MPEG 的基础知识

1. MPEG是什么

MPEG全名Moving Pictures Experts Group,动态图像专家组,简单说就是一个专门研究一些音视频规范的专家组。

这个专家组是在ISO/IEC(International StandardsOrganization/International Electrotechnical Commission,国际标准化组织/国际电工委员会)联合指导下成立的。这个组,专门去研究出一个数字音视频的压缩相关的规范,所以最后研究出适用于不同应用环境的N多规范。

和事物发展的过程类似,研究出这么多的规范也是,不同时期,不同的版本,针对不同的应用。也是由简到繁。并且,命名规则都是,按照阿拉伯数字从小到大的:MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,MPEG-7,最新版本,好像都有MPEG-21了。


2. 为什么没有MPEG-3

估计有人纳闷了,为啥中间的MPEG-3咋没了呢?

是没MPEG-3,这是由于当时设计者没有规划好,导致已经设计好的MPEG-2性能太好了,都能干本来打算让MPEG3干的活了,所以后来干脆就不去再设计MPEG3了,原定计划就取消了,也就没了MPEG-3。对于很多人误解的,以为MP3就是MPEG-3,也就更错的离谱了。关于MP3的名称来历,下面会再解释。


3. MPEG-2.5又是什么

MPEG2.5,简单说就是出身不正,不是官方推出的规范。MPEG 2.5是针对MPEG2的一个非官方的扩展版本,支持更低的采样率。关于其更多解释,网上找到如下资料:

MPEG声音标准提供三个独立的压缩层次:Layer I、Layer II和Layer III。用户具体选哪个Layer,可以根据自己的要求,在权衡复杂性和声音质量之后,做出自己的选择。

A.Layer I的编码器最为简单,编码器的输出数据率为384 kb/s,主要用于小型数字盒式磁带(digital compact cassette,DCC)。
B.Layer II的编码器的复杂程度属中等,编码器的输出数据率为256 kb/s~192 kb/s,
   其应用包括数字广播声音(digital broadcast audio,DBA)、数字音乐、
   CD-I(compactdisc-interactive)和VCD(videocompact disc)等。

C.Layer III的编码器最为复杂,编码器的输出数据率为64 kb/s,主要应用于ISDN上的声音传输。

   MPEG-1 Layer III支持的采样率为32, 44.1, 48kHz, 比特率支持32 ~ 320kbps。

   MPEG-2 Layer III支持的采样率为16, 22.05, 24kHz, 比特率支持8 ~ 160kbps。

Fraunhofer对此又进行扩展,将原来MPEG-2所支持的低采样率再除以2,得到:
8, 11.025, 和12 kHz,比特率跟MPEG-2相同,称为 "MPEG 2.5"。


4. MPEG中不同帧之间的关系

对于Layer I和Layer II,不同的帧之间,是互相独立的。也就意味着,你可以任意截取MPEG的音频文件,然后找到第一个正确的帧头,然后解码,然后接下来放余下的帧,这样都可以正确的播放。而对于Layer III,所有帧不保证都是互相独立的,即可能存在相关性。这就会用到“字节蓄水池(byte reservoir)”,最差情况下,要连续缓冲保存9个帧的数据,才能对第一帧解码。

5. MPEG-1和MPEG-2音频特性

5.1 MPEG-1音频(ISO/IEC 11172-3)

其描述了三层音频编码,具有如下特性:

A.一个或两个音频声道
B.采样率32kHz、44.1kHz或48kHz
C.比特率从32kbps到448kbps
D.每一层都有其自己的其他特点

5.2 MPEG-2音频(ISO/IEC 13813-3)

其包含了对MPEG-1的两种扩展。通常称为MEGP-2/低采样率(LSF)和MPEG-2/多声道(Multichannel)。

5.2.1 MPEG-2/LSF的特性:

A.一个或两个音频声道
B.采样率只有MPEG-1的一半
C.比特率从8Kpbs到256Kbps

5.2.2 MPEG-2/多声道的特性:

A.多达5个全范围的音频声道和一个LFE(Low Frequency Enhancement,也叫做 重低音)声道
B.采样率和MPEG-1相同
C.对于5.1声道,最高的比特率可达1Mpbs

6. 什么是ISO/IEC 11172-3和ISO/IEC 13818-3

由于MPEG只是ISO/IEC下面的一个组织,所以关于MPEG音频部分的规范,也多是出自ISO/IEC之手。
因此,ISO/IEC11172和ISO/IEC 13818,其实就是MPEG-1和MPEG-2的别名。

另外,由于MPEG-1和MPEG-2,每个都分好几个部分,其中,第三部分是关于音频的。所以,ISO/IEC11172-3和ISO/IEC13818-3,就分别对应着MPEG-1的音频和MPEG-2的音频,也就是我们常常提到的MPEG的音频文件所对应的规范。


参考:
[1] http://blog.163.com/againinput4@yeah/blog/static/122764271200981972911855
 

posted @ 2010-11-25 16:23  gansc23  Views(1062)  Comments(0Edit  收藏  举报