浅谈多媒体MPEG4视频编码技术

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1、目程级号名师老导题课班学姓指多媒体MPEG-4视频编码技术多媒体技术2011年12月10日多媒体MPEG-4视频编码技术摘要：所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。也是多媒体通信中的核心技术，它不但关系到通信带宽，也关系到通信过程中的图像质量。随着多媒体技术在网络的广泛应用，视频编码技术更加显得重要。MPEG—4是现在最重要最有影响的多媒体数据编码国际标准之一。基于对象的编码思想使其具有高压缩比、可扩展性、可交互性等许多特点。本论文系统介绍了MPEG-4视频编

2、码的核心思想，MPEG-4的主要关键技术,MPEG-4的视频特性，MPEG-4的应用场合，最后提出了MPEG-4的应用前景及未来展望。关键词：多媒体；MPEG-4；视频编码；关键技术；视频特性；应用场合1、引言伴随计算机技术LI新月异的飞速发展，信息技术也不断的突破，在此背景下多媒体信息已成为人类获取信息的最主要载体，同时也成为电子信息领域技术研发和研究的热点。多媒体信息经数字化处理后具有易于加密、抗干扰能力强、可再生屮继等好处，但同时也伴随海量数据的产生，这对信息存储设备及通信网络均提出了非常高需求，从而成为阻碍

3、人们有效获取和使用信息的重人瓶颈。因此研究高效的多媒体数据压缩编码方法，以压缩形式存储和传输数字化的多媒体信息具有重要意义。作为多媒体技术的核心及关键，多媒体数据压缩编码近年来在技术及应用方面都取得了反足进展，他的进步和完善正深刻影响着现代社会的方方而而。2、MPEG-4的核心思想在MPEG-4制定之前,MPEG-l、MPEG-2、H.26KH.263都是采用第一代压缩编码技术,着眼于图像信号的统计特性来设计编码器，属于波形编码的范畴。第一代压缩编码方案把视频序列按时间先后分为一系列帧，每一帧图像乂分成宏块以进行运

4、动补偿和编码，这种编码方案存在如下缺陷：将图像固定地分成相同大小的块，在高压缩比的情况下会出现严垂的块效应，即马赛克效应；不能对图像内容进行访问、编辑和冋放等操作；未充分利用人类视觉系统的特性。MPEG-4则代表了基于模型/对象的第二代压缩编码技术，他充分利用了人眼视觉特性，抓住了图像信息传输的木质，从轮廓、纹理思路出发，支持棊于视觉内容的交互功能，这适应了多媒体信息的应用由播放型转向基于内容的访问、检索及操作的发展趋势。AV对象是MPEG-4为支持基于内容编码而提出的重要概念。在MPEG-4中所见的视音频已不再是

5、过去MPEG-kMPEG-2屮图像帧的概念，而是视听场最，这些不同的AV场景由不同的AV对象组成。AV对象是听觉、视觉、或视听内容的表示单元，其基本单位是原始AV对彖，因此MPEG-4标准的基本内容就是对AV对彖进行高效编码、组织、存储和传输。AV对象的提出，使多媒体通信具有高度交互及高效编码的能力。MPEG-4不仅可提供高压缩率，同时也可实现更好的多媒体内容互动性及全方位的存取性，他采用开放的编码系统，可随时加入新的编码算法模块，同时也可根据不同应用需求现场设置解码器，以支持多种多媒体应用。MPEG-4采用了新一

6、代视频编码技术，他在视频编码发展史上第一次把编码对象从图像帧拓展到具有实际意义的任意形状视频对彖，从而实现了从基丁•像索的传统编码向基于对象和内容的现代编码的转变，因而引领着新--代智能图像编码的发展潮流。3、关键技术MPEG-4除采用笫一代视频编码的核心技术，如变换编码、运动佔计和运动补偿、量化等外，还提出了一些新的有创见性的关键技术，并在第一代视频编码技术基础上进行了卓有成效的完善和改进。3.1视频对象提取技术MPEG-4实现某于内容交互的首要任务就是把视频/图像分割成不同对象或把运动对象从背景冲分离出来，然后

7、针对不同对彖采用相应编码方法，以实现高效压缩。因此视频对象提取即视频对彖分割，是MPEG-4视频编码的关键技术，也是新一代视频编码的研究热点和难点。3.2VOP视频编码技术VOP是MPEG-4视频编码的核心概念oMPEG-4在编码过程中针对不同V0采用不同的编码策略，即对前景V0的压缩编码尽可能保胖细节和平滑；对背景V0则采用高压缩率的编码策略，甚至不予传输而在解码端rh其他背景拼接而成。这种基于对象的视频编码不仅克服了笫一代视频编码屮高压缩率编码所产生的方块效应，而H使用户可和场景交互，从而既提高了压缩比，乂实现

8、了基于内容的交互，为视频编码提供了广阔的发展空间。3.3视频编码可分级性技术视频编码的町分级性是指码率的可调整性，即视频数据只压缩一次，却能以多个帧率、空间分辨率或视频质量进行解码，从而可支持多种类型用户的各种不同应用需求。MPEG-4通过视频对象层数据结构来实现分级编码。MPEG-4提供了两种基木分级工具，即时域分级和空域分级，此外还支持时域和空域的混介分