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2012年(74)

2011年(105)

分类: LINUX

2011-05-31 13:38:54

多媒体数据压缩技术的研究及其技术标准的制定是目前国际工业界和学术界普遍关心的热点问题,特别是在网络和数字媒体产业迅速发展的今天,统一的技术标准的制定与实施更显得尤为迫切。运动图像专家组--MPEG(Moving Picture Expert Group)是专门从事多媒体音、视频压缩技术标准制定的国际组织,成员包括近30个国家、200多个公司和组织的400多位专家。该组织自1988年以来,已经制定了一系列国际标准,其中MPEG-1、MPEG-2已为人们所熟知,这两个标准为VCD、DVD及数字电视等产业的发展奠定了基础。目前正在制定MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21 将为多媒体数据压缩和基于内容检索的数据库应用提供一个更为通用的平台,必将对下一代视、音频系统和网络应用产生深远的影响。

一、MPEG组织的基本情况

  制定MPEG标准的国际组织全称为 ISO/IEC/JTC1/SC29/WG11。ISO/IEC/JTC1(国际标准化组织/国际电工委员会/第一联合技术委员会)是制定信息技术标准的专业委员会,JTC1下属17个分委员会(SC),其中SC29 分委员会负责制定多媒体技术标准,它的任务是制定"音频、视频、图像、多媒体和超媒体信息的编码表示以及用于此种信息的压缩和控制功能集的标准"。 SC29分委员会下设三个工作组(WG,Working Group):制定JPEG标准的WG1、制定MHEG标准的WG12和制定MPEG标准的WG11。

  从MPEG的名称上就可以看出,它的基本任务是针对视频编码制定标准,即"制定用于运动图像(视频)编码的各种标准"。然而,由于运动图像编码与音频密不可分,因此在制定MPEG-1和MPEG-2时就定位到了"视频及其伴随的音频编码"。MPEG-4是面向可视对象的编码。可视对象(Visual Object)不仅包括图像和视频,还包括与二维及三维图形、动画的混合编码;音频编码的范围也扩充到了立体声、混合伴音等。近两年来,关于数字媒体的知识产权保护和管理问题以及网络环境下媒体的传输问题成为MPEG会议的热点,在MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21 中均有特殊工作小组研究这些问题。由此可以看出,MPEG的任务远远不是局限于压缩,而是涉及媒体数据的采集、加工、存储、发行、传输、保护等一系列技术标准的建立。

二、技术进展

  从MPEG组织成立至今,其任务和方向都发生了很多变化。MPEG-1和MPEG-2已经是成熟的编码标准,现在的热点主要集中在MPEG-4 和 MPEG-7上,MPEG-21还处在征集建议的阶段。

  MPEG-4与MPEG-1和MPEG-2的不同之处在于: MPEG-1和MPEG-2是基于帧的规范,而MPEG-4是基于媒体对象的规范,它规定了媒体对象的描述、表达、组织等问题。

  MPEG-4将许多媒体对象标准化,能够表征自然和人造内容的类型,无论是二维还是三维都是如此。 媒体对象在自身的编码形式中包含了描述元素,通过描述元素来控制视听场景中的对象。

  MPEG-7是针对媒体内容检索而提出的多媒体内容描述接口(Multimedia Content Description Interface),它的目标是建立一套视听特征的量化标准描述器、结构以及它们相互之间的关系,这被称为描述方案(DS,Description Schemes)。同时MPEG-7也建立了一套标准化的语言--描述定义语言(DDL,Description Definition Language),用以说明描述方案,保证其具有被广泛采用的扩展性和较长的生命周期。人们可以检索和索引与MPEG-7数据相联系的视听材料,这些材料可以是静止图片、图形、3D 模型、声音、对话、视频以及这些元素所组成的多媒体描述信息。MPEG-7力求能够快速且有效地搜索出用户所需的不同类型的多媒体材料。该工作提议预计于2001年年初最终完成并公布出来。MPEG-7将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化的描述,并将该描述与所描述的内容相联系,以实现快速有效的搜索。该标准不包括对描述特征的自动提取,它也没有规定利用描述进行搜索的工具或任何程序。

  MPEG-7可独立于其他MPEG标准使用,但MPEG-4中所定义的对音、视频对象的描述同样适用于MPEG-7,这种描述是分类的基础。此外,我们还可以利用MPEG-7的描述来增强其他MPEG标准的内容描述功能。MPEG-7与其他MPEG 标准的最大不同之处在于MPEG-7更注重于对人的自然本性的考虑。MPEG-7将许多相关领域的特点和技术结合起来,包括计算机视觉、数据库以及信号处理等。数据库人员注重于高层的描述,希望MPEG-7提供标准的结构和连接技术;而信号处理人员更注重于对图像的分析和对内容的理解。

  MPEG-7的应用范围很广泛,既可应用于存储(在线或离线),也可用于流式应用(如广播、将模型加入Internet等)。它涉及的应用领域包括以下一些:

· 数字图书馆(图像目录、音乐字典等)
· 多媒体目录服务(如黄页)
· 广播媒体选择(无线电信道、TV信道等)
· 多媒体编辑(个人电子新闻业务和媒体写作等)
· 远程教育、远程医疗以及远程购物
· 新闻浏览
· 娱乐业、导游信息
· 地理信息系统

  至于MPEG-21,它目前仍处于起步阶段,有6方面的工作正在开展:用户需求、与内容的交互、内容表示、内容的识别和描述、IPMP相关技术、终端和网络技术等,这些方面的技术报告目前还在细化之中。

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