52、MPEG视频压缩技术详解

MPEG视频压缩技术详解

1. MPEG概述

MPEG（Moving Pictures Experts Group）项目始于1988年，由ISO（国际标准化组织）和IEC（国际电工委员会）旗下的数百位专家共同开发。MPEG是一种视频压缩方法，涉及数字图像和声音的压缩以及两者的同步。目前有多个MPEG标准：
- MPEG - 1：适用于约1.5 Mbit/s的中等数据速率。
- MPEG - 2：适用于至少10 Mbit/s的高数据速率。
- MPEG - 3：原用于HDTV压缩，但被发现冗余，后与MPEG - 2合并。
- MPEG - 4：适用于低于64 Kbit/s的极低数据速率。

MPEG - 1的正式名称是动态图像视频压缩国际标准IS11172 - 2。其相关文档包含规范性和信息性部分。规范性部分是标准规范的一部分，供实现者遵循；信息性部分则用于解释概念、说明决策原因和提供背景材料。

MPEG - 1在被MPEG委员会最终批准之前，就已被许多制造商（如电脑游戏、CD - ROM电影、数字电视和数字录音机制造商）采用，这也是MPEG - 1早期被冻结，进而开发MPEG - 2以适应高数据速率视频应用的原因之一。

1.1 数据速率示例

为理解“中等数据速率”的含义，以一个分辨率为360×288、像素深度为24位、刷新率为24帧/秒的视频为例：
- 图像部分数据速率：360 × 288 × 24 × 24 = 59,719,680 bits/s。
- 声音部分数据速率：假设为立体声，每个声道采样率为44 KHz，采样位数为16位，则数据速率为2×44,000×16 = 1,4