b. 编解码的数据结构
MPEG-4按照如下五个层次组织要编码的图像，从上至下依次为：视频段VS（Video Session）、视频对象VO（Video Object）、视频对象层VOL（Video Object Layer）、视频对象组层GOV（Group of Video Object Plane）、视频对象平面VOP（Video Object Plane）。
在MPEG-4中，VO主要被定义为画面中分割出来的不同物体，每个VO有三类信息来描述：运动信息、形状信息、纹理信息。VO的构成依赖于具体应用和系统实际所处环境，在要求超低比特率的情况下，VO可以是一个矩形帧（即传统MPEG-1中的矩形帧），从而与原来的标准兼容；对于基于内容的表示要求较高的应用来说，VO可能是场景中的某一物体或某一层面，如新闻节目中的解说员的头肩像 ；VO也可能是计算机产生的二维、三维图形等。
c. VOP编码器结构
编码器主要由两部分组成：形状编码和传统的运动纹理编码，其中形状编码是MPEG-4在编码任意形状的VOP时所必须的。
d. MPEG-4的编解码流程及框架
MPEG-4的编码流程：第一步是VO的形成（VO Formation），先要从原始视频流中分割出VO，之后由编码控制（Coding control）机制为不同的VO以及各个VO的三类信息分配码率，之后各个VO分别独立编码，最后将各个VO的码流复合成一个位流。其中，在编码控制和复合阶段可以加入用户的交互控制或由智能化的算法进行控制。现在的MPEG-4包含了基于网格模型的编码和Sprite技术。在进行图像分析后，先考察每个VO是否符合一个模型，典型的如人头肩像，如是就按模型编码；再考虑背景能否采用Sprite技术，如是则将背景生产一幅大图，为每帧产生一个仿射变换和一个位置信息即可；最后才对其余的VO按上述流程编码。MPEG-4的解码流程则基本上为编码器的反过程，这里不再赘述。
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(3)MPEG-4中的 Profile@Level
(4)MPEG-4的主要应用场合
从目前的情况看，MPEG-4主要被用于三个领域：数字电视、交互式的图形应用（包括内容上的合成技术）、交互式多媒体领域等。
(5)MPEG-4的特点及优势
1) MPEG-4是做为一个国际化的 标准 来制定研究的，因而具有很好的兼容性及开放性。
2) MPEG-4提供高压缩比的同时，对数据的损失很小，达到以最小的数据获得最佳的图像质量的目的。
3) MPEG-4是个开放标准，因其高质量的数字影像，以及允许内容创建者从MPEG-2质量一直到极低带宽的Internet流式内容全程进行品质和带宽的均衡，而被全世界的无线、电脑及娱乐 公司广泛采用。
4) 正如MPEG-2将使数字电视最终完全取代现有的模拟电视那样，随着MPEG-4新标准的不断推出，数据压缩和传输技术必将趋向更加规范化。
5. H.264/MPEG-4 AVC（ISO MPEG-4 Part 10）
H.264（ITU-T命名），或称之为MPEG-4 AVC（ISO/IEC命名），是一种由ITU-T与ISO/IEC正在联合进行开发的视频编解码方案，即将成为MPEG-4标准的第10部分（ISO MPEG-4 Part 10）。关于该技术的视频编码方案，现在正式命名为ITU-T H.264或"JVT/AVC草案"。H.264/MPEG-4 AVC作为MPEG-4标准的扩展（MPEG-4 Part 10），充分利用了现有MPEG-4标准中的各个环节。H.264/MPEG-4 AVC就在现有MPEG-4 Advanced Simple Profile的基础之上进行发展的。
H.264/MPEG-4 AVC的编解码方案流程主要包括如下5个部分：精密运动估计与帧内估计（Estimation）、变换（Transform）及逆变换、量化（Quantization）及逆量化、环路滤波器（Loop FiLTEr）、熵编码（Entropy Coding）。
尽管H.264/MPEG-4 AVC这项技术虽然还没有得到正式批准，但是其可以降低50%或更多带宽的能力，能以少于1Mbps的数据率传输基于互联网协议(IP)的广播质量级的视频内容，这是目前正式颁布的ISO MPEG-4及MPEG-2编解码方案根本所不能比拟的。因而，H.264/MPEG-4 AVC将对所有要求高压缩率、高质量的应用领域产生深远的影响。
目前Amphion SEMIconductor、Envivio、Equator Technologies、iVAST、德州仪器、UB Video和VideoLOCus等芯片制造商以及软件技术供应商都对该项技术进行了相关的研究及产品开发，其中VideoLocus公司推出了VLP4000系统用于H.264/MPEG-4 AVC编解码、 流媒体 方案及性能的评估。
6. DV标准
数字摄像机记录视频不是以模拟信号，而是以压缩的数字信号的方式。为避免出现不兼容的情况，这种技术的主要产品都符合一个数字压缩标准：DV。很多国际知名的视频厂商都发展和提供DV格式的产品，这其中的传输标准被称为FireWire（IEEE 1394）。DV是一种将DCT压缩的数字视频信号记录到盒式录像带的方法。
(1)DV涉及的指标
1) 取样频率及取样比：DV使用的是4∶2∶0的数字分量记录系统，视频亮度取样频率为13.5MHz，色差信号取样频率是3.375MHz。
2) 量化深度：DV对取样后的亮度及色差信号进行8-bit量化。
3) 视频信号压缩比：DV格式采用的是帧内压缩方法，压缩比为5∶1，压缩后视频码流在进一步处理后记录在磁带上。
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(2)DV（IEEE l394）接口
IEEE l394是 标准 的高速、短距数据传输交换协议。IEEE1394已经被数字VCR联盟确认为标准的数字接口，被数字视频协会确认为数字传输标准。VESA（视频专家标准协会）认同1394用于家庭网络，并且欧洲数字视频广播（DVB）也认同将IEEE1394用于数字电视接口。
(3)DV的特点
1) DV格式具有优异的图像质量，它具有高清晰度，宽色度带宽，能还原色彩绚丽的图像、无抖动的稳定画面等特点。
2) DV格式能对声音进行数字记录，为了与优越的图像相配合，DV格式提供了优质的PCM音频记录。
3) DV格式基于它的应用 特点，不能调整输出码率。
4) 支持DV的MiniDV盒带比VHS盒带小巧许多，使得MiniDV的带仓、磁鼓和带盘机构等也相应变得更加精巧。
7. MXF格式标准
素材交换格式（Media eXchange Format, MXF）是厂商之间和主要组织（如Pro-MPEG、EBU和AAF协会）之间合作的巨大进展。MXF是一种在服务器、数据流磁带机和数字档案之间交换节目素材的文件格式。其内容可能为完整的节目以及整套广播电视节目或片段。MXF可自成体系运用，无需外部素材即可保存完整的内容。目前素材交换格式（MXF）标准化工作已发展到第9版本。
(1)MXF文件格式
MXF把统称为实体的视频、音频和节目数据（如文本）与元数据捆绑在一起，并将它们置于一个包内，其主体基于码流并携带实体和某些元数据。它保存视频帧的一个片段，每个片段辅之于有关的音频和数据实体以及基于帧的元数据。后者一般包含时间码和每个视频帧的文件格式信息。主体可基于若干不同类型的素材（实体），包括MPEG、DV和非压缩视频/音频，它还使用SMPTE KLV数据编码系统，这使之具有成为公认标准的优势。
MXF是音频/视频/元数据的打包结构，由文件头、文件尾、文件体以及可选的索引部分组成。索引部分包括部分元数据和文件参数用于文件访问，文件体部分可以是多种 视音频 格式，如MPEG，DV和非压缩的AV数据。文件体由若干场景文件构成，每个场景文件都是由图像、声音和元数据组成的。
(2)MXF的元数据（Metadata）
1) 元数据的含义
元数据就是与视音频数据结合在一起的辅助信息，它记录了与节目制作相关的数据，如：拍摄时间、拍摄地点、人物、场景编号及其他相关信息。这些信息在节目制作、传送、复制及播出的各个阶段，始终与视音频信号密切结合。
2) 元数据的作用
元数据(Metadata)在日后的素材管理、资料查找、交互式节目制作与播出等应用中，将大大提高我们的工作效率，并起到举足轻重的作用。利用元数据，我们可以轻松的实现素材查找。除了可以直接观看视频画面之外，还可以通过元数据查看其他相关数据，获得更直观、更丰富、更形象的资讯。
本文关键字：流媒体 综合-其它，单片机-工控设备 - 综合-其它
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