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MPEG-4简介         ★★★ 【字体:
MPEG-4简介
作者:imefan    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2009-11-13    

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。
MPEG-4视频编码核心思想及关键技术

MPEG-4视频编码核心思想及技术研究

 摘要
  MPEG-4是新一代基于内容的多媒体数据压缩编码国际标准,它与传统视频编码标准的最大不同在于第一次提出了基于对象的视频编码新概念。基于内容的交互性是MPEG-4标准的核心思想,这对于视频编码技术的发展方向及广泛应用都具有特别重要的意义。
  刘达 毛加轩 文章来源:中国数据通信 
  关键词 MPEG-4 数据压缩 视频编码 视听对象 基于内容编码 视频对象提取 运动估计与补偿

1 引言
  当今时代,信息技术和计算机互联网飞速发展,在此背景下,多媒体信息已成为人类获取信息的最主要载体,同时也成为电子信息领域技术开发和研究的热点。多媒体信息经数字化处理后具有易于加密、抗干扰能力强、可再生中继等优点,但同时也伴随海量数据的产生,这对信息存储设备及通信网络均提出了很高要求,从而成为阻碍人们有效获取和使用信息的重大瓶颈。
  因此研究高效的多媒体数据压缩编码方法,以压缩形式存储和传输数字化的多媒体信息具有重要意义。作为多媒体技术的核心及关键,多媒体数据压缩编码近年来在技术及应用方面都取得了长足进展,它的进步和完善正深刻影响着现代社会的方方面面。

2 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技术领域的热门话题。
  视频编码的研究课题主要有数据压缩比、压缩/解压速度及快速实现算法三方面内容。以压缩/解压后数据与压缩前原始数据是否完全一致作为衡量标准,可将数据压缩划分为无失真压缩(即可逆压缩)和有失真压缩(即不可逆压缩)两类。
  传统压缩编码建立在仙农信息论基础之上的,以经典集合论为工具,用概率统计模型来描述信源,其压缩思想基于数据统计,因此只能去除数据冗余,属于低层压缩编码的范畴。
  伴随着视频编码相关学科及新兴学科的迅速发展,新一代数据压缩技术不断诞生并日益成熟,其编码思想由基于像素和像素块转变为基于内容 (content-based)。它突破了仙农信息论框架的束缚,充分考虑了人眼视觉特性及信源特性,通过去除内容冗余来实现数据压缩,可分为基于对象(object-based)和基于语义(semantics-based)两种,前者属于中层压缩编码,后者属于高层压缩编码。
  与此同时,视频编码相关标准的制定也日臻完善。视频编码标准主要由ITU-T和ISO/IEC开发。ITU-T发布的视频标准有H.261、 H.262、 H.263、 H.263+、H.263++,ISO/IEC公布的MPEG系列标准有MPEG-1、MPEG-2 、MPEG-4 和MPEG-7,并且计划公布MPEG-21。
  MPEG即Moving Picture Expert Group(运动图像专家组),它是专门从事制定多媒体视音频压缩编码标准的国际组织。MPEG系列标准已成为国际上影响最大的多媒体技术标准,其中MPEG-1和MPEG-2是采用以仙农信息论为基础的预测编码、变换编码、熵编码及运动补偿等第一代数据压缩编码技术;MPEG-4(ISO/IEC 14496)则是基于第二代压缩编码技术制定的国际标准,它以视听媒体对象为基本单元,采用基于内容的压缩编码,以实现数字视音频、图形合成应用及交互式多媒体的集成。MPEG系列标准对VCD、DVD等视听消费电子及数字电视和高清晰度电视(DTV&&HDTV)、多媒体通信等信息产业的发展产生了巨大而深远的影响。

3 MPEG-4视频编码核心思想及关键技术

 3.1 核心思想
  在MPEG-4制定之前,MPEG-1、MPEG-2、H.261、H.263都是采用第一代压缩编码技术,着眼于图像信号的统计特性来设计编码器,属于波形编码的范畴。第一代压缩编码方案把视频序列按时间先后分为一系列帧,每一帧图像又分成宏块以进行运动补偿和编码,这种编码方案存在以下缺陷:
  · 将图像固定地分成相同大小的块,在高压缩比的情况下会出现严重的块效应,即马赛克效应;
  · 不能对图像内容进行访问、编辑和回放等操作;
  · 未充分利用人类视觉系统(HVS,Human Visual System)的特性。
  MPEG-4则代表了基于模型/对象的第二代压缩编码技术,它充分利用了人眼视觉特性,抓住了图像信

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