MPEG4技术要点及应用前景分析.doc

MPEG4技术要点及应用前景分析 摘　要：MPEG4是国际标准化组织正在制定的多媒体通信标准。本文概述了MPEG4的背景、MPEG4与以前的MPEG1和MPEG2的主要区别以及MPEG4的主要技术。最后,展望了MPEG4的应用前景。 Abstract：MPEG4 is the International Organization for Standardization is developing multimedia communications standards. This paper presents an overview of the background MPEG4, MPEG4 with the previous MPEG1 and MPEG2 and the main distinction of the main technologies. Finally, This paper presents the prospects for the MPEG4 applications. 关键词：MPEG4 多媒体通信 音频编码 视频编码 Keyword：MPEG4 multimedia communication audio coding video coding 1.引言 多媒体技术获得实用的关键技术之一就是解决视频、音频数字化后数据量之大与数字存储媒体和通信网容量之小的矛盾。其解决的途径就是压缩。为此,国际标准化组织先后于1993年、1995年,制定了视频音频编码的国际标准MPEG1和MPEG2,这两个标准的制定使得基于CD—ROM的数字视频和数字电视成为可能。然而,多媒体通信至今仍然只是一个口号。始于1993年,将于1998年11月发布的MPEG4(ISO/IEC14996)即是国际标准化组织针对多媒体通信提出一个关键解决方案。作为开发者,你想到了即将来临的大市场吗?作为多媒体爱好者,您想到了MPEG4为你带来的丰富多彩的多媒体世界吗?本文从多方位展示了MPEG4的轮廓。 2.MPEG1、MPEG3到MPEG4的转变 MPEG1是针对1 5Mbit/s数传率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码的国际标准。MPEG2主要是针对数字视频广播(DVB)、高清晰度电视(HDTV)和数字视盘(DVD)等制定的4～9Mbit/s运动图像及其伴音的编码标准。因此,这二者的应用相对单一,主要的目标是提高压缩比,并改善音频、视频质量,采用的技术主要是基于信息论的波形编码理论。与MPEG1、MPEG2不同,MPEG4并不仅仅是着眼于定义不同码流下的压缩编码标准,而是更多地强调多媒体通信的交互性和灵活性,以及多工业领域的融合。MPEG4的目标定义大致来源于两方面：一是极低比特率下的多媒体通信,一是多工业多媒体通信的融合,主要有通信业、计算机业、消费电子业和娱东影视业。关于多工业的融合,其先驱要数始于1994年的DAVIC(Digital Audio-VisualCouncil)，它致力于广播、通信和计算机界的中立的多媒体解决方案。然而,由于产业界利益的冲突,终于使DAVIC的计划以失败告终。MPEG4就是试图达到以上两个主要目标而制定的多媒体通信标准。因而,一方面,MPEG4要求有高效的压缩编码方法,另一方面,MPEG4要求有独立于网络的基于视频/音频对象(AV对象)的交互性。 3.MPEG4的内容和特点 制定中的MPEG4将提供一系列技术以满足视听内容的提供者、网络服务和最终用户的要求。对于视听内容的提供者,MPEG4将使得他们有更大的灵活性和更丰富的内容,同时,这些视听内容易于重复利用,并且易于管理,便于保护知识产权。对于网络服务商,MPEG4将使多媒体信息在不同网络中提供透明的传输。MPEG4的多媒体信息将独立于网络特性并能针对不同网络特性进行优化传输。对于最终用户,MPEG4将支持更多的功能,尤其是支持对AV对象的交互作用。 为了达到这些目标,MPEG4采用如下方法： 1)采用“AV对象”AVOs(audio/VisualObjects)来表示听觉、视觉或者视听组合内容。“AV对象”的基本单位是“原始AV对象”,它们可以是二维背景、一个说话的人像(没有背景)或者与这人相关的说话音等等。可见在MPEG4中,可交互的“AV对象”一改过去图像帧或音频帧的结构,加入了更大的灵活性和交互性。这是MPEG4的主要特征—基于内容的编码。 2)允许组合已有的AV对象以生成复合AV对象,并由此生成视听场景(AV)场景)。在MPEG4中,一个场景已不再是一帧帧的视频、音频序列组成的,而是由许多“AV对象”按照一定的坐标和层次组织起来的。MPEG4采用一种叫做合成—自然混合编码SNHC(Syn thetic-naturalhybridCo