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MPEG (動態影像專家組)

MPEG是Moving Picture Experts Group的簡稱。這個名字本來的含義是指一個研究視訊和音訊編碼標準的「動態影像專家組」組織,成立於1988年,致力開發視訊、音訊的壓縮編碼技術。現在我們所說的MPEG泛指由該小組制定的一系列視訊編碼標準。該小組於1988年組成,至今已經制定了MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4、MPEG-7等多個標準,MPEG-21正在制定中。MPEG是ISO和IEC的工作群組,它的官方頭銜為:第一技術委員會第二十九子委員會第十一號工作群組,英文頭銜為ISO/IEC JTC1/SC29 WG11。MPEG大約每2-3個月舉行一次會議,每次會議大約持續5天,在會議期間,新的建議和技術細節先在小組中討論,成熟後進入標準化的正式稽核程式。與MPEG工作群組相關的其他幾個視訊標準化工作群組包括ITU-T VCEG以及JVT。

MPEG到目前為止已經制定並正在制定以下和視訊相關的標準:

  • MPEG-1:第一個官方的視訊音訊壓縮標準,隨後在Video CD中被採用,其中的音訊壓縮的第三級(MPEG-1 Layer 3)簡稱MP3,成為比較流行的音訊壓縮格式。
  • MPEG-2:廣播質量的視訊、音訊和傳輸協議。被用於無線數位電視-ATSC、DVB以及ISDB、數位衛星電視(例如DirecTV)、數位有線電視訊號,以及DVD視訊光碟技術中。
  • MPEG-3:原本標的是為高解析度電視(HDTV)設計,隨後發現MPEG-2已足夠HDTV應用,故MPEG-3的研發便中止。
  • MPEG-4:2003年釋出的視訊壓縮標準,主要是擴充功能MPEG-1、MPEG-2等標準以支援視訊/音訊物件(video/audio "objects")的編碼、3D內容、低位元率編碼(low bitrate encoding)和數位版權管理(Digital Rights Management),其中第10部分由ISO/IEC和ITU-T聯合釋出,稱為H.264/MPEG-4 Part 10。參見H.264。
  • MPEG-7:MPEG-7並不是一個視訊壓縮標準,它是一個多媒體內容的描述標準。
  • MPEG-21:MPEG-21是一個正在制定中的標準,它的標的是為未來多媒體的應用提供一個完整的平台。

MPEG(通常指MPEG-1)影像編碼是基於變換的失真壓縮。光學訊號線經過採樣形成視訊訊號,視訊訊號基本的單位叫做影格,一個影格就是一個獨立的影像,然後影格被分割成小塊做變換編碼,然後量化,最後進行熵編碼。

MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4實際上採用了的動量估計和動量補償技術。在利用了動量補償的影格(圖像)中,被編碼的是經過動量補償的參考影格與目前圖像的差。與傳統影像編碼技術不同,MPEG並不是每格影像進行壓縮,而是以一秒時段作為單位,將時段內的每一格影像做比較,由於一般視訊內容都是背景變化小、主體變化大,MPEG技術就應用這個特點,以一幅影像為主圖,其餘影像格只記錄參考資料及變化資料,更有效記錄動態影像。從MPEG-1到MPEG-4,其核心技術仍然離不開這個原理,之間的分別主要在於比較的過程和分析的複雜性等。

MPEG只規定位元流的格式與解碼精確度(即規定解碼的方法),而任何人可依照MPEG標準以不同方式實現編碼器(程式)。除了可減少因編碼專利造成的商業利益糾紛外,MPEG標準的主要目的在於確保不同的編碼器所產生的位元流可被其他解碼器正確的解碼,只要此位元流符合標準。


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