補償預(yù)測編碼(即采用IBP幀壓縮法)去掉電視圖像信號的時間冗余信息。在獲得廣播級數(shù)字視頻質(zhì)量的前提下，可實現(xiàn)20：1的壓縮效率，數(shù)據(jù)率可降至1Myte/s，一小時視頻節(jié)目占用3.6GByte空間。數(shù)據(jù)存儲空間利用率高，網(wǎng)絡(luò)傳輸效率是M-JPEG系統(tǒng)的5倍以上。這可在存儲方面大大節(jié)約成本，并能引入各種類型存儲介質(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法和解碼規(guī)則，任何支持同樣或更高級別的MPEG-2格式的解碼器都可以解碼。這一點保證在整個信號數(shù)據(jù)鏈路中的設(shè)備互換性，解決多種視頻數(shù)據(jù)格式并存帶來的許多問題，這在開放性網(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”的概念。

　　MPEG-2支持各種類型和長度的圖像組(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不同的碼率，同一種格式通過改變參數(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，全球正在開始實施的數(shù)據(jù)電視廣播傳輸?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn)有三個：美國的AISC、歐洲的DVB及日本的ISDB。它們在傳送視音頻流時都采用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，并為國際所公認(rèn)。其優(yōu)越性對于節(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)。無論是衛(wèi)星廣播或電纜廣播，成百萬的MPEG-2解碼機頂盒都將在近幾年內(nèi)“飛入尋常百姓家”

　　MPEG－4

　　MPEG從1993年7月開始開發(fā)針對多媒體應(yīng)用于多領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，也是其第三個標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4。1993年3月宣布已經(jīng)完成MPEG-4第一版本的開發(fā)，1999年成為國際標(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，計算機視覺，信號處理等領(lǐng)域的最新研究成果。在開發(fā)低碼率編碼標(biāo)準(zhǔn)的同時，將重點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。它不僅包括運動目標(biāo)的編碼，還包括靜止目標(biāo)和計算機人工合成目標(biāo)的編碼。它不但是第一個讓用戶在接收端對畫面可進(jìn)行操作和交互訪問的標(biāo)準(zhǔn)，而且由于其低碼率，高度靈活性，兼容性，可伸屈性，抗錯性和擴(kuò)展性，也將是第一個解決信息產(chǎn)業(yè)電視、通信、計算機這三大支柱產(chǎn)業(yè)的所謂“數(shù)字匯聚”問題的標(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：對于多媒體作者，MPEG－4將可以使基于數(shù)字電視、動畫、網(wǎng)頁等內(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，這些信號將有助于各向異性的不同網(wǎng)絡(luò)之間傳輸最優(yōu)化；對于最終用戶；MPEG－4將在小型和較大型終端上提供諸如實時通信、警戒和移動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)級要定義基于目標(biāo)的場景描述方法。

　　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，并對諸如數(shù)字衛(wèi)星廣播、數(shù)字視頻存儲以及互聯(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，使用這項技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)電視信號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月通過了MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-7目前已成為ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會在多媒體領(lǐng)域的重要發(fā)展性工作。MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)可分為8個主要功能：描述定義語言、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)范界面的語言、描述器及體系。對視頻需求，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，每個類目，不論是初級還是高級描述器，對諸如色彩、構(gòu)造、外形、運動、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，利用一套低級描述器處理許多含有光譜參數(shù)及時間特性的聲音信號。此外，更高級描述工具，用于專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，包含綜合的聲音識別和檢索描述工具。

　　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)提供了功能強大的工具。隨著更多的相關(guān)設(shè)備走向市場，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

　　目前有關(guān)MPEG-21開發(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。


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