MPEG4格式及播放產品背景知識

一. MPEG及各階段格式介紹

MPEG的全稱是“Motion Picture Expert Group”（移動影像專家組），組建於1988年，目的是為傳送音頻和視頻制定標準。

MPEG-1：廣泛的應用在 VCD 的製作和一些視頻片段下載的網路應用上面，可以說 99% 的 VCD 都是用 MPEG1 格式壓縮的。

我們目前習慣的MP3，並不是MPEG-3，而是MPEG 1 layer 3，屬於MPEG 1中的音頻部分。

MPEG 1的像質等同於VHS，存儲媒體為CD-ROM，圖像尺寸320×240，音質等同於CD，比特率為1.5Mbps。
該標準分三個部分：
1.系統：控制將視頻、音頻位元流合為統一的位元流。
2.視頻：基於H.261和JPEG。
3.音頻：基於MUSICAM技術。

MPEG-2：應用在 DVD 的製作（壓縮）方面，同時在一些 HDTV（高清晰電視廣播）和一些高要求視頻編輯、處理上面也有相當的應用面。

目標：
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Level　　　       size　　 Pixels/sec bit-rat　　     Application　
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Low　　　　 352 x 240　 　   3 M　 　  4　　        consumer tape equiv.
Main　　　　720 x 480　      10 M　　 15　　     studio TV　
High 1440　1440 x 1152　   47 M　 　60　   　 consumer HDTV　
High　　　 1920 x 1080　     63 M　     80　　       film production　
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•與MPEG-1的區別：
1.除了對幀(frame)進行搜索，還對場(field)進行搜索。
2.MB色度格式還可為4:2:2、4:4:4。
3.幀尺寸最大可為16383×16383
4.可分級(Scalable)：時域(Temporal)等等……
5.非線性MB量化因數。
6.A bunch of minor fixes

MPEG-3：原本針對於HDTV(1920×1080)，後來被MPEG-2代替。

MPEG-4：針對多媒體應用的圖像編碼標準。

是一種新的壓縮演算法，使用這種演算法的 ASF 格式可以把一部 120 分鐘長的電影（未視頻檔）壓縮到 300M 左右的視頻流，可供在網上觀看。其他的 DIVX 格式也可以壓縮到 600M 左右，但其圖像品質比 ASF 要好很多。

MPEG-7：基於內容表示的標準，應用於多媒體資訊的搜索，過濾，組織和處理。

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在以上背景知識基礎上，拋開這些專用術語，對我們用戶來說，一個最直觀的描述：MPEG4的影像壓縮，可以提供給我們接近DVD的品質，檔又更小的選擇！

我想，這也是MPEG4逐漸發展的動力——圖像更清晰、檔更小。如同在音頻壓縮編碼格式上發生的格式一樣（追求的都是更接近無損音質、體積相對更小）。

小結：MPEG-1代表了我們熟悉的VCD，MPEG-2代表了我們熟悉的DVD，MPEG-4則在比DVD檔體積更小的情況下，提供接近DVD品質的目標。

二. MPEG-4 不同壓縮編碼格式介紹

《MPEG-4壓縮標準之三國演義》

　運動圖像專家組，英文簡稱MPEG（Moving Picture Experts Group）隸屬於ISO/IEC的一個專家工作組，主要負責為數字音視頻編碼演算法開發和制定標準。該組織始建於1988年，並於1992年制定出 MPEG0－1標準，它是將視頻資料壓縮成1－2Mb/s的標準資料流程，工業產品VCD機和MP3播放器都是以該標準為基礎洐生出來的。隨後的1994 年，制定出MPEG－2標準，它是為了獲得更高的解析度（720*486），提供廣播級視頻和CD品質的音頻而產生的高品質音視頻編碼標準，傳輸速率在3 －10Mbit/s之間，它也是數位電視、DVB和DVD所遵循的壓縮標準。

　　隨著研究工作的深入發展，ISO又公佈了“超低比特率活動圖像和語音壓縮標準”，排序MPEG－4,1998年10月批准第一版，1994年4 月又公佈了第二版及其校驗模型（VM），MPEG－4正式編號是 ISO/IEC國際標準14496，它是一種新型的多媒體標準，它與前標準一個重要區別就在於它是一個基於物件的視編碼壓縮標準，它所定義的碼率控制的目 標就是獲得在給定碼率下的最優質量，它為互聯網上傳輸高品質的多媒體視頻提供了很好的技術平臺。

　　1998年微軟開發了第一個在PC上使用的MPEG－4編碼器，它包括MS MPEG4V1、MS MPEG4V2、MS MPEG4V3的系列編碼內碼，其中V1和V2用來製作AVI檔，一直到現在它都是作為Windows的默認元件，不過V1和V2的編碼品質不是很好，一 直到MS　MPEG4V3才開始有好轉，畫質有了顯著的進步，但是不知微軟出何居心，卻將這個MS　MPEGV3的視頻編碼內核封閉，僅僅使其應用於 Windows Media流媒體技術上，也就是我們熟悉的ASF流媒體檔中，ASF檔雖然有一些優勢，但是由於過分的封閉不能被編輯，末得到廣泛的應用，這便惹怒了那些 個不怕天不怕地的視頻駭客和致力於鑽研視頻編碼的高手，後來，這些小組不僅破解了微軟的視頻編碼，而且經過他們的修改，一種新的視頻編碼誕生了：那就是廣 為流傳的MPEG編碼器－DivX3.11。

　　DivX採用了MS的MPEGV3，改良後並加入自己功能稱之為DivX3.11，也是目前互聯網上普通採用的MPEG－4編碼器之一。很快， DivX被傳得紅得發紫，幾乎成了業界的標準，但是總是同樣很快的出現了，DivX的基礎技術是非法盜用微軟的，微軟聲稱將對所有推動DivX發展的人、 企業進行追究，可是DivX技術的創造者之一羅達（Rota）正全面申請將DivX合法化，這是基於DivX雖然是從Window的發明出來的，但卻沒有 用過任何微軟的技術，更組建新公司DivXNetworks全力推廣DivX，看來DivX （俗稱壓縮電影）蓬勃發展的大潮是勢不可擋了。

　　然而——看來任何吸引眼球的故事在關鍵時刻都會發生轉折，DivX的發展竟也不能脫離這一俗套，就在DivX順利發展時期，DivX的技術逐漸 成熟，商機無限的時候，一台好戲上演了，DivXNetworks成立初衷就是擺脫微軟的技術封閉，因而發起一個完全開放源碼的專案，名為“Projet Mayo”，目標是開發一套全新的、開放源碼的MPEG4編碼軟體，由於它完全符合ISO　MPEG標準，又是完全開放源代碼， OpenDivXCODEC吸引了很多軟體，視頻高手參與，很快便開發出具有更高性能的編碼器Encore2等等，就在DivX最輝煌的時期，DXN公司 突然封閉了DivX的源代碼，並在Encore2的基礎上發佈了自有產品DivX4，原來DXN早就給自己留了後門，DivX採取的是LGPL協定，而不 是GPL協定，雖說它們都是公共許可證協定，保障自由使用和修改軟體或源碼的權利，但LGPL允許私有，DXN就是利用這一協議初其不備的擺了所有人一 刀。

　　接著——就象好萊塢復仇電影那樣，所有被DXN公司狠狠涮了一回的軟體、視頻團體另起門戶，逐漸重新聚攏開發力量，高舉復仇大旗，在 OpenDivX版本基礎上，再次開發出一種新的MPEG－4編碼--XviD，名字的順序和DviX剛好相反，僅僅從名字就可以看出Xvid充滿了復仇 的力量。

　　從技術上來說，Xvid已經基本上與DXN公司的最新版本DivX5接近，或者還有所超越，它可以在保持DivX5畫質基礎上，大大提高壓縮時 間，被認為是目前最快的MPEG4編碼。除此之外，Xvid還吸收了前車之鑒，依照GPL發佈，也就是說，誰要是想做成產品而不開放源碼是非法的。

　　跌宕起伏的故事講完了，從技術和應用上來說，MPEG是非常好的壓縮技術，甚至有人說它是21世紀數位視頻壓縮的標準，由於從MPEG－4洐生 出來的格式很多，並且各大電影廠商也對MPEG-4技術存有戒心，雖然在互聯網上可以找到基於MPEG－4標準的高品質的電影節目，但實際支援MPEG－ 4技術的硬體產品不是很多，Sigma公司的MPEG4解碼卡NS4000支持ISO　MPEG4和DivX，但卻不相容微軟公司的WMV，直到 Snazzi推出Snazzi*DV AVIO，全面相容MPEG-4的WMV、DivX和Xvid格式，是一款性價比極高的MPEG-4即時編解碼卡。今天，我們終於有幸用硬體即時製作高畫 質的MPEG－4格式的電影了，隨著科技的飛速發展，相信今後會有更多MPEG－4硬體產品可供我們選用。MPEG-4的春天就要來了