MPEG简介

本文简单介绍 MPEG 的相关内容。

1 概述

官网对于 MPEG 的介绍如下：

MPEG（Moving Picture Experts Group）：a working group of ISO/IEC (officially ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11) with the mission to develop standards for coded representation of digital audio, video, 3D Graphics and other data. Since its establishment in 1988, the group has produced standards that help industry offer end users an ever more enjoyable digital media experience.

In its 30 years of activity MPEG has developed an impressive portfolio of standards and technologies that have created an industry worth several hundreds billion USD.

In a world where information technology, consumer electronics, entertainment and telecommunication products and content variously converge by incorporating increasingly sophisticated technologies and the need for timely available standards is as strong as ever, MPEG provides a proven mechanism to bring research results into standards that promote innovation for the benefit of all.

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（视频）和语音（音频）压缩编码制定国际标准的组织。

2 MPEG标准

到当前为止，已有以下和视频相关的标准：

• MPEG-1：第一个官方的视讯音频压缩标准，随后在VCD（Video CD）中被采用，其中的音频压缩的第三级（MPEG-1 Layer 3）简称 MP3，成为比较流行的音频压缩格式；
• MPEG-2：广播质量的视讯、音频和传输协议。被用于无线数字电视-ATSC、DVB以及ISDB、数字卫星电视（例如DirecTV）、数字有线电视信号，以及DVD视频光盘技术中；
• MPEG-3：原本目标是为高清晰度电视（HDTV）设计，随后发现MPEG-2已足够HDTV应用，故MPEG-3的研发便中止；
• MPEG-4：2003年发布的视讯压缩标准，主要是扩展 MPEG-1、MPEG-2 等标准以支持视频/音频对象（video/audio "objects"）的编码、3D内容、低比特率编码（low bitrate encoding）和数字版权管理（Digital Rights Management）。其中第10部分由 ISO/IEC 和 ITU-T 联合发布，称为 H.264/MPEG-4 Part 10（VLC中描述为 H264 - MPEG-4 AVC(part 10)(avc1)，也就是我们常见的MP4格式）；
• MPEG-7：MPEG-7并不是一个视讯压缩标准，它是一个多媒体内容的描述标准；
• MPEG-21：MPEG-21是一个正在制定中的标准，它的目标是为未来多媒体的应用提供一个完整的平台。

3 MPEG的工作原理

MPEG（通常指MPEG-1）影像编码是基于变换的有损压缩。光学信号线经过采样形成视频信号，视频信号基本的单位叫做帧，一个帧就是一个独立的图像，然后帧被分割成小块做变换编码，然后量化，最后进行熵编码。

MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4实际上采用了的动量估计和动量补偿技术。在利用了动量补偿的帧（图像）中，被编码的是经过动量补偿的参考帧与当前图像的差。与传统影像编码技术不同，MPEG并不是每格影像进行压缩，而是以一秒时段作为单位，将时段内的每一格影像做比较，由于一般视频内容都是背景变化小、主体变化大，MPEG技术就应用这个特点，以一幅影像为主图，其余影像格只记录参考资料及变化数据，更有效记录动态影像。从MPEG-1到MPEG-4，其核心技术仍然离不开这个原理，之间的分别主要在于比较的过程和分析的复杂性等。

MPEG只规定比特流的格式与解码精确度（即规定解码的方法），而任何人可依照MPEG标准以不同方式实现编码器（程序）。除了可减少因编码专利造成的商业利益纠纷外，MPEG标准的主要目的在于确保不同的编码器所产生的比特流可被其他解码器正确的解码，只要此比特流符合标准。