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视频压缩编码 多媒体 编码转换 audio mpeg-1
完美的镜子
1 年前

简介

MPEG（Moving Picture Experts Group，动态图像专家组）是ISO（International Standardization Organization，国际标准化组织）与IEC（International Electrotechnical Commission，国际电工委员会）于1988年成立的专门针对运动图像和语音压缩制定国际标准的组织。

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/IEC11172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-1

MPEG-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主要解决多媒体的存储问题，它的成功制定，使得以VCD和MP3为代表的MPEG-1产品迅速在世界范围内普及。

  • 层1(Layer 1）：编码简单，用于数字盒式录音磁带
  • 层2(Layer 2）：算法复杂度中等，用于数字音频广播（DAB）和VCD等
  • 层3(Layer 3）：编码复杂，用于互联网上的高质量声音的传输，如MP3音乐压缩10倍

    • MPEG-1 audio layer 1

    类型：Audio
    制定者：MPEG
    所需频宽：384kbps
    压缩率4:1
    特性：编码简单，用于数字盒式录音磁带，2声道，VCD中使用的音频压缩方案就是MPEG-1层Ⅰ。
    优点：压缩方式相对时域压缩技术而言要复杂得多，同时编码效率、声音质量也大幅提高，编码延时相应增加。可以达到“完全透明”的声音质量（EBU音质标准）
    缺点：频宽要求较高
    应用领域：voip
    版税方式：Free

    MUSICAM(MPEG-1 audio layer 2，即MP2)

    类型：Audio
    制定者：MPEG
    所需频宽：256～192kbps
    压缩率8:1–6:1
    特性：算法复杂度中等，用于数字音频广播（DAB）和VCD等，2声道，而MUSICAM由于其适当的复杂程度和优秀的声音质量，在数字演播室、DAB、DVB等数字节目的制作、交换、存储、传送中得到广泛应用。
    优点：和MPEG-1 audio layer 1一样。
    缺点：
    应用领域：voip
    版税方式：Free

    MP3(MPEG-1 audio layer 3)

    类型：Audio
    制定者：MPEG
    所需频宽：128～112kbps
    压缩率12:1–10:1
    特性：和MPEG-1 audio layer 1中的–层3(Layer 3）一样，2声道。MP3是在综合MUSICAM和ASPEC的优点的基础上提出的混合压缩技术，在当时的技术条件下，MP3的复杂度显得相对较高，编码不利于实时，但由于MP3在低码率条件下高水准的声音质量，使得它成为软解压及网络广播的宠儿。
    优点：压缩比高，适合用于互联网上的传播
    缺点：MP3在128KBitrate及以下时，会出现明显的高频丢失
    应用领域：voip

    MPEG-2

    MPEG-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）。

    MPEG-2 audio layer

    类型：Audio
    制定者：MPEG
    所需频宽：与MPEG-1层1，层2，层3相同
    特性：MPEG-2的声音压缩编码采用与MPEG-1声音相同的编译码器，层1，层2和层3的结构也相同，但它能支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声。
    优点：支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声
    缺点：
    应用领域：voip
    版税方式：按个收取

    MPEG-4

    MPEG-4在1995年7月开始研究，1998年11月被ISO/IEC批准为正式标准，正式标准编号是ISO/IEC14496，它不仅针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。这个标准主要应用于视像电话、视像电子邮件等，对传输速率要求较低，在4800－6400bits/s之间，分辨率为176*144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术、数据压缩，以求用最少的数据获得最佳的图像质量。利用MPEG-4的高压缩率和高的图像还原质量可以把DVD里面的MPEG-2视频文件转换为体积更小的视频文件。经过这样处理，图像的视频质量下降不大但体积却可缩小几倍，可以很方便地用CD-ROM来保存DVD上面的节目。另外，MPEG-4在家庭摄影录像、网络实时影像播放也大有用武之地。

    MPEG-7

    MPEG-7（它的由来是1+2+4=7，因为没有MPEG-3、MPEG-5、MPEG-6）于1996年10月开始研究。确切来讲，MPEG－7并不是一种压缩编码方法，其正规的名字叫做’多媒体内容描述接口，其目的是生成一种用来描述多媒体内容的标准，这个标准将对信息含义的解释提供一定的自由度，可以被传送给设备和电脑程序，或者被设备或电脑程序查取。MPEG-7并不针对某个具体的应用，而是针对被MPEG-7标准化了的图象元素，这些元素将支持尽可能多的各种应用。建立MPEG-7标准的出发点是依靠众多的参数对图象与声音实现分类，并对它们的数据库实现查询，就象我们今天查询文本数据库那样。可应用于数字图书馆，例如图象编目、音乐词典等；多媒体查询服务，如电话号码簿等；广播媒体选择，如广播与电视频道选取；多媒体编辑，如个性化的电子新闻服务、媒体创作等。

    MPEG－21

    MPEG在1999年10月的MPEG会议上提出了“多媒体框架”的概念，同年的12月的MPEG会议确定了MPEG-21的正式名称是“多媒体框架”或“数字视听框架”，它以将标准集成起来支持协调的技术以管理多媒体商务为目标，目的就是理解如何将不同的技术和标准结合在一起需要什么新的标准以及完成不同标准的结合工作。

    常见谬误

    MPEG-4等如DIVX:

    不少人都以为DIVX即是MPEG-4，但其实DIVX是将影像部分以MPEG-4来压缩、音效部分以MP3压缩处理，再以AVI档格式存在的制成品，故档案较MPEG-2小，而画质表现就介乎MPEG-1与MPEG-2之间。

    MP3即是MPEG-3：

    正如前述，MPEG-3只不过是被放弃的一种压缩技术，至于大家熟悉的MP3其实是 MPEG-1 Layer 3 的音频数据压缩技术，简称MP3。

     
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