MPEG-4标准则由6个主要部分构成:
1、DMIF(The Deliveries Multimedia Integration Framework,多媒体传送整体框架)。主要用于解决交互网络中、广播环境下以及磁盘应用中多媒体应用的操作问题。通过传输多路合成比特信息来建立客户端和服务器端的连接与传输。
2、数据平面。为了使基本流和AV对象在同一场景中出现,MPEG-4引用了对象描述(OD)和流图桌面(SMT)的概念。OD传输与特殊AV对象相关的基本流的信息流图。桌面把每一个流与一个CAT(Channel Association Tag)相连,CAT可实现该流的顺利传输。
3、缓冲区管理和实时识别。MPEG-4定义了一个系统解码模式(SDM),该解码模式描述了一种理想的处理比特流句法语义的解码装置,它要求特殊的缓冲区和实时模式。通过有效地管理,可以更好地利用有限的缓冲区空间。
4、音频编码。MPEG-4不仅支持自然声音,而且支持合成声音。MPEG-4的音频部分将音频的合成编码和自然声音的编码相结合,并支持音频的对象特征。
5、视频编码。与音频编码类似,MPEG-4也支持对自然和合成的视觉对象的编码。合成的视觉对象包括2D、3D动画和人面部表情动画等。
6、场景描述。MPEG-4提供了一系列工具,用于组成场景中的一组对象。一些必要的合成信息组成场景描述,用于描述各AV对象在一具体AV场景坐标下,如何组织与同步等问题。
MPEG-4的应用
与MPEG-1和MPEG-2相比,MPEG-4更适于交互AV服务以及远程监控,它的设计目标使其具有更广的适应性和可扩展性: MPEG-4传输速率在4800-64000bps之间,分辨率为176×144,可以利用很窄的带宽通过帧重建技术压缩和传输数据,从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。因此,它将在数字电视、动态图像、互联网、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet/Intranet上的视频流与可视游戏、DVD上的交互多媒体应用等方面大显身手。
当然,对于普通用户来说,MPEG-4在目前来说最有吸引力的地方还在于它能在普通CD-ROM上基本实现DVD的质量:用MPEG-4 压缩算法的ASF(Advanced Streaming format,高级格式流)可以将120分钟的电影压缩为300MB左右的视频流;采用MPEG-4压缩算法的DIVX 视频编码技术可以将120分钟的电影压缩600MB左右,也可以将一部 DVD影片压缩到 2 张 CD-ROM上!也就是说,有了MPEG-4,你不需要购买 DVD-ROM 就可以享受到和它差不多的视频质量!播放这种编码的影片对机器的要求并不高:只要你的电脑有300MHz 以上(无论是哪种型号)的CPU、64MB内存、8MB的显卡就可以流畅地播放。
不过,和DVD相比,MPEG-4属于一种高比率有损压缩算法,其图像质量始终无法和DVD的MPEG-2相比,毕竟DVD的存储容量比较大。此外,要想保证高速运动的图像画面不失真,必须有足够的码率,目前MPEG-4的码率虽然可以调到和DVD差不多,但总体效果还有不小的差距。因此,现在的MPEG-4只能面向娱乐、欣赏方面的市场,那些对图像质量要求较高的专业视频领域暂时还不能采用。
属于未来的MPEG-7
继MPEG-4之后,要解决的矛盾就是对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索。1998年10月基于这种设想的MPEG-7标准被提出,它的正式名称是“多媒体内容描述接口”,将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化的描述,并将该描述与所描述的内容相联系,以实现快速有效的搜索。
由于该标准不包括对描述特征的自动提取,它也没有规定利用描述进行搜索的工具或任何程序,因此,它可以独立于其他MPEG标准使用,但MPEG-4中所定义的对音频、视频对象的描述仍然适用于MPEG-7,这种描述是分类的基础。我们可以也利用MPEG-7的描述来增强其他MPEG标准的功能。
MPEG-7的应用范围很广泛,既可应用于存储(在线或离线),也可用于流式应用(如广播、将模型加入Internet等)。它还可以在实时或非实时环境下应用,如:数字图书馆(图像目录、音乐字典等)、多媒体名录服务(如黄页)、广播媒体选择(无线电信道,TV信道等)等。它在未来将会在教育、新闻、导游信息、娱乐、等各方面将发挥巨大的作用。
MPEG-1的出现使VCD取代了录像带,MPEG-2的出现使数字电视逐步取代模拟电视,MPEG-4的出现使多媒体系统的交互性和灵活性大为增强,而MPEG-7的出现将会带我们进入一个互动多媒体的网络时代。