多媒体技术基础之MPEG简介.pptx
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《多媒体技术基础》第3版第10章_MPEG概要
《多媒体技术基础》第3版第10章_MPEG概要MPEG标准阐明了声音和视像的编码和解码过程,严格规定了声音和图像数据编码后组成位流的语法,提供了解码器的测试方法,但没有对所有内容都作严格规定,尤其是对压缩和解压缩的算法,这样既保证了解码器能对符合MPEG标准的声音数据和视像数据进行正确解码,又给MPEG标准的具体实现留有很大余地,这是MPEG标准与其他传统标准的重要区别。
在这个标准框架下,人人都可充分发挥自己的聪明才智,不断改进编码和解码算法。
MPEG标准阐明了声音和视像的编码和解码过程,严格规定了声音和图像数据编码后组成位流的语法,提供了解码器的测试方法,但没有对所有内容都作严格规定,尤其是对压缩和解压缩的算法,这样既保证了解码器能对符合MPEG标准的声音数据和视像数据进行正确解码,又给MPEG标准的具体实现留有很大余地,这是MPEG标准与其他传统标准的重要区别。
在这个标准框架下,人人都可充分发挥自己的聪明才智,不断改进编码和解码算法。
MPEG标准阐明了声音和视像的编码和解码过程,严格规定了声音和图像数据编码后组成位流的语法,提供了解码器的测试方法,但没有对所有内容都作严格规定,尤其是对压缩和解压缩的算法,这样既保证了解码器能对符合MPEG标准的声音数据和视像数据进行正确解码,又给MPEG标准的具体实现留有很大余地,这是MPEG标准与其他传统标准的重要区别。
在这个标准框架下,人人都可充分发挥自己的聪明才智,不断改进编码和解码算法。
MPEG标准阐明了声音和视像的编码和解码过程,严格规定了声音和图像数据编码后组成位流的语法,提供了解码器的测试方法,但没有对所有内容都作严格规定,尤其是对压缩和解压缩的算法,这样既保证了解码器能对符合MPEG标准的声音数据和视像数据进行正确解码,又给MPEG标准的具体实现留有很大余地,这是MPEG标准与其他传统标准的重要区别。
在这个标准框架下,人人都可充分发挥自己的聪明才智,不断改进编码和解码算法。
DAY1.5MPEG简介及MPEG声音
第八章 MPEG简介
• MPEG标准一直是许多科研机构和大学的科研热点，也是工 业界产品开发的热点。 • MPEG标准阐明了声音和电视图像的编码和解码过程，严格 规定了声音和图像数据编码后组成比特数据流的句法，提供 了解码器的测试方法等，但没有对所有内容都作严格规定， 尤其是对压缩和解压缩的算法，这样既保证了解码器能对符 合MPEG标准的声音数据和电视图像数据进行正确解码，又 给MPEG标准的具体实现留有很大余地。人们可以不断改进 编码和解码算法，提高声音和电视图像的质量以及编码效率。
图8-03 DSM-CC参考模型[3]
第八章 MPEG简介
⑦ MPEG-2先进声音编码(MPEG-2 AAC)：是多声道声音编 码算法标准。除后向兼容MPEG-1 Audio标准之外，还有非后 向兼容的声音标准。标准名是ISO/IEC 13818-7。 ⑧ MPEG-2 系 统 解 码 器 实 时 接 口 扩 展 标 准 ， 标 准 名 是 ISO/IEC 13818-9。这是与传输数据流(Transport Stream)的实 时接口(real-time interface，RTI)标准，它可以用来适应来自 网络的传输数据流，如图8-04所示。 ⑨ MPEG-2 DSM-CC一致性扩展测试，标准名是ISO/IEC DIS 13818-10。
第八章 MPEG简介
又可在异构网络(即用类似设备构造但运行不同协议的网络) 环境下运行。在 DSM-CC 模型中，服务器 (server) 和客户器 (client)都被认为是 DSM-CC网络的用户(user)，DSM-CC定义 了一个称为会话和资源管理(Session and Resource Manager， SRM)的实体，用来集中管理网络中的会话和资源，如图8-03 所示。
• MPEG标准一直是许多科研机构和大学的科研热点，也是工 业界产品开发的热点。 • MPEG标准阐明了声音和电视图像的编码和解码过程，严格 规定了声音和图像数据编码后组成比特数据流的句法，提供 了解码器的测试方法等，但没有对所有内容都作严格规定， 尤其是对压缩和解压缩的算法，这样既保证了解码器能对符 合MPEG标准的声音数据和电视图像数据进行正确解码，又 给MPEG标准的具体实现留有很大余地。人们可以不断改进 编码和解码算法，提高声音和电视图像的质量以及编码效率。
图8-03 DSM-CC参考模型[3]
第八章 MPEG简介
⑦ MPEG-2先进声音编码(MPEG-2 AAC)：是多声道声音编 码算法标准。除后向兼容MPEG-1 Audio标准之外，还有非后 向兼容的声音标准。标准名是ISO/IEC 13818-7。 ⑧ MPEG-2 系 统 解 码 器 实 时 接 口 扩 展 标 准 ， 标 准 名 是 ISO/IEC 13818-9。这是与传输数据流(Transport Stream)的实 时接口(real-time interface，RTI)标准，它可以用来适应来自 网络的传输数据流，如图8-04所示。 ⑨ MPEG-2 DSM-CC一致性扩展测试，标准名是ISO/IEC DIS 13818-10。
第八章 MPEG简介
又可在异构网络(即用类似设备构造但运行不同协议的网络) 环境下运行。在 DSM-CC 模型中，服务器 (server) 和客户器 (client)都被认为是 DSM-CC网络的用户(user)，DSM-CC定义 了一个称为会话和资源管理(Session and Resource Manager， SRM)的实体，用来集中管理网络中的会话和资源，如图8-03 所示。
MPEG概要
2019年1月29日
7/53
2 MPEG-1数字电视标准
• MPEG-1是什么 – MPEG专家组于1992年发布的第一个数字电视编码标 准(ISO/IEC 11172)，包括
• 图像数据的编码，针对1/4的NTSC制和1/4的PAL制视像，压 缩比为30:1时，相当于家用录像系统(VHS)的视像质量。 • 声音数据的编码，针对采样频率为44.1kHz的声音数据，定义 了3个层次的压缩比，压缩比约为6:1时，声音质量接近激光唱 片上的声音质量
MPEG概要
1 MPEG简介
MPEG概要目录
2 MPEG-1数字电视标准
1.1 MPEG是什么 1.2 MPEG文档的创建过程 1.3 MPEG标准的重要性 2.1 MPEG-1是什么 2.2 MPEG-1的系统模型 2.3 MPEG-1标准的文档 3.1 MPEG-2是什么 3.2 MPEG-2的系统模型 3.3 MPEG-2视像的类型与等级 3.4 MPEG-2标准的文档 4.1 MPEG-4是什么 4.2 MPEG-4系统的模型 4.3 MPEG-4标准的文档
4 MPEG-4视听对象编码
7.1 MPEG-A多媒体应用格式 7.2 MPEG-B 系统技术 7.3 MPEG-C视像技术 7.4 MPEG-D 声音技术 7.5 MPEG-E 多媒体中间件
2019年1月29日
2/53
• MPEG是什么
1 MPEG简介
– Moving Picture Expert Group的缩写
Joint ITU-T, ISO/IEC 标准
JPEG (1988-1991)
MPEG-2 (1994)
H.264/MPEG-4 AVC (2003-2006)
第八章 MPEG简介 南京师范大学ppt课件
• 图像格式：中间格式CIF（362*288，图像纵横 比3：4，像素纵横比：3/288：4/352=11：12）
• ISDN网中传输电视 时若P 为1、2，用QCIF（Quarter） （176*144）。P>6时选用CIF。
• 结构：图像(picture)、块组（GOB）、宏块 （MB）、块（Block)，块：8*8的样本，宏块： 4个亮度块和2个色度块，块组：3*11宏块， QCIF图像：3个GOB组成，CIF：12个GOB。
– MPEG标准：MPEG1、MPEG2、MPEG4、MPEG7、
MPEG21
• 文件的创建：4个阶段
– 工作文件、委员会草案、国际标准草案、国际标准。
第四页，编辑于星期五：十三点 二十八分。
8.2 MPEG-1的数字电视标准
• 用于数字存储媒体的码率为1.5Mbit/s的活动图像
及其声音编码。
• 处理标准图象交换格式（standard interchange format,SIF),
MPEG简介
• 视频编码技术标准有关机构：ISO国际标准化组 织、IEC国际电工委员会、ITU国际电信联盟 （CCITT国际电报 咨询委员会）、JPEG、 MPEG
• 视频编码的主要标准：ITU-R601、H.261、H.263、 MPEG系列，（MPEG标准阐明了声音和图象的 编解码过程，规定了位数据流的句法，但并未对 所有内容都做严格的规定，给具体实现留有余 地。）
术——电视图象和伴音信息的通用编码。 • 10个部分
第七页，编辑于星期五：十三点 二十八分。
• 1、MPEG-2系统：规定电视图像数据声音 数据及其它相关数据的同步。
MPEG-2的系统模型
PS：program stream, TS: transport stream, PES: packeted elementary streams.
• ISDN网中传输电视 时若P 为1、2，用QCIF（Quarter） （176*144）。P>6时选用CIF。
• 结构：图像(picture)、块组（GOB）、宏块 （MB）、块（Block)，块：8*8的样本，宏块： 4个亮度块和2个色度块，块组：3*11宏块， QCIF图像：3个GOB组成，CIF：12个GOB。
– MPEG标准：MPEG1、MPEG2、MPEG4、MPEG7、
MPEG21
• 文件的创建：4个阶段
– 工作文件、委员会草案、国际标准草案、国际标准。
第四页，编辑于星期五：十三点 二十八分。
8.2 MPEG-1的数字电视标准
• 用于数字存储媒体的码率为1.5Mbit/s的活动图像
及其声音编码。
• 处理标准图象交换格式（standard interchange format,SIF),
MPEG简介
• 视频编码技术标准有关机构：ISO国际标准化组 织、IEC国际电工委员会、ITU国际电信联盟 （CCITT国际电报 咨询委员会）、JPEG、 MPEG
• 视频编码的主要标准：ITU-R601、H.261、H.263、 MPEG系列，（MPEG标准阐明了声音和图象的 编解码过程，规定了位数据流的句法，但并未对 所有内容都做严格的规定，给具体实现留有余 地。）
术——电视图象和伴音信息的通用编码。 • 10个部分
第七页，编辑于星期五：十三点 二十八分。
• 1、MPEG-2系统：规定电视图像数据声音 数据及其它相关数据的同步。
MPEG-2的系统模型
PS：program stream, TS: transport stream, PES: packeted elementary streams.
多媒体技术Ch10 MPEG概要
Group MHEG: Multimedia Hypermedia
Experts Group
SC2
SC29 负责多媒体 技术的分委员会
WG1(JPEG,JBIG) WG11 (MPEG) WG12 (MHEG)
4/53
10.1 MPEG简介
▪ 网站：/
profile Scalable Scalable Profile
profile profile
*பைடு நூலகம்
*
*
*
*
*
*
*
*
*
4:2:2 Profile
*
Multiview Profile
*
Level
MPEG-2主要规格(main profile)中的四个等级
Max.
Max
Max
Max coded
Application
▪ Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)
• 2010年与 VCEG 联合组成JCT-VC来开发高效视频编码 • 主要成果：HEVC (H.265 and MPEG-H Part 2)
8
视频编码标准定义什么？
9
来自北京大学的马思伟在LiveVideoStackCon 2018的演讲
18/53
10.2 MPEG标准
• 等级(Level): 定义了与其关联的属性的适当值的范围
19/53
10.2.1 MPEG-1
▪ MPEG-1标准也称为ISO / IEC11172，标准名 Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5 Mb/s 。
Experts Group
SC2
SC29 负责多媒体 技术的分委员会
WG1(JPEG,JBIG) WG11 (MPEG) WG12 (MHEG)
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10.1 MPEG简介
▪ 网站：/
profile Scalable Scalable Profile
profile profile
*பைடு நூலகம்
*
*
*
*
*
*
*
*
*
4:2:2 Profile
*
Multiview Profile
*
Level
MPEG-2主要规格(main profile)中的四个等级
Max.
Max
Max
Max coded
Application
▪ Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)
• 2010年与 VCEG 联合组成JCT-VC来开发高效视频编码 • 主要成果：HEVC (H.265 and MPEG-H Part 2)
8
视频编码标准定义什么？
9
来自北京大学的马思伟在LiveVideoStackCon 2018的演讲
18/53
10.2 MPEG标准
• 等级(Level): 定义了与其关联的属性的适当值的范围
19/53
10.2.1 MPEG-1
▪ MPEG-1标准也称为ISO / IEC11172，标准名 Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5 Mb/s 。
多媒体技术基础第3版第12章MPEG视像ppt课件
➢ 实际上，在荧光屏上实际显示的有效图像的数据 传输率并没有那么高，其中，
(1) 亮度(Y) 720样本/行×480行/帧×30帧/秒×10位/样本 104兆位/秒 (NTSC) 720样本/行×576行/帧×25帧/秒×10位/样本 104兆位/秒 (PAL)
(2) 色差(Cr，Cb) 2×360样本/行×480行/帧×30帧/秒×10位/样本 104兆位 /秒(NTSC) 2×360样本/行×576行/帧×25帧/秒×10位/样本 104兆位 /秒(PAL)
➢ 视觉冗余(vision redundancy)
与视觉系统有关的冗余：对图像的亮度变化敏感而对颜色 变化不敏感，对剧烈变化区域敏感而对缓慢变化区域不敏 感，对图像的亮度和颜色的分辨率都存在极限
2021年1月16日
第12章 MPEG视像
4/46
12.1 视像数据的冗余(续)
➢ 知识冗余(knowledge redundancy)
与知识有关的冗余：在单帧图像中含有为人熟知的知识， 称为先验知识。例如，正面人头像有相对固定的结构，眼 睛下方是鼻子，鼻子下方是嘴，嘴和鼻子均位于脸的中线 上。这类规律性的结构往往不会改变或变化不大，而用传 统方式录制的视像数据中存在许多重复的数据
知识是某个感兴趣领域中的实事、概念和关系
➢ (6) 数据冗余(data redundancy)
(1) 亮度(Y) 858样本/行×525行/帧×30帧/秒×10位/样本≈135兆位/秒(NTSC) 864样本/行×625行/帧×25帧/秒×10位/样本≈135兆位/秒(PAL)
(2) Cr (R-Y) 429样本/行×525行/帧×30帧/秒×10位/样本≈68兆位/秒(NTSC) 432样本/行×625行/帧×25帧/秒×10位/样本≈68兆位/秒(PAL)
(1) 亮度(Y) 720样本/行×480行/帧×30帧/秒×10位/样本 104兆位/秒 (NTSC) 720样本/行×576行/帧×25帧/秒×10位/样本 104兆位/秒 (PAL)
(2) 色差(Cr，Cb) 2×360样本/行×480行/帧×30帧/秒×10位/样本 104兆位 /秒(NTSC) 2×360样本/行×576行/帧×25帧/秒×10位/样本 104兆位 /秒(PAL)
➢ 视觉冗余(vision redundancy)
与视觉系统有关的冗余：对图像的亮度变化敏感而对颜色 变化不敏感，对剧烈变化区域敏感而对缓慢变化区域不敏 感，对图像的亮度和颜色的分辨率都存在极限
2021年1月16日
第12章 MPEG视像
4/46
12.1 视像数据的冗余(续)
➢ 知识冗余(knowledge redundancy)
与知识有关的冗余：在单帧图像中含有为人熟知的知识， 称为先验知识。例如，正面人头像有相对固定的结构，眼 睛下方是鼻子，鼻子下方是嘴，嘴和鼻子均位于脸的中线 上。这类规律性的结构往往不会改变或变化不大，而用传 统方式录制的视像数据中存在许多重复的数据
知识是某个感兴趣领域中的实事、概念和关系
➢ (6) 数据冗余(data redundancy)
(1) 亮度(Y) 858样本/行×525行/帧×30帧/秒×10位/样本≈135兆位/秒(NTSC) 864样本/行×625行/帧×25帧/秒×10位/样本≈135兆位/秒(PAL)
(2) Cr (R-Y) 429样本/行×525行/帧×30帧/秒×10位/样本≈68兆位/秒(NTSC) 432样本/行×625行/帧×25帧/秒×10位/样本≈68兆位/秒(PAL)
多媒体技术之MPEG简介共52页文档
计算机科学系
7
多媒体技术基础
MPEG -1标准
MPEG-1标准(ISO/IEC11172). 1992年发布。
用于1.5Mbps数据传输率的运动图像及其伴音的 编码。主要应用于 VCD，MP3音乐等.
MPEG-1在JPEG和H.261等优秀标准的基础上,
对参加竞争的14个方案,通过反复协调而得到统一, 从而成为先进、合理、质量高、成本低的优秀标 准.
12
多媒体技术基础
MPEG -2标准（续）
以MPEG-2作为视音频压缩标准的数字卫星电视(DVB)已
在欧美形成了很大市场；
美国高级电视联盟(ATV Grand Alliance)和欧洲数字视频广
播计划(Digital Video Broadcast Project)先后决定将MPEG -2用于高清晰度电视(HDTV)广播中;
计算机科学系
10
多媒体技术基础
MPEG-1 的评价(应用)
Video CD ( several tens million players
sold in PR of China)
“The” format of audio and video for PC
Windows 95/NT/98 contain an MPEG-1 software decoder
企业(公司)标准: AVI, QuickTime, RealVideo
计算机科学系
3
多媒体技术基础
视频压缩编码的国际标准
ITU-T
H.261
H.263 H.263+ H.263++
Joint ITU-T/MPEG
H.262/MPEG-2
多媒体技术基础及应用之MPEG电视(PPT 28张)
• 13.2.2 帧内图像I的压缩编码算法
28.02.2019
图10-02 帧内图像I的压缩编码算法框图
9
第13章 MPEG电视
• 13.2.3 预测图像P的压缩编码算法
28.02.2019
图13-03 移动矢量的概念
10
第13章 MPEG电视
28.02.2019
图13-04 预测图像P的压缩编码算法框图
– MPEG-1技术所能获得的压缩比 ：
30/1.15 ≈ 26:1 高清：1920*1080，1280*720， 1600*1200，。。。。。。？？
28.02.2019
4
第13章 MPEG电视
• 13.1.3 电视图像数据率的估算
– 子采样使用4:2:0格式，每个样本的精度为8比 特，数字电视信号的数据传输率就减小到124 Mb/s，即
说明
1920 样本/行
80 兆比特/秒 1440 样本/行 1152 行/帧 60 帧/秒 60 兆比特/秒 720 样本/行 576 行/帧 30 帧/秒 15 兆比特/秒 352 样本/行 288 行/帧
HIGH 1440 (高级1440)
1152 lines/frame 60 frames/s 60 Mb/s 720 samples/line
28.02.2019
21
第13章 MPEG电视
13.4 MPEG-4电视图像编码
• 13.4.1 电视图像对象区的概念
28.02.2019
图13-11 普通MPEG-4编码器和MPEG-4 VLBV核心编码器
22
第13章 MPEG电视
• 13.4.2 电视图像编码方案
图13-12 电视图像序列中的I-VOP和P-VOP编码方式和宏块结构
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▪ MPEG-1促进了大规模集成电路专用芯片的发展,
为多媒体技术和产品的繁荣立下了功劳。
计算机科学系
8
多媒体技术基础
MPEG-1: 一系列 “第一”
▪第一个集成的视频/音频标准 : ISO/IEC
11172-1 (Systems), -2 (Video), -3 (Audio)
▪第一个与视频格式无关的编码标准
(NTSC/PAL/SECAM)
▪第一个由几乎所有相关视/音频企业联合
制定的标准
计算机科学系
9
多媒体技术基础
MPEG-1视频压缩标准
MPEG-1标准号为ISO/IEC 11172，它由五部 分组成：
▪ MPEG-1系统（ MPEG-1 Systems ）：规定
视频数据、声音数据及其他相关数据的同步合 成技术
▪H.261/H.263/H.263+ - 可视电话/视频会
议
由ITU制定，具有中低码率、质量和计算效率
计算机科学系
5
多媒体技术基础
MPEG
▪ISO/IEC MPEG ▪(Moving Picture Expert Group)
▪负责开发电视图像数据和声音数据的编
码、解码和它们的同步等标准。
▪这个专家组开发的标准称为MPEG标准
2
多媒体技术基础
视频压缩编码的标准
▪ ITU-T标准
用于ISDN视频会议的 H.261(Px64)标准 用于PSTN可视电话的 H.263标准 用于ATM/B-ISDN视频会议的 H.262标准
▪ ISO/IEC 国际标准
用于VCD的ISO 11172(MPEG-1 video)标准 用于数字电视和DVD的ISO/IEC 13818(MPEG-2 video) 标准 用于交互式多媒体应用的视听编码标准 MPEG-4
▪MPEG-1 Audio (recently, layer 3) is
widely used for Web music
▪Digital Audio Broadcasting (DAB)数字
音频广播 utilises MPEG-1 Audio (adopted in Europe and Canada)
多媒体技术基础
多媒体技术基础
Fundamentals of Multimedia
第 11 章 MPEG简介
Chapter 11 Introduction to MPEG
计算机科学系
多媒体技术基础
本章大纲
▪1. MPEG概述 ▪2. MPEG-1视频的编码 ▪3. MPEG-1视频的解码
计算机科学系
计算机科学系
10
多媒体技术基础
MPEG-1 的评价(应用)
▪Video CD ( several tens million players
sold in PR of China)
▪“The” format of audio and video for PC
Windows 95/NT/98 contain an MPEG-1 software decoder
计算机科学系
6
多媒体技术基础
MPEG 标准
▪MPEG标准文件的创建过程分成4个阶段
(1) 工作文件(Working Draft，WD)：工作组 (Working Group，WG)准备的工作文件 (2) 委员会草案(Committee Draft，CD)：从工 作组WG准备好的工作文件WD提升上来的文件。 这是ISO文档的最初形式，它由ISO内部正式调查 研究和投票表决。
计算机科学系
11
多媒体技术基础
MPEG -2标准
▪ MPEG-2标准(ISO/IEC13818). 1994年发布。
主要针对数字电视特别是高清晰度电视 (HDTV) 的视频及伴音信号，典型传输速率为 10Mbps，与MPEG-1兼容，适用于1.5Mbps ～60Mbps甚至更高速率的编码范围。
计算机科学系
计算机科学系
4
多媒体技术基础
概念
▪MJPEG
Motion JPEG (MJPEG) 是以 JPEG方法压缩的一个图像序列
▪MPEG - Moving Picture Experts Group
由 ISO/IEC制定, 包括 MPEG1, MPEG2, MPEG4，MPEG7 ，MPEG21
非常有效的帧内和帧间压缩编码技术和一些优化方法
12
多媒体技术基础
MPEG -2标准（续）
▪ 以MPEG-2作为视音频压缩标准的数字卫星电视(DVB)已
在欧美形成了很大市场；
▪ 美国高级电视联盟(ATV Grand Alliance)和欧洲数字视频广
播计划(Digital Video Broadcast Project)先后决定将MPEG -2用于高清晰度电视(HDTV)广播中;
(3) 国际标准草案(Draft International Standard ，DIS)：投票成员国对CD的内容和说明满意之后 由委员会草案CD提升上来的文件。
(4) 国际标准(International Standard，IS)：由 投票成员国、ISO的其他部门和其他委员会投票通 过之后出版发布的文件。
计Hale Waihona Puke 机科学系7多媒体技术基础
MPEG -1标准
▪ MPEG-1标准(ISO/IEC11172). 1992年发布。
用于1.5Mbps数据传输率的运动图像及其伴音的 编码。主要应用于 VCD，MP3音乐等.
▪ MPEG-1在JPEG和H.261等优秀标准的基础上,
对参加竞争的14个方案,通过反复协调而得到统一 ,从而成为先进、合理、质量高、成本低的优秀标 准.
▪ 企业(公司)标准: AVI, QuickTime, RealVideo
计算机科学系
3
多媒体技术基础
视频压缩编码的国际标准
ITU-T
H.261
H.263 H.263+ H.263++
Joint ITU-T/MPEG
H.262/MPEG-2
H.26L
MPEG
MPEG-1 MPEG-4
84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04
▪ MPEG-1视频编码标准（MPEG-1 Video） ▪ MPEG-1音频编码标准（MPEG-1 Audio） ▪ MPEG-1一致性测试：详细说明如何测试比特
数据流和解码器是否满足MPEG-1前3个部分 (Part1，2和3)中所规定的要求。
▪ MPEG-1软件模拟：一个技术报告，给出了软
件执行MPEG1前3个部分的运行结果。
为多媒体技术和产品的繁荣立下了功劳。
计算机科学系
8
多媒体技术基础
MPEG-1: 一系列 “第一”
▪第一个集成的视频/音频标准 : ISO/IEC
11172-1 (Systems), -2 (Video), -3 (Audio)
▪第一个与视频格式无关的编码标准
(NTSC/PAL/SECAM)
▪第一个由几乎所有相关视/音频企业联合
制定的标准
计算机科学系
9
多媒体技术基础
MPEG-1视频压缩标准
MPEG-1标准号为ISO/IEC 11172，它由五部 分组成：
▪ MPEG-1系统（ MPEG-1 Systems ）：规定
视频数据、声音数据及其他相关数据的同步合 成技术
▪H.261/H.263/H.263+ - 可视电话/视频会
议
由ITU制定，具有中低码率、质量和计算效率
计算机科学系
5
多媒体技术基础
MPEG
▪ISO/IEC MPEG ▪(Moving Picture Expert Group)
▪负责开发电视图像数据和声音数据的编
码、解码和它们的同步等标准。
▪这个专家组开发的标准称为MPEG标准
2
多媒体技术基础
视频压缩编码的标准
▪ ITU-T标准
用于ISDN视频会议的 H.261(Px64)标准 用于PSTN可视电话的 H.263标准 用于ATM/B-ISDN视频会议的 H.262标准
▪ ISO/IEC 国际标准
用于VCD的ISO 11172(MPEG-1 video)标准 用于数字电视和DVD的ISO/IEC 13818(MPEG-2 video) 标准 用于交互式多媒体应用的视听编码标准 MPEG-4
▪MPEG-1 Audio (recently, layer 3) is
widely used for Web music
▪Digital Audio Broadcasting (DAB)数字
音频广播 utilises MPEG-1 Audio (adopted in Europe and Canada)
多媒体技术基础
多媒体技术基础
Fundamentals of Multimedia
第 11 章 MPEG简介
Chapter 11 Introduction to MPEG
计算机科学系
多媒体技术基础
本章大纲
▪1. MPEG概述 ▪2. MPEG-1视频的编码 ▪3. MPEG-1视频的解码
计算机科学系
计算机科学系
10
多媒体技术基础
MPEG-1 的评价(应用)
▪Video CD ( several tens million players
sold in PR of China)
▪“The” format of audio and video for PC
Windows 95/NT/98 contain an MPEG-1 software decoder
计算机科学系
6
多媒体技术基础
MPEG 标准
▪MPEG标准文件的创建过程分成4个阶段
(1) 工作文件(Working Draft，WD)：工作组 (Working Group，WG)准备的工作文件 (2) 委员会草案(Committee Draft，CD)：从工 作组WG准备好的工作文件WD提升上来的文件。 这是ISO文档的最初形式，它由ISO内部正式调查 研究和投票表决。
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多媒体技术基础
MPEG -2标准
▪ MPEG-2标准(ISO/IEC13818). 1994年发布。
主要针对数字电视特别是高清晰度电视 (HDTV) 的视频及伴音信号，典型传输速率为 10Mbps，与MPEG-1兼容，适用于1.5Mbps ～60Mbps甚至更高速率的编码范围。
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多媒体技术基础
概念
▪MJPEG
Motion JPEG (MJPEG) 是以 JPEG方法压缩的一个图像序列
▪MPEG - Moving Picture Experts Group
由 ISO/IEC制定, 包括 MPEG1, MPEG2, MPEG4，MPEG7 ，MPEG21
非常有效的帧内和帧间压缩编码技术和一些优化方法
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多媒体技术基础
MPEG -2标准（续）
▪ 以MPEG-2作为视音频压缩标准的数字卫星电视(DVB)已
在欧美形成了很大市场；
▪ 美国高级电视联盟(ATV Grand Alliance)和欧洲数字视频广
播计划(Digital Video Broadcast Project)先后决定将MPEG -2用于高清晰度电视(HDTV)广播中;
(3) 国际标准草案(Draft International Standard ，DIS)：投票成员国对CD的内容和说明满意之后 由委员会草案CD提升上来的文件。
(4) 国际标准(International Standard，IS)：由 投票成员国、ISO的其他部门和其他委员会投票通 过之后出版发布的文件。
计Hale Waihona Puke 机科学系7多媒体技术基础
MPEG -1标准
▪ MPEG-1标准(ISO/IEC11172). 1992年发布。
用于1.5Mbps数据传输率的运动图像及其伴音的 编码。主要应用于 VCD，MP3音乐等.
▪ MPEG-1在JPEG和H.261等优秀标准的基础上,
对参加竞争的14个方案,通过反复协调而得到统一 ,从而成为先进、合理、质量高、成本低的优秀标 准.
▪ 企业(公司)标准: AVI, QuickTime, RealVideo
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多媒体技术基础
视频压缩编码的国际标准
ITU-T
H.261
H.263 H.263+ H.263++
Joint ITU-T/MPEG
H.262/MPEG-2
H.26L
MPEG
MPEG-1 MPEG-4
84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04
▪ MPEG-1视频编码标准（MPEG-1 Video） ▪ MPEG-1音频编码标准（MPEG-1 Audio） ▪ MPEG-1一致性测试：详细说明如何测试比特
数据流和解码器是否满足MPEG-1前3个部分 (Part1，2和3)中所规定的要求。
▪ MPEG-1软件模拟：一个技术报告，给出了软
件执行MPEG1前3个部分的运行结果。