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