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MPEG-1、MPEG-2、4分别是什么?哪个是VCDDVD格式?

归档日期:07-05       文本归类:帧内压缩      文章编辑:爱尚语录

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  MPEG-3(MP3) 研究到一半就转而研究MPEG-4了,所以只有音频格式

  展开全部DVD的英文全名是Digital Video Disc,即数字视频光盘或数字影盘,它利用MPEG2的压缩技术来储存影像。也有人称DVD是Digital Versatile Disk,是数字多用途的光盘,它集计算机技术、光学记录技术和影视技术等为一体,其目的是满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。DVD光盘不仅已在音/视频领域内得到了广泛应用,而且将会带动出版、广播、通信、行业的发展。它的用途非常广泛,这一点可以从它设定的五种规格中看出来:

  VCD其实是Video Compact Disk的缩写,就是一种压缩过的图像格式。它是采用MPEG-1的压缩方法来压缩图像,解析度到达352 * 240(NTSC)或352 * 288(PAL)1.15Mb/s Video Bit Rate,声音格式则采用44.1KHz取样频率,16 Bit取样值,Stereo立体声,(在未压缩之前,这样的音频格式就是CD音质,也就是我们常常听的音乐CD的音质。)MPEG-1 layer 2,224Kb/s Audio Bite Rate的压缩方式。用这样的压缩方式,在还原成音乐CD格式之后,即使是受过训练的专业试听师也无法分辨出与原来的CD片音质上的差别。也就是说,这种压缩方式是一种非破坏性的压缩。

  MPEG的全称是运动图像专家组(Moving Picture Experts Group),是专门制定多媒体领域内的国际标准的一个组织。该组织成立于1988年,由全世界大约300名多媒体技术专家组成。包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统(视音频同步)三个部分。

  MPEG压缩标准是针对运动图像而设计的、基本方法是——在单位时间内采集并保存第一帧信息,然后就只存储其余帧相对第一帧发生变化的部分,以达到压缩的目的。 MPEG压缩标准可实现帧之间的压缩,其平均压缩比可达50:1,压缩率比较高,且又有统一的格式,兼容性好。

  在多媒体数据压缩标准中,较多采用MPEG系列标准,包括MPEG-1、2、4等。MPEG-1(ISO/IEC 11172)是MPEG组织于1992年提出的第一个具有广泛影响的多媒体国际标准。MPEG-1标准的正式名称为“基于数字存储媒体运动图像和声音的压缩标准”,可见,MPEG-1着眼于解决多媒体的存储问题。由于MPEG-1的成功制定,以VCD和MP3为代表的MPEG-1产品在世界范围内迅速普及。继成功制定MPEG-1之后,MPEG组织于1996年推出解决多媒体传输问题的MPEG-2标准。MPEG-2的正式名称为“通用的图像和声音压缩标准”。MPEG-2标准最为引人注目的产品是数字电视机顶盒与DVD。此后,MPEG并没有停止前进的步伐,于1999年1月公布了ISO的MPEG-4(视频和音频对象的压缩)标准的第一版,随后又于1999年12月公布了此标准的第二版。MPEG-4的正式ISO命名为ISO/IEC14496。MPEG-4于1991年5月首次提出,1993年7月正式启动,于1999年1月成为国际标准,经历了长达6年的研究与讨论。

  MPEG-1用于传输1.5Mbps数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音的编码,经过MPEG-1标准压缩后,视频数据压缩率为1/100-1/200,音频压缩率为1/6.5。MPEG-1提供每秒30帧352*240分辨率的图像,当使用合适的压缩技术时,具有接近家用视频制式(VHS)录像带的质量。 MPEG-1允许超过70分钟的高质量的视频和音频存储在一张CD-ROM盘上。VCD采用的就是MPEG-1的标准,该标准是一个面向家庭电视质量级的视频、音频压缩标准。

  MPEG-2主要针对高清晰度电视(HDTV)的需要,传输速率为10Mbps,与MPEG-1兼容,适用于1.5-60Mbps甚至更高的编码范围。 MPEG-2有每秒30帧704*480的分辨率,是MPEG-1播放速度的四倍。它适用于高要求的广播和娱乐应用程序,如: DSS卫星广播和DVD,MPEG-2是家用视频制式(VHS)录像带分辨率的两倍。

  MPEG-4标准是超低码率运动图像和语言的压缩标准用于传输速率低于64kbps的实时图像传输,它不仅可覆盖低频带,也向高频带发展。较之前两个标准而言,MPEG一4为多媒体数据压缩提供了—个更为广阔的平台。它更多定义的是一种格式、一种架构,而不是具体的算法。它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来,包括压缩本身的一些工具、算法,也包括图像合成、语音合成等技术。MPEG-4从其提出之日起就引起了人们的广泛关注,虽然不是每个人都清楚它的具体目标,但却都对它寄予了很大的希望。MPEG-4的最大创新在于赋予用户针对应用建立系统的能力,而不是仅仅使用面向应用的固定标准。此外,MPEG-4将集成尽可能多的数据类型,例如自然的和合成的数据,以实现各种传输媒体都支持的内容交互的表达方法。借助于MPEG-4,我们第一次有可能建立个性化的视听系统。

  目前,MPEG组织正在讨论和制定MPEG-7标准。MPEG-7标准的正式名称叫“多媒体描述接口”,并将于2001年11月发布。MPEG制定这个标准的主要目的,是为了解决多媒体内容的检索问题。通过这个标准,MPEG希望对以各种形式存储的多媒体结构有一个合理的描述,通过这个描述,用户可以方便地根据内容访问多媒体信息。在MPEG-7体系下,用户可以更加自由地访问媒体。比如,用户可以在众多的新闻节目中寻找自己关心的新闻,可以跳过不想看的内容而直接按自己的意愿收看精彩的射门集锦;在互联网上,用户键入若干关键词就可以在网上找到自己需要的克林顿的演讲、贝多芬的交响乐等;甚至用户只需出示一张克林顿的照片或哼一首音乐的旋律,都可以找到自己所需要的多媒体材料。所有这些,都取决于MPEG-7中对各种多媒体内容的描述。与此同时,MPEG-21标准也于2000年6月开始启动。MPEG-21的正式名称叫“多媒体框架”,其具体内容正在制订过程中。总之,随着MPEG组织的不断努力,多媒体信息技术的日趋成熟,广大用户会日益感受到新技术和新标准给大家带来的种种方便和实惠。

  MPEG-1标准用于数字存储体上活动图像及其伴音的编码,其数码率为1.5Mb/s。 MPEG-1的视频原理框图和H.261的相似。

  MPEG-1视频压缩技术的特点:1. 随机存取;2. 快速正向/逆向搜索;3 .逆向重播;4. 视听同步;5. 容错性;6. 编/解码延迟。MPEG-1视频压缩策略:为了提高压缩比,帧内/帧间图像数据压缩技术必须同时使用。帧内压缩算法与JPEG压缩算法大致相同,采用基于DCT的变换编码技术,用以减少空域冗余信息。帧间压缩算法,采用预测法和插补法。预测误差可在通过DCT变换编码处理,进一步压缩。帧间编码技术可减少时间轴方向的冗余信息。

  MPEG-2被称为“21世纪的电视标准”,它在MPEG-1的基础上作了许多重要的扩展和改进,但基本算法和MPEG-1相同。

  MPEG-4标准并非是MPEG-2的替代品,它着眼于不同的应用领域。MPEG-4的制定初衷主要针对视频会议、可视电线Kb/s)的需求。在制定过程中,MPEG组织深深感受到人们对媒体信息,特别是对视频信息的需求由播放型转向基于内容的访问、检索和操作。

  MPEG-4与前面提到的JPEG、MPEG-1/2有很大的不同,它为多媒体数据压缩编码提供了更为广阔的平台,它定义的是一种格式、一种框架,而不是具体算法,它希望建立一种更自由的通信与开发环境。于是MPEG-4新的目标就是定义为:支持多种多媒体的应用,特别是多媒体信息基于内容的检索和访问,可根据不同的应用需求,现场配置解码器。编码系统也是开放的,可随时加入新的有效的算法模块。应用范围包括实时视听通信、多媒体通信、远地监测/监视、VOD、家庭购物/娱乐等。

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