【mpeg2】mpeg1、mpeg2和mpeg4標準對比分析和總結
Date: 2018.11.2
mpeg1、mpeg2和mpeg4標準對比
0、參考
1、編解碼流程
MPEG-1標準主要採用基於插值的運動補償預測+DCT+量化+VLC熵編碼的技術；MPEG-2標準在MPEG-1的基礎上增加了Scan過程並且碼流語法中增加了多種extension，以支援更高解析度和更多位元速率的編碼。MPEG-4標準主要是面向物件的編碼以支援應用的互動性操作。MPEG-4解碼器分成了紋理解碼、運動解碼、形狀解碼、人臉解碼等模組，MPEG-4標準中紋理解碼模組，在MPEG-2標準基礎上在Quant之後增加了對殘差係數進行DC/AC預測過程，進一步降低編碼冗餘。
2、編碼碼流結構
從三種標準的碼流分層結構可以看出，MPEG-1和MPEG-2的碼流結構非常相似，唯一區別是MPEG-2碼流中的Sequence_header後面必須緊跟sequence_extension，否則就是MPEG-1的碼流。兩者都具有相似的分層結構，從上到下分別包括Sequence、GOP、Picture、Slice、Macroblock和Block，每一層開頭都包含一個header，後面緊跟相關資料，每個header的識別都是根據起始碼進行判斷的。
MPEG-4標準是面向物件的，因而分層結構也是物件相關的，從上到下分別是Visual Object Sequence(VS)、Video Object(VO)、Video Object Layer (VOL)、Group of Video Object Planes (GOV)和 Video Object Plane (VOP)，每一層開頭都包含一個header，後面緊跟相關資料，每個header的識別都是根據起始碼進行判斷的。
注意：MPEG-4後來的替代標準H.264的碼流結構不同於之前的標準，採用的是nal單元的形式，每個nal中包含相應的頭資料和編碼資料。
3、參考幀
MPEG-1，MPEG2，MPEG4標準中的P幀只能有一幀參考幀（單參考），B幀可以有兩幀參考幀；
H.264可以最多有15幀參考幀，一般情況下選擇3-5幀作為參考幀。
4、編碼碼流的句法和語義
由於MPEG-2標準向下相容MPEG-1，MPEG-1和MPEG-2標準中的大部分語法和語義是相同的，但是MPEG-1標準不包括序列擴充套件資料、影象擴充套件資料和使用者擴充套件資料。
MPEG-4標準是面向物件的，其編碼碼流的句法和語義與MPEG-1和MPEG-2差異比較大。
5、支援特性對比
MPEG-1支援的特性：（標準I.6）
- 隨機訪問
- 快進或快退（快速搜尋）
- 回放
- 錯誤魯棒性
- 編輯
MPEG-2支援的特性：（標準Annex D）
- 支援更高的解析度和位元速率：
MPEG-1： 最高大約1.5Mbps
MPEG-2：3Mbps~100Mbps
MPEG-1支援SIF（352x240 for NTSC，352x288 for PAL）格式和CPS（Constrained Parameter Set）中的其他解析度；
MPEG-2標準支援更高的解析度，比如D1，720P等。 - 支援逐行編碼和隔行編碼；
- 支援不同的色度取樣格式（4:2:0，4:2:2，4:4:4）;
- 支援很大範圍內的影象質量。
- 支援隨機訪問
- 快進和快速回放
- 編輯
- 支援解碼MPEG-1碼流
- 錯誤復原
MPEG-4支援的特性:（標準 Annex E）
- 錯誤復原：GOB重同步、資料分割、可逆VLC
- 複雜度估計