研究生多媒體03_多媒體數(shù)據(jù)壓縮-MPEG部分b

1、1動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG1. 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介Motion Picture Experts Group運(yùn)動(dòng)圖象專家組，運(yùn)動(dòng)圖象專家組，ISO領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)小組，自領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)小組，自1988年開始研究，年開始研究，1990年提年提出和建立了一個(gè)出和建立了一個(gè)MPEG標(biāo)準(zhǔn)草案，標(biāo)準(zhǔn)草案，1991年底提出用于數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)的位率年底提出用于數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)的位率為為1.5Mbps的運(yùn)動(dòng)圖象及其伴音的壓縮編碼方案。這個(gè)方案于的運(yùn)動(dòng)圖象及其伴音的壓縮編碼方案。這個(gè)方案于1992年正式年正式通過，通常稱為通過，通常稱為MPEG標(biāo)準(zhǔn)，此后定名為標(biāo)準(zhǔn)，此后定名為MPEG-I 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。1993年年11月，又通過了另外一

2、個(gè)建議，定名為月，又通過了另外一個(gè)建議，定名為 MPEG II標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。之后，之后，MPEG小組有推出來幾個(gè)后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)，其中較為著名的是小組有推出來幾個(gè)后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)，其中較為著名的是MPEG 4, MPEG 7，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。2動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG1. 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介MPEG標(biāo)準(zhǔn)文件的創(chuàng)建過程和其他的標(biāo)準(zhǔn)文件的創(chuàng)建過程和其他的ISO標(biāo)準(zhǔn)文件一樣，有一個(gè)較長(zhǎng)的過程。標(biāo)準(zhǔn)文件一樣，有一個(gè)較長(zhǎng)的過程。（1）工作文件（工作文件（Working Draft）：由工作組提出）：由工作組提出（2）委員會(huì)草案（委員會(huì)草案（Committee Draft）：從工作組準(zhǔn)備好的工作文件中）：從工作組準(zhǔn)備好的工

3、作文件中提升上來的文件。這是提升上來的文件。這是ISO文檔的最初形式，它由文檔的最初形式，它由ISO內(nèi)部正式調(diào)查研究投內(nèi)部正式調(diào)查研究投票決定。票決定。（3）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案（Draft International Standard）：投票成員國(guó)對(duì)）：投票成員國(guó)對(duì)委員會(huì)草案的內(nèi)容和說明滿意之后由委員會(huì)草案提升上來的文件。委員會(huì)草案的內(nèi)容和說明滿意之后由委員會(huì)草案提升上來的文件。（4）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（International Standard）。）。ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織最后出版標(biāo)準(zhǔn)化組織最后出版和發(fā)布的文件。和發(fā)布的文件。標(biāo)準(zhǔn)的推出一般都有一個(gè)較漫長(zhǎng)的過程，需要考慮和現(xiàn)有系統(tǒng)的融合等

4、。標(biāo)準(zhǔn)的推出一般都有一個(gè)較漫長(zhǎng)的過程，需要考慮和現(xiàn)有系統(tǒng)的融合等。3動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG1. 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介MPEG 壓縮：壓縮：多媒體數(shù)據(jù)中信息的冗余可能是由以下一些原因造成的：多媒體數(shù)據(jù)中信息的冗余可能是由以下一些原因造成的：空間冗余：空間上占據(jù)位置，但不載有有效信息；空間冗余：空間上占據(jù)位置，但不載有有效信息；時(shí)間冗余：動(dòng)態(tài)媒體信息，視頻，音頻等和時(shí)間相關(guān)的媒體信時(shí)間冗余：動(dòng)態(tài)媒體信息，視頻，音頻等和時(shí)間相關(guān)的媒體信息，不同時(shí)刻的信息內(nèi)容相同或相似；息，不同時(shí)刻的信息內(nèi)容相同或相似；編碼冗余：不合理的編碼；編碼冗余：不合理的編碼；結(jié)構(gòu)冗余：如對(duì)稱的內(nèi)容；結(jié)構(gòu)冗余：如對(duì)稱的內(nèi)容；MPEG系列

5、系列的壓縮算法中，的壓縮算法中，是如何去除這些冗余的是如何去除這些冗余的？4動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1MPEG1的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為ISO/IEC 11172，名稱為，名稱為“信息技術(shù)信息技術(shù)用于數(shù)據(jù)速用于數(shù)據(jù)速率大約高達(dá)率大約高達(dá)1.5Mbps的數(shù)字存儲(chǔ)媒體的電視圖像和伴音信號(hào)編碼。的數(shù)字存儲(chǔ)媒體的電視圖像和伴音信號(hào)編碼。”(Information technology Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5M b/s)。 2.1

6、簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介5動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1MPEG標(biāo)準(zhǔn)是一種通用標(biāo)準(zhǔn)，能支持廣泛的應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)以一種標(biāo)準(zhǔn)是一種通用標(biāo)準(zhǔn)，能支持廣泛的應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)以一種“組合工具組合工具”的方式建立。的方式建立。標(biāo)準(zhǔn)分為標(biāo)準(zhǔn)分為5個(gè)部分：個(gè)部分：& MPEG1系統(tǒng)：規(guī)定電視圖像數(shù)據(jù)、聲音數(shù)據(jù)及其他相關(guān)數(shù)據(jù)的同步系統(tǒng)：規(guī)定電視圖像數(shù)據(jù)、聲音數(shù)據(jù)及其他相關(guān)數(shù)據(jù)的同步；& MPEG1電視圖像：規(guī)定電視數(shù)據(jù)的編碼和解碼電視圖像：規(guī)定電視數(shù)據(jù)的編碼和解碼；& MPEG1聲音：規(guī)定聲音數(shù)據(jù)的編碼和解碼聲音：規(guī)定聲音數(shù)據(jù)的編碼和解碼；& MPEG一致性測(cè)試：在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中說明了如何測(cè)試位數(shù)據(jù)流和解碼器一致性測(cè)試：在這個(gè)

7、標(biāo)準(zhǔn)中說明了如何測(cè)試位數(shù)據(jù)流和解碼器是否滿足是否滿足MPEG1前三個(gè)部分中所規(guī)定的要求前三個(gè)部分中所規(guī)定的要求；& MPEG1軟件模擬：這部分的內(nèi)容不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而是一個(gè)技術(shù)報(bào)告，軟件模擬：這部分的內(nèi)容不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而是一個(gè)技術(shù)報(bào)告，給出了用軟件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)前給出了用軟件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)前3部分的結(jié)果。部分的結(jié)果。2.1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介6動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1除了視頻和音頻壓縮以外，標(biāo)準(zhǔn)還涉及回放時(shí)的一些有關(guān)問題，包括：除了視頻和音頻壓縮以外，標(biāo)準(zhǔn)還涉及回放時(shí)的一些有關(guān)問題，包括：隨機(jī)訪問：隨機(jī)訪問：用戶能索引信息并能隨機(jī)地訪問它們。用戶能索引信息并能隨機(jī)地訪問它們。VCR模式：模式：VC

8、R模式包括了模式包括了VCR上一些典型的控制功能，如播放、快進(jìn)、倒帶、正上一些典型的控制功能，如播放、快進(jìn)、倒帶、正向搜索和倒帶搜索。雖然模式很簡(jiǎn)單，但一些操作，如快進(jìn)等要求比較高，例如快向搜索和倒帶搜索。雖然模式很簡(jiǎn)單，但一些操作，如快進(jìn)等要求比較高，例如快進(jìn)搜索以及更為復(fù)雜的倒帶搜索要求在正向或逆向方向中都能極快速地解壓縮和回進(jìn)搜索以及更為復(fù)雜的倒帶搜索要求在正向或逆向方向中都能極快速地解壓縮和回放，所有這些必須在不損失音頻視頻同步性的情況下進(jìn)行。放，所有這些必須在不損失音頻視頻同步性的情況下進(jìn)行。音頻視頻同步：音頻視頻同步：當(dāng)信號(hào)朝正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，是音頻和視頻通道同步并不太復(fù)雜，但在當(dāng)信號(hào)朝

9、正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，是音頻和視頻通道同步并不太復(fù)雜，但在快進(jìn)搜索和倒帶搜索要求的高速同步就復(fù)雜得多?？爝M(jìn)搜索和倒帶搜索要求的高速同步就復(fù)雜得多。MPEG標(biāo)準(zhǔn)試圖在所有環(huán)境下保標(biāo)準(zhǔn)試圖在所有環(huán)境下保持同步而定義接口和工具。持同步而定義接口和工具?？删庉嬓裕嚎删庉嬓裕杭羟胁⒄迟N音頻和視頻剪輯是剪切并粘貼音頻和視頻剪輯是MPEG標(biāo)準(zhǔn)中很重要的一個(gè)考慮。標(biāo)準(zhǔn)中很重要的一個(gè)考慮。2.1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介7動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1MPEG視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)提供了兩種基本方法：視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)提供了兩種基本方法：&基于離散變換的壓縮可用于減小空間冗余度；基于離散變換的壓縮可用于減小空間冗余度；&基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償用

10、于減少時(shí)間冗余度。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償壓縮是基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償用于減少時(shí)間冗余度。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償壓縮是MPEG的關(guān)鍵的關(guān)鍵特點(diǎn)。特點(diǎn)。具體的做法：采用幀內(nèi)圖象數(shù)據(jù)壓縮和幀間圖象數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。具體的做法：采用幀內(nèi)圖象數(shù)據(jù)壓縮和幀間圖象數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。 MPEG專專家組定義了三種圖像：幀內(nèi)圖像家組定義了三種圖像：幀內(nèi)圖像I(intra)，預(yù)測(cè)圖像，預(yù)測(cè)圖像P(predicted )和雙向預(yù)和雙向預(yù)測(cè)圖像測(cè)圖像B(bidirectionally interpolated )2.1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介8動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -12.1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介9動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1幀內(nèi)圖像幀內(nèi)圖像I的壓縮編

11、碼算法算法：與的壓縮編碼算法算法：與JPEG壓縮算法大致相同，去除幀內(nèi)圖壓縮算法大致相同，去除幀內(nèi)圖像的空間冗余。像的空間冗余。不用以任何圖片為參考就可以對(duì)這種類型的幀編碼。幀內(nèi)圖片可以放在序不用以任何圖片為參考就可以對(duì)這種類型的幀編碼。幀內(nèi)圖片可以放在序列中的任何位置，并可用于對(duì)序列的隨機(jī)訪問。幀內(nèi)圖片由于是獨(dú)立編碼列中的任何位置，并可用于對(duì)序列的隨機(jī)訪問。幀內(nèi)圖片由于是獨(dú)立編碼的，所以它的壓縮率相對(duì)來說要小一些。的，所以它的壓縮率相對(duì)來說要小一些。2.2 MPEG1視頻壓縮視頻壓縮2.2.1 幀內(nèi)壓縮算法幀內(nèi)壓縮算法1011動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償：一種預(yù)測(cè)技術(shù)

12、。假設(shè)當(dāng)前圖片是前面圖片的某種平移，當(dāng)某幀運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償：一種預(yù)測(cè)技術(shù)。假設(shè)當(dāng)前圖片是前面圖片的某種平移，當(dāng)某幀圖片被作為參考幀時(shí)，當(dāng)前編碼的幀和參考幀相比只是由于攝像機(jī)的移動(dòng)圖片被作為參考幀時(shí)，當(dāng)前編碼的幀和參考幀相比只是由于攝像機(jī)的移動(dòng)造成兩者的不同。造成兩者的不同。預(yù)測(cè)圖片：預(yù)測(cè)圖片分為兩種，單向預(yù)測(cè)圖片預(yù)測(cè)圖片：預(yù)測(cè)圖片分為兩種，單向預(yù)測(cè)圖片P和雙向預(yù)測(cè)圖片和雙向預(yù)測(cè)圖片B。預(yù)測(cè)圖。預(yù)測(cè)圖片的編碼要參考以前的圖片，被參考的圖片可以是幀內(nèi)圖片也可以是單向片的編碼要參考以前的圖片，被參考的圖片可以是幀內(nèi)圖片也可以是單向預(yù)測(cè)圖片。雙向預(yù)測(cè)圖片永遠(yuǎn)也不能作為參考圖片。預(yù)測(cè)圖片。雙向預(yù)測(cè)圖片永遠(yuǎn)也不能

13、作為參考圖片。我們通常把幀內(nèi)圖片和單向預(yù)測(cè)圖片成為錨圖片。我們通常把幀內(nèi)圖片和單向預(yù)測(cè)圖片成為錨圖片。2.2 MPEG1視頻壓縮視頻壓縮2.2.2 幀間壓縮算法幀間壓縮算法運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償Frame 1Frame 2Residual Frame象素運(yùn)動(dòng)軌跡16動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1單向預(yù)測(cè)圖片單向預(yù)測(cè)圖片P（這里簡(jiǎn)稱為（這里簡(jiǎn)稱為P幀）的編碼方法：幀）的編碼方法：對(duì)某一個(gè)對(duì)某一個(gè)P幀進(jìn)行編碼時(shí)，在它之前（可以是相鄰的也可以不相鄰）的幀內(nèi)幀進(jìn)行編碼時(shí)，在它之前（可以是相鄰的也可以不相鄰）的幀內(nèi)圖片或單向預(yù)測(cè)圖片就作為參考，圖片或單向預(yù)測(cè)圖片就作為參考，P幀對(duì)照著參考圖片進(jìn)行

14、編碼，提高幀對(duì)照著參考圖片進(jìn)行編碼，提高P幀幀壓縮率的方法我們稱為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。編碼后，預(yù)測(cè)圖像壓縮率的方法我們稱為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。編碼后，預(yù)測(cè)圖像P使用兩種類型的參數(shù)使用兩種類型的參數(shù)來表示：來表示：一種是當(dāng)前要編碼的圖像塊與參考圖像的塊之間的差值；一種是當(dāng)前要編碼的圖像塊與參考圖像的塊之間的差值；另一種參數(shù)是塊的移動(dòng)矢量。另一種參數(shù)是塊的移動(dòng)矢量。編碼方法：對(duì)每一塊（一般來說編碼方法：對(duì)每一塊（一般來說1616象素），到參考幀中去尋找最佳匹象素），到參考幀中去尋找最佳匹配的塊。找到這個(gè)塊以后，算法如下所示。配的塊。找到這個(gè)塊以后，算法如下所示。2.2 MPEG1視頻壓縮視頻壓縮2.2.2 幀間壓縮算

15、法幀間壓縮算法運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償1718動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -12.2 MPEG1視頻壓縮視頻壓縮2.2.2 幀間壓縮算法幀間壓縮算法運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償19動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1塊匹配法（塊匹配法（Block Matching Algorithm）需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問題：）需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問題：（1）匹配準(zhǔn)則：均方誤差，平均絕對(duì)幀差等）匹配準(zhǔn)則：均方誤差，平均絕對(duì)幀差等（2）搜索算法：）搜索算法：2.2 MPEG1視頻壓縮視頻壓縮2.2.2 幀間壓縮算法幀間壓縮算法運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償20動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1雙向預(yù)測(cè)圖片雙向預(yù)測(cè)圖片 B（

16、這里簡(jiǎn)稱為（這里簡(jiǎn)稱為B幀）的編碼方法：幀）的編碼方法：雙向預(yù)測(cè)圖片通過對(duì)前面和后面的錨圖片的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法來編碼。雙向預(yù)測(cè)圖片通過對(duì)前面和后面的錨圖片的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法來編碼。運(yùn)用雙向預(yù)測(cè)塊可以有效預(yù)測(cè)不清楚的背景，即過去沒有出現(xiàn)，將來會(huì)出運(yùn)用雙向預(yù)測(cè)塊可以有效預(yù)測(cè)不清楚的背景，即過去沒有出現(xiàn)，將來會(huì)出現(xiàn)的當(dāng)前圖像區(qū)域。雙向運(yùn)測(cè)在兩個(gè)方面增加了預(yù)測(cè)估計(jì)的復(fù)雜性。首先，現(xiàn)的當(dāng)前圖像區(qū)域。雙向運(yùn)測(cè)在兩個(gè)方面增加了預(yù)測(cè)估計(jì)的復(fù)雜性。首先，它要在兩個(gè)不同的錨圖片之間進(jìn)行兩次運(yùn)動(dòng)估計(jì)。另外，錨圖片可能由多它要在兩個(gè)不同的錨圖片之間進(jìn)行兩次運(yùn)動(dòng)估計(jì)。另外，錨圖片可能由多個(gè)圖像隔開，我們要在更大的運(yùn)動(dòng)估計(jì)范圍中

17、跟蹤物體。個(gè)圖像隔開，我們要在更大的運(yùn)動(dòng)估計(jì)范圍中跟蹤物體。2.2 MPEG1視頻壓縮視頻壓縮2.2.2 幀間壓縮算法幀間壓縮算法運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償2122動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2. MPEG -1MPEG編碼器算法允許選擇編碼器算法允許選擇I圖像的頻率和位置。圖像的頻率和位置。I圖像、圖像、P圖像和圖像和B圖像數(shù)目的選擇依據(jù)主要是節(jié)目的內(nèi)容。圖像數(shù)目的選擇依據(jù)主要是節(jié)目的內(nèi)容。例如，對(duì)于快速運(yùn)動(dòng)的圖像，例如，對(duì)于快速運(yùn)動(dòng)的圖像，I圖像的頻率可以選擇高一些，圖像的頻率可以選擇高一些，B圖像的數(shù)目圖像的數(shù)目可以選擇少一點(diǎn)；對(duì)于滿速運(yùn)動(dòng)的圖像可以選擇少一點(diǎn)；對(duì)于滿速運(yùn)動(dòng)的圖像I圖像的頻率可以低一點(diǎn)

18、，而圖像的頻率可以低一點(diǎn)，而B圖像圖像的數(shù)目可以選擇多一點(diǎn)。此外，在實(shí)際應(yīng)用中還要考慮媒體的速率。的數(shù)目可以選擇多一點(diǎn)。此外，在實(shí)際應(yīng)用中還要考慮媒體的速率。I幀幀(又稱內(nèi)碼幀又稱內(nèi)碼幀)的作用：隨機(jī)訪問，正向、逆向的快速訪問的作用：隨機(jī)訪問，正向、逆向的快速訪問2.2 MPEG1視頻壓縮視頻壓縮2.2.3 幀的編排序列幀的編排序列23動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG3. MPEG -2MPEG-2可以看成是可以看成是MPEG-1的擴(kuò)充，因?yàn)樗鼈兊幕揪幋a算法是相同的，的擴(kuò)充，因?yàn)樗鼈兊幕揪幋a算法是相同的，MPEG-2增加了隔行掃描電視的編碼，增加了隔行掃描電視的編碼，提供了位速率的可變性能等功能提

19、供了位速率的可變性能等功能。MPEG-2要達(dá)到的目標(biāo)是：速率為要達(dá)到的目標(biāo)是：速率為49Mb/s，最高達(dá)，最高達(dá)15Mb/s。標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：ISO/IEC 13818,標(biāo)準(zhǔn)名稱：（標(biāo)準(zhǔn)名稱：（Information technology-Generic coding of moving pictures and associated audio information）.信息技術(shù)：電視圖像和伴信息技術(shù)：電視圖像和伴音信息的通用編碼音信息的通用編碼。3.1 MPEG-2簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介24動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGMPEG2 在視頻部分的擴(kuò)充是定義了電視圖像的各種規(guī)格。以適應(yīng)不同在視頻部分的擴(kuò)充是定義了

20、電視圖像的各種規(guī)格。以適應(yīng)不同的應(yīng)用的應(yīng)用。MPEG2在音頻方面定義了兩種聲音數(shù)據(jù)壓縮格式在音頻方面定義了兩種聲音數(shù)據(jù)壓縮格式：& 一種在標(biāo)準(zhǔn)中稱為一種在標(biāo)準(zhǔn)中稱為MPEG2 Audio，是以，是以MPEG-1Audio兼容的，又兼容的，又稱為稱為MPEG-2 BC(backward compatible)。& 另一種稱為另一種稱為MPEG2 AAC(Advanced Audio Coding)，它與，它與MPEG1聲音格式不兼容。聲音格式不兼容。3. MPEG -23.1 MPEG-2簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介25動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG3. MPEG -2MPEG-2 Audio和和MPEG1標(biāo)準(zhǔn)都使用相同

21、種類的編譯碼器，層標(biāo)準(zhǔn)都使用相同種類的編譯碼器，層1，層，層2，層，層3的結(jié)構(gòu)也相同。的結(jié)構(gòu)也相同。 MPEG2聲音標(biāo)準(zhǔn)和聲音標(biāo)準(zhǔn)和MPEG1標(biāo)準(zhǔn)相比，標(biāo)準(zhǔn)相比，MPEG2做了如下擴(kuò)充：做了如下擴(kuò)充：&增加了采樣頻率；增加了采樣頻率；&擴(kuò)展了編碼器的輸出速率范圍；擴(kuò)展了編碼器的輸出速率范圍；&增加了聲道數(shù)，支持增加了聲道數(shù)，支持5.1聲道和聲道和7.1聲道的環(huán)繞聲；聲道的環(huán)繞聲；&MPEG2 還支持還支持Linear PCM(線性線性PCM)和和Dolby AC3 編碼。編碼。3.2 MPEG-2音頻音頻26動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG3. MPEG -2MPEG2Audio的的“5.1環(huán)繞聲環(huán)繞

22、聲”也稱為也稱為“3/2立體聲加立體聲加LFE”，其中的，其中的“.1”就是指就是指LFE聲道。左、中、右、兩個(gè)環(huán)繞、聲道。左、中、右、兩個(gè)環(huán)繞、LFE（low frequency effects，低頻音效）。低頻音效）。3.2 MPEG-2音頻音頻272829動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG3. MPEG - 2MPEG2 AAC是是MPEG2標(biāo)準(zhǔn)中的一種非常靈活動(dòng)聲音感知編碼標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中的一種非常靈活動(dòng)聲音感知編碼標(biāo)準(zhǔn)。MPEG2AAC主要使用聽覺系統(tǒng)的屏蔽特性來減少聲音的數(shù)據(jù)量，并且通主要使用聽覺系統(tǒng)的屏蔽特性來減少聲音的數(shù)據(jù)量，并且通過把量化噪聲分散到各個(gè)子帶中，減少噪聲的影響。過把量化噪聲分

23、散到各個(gè)子帶中，減少噪聲的影響。ACC提供更廣泛的支持，支持的頻率可從提供更廣泛的支持，支持的頻率可從8KHz到到96kHz，AAC編碼器的音編碼器的音源可以是單聲道的、立體聲的和多聲道的聲音。源可以是單聲道的、立體聲的和多聲道的聲音。MPEG2AAC提供很高的壓縮率，與提供很高的壓縮率，與MPEG1 的的layer3相比，在質(zhì)量相相比，在質(zhì)量相同的條件下，數(shù)據(jù)率是它的同的條件下，數(shù)據(jù)率是它的70%左右。左右。3.2 MPEG-2音頻音頻30動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG4. MPEG - 4一種低速度音頻、視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。一種低速度音頻、視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。名稱：名稱： very-low-bit-rate

24、 audio visual coding。極低速率視聽編碼。極低速率視聽編碼。MPEG-4 與與 前兩個(gè)前兩個(gè)MPEG壓縮算法最基本的區(qū)別在于，壓縮算法最基本的區(qū)別在于，MPEG-4是基于內(nèi)是基于內(nèi)容的壓縮編碼方法。為了達(dá)到在低速率的環(huán)境工作，容的壓縮編碼方法。為了達(dá)到在低速率的環(huán)境工作，MPEG4引入了基于引入了基于對(duì)象的表達(dá)方式，對(duì)象的表達(dá)方式，object-based representation。MPEG-4 Video算法的核心是支持內(nèi)容基算法的核心是支持內(nèi)容基(content-based)的編碼和解碼功的編碼和解碼功能，也就是對(duì)場(chǎng)景中使用分割算法抽取的單獨(dú)的物理對(duì)象進(jìn)行編碼和解碼。

25、能，也就是對(duì)場(chǎng)景中使用分割算法抽取的單獨(dú)的物理對(duì)象進(jìn)行編碼和解碼。MPEG-4 Video還提供管理這些電視內(nèi)容的最基本方法。還提供管理這些電視內(nèi)容的最基本方法。4.1 MPEG-4簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介31動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG4. MPEG - 4MPEG4標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)一幅圖像按內(nèi)容切分塊，如圖像的場(chǎng)景，畫面上的物體標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)一幅圖像按內(nèi)容切分塊，如圖像的場(chǎng)景，畫面上的物體（物體（物體1，物體，物體2），被分割成不同的子塊，將感興趣的物體從場(chǎng)景中），被分割成不同的子塊，將感興趣的物體從場(chǎng)景中截取出來，進(jìn)行編碼處理。截取出來，進(jìn)行編碼處理。子塊的起始位置和子塊的大小，取決于所截取物體的形狀和尺寸。子塊的起始位

26、置和子塊的大小，取決于所截取物體的形狀和尺寸?；趦?nèi)容或物體截取的子塊內(nèi)信息相關(guān)性強(qiáng)，可以產(chǎn)生高壓縮比的效果。基于內(nèi)容或物體截取的子塊內(nèi)信息相關(guān)性強(qiáng)，可以產(chǎn)生高壓縮比的效果。4.1 MPEG-4簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介32動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG4. MPEG - 44.1 MPEG-4簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介33動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG4. MPEG - 44.1 MPEG-4簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介34動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGMPEG-1, MPEG 2 不關(guān)心幀中圖象的整體內(nèi)容，只是將其劃分成子塊。不關(guān)心幀中圖象的整體內(nèi)容，只是將其劃分成子塊。而而MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)一幀中的圖象按內(nèi)容分開，分成塊。標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)一幀中的圖象按內(nèi)容分開，分成

27、塊。MPEG4，將感興趣的物體從場(chǎng)景中截取出來，以后的操作就針對(duì)這些物，將感興趣的物體從場(chǎng)景中截取出來，以后的操作就針對(duì)這些物體來進(jìn)行。體來進(jìn)行。為了將感興趣的物體從場(chǎng)景中截取出來，引入了視頻物體，視頻物體平面為了將感興趣的物體從場(chǎng)景中截取出來，引入了視頻物體，視頻物體平面等概念來實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的表示。等概念來實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的表示。視頻對(duì)象（視頻對(duì)象（VO）: Video Object,視頻對(duì)象區(qū)（視頻對(duì)象區(qū)（VOP）: Video Object Plane4. MPEG - 44.1 MPEG-4簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介35動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGVO的選擇依賴于具體應(yīng)用和系統(tǒng)實(shí)際所處的環(huán)境，若不關(guān)心內(nèi)容，的選

28、擇依賴于具體應(yīng)用和系統(tǒng)實(shí)際所處的環(huán)境，若不關(guān)心內(nèi)容，VO可可以是一個(gè)矩形框，這樣的話，和以是一個(gè)矩形框，這樣的話，和MPEG-1,MPEG-2兼容。對(duì)于要求較高的兼容。對(duì)于要求較高的應(yīng)用，可以使場(chǎng)景中的物體，實(shí)現(xiàn)基于物體的編碼。應(yīng)用，可以使場(chǎng)景中的物體，實(shí)現(xiàn)基于物體的編碼。4. MPEG - 44.2 VO和和VOP 36動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG當(dāng)當(dāng)VO被定義為場(chǎng)景中被截取出來的不同物體時(shí)，每個(gè)被定義為場(chǎng)景中被截取出來的不同物體時(shí)，每個(gè)VO有三類信息來描有三類信息來描述：述：運(yùn)動(dòng)信息，形狀信息，紋理信息。運(yùn)動(dòng)信息，形狀信息，紋理信息。也就是說，也就是說，MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的視頻編碼是針對(duì)這三種信息

29、的編碼技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)的視頻編碼是針對(duì)這三種信息的編碼技術(shù)。 4. MPEG - 44.2 VO和和VOP 37動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG第一步：第一步：VO的形成。先要從原始的視頻流中分割出的形成。先要從原始的視頻流中分割出VO。第二步：編碼。對(duì)各個(gè)第二步：編碼。對(duì)各個(gè)VO分別獨(dú)立的編碼，即包括分別獨(dú)立的編碼，即包括VO的三類信息，（運(yùn)的三類信息，（運(yùn)動(dòng)信息，形狀信息，紋理信息）分別編碼，分配不同碼字。動(dòng)信息，形狀信息，紋理信息）分別編碼，分配不同碼字。第三步：復(fù)合。將各個(gè)第三步：復(fù)合。將各個(gè)VO的碼流復(fù)合成一個(gè)符合的碼流復(fù)合成一個(gè)符合MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的位流。標(biāo)準(zhǔn)的位流。在編碼和復(fù)合階段可以加入用戶

30、的交互控制或由智能化算法進(jìn)行控制。在編碼和復(fù)合階段可以加入用戶的交互控制或由智能化算法進(jìn)行控制。MPEG4標(biāo)準(zhǔn)提供靈活的框架和開放的工具集，它通過工具集和句法描述標(biāo)準(zhǔn)提供靈活的框架和開放的工具集，它通過工具集和句法描述語(yǔ)言不同的組合，支持功能的不同組合。語(yǔ)言不同的組合，支持功能的不同組合。4. MPEG - 44.3 編碼方法編碼方法 38動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGVO是場(chǎng)景中的某個(gè)物體，它由時(shí)間上連續(xù)的幀畫面序列構(gòu)成。是場(chǎng)景中的某個(gè)物體，它由時(shí)間上連續(xù)的幀畫面序列構(gòu)成。VOP是某一是某一時(shí)刻某一幀畫面的時(shí)刻某一幀畫面的VO，VOP編碼即針對(duì)某一時(shí)刻該幀畫面編碼即針對(duì)某一時(shí)刻該幀畫面VO的形狀、

31、的形狀、運(yùn)動(dòng)、紋理等三類信息進(jìn)行編碼。運(yùn)動(dòng)、紋理等三類信息進(jìn)行編碼。4. MPEG - 44.4 基于基于VOP的編碼的編碼39動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG形狀編碼形狀編碼VOP是一個(gè)不規(guī)則的形狀。表示是一個(gè)不規(guī)則的形狀。表示VOP的形狀可用二值圖表示，或者用灰度的形狀可用二值圖表示，或者用灰度圖表示。圖表示。如果采用一位表示，約定如果采用一位表示，約定0表示非表示非VOP區(qū)域，也就是背景，區(qū)域，也就是背景，1表示表示VOP區(qū)域。區(qū)域。對(duì)于用灰度圖表示的對(duì)于用灰度圖表示的VOP形狀，形狀，0表示非表示非VOP區(qū)域，區(qū)域，1255表示表示VOP區(qū)區(qū)域，以灰度表示域，以灰度表示VOP形狀時(shí)，物體與背景

32、的邊界輪廓線比二值表示方式形狀時(shí)，物體與背景的邊界輪廓線比二值表示方式要柔和。要柔和。4. MPEG - 44.4 基于基于VOP的編碼的編碼40動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG形狀編碼形狀編碼MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)形狀編碼方法是用位圖法，標(biāo)準(zhǔn)形狀編碼方法是用位圖法，VOP被一個(gè)邊框框注，邊框長(zhǎng)、被一個(gè)邊框框注，邊框長(zhǎng)、寬均為寬均為16的整數(shù)倍，同時(shí)保證邊框最小。位圖表示法實(shí)際上就是一個(gè)邊的整數(shù)倍，同時(shí)保證邊框最小。位圖表示法實(shí)際上就是一個(gè)邊框矩陣，矩陣元素為框矩陣，矩陣元素為0255（或（或0，1），編碼變?yōu)閷?duì)這個(gè)矩陣的編碼，），編碼變?yōu)閷?duì)這個(gè)矩陣的編碼，邊界信息包含在邊界信息包含在1616的形狀塊中。的

33、形狀塊中。4. MPEG - 44.4 基于基于VOP的編碼的編碼41動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG運(yùn)動(dòng)編碼：運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)編碼：運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償MPEG4標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)中的VOP運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償與以前的壓縮標(biāo)準(zhǔn)一樣。類似運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償與以前的壓縮標(biāo)準(zhǔn)一樣。類似于以前的壓縮標(biāo)準(zhǔn)的三種幀格式：于以前的壓縮標(biāo)準(zhǔn)的三種幀格式：I（幀內(nèi)）幀，（幀內(nèi)）幀，P（預(yù)測(cè)）幀，（預(yù)測(cè)）幀，B（雙向預(yù)（雙向預(yù)測(cè)幀）幀，測(cè)幀）幀，MPEG4中也有相應(yīng)的幀格式，中也有相應(yīng)的幀格式，IVOP，PVOP，BVOP，一表示運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償類型的不同。一表示運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償類型的不同。4. MPEG - 44.4 基于基于VOP的編

34、碼的編碼42動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG紋理編碼紋理編碼紋理信息有兩種，可能是內(nèi)部編碼的紋理信息有兩種，可能是內(nèi)部編碼的I-VOP的象素值，也可能是幀間編碼的的象素值，也可能是幀間編碼的P-VOP,B-VOP的運(yùn)動(dòng)估計(jì)殘差值。為了達(dá)到簡(jiǎn)單，高性能，容錯(cuò)性好的目的運(yùn)動(dòng)估計(jì)殘差值。為了達(dá)到簡(jiǎn)單，高性能，容錯(cuò)性好的目的，仍采用基于分塊的紋理編碼。的，仍采用基于分塊的紋理編碼。VOP邊框仍被分成邊框仍被分成1616的宏塊，宏塊的宏塊，宏塊由由88的子塊構(gòu)成。對(duì)每一個(gè)宏塊，可以分成的子塊構(gòu)成。對(duì)每一個(gè)宏塊，可以分成3種情況：種情況：VOP外，邊框內(nèi)的塊：不編碼；外，邊框內(nèi)的塊：不編碼；VOP內(nèi)的塊：傳統(tǒng)內(nèi)的

35、塊：傳統(tǒng)DCT方法編碼；方法編碼；部分在部分在VOP內(nèi)，部分在內(nèi)，部分在VOP外的塊，目前使用的方法是采用重復(fù)填充的方外的塊，目前使用的方法是采用重復(fù)填充的方法將該塊在法將該塊在VOP外的部分進(jìn)行填充，再用外的部分進(jìn)行填充，再用DCT編碼。這樣是為了增加塊內(nèi)編碼。這樣是為了增加塊內(nèi)數(shù)據(jù)的空域相關(guān)性從而利于數(shù)據(jù)的空域相關(guān)性從而利于DCT變換和量化后的編碼。變換和量化后的編碼。4. MPEG - 44.4 基于基于VOP的編碼的編碼43動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG最大的特點(diǎn)，基于內(nèi)容的交互性：最大的特點(diǎn)，基于內(nèi)容的交互性：1基于內(nèi)容的多媒體數(shù)據(jù)訪問工具：通過使用各種訪問工具，基于內(nèi)容的多媒體數(shù)據(jù)訪問工

36、具：通過使用各種訪問工具，MPEG4提供基于音像內(nèi)容的數(shù)據(jù)訪問，例如：索引查詢等。提供基于音像內(nèi)容的數(shù)據(jù)訪問，例如：索引查詢等。2基于內(nèi)容的處理和比特流編輯：基于內(nèi)容的處理和比特流編輯：MPEG4提供提供“MPEG4句法描句法描述語(yǔ)言述語(yǔ)言”和編碼模式，以支持基于內(nèi)容的處理和比特流編輯，且不需要和編碼模式，以支持基于內(nèi)容的處理和比特流編輯，且不需要代碼轉(zhuǎn)換。這個(gè)特點(diǎn)使得它的應(yīng)用領(lǐng)域得到很大的增加，例如，數(shù)字特代碼轉(zhuǎn)換。這個(gè)特點(diǎn)使得它的應(yīng)用領(lǐng)域得到很大的增加，例如，數(shù)字特技（對(duì)某些物體進(jìn)行特殊的處理）。技（對(duì)某些物體進(jìn)行特殊的處理）。3改進(jìn)的時(shí)間隨機(jī)訪問：改進(jìn)的時(shí)間隨機(jī)訪問：MPEG4提供一種有

37、效的方法，可以在有提供一種有效的方法，可以在有限的時(shí)間內(nèi)，且以較高的分辨率，隨機(jī)訪問視頻序列的部分內(nèi)容。包括限的時(shí)間內(nèi)，且以較高的分辨率，隨機(jī)訪問視頻序列的部分內(nèi)容。包括在很低的比特率下的隨機(jī)訪問。在很低的比特率下的隨機(jī)訪問。4. MPEG - 44.5 MPEG4視頻編碼方法的應(yīng)用視頻編碼方法的應(yīng)用44動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG微軟的微軟的ASF（Advanced Streaming format）格式，采用的就是）格式，采用的就是MPEG4算法思算法思想。想。ASF：微軟公司為了和現(xiàn)在的：微軟公司為了和現(xiàn)在的 Real player 競(jìng)爭(zhēng)而發(fā)展出來的一種可以直接在網(wǎng)上競(jìng)爭(zhēng)而發(fā)展出來的一種可以

38、直接在網(wǎng)上觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式。觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式。4. MPEG - 44.5 MPEG4視頻編碼方法的應(yīng)用視頻編碼方法的應(yīng)用45動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGDivX 視頻編碼技術(shù)是一種基于視頻編碼技術(shù)是一種基于MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)位編碼標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)位編碼/解碼系統(tǒng)，利用解碼系統(tǒng)，利用MPEG-4視視頻格式與頻格式與MP3音頻格式結(jié)合而成的。它由美國(guó)音頻格式結(jié)合而成的。它由美國(guó)DivXNetworks公司研制開發(fā)，它公司研制開發(fā)，它是為了打破是為了打破 ASF的種種協(xié)定而發(fā)展出來的，同時(shí)對(duì)的種種協(xié)定而發(fā)展出來的，同時(shí)對(duì) DVD 造成一定威脅。造成一定威脅。DivX 的優(yōu)勢(shì)：的優(yōu)勢(shì)：& 視

39、頻質(zhì)量好視頻質(zhì)量好& 數(shù)據(jù)量小數(shù)據(jù)量小& 伴音質(zhì)量好伴音質(zhì)量好4. MPEG - 44.5 MPEG4視頻編碼方法的應(yīng)用視頻編碼方法的應(yīng)用46動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGMPEG-4 Audio標(biāo)準(zhǔn)可集成從話音到高質(zhì)量的多通道聲音，從自然聲音到標(biāo)準(zhǔn)可集成從話音到高質(zhì)量的多通道聲音，從自然聲音到合成聲音。合成聲音。編碼方法還包括參數(shù)編碼編碼方法還包括參數(shù)編碼(parametric coding)，碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)，碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(code excited linear predictive，CELP)編碼，時(shí)間編碼，時(shí)間/頻率頻率T/F(time/frequency)編碼，結(jié)構(gòu)化聲音編碼，結(jié)構(gòu)化聲音S

40、A(structured audio)編碼和文本編碼和文本-語(yǔ)音語(yǔ)音TTS(text-to-speech)系統(tǒng)的合成聲音等。系統(tǒng)的合成聲音等。 4. MPEG - 44.6 MPEG4音頻音頻47動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG越來越多的聲像信息以數(shù)字形式存儲(chǔ)和傳輸，這為人們更靈活地使用這些越來越多的聲像信息以數(shù)字形式存儲(chǔ)和傳輸，這為人們更靈活地使用這些信息提供了可能性。信息提供了可能性。但隨之而來的問題：隨著網(wǎng)絡(luò)上信息爆炸性的增長(zhǎng)，獲取到我們感興趣的但隨之而來的問題：隨著網(wǎng)絡(luò)上信息爆炸性的增長(zhǎng)，獲取到我們感興趣的信息，難度越來越大。傳統(tǒng)的基于關(guān)鍵字或文件名的檢索方法顯然不適于信息，難度越來越大。傳統(tǒng)

41、的基于關(guān)鍵字或文件名的檢索方法顯然不適于數(shù)據(jù)量龐大，又不具有固定結(jié)構(gòu)特征的聲像數(shù)據(jù)。需要基于內(nèi)容的檢索。數(shù)據(jù)量龐大，又不具有固定結(jié)構(gòu)特征的聲像數(shù)據(jù)。需要基于內(nèi)容的檢索。5. MPEG - 75.1 產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景48動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的檢索的一個(gè)關(guān)鍵性的步驟：要定義一種描述聲像信息內(nèi)容實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的檢索的一個(gè)關(guān)鍵性的步驟：要定義一種描述聲像信息內(nèi)容的格式，而這與聲像信息的存儲(chǔ)形式（或者說是編碼方式）又是密切相關(guān)的格式，而這與聲像信息的存儲(chǔ)形式（或者說是編碼方式）又是密切相關(guān)的。的。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC領(lǐng)導(dǎo)下的運(yùn)動(dòng)圖像專家組領(lǐng)導(dǎo)下的運(yùn)動(dòng)圖像專家組MPEG

42、，在推出影響極大，在推出影響極大的的MPEG1，MPEG2，MPEG4之后，又制定了支持多媒體信息基于之后，又制定了支持多媒體信息基于內(nèi)容檢索的編碼方案：內(nèi)容檢索的編碼方案：MPEG-7。5. MPEG - 75.1 產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景49動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGMPEG7的正式名稱：的正式名稱：“多媒體內(nèi)容描述接口多媒體內(nèi)容描述接口”。其目標(biāo)：。其目標(biāo)：& 它將為各種類型的多媒體信息規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)化的描述它將為各種類型的多媒體信息規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)化的描述& MPEG-7并不針對(duì)某種特殊的應(yīng)用，相反它的標(biāo)準(zhǔn)化的要素將支持盡可能廣泛的并不針對(duì)某種特殊的應(yīng)用，相反它的標(biāo)準(zhǔn)化的要素將支持盡可能廣泛的應(yīng)用應(yīng)用

43、& MPEG7希望將標(biāo)準(zhǔn)化的描述加到任何類型的多媒體資料上。希望將標(biāo)準(zhǔn)化的描述加到任何類型的多媒體資料上。& MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)允許對(duì)一個(gè)事物的描述有不同的細(xì)節(jié)層次。標(biāo)準(zhǔn)允許對(duì)一個(gè)事物的描述有不同的細(xì)節(jié)層次。 5. MPEG - 75.2 MPEG7的目標(biāo)的目標(biāo)50動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGMPEG7 中中“描述描述”是依賴于應(yīng)用的。是依賴于應(yīng)用的。不同用戶、不同應(yīng)用所使用的描不同用戶、不同應(yīng)用所使用的描述是不同述是不同的的。也就是說，同一材料可以使用不同類型的特征進(jìn)行描述也就是說，同一材料可以使用不同類型的特征進(jìn)行描述。例例如如：& 視頻材料的低級(jí)抽象是它的視頻材料的低級(jí)抽象是它的shape,

44、size, texture, colour, movement (trajectory) and position (where in the scene can the object be found?)等的描述等的描述. & 音頻材料的低級(jí)抽象是它的音頻材料的低級(jí)抽象是它的key, mood, tempo, tempo changes, position in sound space等的描述等的描述；& 而高級(jí)的描述也許是給出語(yǔ)義信息如而高級(jí)的描述也許是給出語(yǔ)義信息如: This is a scene with a barking brown dog on the left and a b

45、lue ball that falls down on the right, with the sound of passing cars in the background. 5. MPEG - 75.2 MPEG7的目標(biāo)的目標(biāo)51動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGMPEG7的優(yōu)勢(shì)：的優(yōu)勢(shì)：& 達(dá)到了更高的抽象層次：達(dá)到了更高的抽象層次：& MPEG-7能獨(dú)立于其他能獨(dú)立于其他MPEG標(biāo)準(zhǔn)來使用標(biāo)準(zhǔn)來使用& MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)可以用于提高先前標(biāo)準(zhǔn)可以用于提高先前MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)的功能系列標(biāo)準(zhǔn)的功能5. MPEG - 75.2 MPEG7的目標(biāo)的目標(biāo)52動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG名稱：名稱：“Multime

46、dia Framework”。MPEG21標(biāo)準(zhǔn)正是致力于在大范圍標(biāo)準(zhǔn)正是致力于在大范圍的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)透明的傳輸和對(duì)多媒體資源的充分利用。的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)透明的傳輸和對(duì)多媒體資源的充分利用。 產(chǎn)生背景：產(chǎn)生背景：&對(duì)于不同網(wǎng)絡(luò)之間用戶的互通問題，至今仍沒有成熟的解決方案。對(duì)于不同網(wǎng)絡(luò)之間用戶的互通問題，至今仍沒有成熟的解決方案。&所有所有“內(nèi)容提供商（內(nèi)容提供商（content creator）”都有共同的關(guān)注目標(biāo)：內(nèi)容的都有共同的關(guān)注目標(biāo)：內(nèi)容的管理、版權(quán)的保護(hù)、對(duì)非授權(quán)接入和修改防范以及對(duì)于提供商和使用者隱管理、版權(quán)的保護(hù)、對(duì)非授權(quán)接入和修改防范以及對(duì)于提供商和使用者隱私的保護(hù)。私的保護(hù)。6. M

47、PEG - 216.1 背景背景53動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGMPEG21是一個(gè)可互操作和高度自動(dòng)化的框架，而且這個(gè)框架還考慮到是一個(gè)可互操作和高度自動(dòng)化的框架，而且這個(gè)框架還考慮到了了DRM（digital rights management）的要求、對(duì)象化的多媒體接入以及）的要求、對(duì)象化的多媒體接入以及使用不同網(wǎng)絡(luò)和終端進(jìn)行傳輸?shù)葐栴}。使用不同網(wǎng)絡(luò)和終端進(jìn)行傳輸?shù)葐栴}。6. MPEG - 216.1 背景背景54動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG1.DRM（digital rights management） 如果不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真規(guī)劃，那么實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際互操作的愿望將與保護(hù)版權(quán)如果不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真規(guī)劃，

48、那么實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際互操作的愿望將與保護(hù)版權(quán)擁有者的權(quán)力相沖突。實(shí)際上，如果它們使用非標(biāo)準(zhǔn)化保護(hù)機(jī)制的話，擁有者的權(quán)力相沖突。實(shí)際上，如果它們使用非標(biāo)準(zhǔn)化保護(hù)機(jī)制的話，DRM系統(tǒng)將難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際的互操作目標(biāo)。因此，一個(gè)開放的多媒體結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)將難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際的互操作目標(biāo)。因此，一個(gè)開放的多媒體結(jié)構(gòu)對(duì)于在于在DRM系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更多的網(wǎng)際互操作是至關(guān)重要的。系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更多的網(wǎng)際互操作是至關(guān)重要的。 6. MPEG - 216.1 背景背景55動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2.不同類型的終端和網(wǎng)絡(luò)不同類型的終端和網(wǎng)絡(luò) 接入到不同類型網(wǎng)絡(luò)的需求變得愈來愈普遍；另外，終端處于不同的位置接入到不同類型網(wǎng)絡(luò)的需求變得愈來愈普遍；

49、另外，終端處于不同的位置和不同的環(huán)境中，對(duì)于移動(dòng)性也有越來越高的要求。終端和網(wǎng)絡(luò)的不同性和不同的環(huán)境中，對(duì)于移動(dòng)性也有越來越高的要求。終端和網(wǎng)絡(luò)的不同性質(zhì)使得內(nèi)容提供商和服務(wù)提供商很難保證信息能在這樣復(fù)雜的環(huán)境中傳輸。質(zhì)使得內(nèi)容提供商和服務(wù)提供商很難保證信息能在這樣復(fù)雜的環(huán)境中傳輸。 6. MPEG - 216.1 背景背景56動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG3.MPEG21景象（景象（MPEG21 Vision） MPEG21致力于為多媒體傳輸和使用定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的開放框架。這種致力于為多媒體傳輸和使用定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的開放框架。這種框架將在開放的市場(chǎng)中為內(nèi)容提供商和業(yè)務(wù)提供商創(chuàng)造同等的機(jī)會(huì)。同時(shí)，框

50、架將在開放的市場(chǎng)中為內(nèi)容提供商和業(yè)務(wù)提供商創(chuàng)造同等的機(jī)會(huì)。同時(shí)，這將在一種互操作的模式下為用戶提供更豐富的信息，用戶將因此而受益。這將在一種互操作的模式下為用戶提供更豐富的信息，用戶將因此而受益。 MPEG21景象可以總結(jié)如下：一個(gè)多媒體框架，它可以在廣闊的范圍里，景象可以總結(jié)如下：一個(gè)多媒體框架，它可以在廣闊的范圍里，為不同的網(wǎng)絡(luò)用戶提供透明的和可不斷擴(kuò)展的多媒體資源。為不同的網(wǎng)絡(luò)用戶提供透明的和可不斷擴(kuò)展的多媒體資源。 6. MPEG - 216.1 背景背景57動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEGMPEG21基于兩個(gè)基本概念：分布和處理基本單元基于兩個(gè)基本概念：分布和處理基本單元DI（the Dig

51、ital Item）以及以及DI與用戶間的互操作與用戶間的互操作。 MPEG21也可表述為：以一種高效、透明和可互操作的方式支持用戶交也可表述為：以一種高效、透明和可互操作的方式支持用戶交換、接入、使用甚至操作換、接入、使用甚至操作DI的技術(shù)。的技術(shù)。 6. MPEG - 216.2 規(guī)范規(guī)范58動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG(1)DI DI是是MPEG-21框架中，一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)表示、身份認(rèn)證和相關(guān)元數(shù)據(jù)的數(shù)字框架中，一個(gè)具有標(biāo)準(zhǔn)表示、身份認(rèn)證和相關(guān)元數(shù)據(jù)的數(shù)字對(duì)象。這個(gè)實(shí)體是框架中分布和處理的基本單元。對(duì)象。這個(gè)實(shí)體是框架中分布和處理的基本單元。 為定義為定義DI，MPEG-21描述了一系列抽象術(shù)

52、語(yǔ)和概念以形成一個(gè)實(shí)用的模型。描述了一系列抽象術(shù)語(yǔ)和概念以形成一個(gè)實(shí)用的模型。這些模型的目的是盡可能的靈活和通用，同時(shí)提供盡可能多的功能。這些模型的目的是盡可能的靈活和通用，同時(shí)提供盡可能多的功能。 6. MPEG - 216.2 規(guī)范規(guī)范59動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG(2)用戶用戶 在在MPEG21中，一個(gè)用戶是指與中，一個(gè)用戶是指與MPEG21進(jìn)行環(huán)境交互或者使用進(jìn)行環(huán)境交互或者使用DI的的任何實(shí)體。這些用戶包括個(gè)人、消費(fèi)者、社團(tuán)、組織、公司和政府部門。任何實(shí)體。這些用戶包括個(gè)人、消費(fèi)者、社團(tuán)、組織、公司和政府部門。從單純技術(shù)的角度來說，從單純技術(shù)的角度來說，MPEG21認(rèn)為認(rèn)為“內(nèi)容提供商

53、內(nèi)容提供商”和和“使用者使用者（consumer）”之間沒有分別之間沒有分別他們都是用戶。一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體可以他們都是用戶。一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體可以以幾種方式使用網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容，同時(shí)所有這些與以幾種方式使用網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容，同時(shí)所有這些與MPEG21交互的實(shí)體都被交互的實(shí)體都被平等對(duì)待。然而，一個(gè)用戶可以根據(jù)與之交互的其他用戶的不同來承擔(dān)特平等對(duì)待。然而，一個(gè)用戶可以根據(jù)與之交互的其他用戶的不同來承擔(dān)特定的角色，發(fā)揮不同的作用。在最基本的層次上，定的角色，發(fā)揮不同的作用。在最基本的層次上，MPEG21可以被看成可以被看成是提供用戶間交互的一個(gè)框架。是提供用戶間交互的一個(gè)框架。 6. MPEG - 216.2 規(guī)

54、范規(guī)范60動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG當(dāng)前當(dāng)前MPEG21標(biāo)準(zhǔn)的組成部分標(biāo)準(zhǔn)的組成部分 第一部分：景象、技術(shù)和策略（第一部分：景象、技術(shù)和策略（Vision，Technologies，and Strategy） MPEG21的第一部分在的第一部分在2001年年9月正式被批準(zhǔn)。它主要提供了框架的定月正式被批準(zhǔn)。它主要提供了框架的定義并介紹了用戶和義并介紹了用戶和DI的概念。的概念。 第一部分的題目第一部分的題目“景象、技術(shù)和策略景象、技術(shù)和策略”用于反映該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的根本目的。用于反映該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的根本目的。 6. MPEG - 216.2 規(guī)范規(guī)范61動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG第二部分：（第二部分：（D

55、ID）Digital Item Declaration DI包括視頻、音頻、文本和圖形等媒體源。對(duì)于所有包括視頻、音頻、文本和圖形等媒體源。對(duì)于所有MPEG21系統(tǒng)來說，系統(tǒng)來說，DI的確切含義都是很重要的。但要想為的確切含義都是很重要的。但要想為DI定義一個(gè)精確的定義，同時(shí)滿足定義一個(gè)精確的定義，同時(shí)滿足如此眾多的文件格式的要求，將是十分困難的。如此眾多的文件格式的要求，將是十分困難的。 第三部分：（第三部分：（DII）Digital Item Identification DII以標(biāo)準(zhǔn)化的形式來描述特定地點(diǎn)中與之相關(guān)的以標(biāo)準(zhǔn)化的形式來描述特定地點(diǎn)中與之相關(guān)的DI、容器、器件和片斷等。、容器

56、、器件和片斷等。在在MPEG21的框架中的框架中DI通過將統(tǒng)一的源標(biāo)識(shí)符（通過將統(tǒng)一的源標(biāo)識(shí)符（URIUniform Resource Identifiers）壓縮成標(biāo)識(shí)元素來進(jìn)行區(qū)分。）壓縮成標(biāo)識(shí)元素來進(jìn)行區(qū)分。 6. MPEG - 216.2 規(guī)范規(guī)范62動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG第四部分：第四部分：IPMP（Intellectual Property Management and Protection） MPEG21的第四部分為的第四部分為IPMP定義了一個(gè)互操作的框架。此部分包括從遠(yuǎn)定義了一個(gè)互操作的框架。此部分包括從遠(yuǎn)程位置重新獲得程位置重新獲得IPMP工具以及在工具以及在IPMP工具之間、工具之間、IPMP和終端之間交換信和終端之間交換信息的標(biāo)準(zhǔn)方法。它提出了息的標(biāo)準(zhǔn)方法。它提出了IPMP工具的認(rèn)證，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了權(quán)力數(shù)據(jù)字典工具的認(rèn)證，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了權(quán)力數(shù)據(jù)字典（Rights Data Dictionary）和權(quán)力表達(dá)語(yǔ)言（）和權(quán)力表達(dá)語(yǔ)言（Rights Expression Language）二者的集成。）二者的集成。 6. MPEG - 216.2 規(guī)范規(guī)范63動(dòng)態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)M