MPEG-4技术及应用综述

要对VOP的轮廓进行编码和传送，接收端就可以恢复alpha平面,轮廓信息在轮廓编码器中进行编码。提取出的形状和位置信息又用来控制VOP的运动和纹理编码。对运动和纹理信息编码仍然采用经典的类似 停校牛呛虷.261/3标准的运动预测/补偿法。输入的第N帧的VOP与帧存储器中存储的N-1帧的VOP进行比较,找到运动矢量,然后对两帧VOP的差值进行量化、编码 。对不同对象的运动和纹理信息的编码可因地制宜地采用不同的方法,以提高编码效率。编码后得到的纹理信息,与运动编码器和形状编码器输出的运动信息和形状信息复接形成该VOP的比特流层。不同视频对象的VOP序列分别进行编码,形成各自的比特流层,经复接后在信道上传送。传送的顺序依次为形状信息、运动信息和纹理信息。接收端的解码过程是编码过程的逆操作。当VOP的形状为矩形时,不需要进行形状编码,该系统退化为传统的规则形状的视频编码系统,保持了后向兼容性基于内容的视频编码技术,可以对任意形状的视频对象序列进行编码,编码后的视频对象的比特流以"对象层"的形式而存在。同一场景中的不同视频对象可分别独立地进行编码和传输,因此,接收端可独立地有选择地解码和重建视频对象,也可灵活地在比特流层对视频对象进行操作而改变原场景。基于内容的视频编码技术在远程监控、移动多媒体、信息娱乐(infotainment)、多媒体会议、交互购物、电影和电视的后期制作、虚拟现实、计算机支持的协同工作(CSCW)等领域具有十分广阔的应用前景,它必然对多媒体事业产生巨大的冲击

三．应用部分

3.1 MPEG-4技术动态

　　ACTS是欧洲的一个研究与技术开发组织,其MCM子组的工作与MPEG-4系统、算法和工具、 脸部特征跟踪及动画等密切相关。目前项目研究和开发一族PSTN等低比特率可视电话视频编码算法,允许异质网间视频会议的比特流可伸缩性。
VIDAS项目为时间相关表现、编码和AV流操纵设计一个合适算法,在可视电话场景(编码器)分析、(解码器)合成时充分利用语音和脸动的相关性,在真实帧之间插入合成帧提高帧率,平滑显示与语音同步的唇部运动,面向分布式创作和分布式虚拟现实。蓝室(BlueRoom)、计算机、合成三者可分布在不同地点,蓝室视频信号、控制信号和跟踪信号由远地传来,而背景和动画则在本地实时绘制,它们与蓝室视频信号合成后生成最终信号。分布式虚拟现实系统中一次性传送基本3D模型,然后只传输动态交互引起的模型变化量,人们通过高速网络可以在虚拟世界里交互。最近东芝公司推出首款基于MPEG-4视频流系统MobileMotion套件,包括Motion套件,包括MPEG-4产品、服务器和播放器软件,用于Internet/Intranet上构建视频和多媒体应用,支持CIF和亚1/4CIF,6kbps-384kbps时每秒可处理30帧视频数据。

3.2 MPEG-4及其在VOD业务中的应用

　　视频点播是近年发展起来的基于多媒体技术的交互式服务方式,VOD是以数字压缩技术为基础、网络与多媒体技术相结合的交互电视系统。VOD业务是指用户可以从自己的终端(机顶盒、普通模拟电视机)上申请所需信息,提供服务的部门按用户需要提供有关信息。VOD业务主要有影视选播、电视购物、远程教学、远程医疗、电子图书馆和交互式电子游戏等。目前流行的VOD系统主要采用MPEG-2编码标准。这种标准的画面质量好,压缩比高。然而MPEG-2标准在VOD业务的应用中也暴露出其不足方面:基于宏块和帧的编码方式限制了对内容的交互操作、压缩效率仍不理想、窄带网上的传输质量受到限制和对媒体的兼容能力有待提高等。因此VOD业务的发展急需一种以多媒体应用为目标的新一代编码标准。
MPEG-4基于对象编码的技术特点和它可实现的功能,在VOD业务中有很大的应用潜力。同采用MPEG-2标准的VOD业务相比,基于MPEG-4的VOD业务具有以下特点:
　　(1)图像主观质量更好由于采用基于视频对象的编码方式,编码时可以根据人眼的视觉特性,区分不同视频对象的主次关系,合理安排压缩比。与现存的标准相比,这种编码方式容易获得更好的图像主观质量。
　　(2)交互性更完善
　　MPEG-4VOD用户突破了传统上基于帧进行操作的限制,可以根据各自的需求,针对帧中的某一个视频对象,进行平移、旋转、缩放、剪帖和检索等交互式操作,使交互性能有了质的飞跃。这种基于对象的交互操作,使用户能根据某一具体画面(如某种植物)查询相关内容,或是查询画面中某一物质对象的其它资料（即VOD电子图书馆业务）。用户还可放大自己存放在医院的Ｘ光照片,取出自己关心的那部分画面仔细观察(即VOD远程医疗业务)等等。
　　(3)灵活性更大
　　VOD业务部门可以根据不同地域的具体条件、使用不同的传输网络（如HDSL、ADSL、HFC和FTTH/FTTC等），开展VOD业务。VOD用户也可以对音/视频的质量、实时性和接入网方式等作自由选择。
　　(4)多媒体兼容能力更强
　　MPEG-4不但支持自然音频、视频,而且支持自然和合成的混合音频、视频。在VOD电子游戏中,用户可以利用自然的音频和视频创作动画和合成声音。在VOD影视节目点播中,用户可以在画面上选择叠加自己母语的字幕,或者叠加其它文字信息（如股票行情等）。
　　对于采用MPEG-4标

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