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MPEG
閱讀:24959時(shí)間:2010-11-18 09:56:46

  MPEG采用有損和不對稱的壓縮編碼算法。MPEG標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)地說明了視頻圖像的壓縮和解壓縮方法,以及播放MPEG數(shù)據(jù)所需的圖像與聲音的同步。MPEG標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)部分:MPEG視頻(Video)、MPEG音頻(Audio)和MPEG系統(tǒng)(System)。

概述

  MPEG(Moving Picture Experts Group)是1988年成立的一個(gè)專家組。這個(gè)專家組在1991年制定了一個(gè)MPEG-1國際標(biāo)準(zhǔn),其標(biāo)準(zhǔn)名稱為“動(dòng)態(tài)圖像和伴音的編碼--用于速率小于每秒約1.5兆比特的數(shù)字存儲(chǔ)媒體(Coding of moving picture and associated audio--for digital storage media at up to about 1.5Mbit / s)”。這里的數(shù)字存儲(chǔ)媒體指一般的數(shù)字存儲(chǔ)設(shè)備如CD-ROM、硬盤和可擦寫光盤等。MPEG的壓縮可達(dá)約1:200,其目標(biāo)是要把目前的廣播視頻信號(hào)壓縮到能夠記錄在CD光盤上并能夠用單速的光盤驅(qū)動(dòng)器來播放,并具有VHS的顯示質(zhì)量和高保真立體伴音效果。MPEG采用的編碼算法簡稱為MPEG算法,用該算法壓縮的數(shù)據(jù)稱為MPEG數(shù)據(jù),由該數(shù)據(jù)產(chǎn)生的文件稱MPEG文件,它以MPG為文件后綴。

視頻

  MPEG視頻是標(biāo)準(zhǔn)的核心。MPEG-1是為了適應(yīng)在數(shù)字存儲(chǔ)媒體如CD-ROM上有效地存取視頻圖像而制定的標(biāo)準(zhǔn)。CD-ROM驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸率不會(huì)低于150KB/s=1.2Mb/s(單倍速),而容量不會(huì)低于650MB,MPEG-1算法就是針對這個(gè)速率開發(fā)的。MPEG-1的的視窗尺寸為CCIR 601定義分辨率的二分之一,可達(dá)到30fps或25fps的幀率,它采用多種壓縮算法,壓縮后的數(shù)據(jù)率為1.2-3MB/s。因此可以實(shí)時(shí)播放存儲(chǔ)在光盤上的數(shù)字視頻圖像。

音頻

  MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)支持高壓縮的音頻數(shù)據(jù)流,其采樣率為44、22和11KHz,16位量化。還原后聲音質(zhì)量接近于原來的聲音質(zhì)量,如CD-DA的音質(zhì)。CA-DA音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)率為每分鐘約10兆字節(jié)(10MB/min),等價(jià)于每秒約1.4兆位(1.4Mb/s),這是單速CD-ROM的整個(gè)帶寬!采用MPEG-1音頻壓縮算法可以把單聲道位速率降到0.192Mb/s,甚至更低,而聲音的質(zhì)量又無明顯的下降。MPEG-1支持兩個(gè)聲道,可設(shè)置成單聲道(mono)、雙聲道(dual)、立體聲(stereo)等。

  目前在網(wǎng)絡(luò)上廣泛使用的MP3音頻文件,就是利用 MPEG-3的音頻技術(shù), 實(shí)現(xiàn)了1:10 甚至 1:12 的壓縮率,而且失真很小。

系統(tǒng)

  這部分是有關(guān)同步和多路復(fù)合技術(shù),用來把數(shù)字電視圖像和伴音復(fù)合成單一的、位速率為1.5Mb/s的數(shù)據(jù)位流。MPEG的數(shù)據(jù)位流分成內(nèi)外兩層,外層為系統(tǒng)層,內(nèi)層為壓縮層。系統(tǒng)層提供在一個(gè)系統(tǒng)中使用MPEG數(shù)據(jù)位流所必須的功能,包括定時(shí)、復(fù)合和分離視頻圖像和伴音,以及在播放期間圖像和伴音的同步。壓縮層包含壓縮的視頻和伴音數(shù)據(jù)位流。

  在多種視頻壓縮算法中,MPEG是可提供低數(shù)據(jù)率和高質(zhì)量的算法。MPEG-1已經(jīng)為廣大用戶所采用,如VCD或小影碟的發(fā)行等。其播放質(zhì)量可以達(dá)到家用錄像機(jī)的水平。采用不同的編碼參數(shù),得到的MPEG-1數(shù)據(jù)的質(zhì)量也是不同的。同時(shí),MPEG專家組在1993年又制定了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn),DVD 就是采用的這種標(biāo)準(zhǔn)。

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