基于PC机的MPEG-4编码原理研究及实现
0 引言
随着多媒体业务的发展，日益增长的多媒体通信量和有限的通信带宽之间的矛盾日益突出。为了减小传输的数据量，国际电信联盟和MPEG标准组织都制定过各自的视频压缩标准。其中，最新MPEG-4标准以其高压缩率，支持低码率传输和基于对象编码等优点，而在传真、视频点播、电视会议、医用图像传输等领域广泛应用。
MPEG-4继承了MPEG-2中档次和等级概念，共有视频档次、音频档次、图形档次和场景描述档次共四类。档次是针对某一特定的应用而采用的编码工具，它是MPEG-4提供的工具集中一个子集，不同的档次就是不同的子集。每一个档次分为一个或多个等级，等级则定义了比特流参数的规格，实际上是限定了解码一个编码序列所应具备的性能。
MPEG-4的独特之处在于支持基于内容的编解码，为此引入了视听对象AVO(Audio／VIDEO Object)的概念。AVO可以是一幅图像中一个小提琴或琴声等，每个AVO可独立编码，但相互之间又存在着时空结构关系，因此编码时，必须传送编码对象的组成结构信息体“场景描述”，以表示场景中各AVO之间的时空结构关系。解码时根据此“场景描述”对图像和声音的有关内容进行编辑和操作。视听对象还可以是一个矩形帧，从而使MPEG-4兼容原来的MPEG标准。视听对象中的视频对象VO通常由3类信息来描述，即运动、形状和纹理信息。
1 编码原理
MPEG-4编码器主要由形状编码、纹理编码和运动编码三部分组成。帧格式分为I-VoP，P-VOP和B-VOP。这里只讨论I-VOP和P-VOP。I-VOP采用纹理编码来消除一帧图像数据间的空间冗余度；P-VOP是参考前一帧图像，并采用两种参数来编码。一种是当前要编码的图像与参考图像之间的差值；另一种是运动矢量。编码器的具体结构模块如图1所示。
