【经典】资讯组织研究MPEG

資訊組織研究

MPEG

MovingPictureExpertsGroup指導教授：張迺貞組員：曾嬿容江政哲劉慈心鄭美珍(報告人)8/17/20241outlineMPEG名稱、優勢MPEG家族MPEG-1，2，3介紹MPEG-4制定、結構、應用MPEG-7概念、目的、格式、元素、應用、挑戰MPEG-21制定、REL、期盼References參考文獻8/17/20242WhatisMPEG?MPEG(pronouncedM-peg),whichstandsforMovingPictureExpertsGroup,isthenameofafamilyofstandardsusedforcodingaudio-visualinformation(e.g.,movies,video,music)inadigitalcompressedformat.MovingPictureExpertsGroup

動態影像專家團體的縮寫，創建於1988年，

早期主要是為了CD建立視訊和音訊的標準，

其中成員主要為視訊、音訊及系統領域的專家，所制定的標準統稱為MPEG。8/17/20243ThemajoradvantageofMPEGMPEGfilesaremuchsmallerforthesamequality.ThisisbecauseMPEGusesverysophisticatedcompressiontechniques多人普遍使用，壓縮檔案比例大，兼顧畫質與品質。8/17/20244MPEGFamiliesMPEG-1

CD-ROM，Video-CD，CD-IMPEG-2DVB，HDTV，DVDMPEG-3(已由MPEG-2取代)MPEG-4視訊電話、視訊電子郵件、數字電視；動態圖

象；萬維網（WWW）MPEG-7如豐富的索引卡片，提供有用的MetaMPEG-21多媒體框架，使用者導向，從消費者較全面性的需求面來著手MPEG-X

ISO/IEC标准以MPEG-x的形式表示。例如，

MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4。ITU-T视频编码标准被称作建议，以H.26X的形式表示，例如，H.261、H.262、H.263和H.26L)。8/17/20245MPEG-1(ISO/IEC11172)制定-1992年適用-CD-ROM，Video-CD，CD-I等目的-把221Mbits/sec的NTSC影像壓縮至1.2Mbits/sec，壓縮率約為200：1。編碼速率最高可達4-5Mbits/sec，但隨著速率的提高，其解碼後的影像質量有所降低。

8/17/20246MPEG-2(ISO/IEC13818)制定-1994年適用-DVB、HDTV和DVD等制定的3Mbps-10Mbps的運動圖像及其音訊的編碼標準圖像質量-CCIR6OI建議(國際無線電諮詢委員會電視信號模數轉換標準)音頻-可提供左右中及兩個環繞聲道，以及一個重低音聲道，和多達7個伴音聲道（即DVD可有8種語言配音的原因）。8/17/20247MPEG-3(MPEG-1AudioLayer3)傳輸速率在20Mbits-40Mbits/sec間MPEG-2的出色性能表現，已能適用於HDTV，使得原打算為HDTV設計的MPEG-3，還沒出世就被拋棄了。8/17/20248MPEG-4(ISO/IEC14496)一版制定於1998,二版製訂於in1999三個發展領域:DigitaltelevisionInteractivegraphicsapplications(syntheticcontent)Interactivemultimedia(WorldWideWeb,distributionofandaccesstocontent)8/17/20249MPEG-4結構(1)視覺場景(visualscene)

可能包含一個或多個視訊物件，每個視訊物件都可藉由時間和空間資訊加以描述，包括它們的形狀、移動和紋理。8/17/202410MPEG-4結構(2)視覺位元串流會提供階層式的視覺場景描述，階層架構中的各層包括：視覺物件序列(VisualObjectSequence，簡稱VS)視訊物件(VideoObject，簡稱VO)視訊物件層(VideoObjectLayer，簡稱VOL)視訊物件平面群(GroupofVideoObjectPlanes，簡稱GOV)視訊物件平面(VideoObjectPlanes，簡稱VOP)8/17/202411MPEG-4應用一種多媒體標準，專門設計來為不同應用提供相互操作能力，支援視頻/音頻物件編碼、3D內容、低位元率編碼、數位版權管理。應用在視訊電話、視訊電子郵件、數字電視；動態圖象；萬維網（WWW）等。傳輸速率要較低，大約在4800-64000bits/sec之間利用很窄的頻寬，通過frame的重建技術、資料壓縮，以求用最少的數據獲得最佳的影像品質。8/17/202412維基百科，自由的百科全書.htm8/17/202413中學工藝教育第31卷第5期，1998年5月8/17/202414

著重在影音資料的壓縮上，重點是如何達到高壓縮率，並同時兼顧一定的畫質和音質。

MPEG-1、MPEG-2、MPEG-48/17/202415WhereareMPEG-5,-6?EarlyoninMPEG'swork,thenumbers5and6werenotassignedtoworkitems,anofficialtermforcurrentandfutureprojects.Afterstartingsuchanewworkitem,thequestionshadlogicofasort:"shallthenumberforthenextjobbe5,whichfollows4,orshoulditbe8,attractiveinitsownbinaryway,tofollow1,2and4?"Aftersomethought,MPEGmembersdecidedthattheirnewworkitemwassodifferentfromwhathadgonebeforethattheythrewbothideasoverboardandchose7astheluckynumber(poor6neverhadachance).--R.K.

IEEESpectrumFebruary1999Volume36Number2/resources/IEEESpectrum/mpegsb2.htm8/17/202416MPEG-7(ISO/IEC15938)

概念July2001制定正式名稱為multimediacontentdescriptioninterface可以表達如DublinCore的架構。使用XML當做陳述影音資料的語言，以XMLSchema當做DDL(DescriptionDefinitionLanguage)的基礎。重點在影音內容的描述和定義，以有彈性、具延伸性、多層次及明確的資料結構和語法來定義影音資料的內容。

8/17/202417MPEG-7(ISO/IEC15938)目的

定義訊息儲存的格式和語法，整合在不同的裝置設備和不同的應用上處理影音內容的存取、搜尋、索引、過濾等。

8/17/202418MPEG-7格式XML的文字，適合用在編輯、搜尋和過濾等。二元（binary）格式，適合用在儲存、傳送和streamingdelivery等。8/17/202419MPEG-7主要元素

描述工具（Descriptiontools）：Descriptors（D）：定義影音內容特徵描述的語法和語義。DescriptionSchemes（DS）：描述D和D之間、D和DS之間、DS和DS之間的結構和語義。DescriptionDefinitionLanguage（DDL）：定義描述工具的語法（Descriptiontools）。系統工具（Systemtools）：定義二元編碼方式，使得在貯存和傳送之間更有效率，影音內容描述的多工與一致性，智慧財產管理與保護等等。8/17/202420MPEG-7:DSsDSs是被設計來描述高階的影音內容特徵，如regions、segments、objects、events等等，或者是相關的metadata的資訊如創作者、使用歷程、產品資訊等等，由於這些D和D、D和DS、DS和DS可能有某些相關存在，於是DSs產生更複雜的結構。聽覺（audio）或視覺（visual）DSs單獨的描述聽覺或視覺的內容，而MultimediaDSs描述聽覺和視覺（或者是單純的文字）結合而成的內容。在某些DSs的內容可以自動化的擷取，但絕大部份的DSs須要藉由人工的方式取得。8/17/202421MPEG-7:MultimediaDescriptionSchemes（MDS）

主要是描述影音（audio-visual）內容metadata的結構，為了讓影音內容能夠容易搜尋、索引、過濾、使用和管理。Descriptors-描述低階的聽覺或視覺的特徵如顏色、紋路，或者影音內容的屬性如位置、時間、品質等等8/17/202422MPEG-7MDS六種描述工具BasicElements基本元素ContentDescription內容描述ContentManagement內容管理ContentOrganization內容組織NavigationandAccess瀏覽和使用UserInteraction使用者互動8/17/202423OverviewoftheMPEG-7MultimediaDSs8/17/202424MPEG-7:DDL三個基本元件1.XMLSchemastructurallanguagecomponents2.XMLSchemadatatypelanguagecomponents3.MPEG-7specificextensions：Arrayandmatrixdatatypes:定義陣列及矩陣的資料形態。

Built-inprimitivetimedatatypes:定義時間的資料形態。

8/17/202425MPEG-7mainelements

8/17/2024268/17/202427Descriptionunit8/17/202428AbstractrepresentationofpossibleapplicationsusingMPEG-7

8/17/202429MPEG-7應用流程8/17/202430MPEG-7應用範圍影音內容創造與生產的資訊(創作者、標題)。影音內容使用相關的資訊(著作權、使用歷程、播放清單)。影音內容貯存特徵的資訊(貯存格式、編碼方式)。影音內容空間、時間、空間與時間的結構資訊(Segmentationinregions,regionmotiontracking)。影音內容低階特徵資訊(顏色、紋路、形狀)。影音內容所包含的概念性資訊(Object、Event)。如何有效的瀏覽影音資訊(摘要、變化)。物件收集資訊。影音內容與使用者互動資訊(使用者喜好、使用者歷程)。

8/17/202431ExampleofaHierarchicalSummaryofavideoofasoccergameprovidingamultiplelevelkey-framehierarchy.TheHierarchicalSummarydenotesthefidelity(i.e.,f0,f1)ofeachkey-framewithrespecttothevideosegmentreferredtobythekey-framesatthenextlowerlevel.8/17/202432MPEG-7的挑戰執行成本：製作和管理檔案。版權考慮：MPEG-7是關於“資料”的資料，視聽產品內容的製作人還是會對與他們產品有關的MPEG-7檔案的使用與控制權感興趣。

8/17/202433MPEG-21(ISO/IEC21000)startedattheMay-June2000meetinginGenevaMPEG-21希望發展一種高效率之可調性視訊編碼標準(ScalableVideoCoding;SVC)以適用於UMA(UniversalMultimediaAccess)之目標，並計畫將此標準納入其Part13:ScalableVideoCoding的標準。2005年1月的MPEG會議結束後大勢底定，未來MPEG-21SVC的方法將以HHI的H.264-basedSVC為基礎繼續發展。提供未來多媒體完整的應用平台8/17/202434REL(RightsExpressionLanguage)是MPEG-21的一部份，是權利表達語言標準之一，採用XrML共通語言所建構而成。XrML是XML應用在Right的變型。8/17/202435TheRELDataModelMPEG-21Overviewv.5

/mpeg/standards/mpeg-21/mpeg-21.htm

8/17/202436MPEGREL憑證架構電腦與通訊第110期，12.25.2004，428/17/202437對MPEG-21的期盼建立廣泛深入的“多媒體框架”期盼解決以下問題：網路傳輸

服務品質和靈活性

內容品質（描繪上的）

內容品