網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最重要的目標(biāo)之一就是進(jìn)行多媒體通信。多媒體信息主要包括圖像、聲音和文本三大類，其中視頻、音頻等信號的信息量是非常大的。而且這些信息的表達(dá)方式、輸入、輸出的要求也各不相同，因此在多媒體通信中，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的表達(dá)和適當(dāng)處理是非常重要的。其中，多媒體信息的壓縮技術(shù)是多媒體通信領(lǐng)域的要害技術(shù)之一。MPEG（MovingPictureEXPertGroup）應(yīng)運(yùn)而生，它是ISO（InternationalStandardOrgnization）與IEC（InternationalElectronicCommittee）于1988年聯(lián)合成立的，致力于運(yùn)動(dòng)圖象及其伴音編碼標(biāo)準(zhǔn)化工作。它包括MPEG系統(tǒng)，即MPEG視頻及MPEG音頻。原先共有三個(gè)版本MPEG1、MPEG2、MPEG3，后又增加了MPEG4、MPEG7，不同版本表示了不同用途和質(zhì)量，對多媒體通信的發(fā)展起到了革命性的推動(dòng)作用。
    
    一、MPEG1、MPEG2和MPEG2AAC
    MPEG1（ISO/IEC11172）制定于1993年，是針對1.5Mbps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際標(biāo)準(zhǔn)。MPEG1用于在CD—ROM上存儲(chǔ)同步和彩色運(yùn)動(dòng)視頻信號。可優(yōu)化為中等分辨率，并在其優(yōu)化模式下，采用所謂的標(biāo)準(zhǔn)交換格式（SIF）。MPEG1對色差分量采用4∶1∶1的二次采樣率。MPEG1旨在達(dá)到VRC質(zhì)量，其視頻壓縮率為26∶1。MPEG1現(xiàn)已成為常規(guī)視頻標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)子集，該子集稱為CPB流。
    
    1995年又出臺(tái)了MPEG2（IOS/IEC 13818），它追求的是CCIR 601建議的圖象質(zhì)量DVB、HDTV和DVD等制定的3Mbps～10Mbps的運(yùn)動(dòng)圖象及其伴音的編碼標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)最初的目的是在與MPEG1兼容的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)低碼率和多聲道擴(kuò)展。后為適應(yīng)演播電視要求，MPEG于1994開始致力于定義一個(gè)可以獲得更高質(zhì)量的多聲道音頻標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)不與MPEG1兼容，定名為MPEG2AAC。AAC標(biāo)準(zhǔn)完成于1997年，經(jīng)BBC（U.K.）和NHK（Japan）使用、測試表明已達(dá)到最優(yōu)化ITU—R601推薦的分辨率。AAC（Advanced Audio Coding）對于低比特率的多聲道編碼能提供相當(dāng)高的聲音質(zhì)量。由于它不向后兼容，故具有更高的壓縮效果。據(jù)測試它以320Kbps傳送的音頻信號比MPEG2以640Kbps傳送的音質(zhì)還略好些。AAC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展標(biāo)志著標(biāo)準(zhǔn)化工作向著模塊化方向演變的趨勢。
    
    MPEG3是ISO/IEC最初為HDTV開發(fā)的編碼和壓縮標(biāo)準(zhǔn)。但由于MPEG2的高速發(fā)展，MPEG3的功能已被淘汰，其原來的工作由MPEG2小組承擔(dān)。
    
    二、MPEG4
    與前兩者不同，于1998年11月公布，原預(yù)計(jì)1999年1月投入使用的國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG4不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG4試圖達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)：一是低比特率下的多媒體通信；二是多工業(yè)的多媒體通信的綜合。據(jù)此目標(biāo)，MPEG4引入AV對象（Audio/VisaulObjects），使得更多的交互操作成為可能。
    
    1.AV對象(AVO)
    
    AV對象的基本單位是原始“AV對象”，它們可能是一個(gè)沒有背景的說話的人，也可能是這個(gè)人的語音或一段背景音樂等。它具有高效編碼、高效存儲(chǔ)與傳播及可交互操作的特性。
    
    在MPEG4中，AV對象有著重要的地位。MPEG4對AV對象的操作主要有：
    
    1采用AV對象來表示聽覺、視覺或者視聽組合內(nèi)容。
    
    2答應(yīng)組合已有的AV對象來生成復(fù)合的AV對象，并由此生成AV場景。MPEG4采用SNHC的方法來組織這些AV對象。
    
    3答應(yīng)對AV對象的數(shù)據(jù)靈活地多路合成與同步，以便選擇合適的網(wǎng)絡(luò)來傳輸這些AV對象數(shù)據(jù)。
    
    4答應(yīng)接收端的用戶在AV場景中對AV對象進(jìn)行交互操作。
    
    5MPEG4支持AV對象知識產(chǎn)權(quán)與保護(hù)。
    
    2.MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成
    

    1）DMIF（TheDelliveryMultimediaIntegrationFramework）
    
    DMIF即多媒體傳送整體框架，它主要解決交互網(wǎng)絡(luò)中、廣播環(huán)境下以及磁盤應(yīng)用中多媒體應(yīng)用的操作問題。通過傳輸多路合成比特信息來建立客戶端和服務(wù)器端的握手和傳輸。通過DMIF，MPEG4可以建立起具有非凡品質(zhì)服務(wù)（QoS）的信道和面向每個(gè)基本流的帶寬。
    
    2）數(shù)據(jù)平面
    
    MPEG4中的數(shù)據(jù)平面可以分為兩部分：傳輸關(guān)系部分和媒體關(guān)系部分。
    
    為了使基本流和AV對象在同一場景中出現(xiàn)，MPEG4引用了對象描述（OD）和流圖桌面（SMT）的概念。OD傳輸與非凡AV對象相關(guān)的基本流的信息流圖。桌面把每一個(gè)流與一個(gè)CAT（ChannelAssosiationTag）相連，CAT可實(shí)現(xiàn)該流的順利傳輸。
    
    3）緩沖區(qū)治理和實(shí)時(shí)識別
    
    MPEG4定義了一個(gè)系統(tǒng)解碼模式（SDM），該解碼模式描述了一種理想的處理比特流句法語義的解碼裝置，它要求非凡的緩沖區(qū)和實(shí)時(shí)模式。通過有效地治理，可以更好地利用有限的緩沖區(qū)空間。
    
    4）音頻編碼
    
    MPEG4的優(yōu)越之處在于，它不僅支持自然聲音，而且支持合成聲音。MPEG4的音頻部分將音頻的合成編碼和自然聲音的編碼相結(jié)合，并支持音頻的對象特征。
    
    5）視頻編碼
    
    與音頻編碼類似，MPEG4也支持對自然和合成的視覺對象的編碼。合成的視覺對象包括2D、3D動(dòng)畫和人面部表情動(dòng)畫等。
    
    6）場景描述
    
    MPEG4提供了一系列工具，用于組成場景中的一組對象。一些必要的合成信息就組成了場景描述，這些場景描述以二進(jìn)制格式BIFS（BinaryFormatforScenedescription）表示，BIFS與AV對象一同傳輸、編碼。場景描述主要用于描述各AV對象在一具體AV場景坐標(biāo)下，如何組織與同步等問題。同時(shí)還有AV對象與AV場景的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等問題。MPEG4為我們提供了豐富的AV場景。
    
    3.應(yīng)用前景
    
    MPEG4的應(yīng)用前景將是非常廣闊的。它的出現(xiàn)將對以下各方面產(chǎn)生較大的推動(dòng)作用：數(shù)字電視；動(dòng)態(tài)圖象；萬維網(wǎng)（WWW）；實(shí)時(shí)多媒體監(jiān)控；低比特率下的移動(dòng)多媒體通信；于內(nèi)容存儲(chǔ)和檢索多媒系統(tǒng)；Internet/Intranet上的視頻流與可視游戲；基于面部表情模擬的虛擬會(huì)議；DVD上的交互多媒體應(yīng)用；基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可視化合作實(shí)驗(yàn)室場景應(yīng)用；演播電視等。
    
    三、MPEG7—多媒體內(nèi)容描述接口
    繼MPEG4之后，要解決的矛盾就是對日漸龐大的圖像、聲音信息的治理和迅速搜索。針對這個(gè)矛盾，MPEG提出了解決方案MPEG7。MPEG7力求能夠快速且有效地搜索出用戶所需的不同類型的多媒體料。該工作提議于1998年10月提出，預(yù)計(jì)于2001年初最終完成并公布。MPEG7將對各種不同類型的多媒體信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的描述，并將該描述與所描述的內(nèi)容相聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)快速有效的搜索。該標(biāo)準(zhǔn)不包括對描述特征的自動(dòng)提取，它也沒有規(guī)定利用描述進(jìn)行搜索的工具或任何程序。其正式的稱謂是“多媒體內(nèi)容描述接口”。
    
    MPEG7可獨(dú)立于其它MPEG標(biāo)準(zhǔn)使用，但MPEG4中所定義的對音、視頻對象的描述適用于MPEG7，這種描述是分類的基礎(chǔ)。另外我們可以利用MPEG7的描述來增強(qiáng)其它MPEG標(biāo)準(zhǔn)的功能。
    
    MPEG7的應(yīng)用范圍很廣泛，既可應(yīng)用于存儲(chǔ)（在線或離線），也可用于流式應(yīng)用（如廣播、將模型加入Internet等）。它可以在實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)環(huán)境下應(yīng)用。如：數(shù)字圖書館（圖象目錄，音樂字典等）；多媒體名錄服務(wù)（如黃頁）；廣播媒體選擇（無線電信道，TV信道等）；多媒體編輯（個(gè)人電子新聞業(yè)務(wù)，媒體寫作）等。
    

    另外，MPEG7在教育、新聞、導(dǎo)游信息、娛樂、研究業(yè)務(wù)、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)、購物、建筑等各方面均有較深的應(yīng)用潛力。
    
    四、結(jié)束語
    與同樣是音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的杜比公司的AC系列標(biāo)準(zhǔn)相比，MPEG標(biāo)準(zhǔn)系列由于存在專利權(quán)的問題，所以更適合于我國國情。MPEG1使得VCD取代了傳統(tǒng)的錄象帶，而MPEG2將使數(shù)字電視最終完全取代現(xiàn)有的模擬電視，而高畫質(zhì)和音質(zhì)的DVD也將取代現(xiàn)有的VCD。隨著MPEG4和MPEG7新標(biāo)準(zhǔn)的不斷推出，數(shù)據(jù)壓縮和傳輸?shù)募夹g(shù)必將趨向更加規(guī)范化。