MPEG4简介Word格式.docx

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3.（3）通用的访问性

4.（4）MPEG4的技术特点

五、视频编码研究与MPEG标准演进

六、MPEG-4视频编码核心思想及关键技术

1.摘要

2.关键词

3.1引言

4.2视频编码研究与MPEG标准演进

5.3MPEG-4视频编码核心思想及关键技术

6.4结束语

MPEG-4的应用

1.

（1）应用于因特网视音频广播

2.

（2）应用于无线通信

3.（3）应用于静止图像压缩

4.（4）应用于电视电话

5.（5）应用于计算机图形、动画与仿真

6.（6）应用于电子游戏

7.（7）硬件产品上面的应用

8.综述

展开

MPEG-4电子产品（高清数字机顶盒）

编辑本段

一、MPEG-4简介

　　与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。

MPEG-4是第一个使你由被动变为主动（不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性）的动态图像标准，它的另一个特点是其综合性。

从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合（视觉效果意义上的）。

MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和更灵活的可扩展性。

　　MPEG全称是MovingPicturesExpertsGroup，它是“动态图象专家组”的英文缩写，该专家组成立于1988年，致力于运动图像及其伴音的压缩编码标准化工作，原先他们打算开发MPEG1、MPEG2、MPEG3和MPEG4四个版本，以适用于不同带宽和数字影像质量的要求。

　　目前，MPEG1技术被广泛的应用于VCD，而MPEG2标准则用于广播电视和DVD等。

MPEG3最初是为HDTV开发的编码和压缩标准，但由于MPEG2的出色性能表现，MPEG3只能是死于襁褓了。

而我们今天要谈论的主角——MPEG4于1999年初正式成为国际标准。

它是一个适用于低传输速率应用的方案。

与MPEG1和MPEG2相比，MPEG4更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。

下面就让我们一起进入多彩的MPEG4世界。

二、MPEG-4目标

（一）、低比特率下的多媒体通信；

（二）、是多工业的多媒体通信的综合。

　　据此目标，MPEG4引入AV对象（Audio/VisualObjects），使得更多的交互操作成为可能。

　　MPEG-4是为在国际互联网络上或移动通信设备（例如移动电话）上实时传输音/视频讯号而制定的最新MPEG标准，MPEG4采用ObjectBased方式解压缩，压缩比指标远远优于以上几种，压缩倍数为450倍（静态图像可达800倍），分辨率输入可从320×

240到1280×

1024，这是同质量的MPEG1和MJEPG的十倍多。

　　MPEG4使用「图层」（layer）方式，能够智能化选择影像的不同之处，是可根据图像内容，将其中的对象（人物、物体、背景）分离出来分别进行压缩，使图文件容量大幅缩减，而加速音/视频的传输，这不仅仅大大提高了压缩比，也使图像探测的功能和准确性更充分的体现出来。

　　在网络传输中可以设定MPEG4的码流速率，清晰度也可在一定的范围内作相应的变化，这样便于用户根据自己对录像时间、传输路数和清晰度的不同要求进行不同的设置，大大提高了系统使用时的适应性和灵活性。

也可采用动态帧测技术，动态时快录，静态时慢录，从而减少平均数据量，节省存储空间。

而且当在传输有误码或丢包现象时，MPEG4受到的影响很小，并且能迅速恢复。

　　MPEG4的应用前景将是非常广阔的。

它的出现将对以下各方面产生较大的推动作用：

数字电视、动态图像、万维网（WWW）、实时多媒体监控、低比特率下的移动多媒体通信、于内容存储和检索多媒系统、Internet/Intranet上的视频流与可视游戏、基于面部表情模拟的虚拟会议、DVD上的交互多媒体应用、基于计算机网络的可视化合作实验室场景应用、演播电视等。

　　当然，除了MPEG4外，还有更先进的下一个版本MPEG7，准确来说，MPEG-7并不是一种压缩编码方法，而是一个多媒体内容描述接口。

继MPEG4之后，要解决的矛盾就是对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索。

MPEG7就是针对这个矛盾的解决方案。

MPEG7力求能够快速且有效地搜索出用户所需的不同类型的多媒体材料。

预计这个方案于2001年初最终完成并公布。

按照以往MPEG-4的经验，MPEG-7起码要再过两年才能进入实际应用阶段。

三、多媒体视频编码

　　运动图像专家组MPEG于1999年2月正式公布了MPEG-4（ISO/IEC14496）标准第一版本。

同年年底MPEG-4第二版亦告底定，

MPEG4多媒体编码卫星电视数字机顶盒

且于2000年年初正式成为国际标准。

　　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的编码理念是：

MPEG-4标准同以前标准的最显著的差别在于它是采用基于对象的编码理念，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，然后再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，并且这样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。

四、MPEG-4的优点

（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、上传、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，并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。

MPEG-4提供了高效的自然或合成的多媒体数据编码方法。

它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

　　MPEG-4基于更高的编码效率。

同已有的或即将形成的其它标准相比，在相同的比特率下，它基于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。

这可用于虚拟三维游戏、三维电影、飞行仿真练习等。

（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，此外，MPEG-4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。

　　这些特点无疑会加速多媒体应用的发展，从中受益的应用领域有：

因特网多媒体应用；

广播电视；

交互式视频游戏；

实时可视通信；

交互式存储媒体应用；

演播室技术及电视后期制作；

采用面部动画技术的虚拟会议；

多媒体邮件；

移动通信条件下的多媒体应用；

远程视频监控；

通过ATM网络等进行的远程数据库业务等。

（4）MPEG4的技术特点

　　MPEG1、MPEG2技术当初制定时，它们定位的标准均为高层媒体表示与结构，但随着计算机软件及网络技术的快速发展，MPEG1.MPEG2技术的弊端就显示出来了：

交互性及灵活性较低，压缩的多媒体文件体积过于庞大，难以实现网络的实时传播。

而MPEG4技术的标准是对运动图像中的内容进行编码，其具体的编码对象就是图像中的音频和视频，术语称为“AV对象”，而连续的AV对象组合在一起又可以形成AV场景。

因此，MPEG4标准就是围绕着AV对象的编码、存储、传输和组合而制定的，高效率地编码、组织、存储、传输AV对象是MPEG4标准的基本内容。

　　在视频编码方面，MPEG4支持对自然和合成的视觉对象的编码。

（合成的视觉对象包括2D、3D动画和人面部表情动画等）。

在音频编码上，MPEG4可以在一组编码工具支持下，对语音、音乐等自然声音对象和具有回响、空间方位感的合成声音对象进行音频编码。

　　由于MPEG4只处理图像帧与帧之间有差异的元素，而舍弃相同的元素，因此大大减少了合成多媒体文件的体积。

应用MPEG4技术的影音文件最显著特点就是压缩率高且成像清晰，一般来说，一小时的影像可以被压缩为350M左右的数据，而一部高清晰度的DVD电影,可以压缩成两张甚至一张650MCD光碟来存储。

对广大的“平民”计算机用户来说，这就意味着,您不需要购置DVD-ROM就可以欣赏近似DVD质量的高品质影像。

而且采用MPEG4编码技术的影片，对机器硬件配置的要求非常之低，300MHZ以上CPU，64M的内存和一个8M显存的显卡就可以流畅的播放。

在播放软件方面，它要求也非常宽松，你只需要安装一个500K左右的MPEG4编码驱动后，用WINDOWS自带的媒体播放器就可以流畅的播放了（下面我们会具体讲到）。

五、视频编码研究与MPEG标准演进

　　人类获取的信息中70%来自于视觉，视频信息在多媒体信息中占有重要地位；

同时视频数据冗余度最大，经压缩处理后的视频质量高低是决定多媒体服务质量的关键因素。

因此数字视频技术是多媒体应用的核心技术，对视频编码的研究已成为信息