1,2020/7/7,資訊組織研究 MPEG,Moving Picture Experts Group 指導教授：張迺貞 組員：曾嬿容 江政哲 劉慈心 鄭美珍(報告人),2020/7/7,2,outline,MPEG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,2020/7/7,3,What is MPEG?,MPEG (pronounced M-peg), which stands for Moving Picture Experts Group, is the name of a family of standards used for coding audio-visual information (e.g., movies, video, music) in a digital compressed format. Moving Picture Experts Group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。,2020/7/7,4,The major advantage of MPEG,MPEG files are much smaller for the same quality. This is because MPEG uses very sophisticated compression techniques 多人普遍使用，壓縮檔案比例大，兼顧畫質與品質。,2020/7/7,6,MPEG-1(ISO/IEC 11172 ),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4-5 Mbits /sec，但隨著速率的提高，其解碼後的影像質量有所降低。,2020/7/7,7,MPEG-2(ISO/IEC 13818),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）。,2020/7/7,8,MPEG-3(MPEG-1 Audio Layer 3 ),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。,2020/7/7,9,MPEG-4(ISO/IEC 14496),一版制定於 1998, 二版製訂於in 1999 三個發展領域: Digital television Interactive graphics applications (synthetic content) Interactive multimedia (World Wide Web, distribution of and access to content),2020/7/7,10,MPEG-4 結構(1),視覺場景 (visual scene) 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。,2020/7/7,11,MPEG-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 (Visual Object Sequence，簡稱VS) 視訊物件 (Video Object，簡稱VO) 視訊物件層 (Video Object Layer，簡稱VOL) 視訊物件平面群 (Group of Video Object Planes，簡稱GOV) 視訊物件平面 (Video Object Planes，簡稱VOP),2020/7/7,12,MPEG-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。,2020/7/7,13,維基百科，自由的百科全書.htm,2020/7/7,14,中學工藝教育第31卷第5期，1998年5月,15,2020/7/7,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-4,16,2020/7/7,Where are MPEG-5 , -6?,Early on in MPEGs work, the numbers 5 and 6 were not assigned to work items, an official term for current and future projects. After starting such a new work item, the questions had logic of a sort: shall the number for the next job be 5, which follows 4, or should it be 8, attractive in its own binary way, to follow 1,2 and 4? After some thought, MPEG members decided that their new work item was so different from what had gone before that they threw both ideas overboard and chose 7 as the lucky number (poor 6 never had a chance). -R.K.,IEEE Spectrum February 1999 Volume 36 Number 2 http:/www.m4if.org/resources/IEEESpectrum/mpegsb2.htm,2020/7/7,17,MPEG-7 (ISO/IEC 15938) 概念,July 2001制定 正式名稱為multimedia content description interface 可以表達如Dublin Core的架構。 使用XML當做陳述影音資料的語言， 以XML Schema當做DDL(Description Definition Language)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。,2020/7/7,18,MPEG-7 (ISO/IEC 15938)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。,2020/7/7,19,MPEG-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streaming delivery等。,2020/7/7,20,MPEG-7 主要元素,描述工具（Description tools）： Descriptors（D）：定義影音內容特徵描述的語法和語義。 Description Schemes（DS）：描述D和D之間、D和DS之間、DS和DS之間的結構和語義。 Description Definition Language（DDL）：定義描述工具的語法（Description tools）。 系統工具（System tools）：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。,2020/7/7,21,MPEG-7: DSs,DSs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Multimedia DSs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。,2020/7/7,22,MPEG-7: Multimedia Description Schemes（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,2020/7/7,23,MPEG-7 MDS六種描述工具,Basic Elements基本元素 Content Description內容描述 Content Management內容管理 Content Organization內容組織 Navigation and Access瀏覽和使用 User Interaction使用者互動,2020/7/7,24,Overview of the MPEG-7 Multimedia DSs,2020/7/7,25,MPEG-7: DDL三個基本元件,1.XML Schema structural language components 2.XML Schema datatype language components 3.MPEG-7 specific extensions： Array and matrix datatypes: 定義陣列及矩陣的 資料形態。 Built-in primitive time datatypes: 定義時間的 資料形態。,2020/7/7,26,MPEG-7 main elements,2020/7/7,27,2020/7/7,28,Description unit,2020/7/7,29,Abstract representation of possible applications using MPEG-7,2020/7/7,30,MPEG-7 應用流程,2020/7/7,31,MPEG-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(Segmentation in regions,region motion tracking)。 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)。,2020/7/7,32,Example of a Hierarchical Summary of a video of a soccer game providing a multiple level key-frame hierarchy. The Hierarchical Summary denotes the fidelity (i.e., f0, f1) of each ke