來(lái)源：電訊技術(shù) 作者：周冰 徐家品 王維果

    摘　要：本文較為詳細(xì)地介紹了mpeg－4視頻編碼的主要技術(shù)及其功能與特點(diǎn)，并基于此標(biāo)準(zhǔn)提出了一個(gè)基于internet網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

    關(guān)鍵詞：mpeg－4視頻編碼技術(shù)；多媒體傳輸系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

    一、引　言

    mpeg－4是運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組（moving picture ex－pert group）標(biāo)準(zhǔn)家庭中的一員，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織為多媒體通信制定的一種解決方案。當(dāng)今迅速發(fā)展的交互式計(jì)算機(jī)游戲圖像顯示、交互式視頻點(diǎn)播（vod）都表明電視正由“純線性”向“非線性”的方向發(fā)展。mpeg－1／2均是以音頻幀、視頻幀為編碼對(duì)象的，圖像中的av（audio、video）對(duì)象所組成的場(chǎng)景不能與人們進(jìn)行交互。而mpeg－4的主要特點(diǎn)是對(duì)圖像中的內(nèi)容進(jìn)行編碼，其具體的編碼對(duì)象就是圖像中的音頻和視頻信號(hào)，稱(chēng)為av對(duì)象。mpeg－4就是圍繞著av對(duì)象的編碼、存儲(chǔ)、傳輸和組合而制定的。所以，mpeg－4有非線性電視的編碼、存儲(chǔ)、傳輸和組合的標(biāo)準(zhǔn)之稱(chēng)。

    二、mpeg－4的圖像與視頻標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)結(jié)構(gòu)

    1．mpeg－4的圖像與視頻標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)結(jié)構(gòu)

    如圖1所示，底層是vlbv（very lowbit ratevideo）核心，它為5～64 kbit／s視頻操作和應(yīng)用提供算法與工具，支持較低的空間分辨率（低于352x288像素）和較低的幀頻（低于15 hz）。vlbv核心支持的專(zhuān)用功能包括實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用：支持矩形圖像序列的有效編碼，具有高編碼效率、高精度、高容錯(cuò)度、低延時(shí)等特點(diǎn)；以及多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用：支持多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)、隨機(jī)存取以及ff／fr（快進(jìn)／快退）等功能與操作。

    mpeg－4的hbv（high bit rate video）空間分辨率支持cif－h(huán)dtv，碼率范圍在64 kbit／s～4 mbit／s之間，同樣支持上述功能。

    三、mpeg－4視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)與mpeg－1／2及其與h．26x的比較

    mpeg－1／2／4視頻壓縮和h．26x視頻壓縮技術(shù)都是以dct（離散全余弦變換）為基礎(chǔ)。但它們又各有不同的特點(diǎn)。

    mpeg－1標(biāo)準(zhǔn)制定主要針對(duì)1．5 mbps以下數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲(chǔ)媒質(zhì)運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它用于在cd－rom上存儲(chǔ)同步和彩色運(yùn)動(dòng)視頻信號(hào)。采用sif標(biāo)準(zhǔn)交換格式（對(duì)于ntsc制式為352×240，對(duì)于pal制式為352×288）的圖像進(jìn)行壓縮，每秒能夠播放30幀，具有cd音質(zhì)。

    mpeg－2標(biāo)準(zhǔn)追求的是ccir601建議的圖像質(zhì)量dvb、hdtv和dvd等制定的3～10 mbps高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的編碼標(biāo)準(zhǔn)。mpeg－2可用于為廣播、有線電視網(wǎng)、電纜網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星直播（direct broadcast satellite）提供廣播級(jí)的數(shù)字視頻。

    h．261的制定是適用于isdn網(wǎng)的寬帶傳輸，它提供了p×64 kbit／s的視聽(tīng)業(yè)務(wù)用的視頻編解碼。

    h．263是適用于pstn（公用電話網(wǎng)）的窄帶通信信道的視頻編碼建議，可用于可視電話極低碼率的編***，它是h．261的重要發(fā)展。

    mpeg－4標(biāo)準(zhǔn)提供用于通信的新方式，其核心是基于內(nèi)容的av信息存儲(chǔ)及操作，支持交互性、高壓縮比及能用存儲(chǔ)性。同時(shí)它在結(jié)構(gòu)上具有適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，以適應(yīng)軟硬件的迅速發(fā)展，及時(shí)融入新的技術(shù)。由于將內(nèi)容和交互性作為mpeg－4的核心，就不再把具體的碼率范圍作為特別的要求，但低碼率依然是其一項(xiàng)基本內(nèi)容，它在極低碼率的傳輸上與h．263具有一定的相似性，但是它也支持高質(zhì)量的視頻語(yǔ)音通信。所以，mpeg－4提供了一個(gè)更為廣闊的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，更符合于多媒體通信的發(fā)展趨勢(shì)，具有更廣闊的應(yīng)用前景。

    四、mpeg－4為標(biāo)準(zhǔn)的多媒體傳輸系統(tǒng)

    1．方案設(shè)計(jì)

    基于以上的各視頻