MPEG--1

MPEG-1数字存储媒体的活动图像和伴音编码标准
MPEG-1的正式名称是“信息技术——用于数据速率高达大约1.5 Mbit/s的数字存储媒体的活动图像和伴音编码（Information technology -- Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5 Mbit/s）”，1992年成为正式标准，标准号ISO/IEC 11172。

MPEG-1由五
个部分及若干勘误组成
第1部分：系统（Part 1: Systems ）
Title：CODING OF MOVING PICTURES AND ASSOCIATED AUDIO FOR DIGITAL STORAGE MEDIA AT UP TO ABOUT 1.5 Mbit/s Part 1: System
速率在1.5Mbps以内的数字存储媒体运动图像及其伴音编码标准MPEG-1 第一部分系统编码
· ISO/IEC 11172-1:1993/Cor 1:1996 第1部分勘误1，1996年
· ISO/IEC 11172-1:1993/Cor 2:1999 第1部分勘误2，1999年
第2部分：视频（Part 2: Video ）
Title：CODING OF MOVING PICTURES AND ASSOCIATED AUDIO FOR DIGITAL STORAGE MEDIA AT UP TO ABOUT 1.5 Mbit/s Part 2: Video
速率在1.5Mbps以内的数字存储媒体运动图像及其伴音编码标准MPEG-1 第二部
分视频编码
· ISO/IEC 11172-2:1993/Cor 1:1996 第2部分勘误1，1996年
· ISO/IEC 11172-2:1993/Cor 2:1999 第2部分勘误2，1999年
第3部分：音频（ Part 3: Audio)就是大名鼎鼎的MP3标准）
Title：CODING OF MOVING PICTURES AND ASSOCIATED AUDIO FOR DIGITAL STORAGE MEDIA AT UP TO ABOUT 1.5 Mbit/s Part 3: Audio
速率在1.5Mbps以内的数字存储媒体运动图像及其伴音编码标准MPEG-1 第三部
分音频编码
· IS O/IEC 11172-3:1993/Cor 1:1996 第3部分勘误1，1996年第4部分：依从性测试（Part 4: Compliance testing ）
Title：CODING OF MOVING PICTURES AND ASSOCIATED AUDIO FOR DIGITAL STORAGE MEDIA AT UP TO ABOUT 1.5 Mbit/s Part 4：Compliance testing
速率在1.5Mbps以内的数字存储媒体运动图像及其伴音编码标准MPEG-1 第四部
分一致性测试
· ISO/IEC 11172-4:1995
第5部分：软件仿真（ Part 5: Software simulation）
Title：CODING OF MOVING PICTURES AND ASSOCIATED AUDIO FOR DIGITAL STORAGE MEDIA AT UP TO ABOUT 1.5 Mbit/s Part 5: Software simulation
速率在1.5Mbps以内的数字存储媒体运动图像及其伴音编码标准MPEG-1 第五部
分软件模拟
· ISO/IEC TR 11172-5:1998
附录: A\B\C\D\C\F\G
第1部分“系统”涉及了数据流组合的问题。

数据流从符合MPEG-1标准的视频和音频组件出来，携带着定时信息，需要将这些数据流组合，形成一个单一的数据流（如图09-03-1所示）。

这是一个重要的功能，因为一旦组合成一个单一的流，数据才能适合数字储存或传输。

图09-03-1 ISO/IEC 11172解码器原型
第2部分“视频”规定了一种编码的表示，可用于将625行和525行两种视频序列压缩成大约1.5Mbps位率。

第2部分开发主要用于操作存储介质，这些介质提供大约1.5Mbps连续传输速率。

当然，也可更广泛地使用第2部分，因为它采用的是通用的方法。

采用了一系列技术以达到高压缩比率。

首先是为信号选择一个合适的空域分辨率。

然后，算法使用基于块的运动补偿以降低时域冗余。

运动补偿用于从前一图片对当前图片的因果预测，从未来图片对当前图片的非因果预测，或从过去和未来图片进行内插预测。

通过使用离散余弦变换（DCT）消除空域相关，差分信号（即预测误差）得到进一步压缩，然后被量化。

最后，运动矢量与DCT信息组合，并使用变长度码编码。

对标准中使用的几种主要图片类型（sequence, group of pictures, picture, slice, macroblock, and block。

即序列，图片组，图片，片，宏块，以及块），图09-03-2给出了一种可能的组合。

图09-03-2 时域图片结构例
第3部分“音频”规定了一种可以用于压缩音频序列（包括单声和立体声两种）的编码表示。

图09-03-3示意了其算法。

输入的音频样本被送到编码器。

映射处理（mapping）对输入音频流产生滤波和子抽样。

心理模块（psychoacoustic model）产生一系列数据，控制量化器（quantiser）和编码（coding）。

量化器和编码将被映射的输入样本生成编码的符号序列。

“帧包装（frame packing）”
模块将其他模块输出的数据，并在必要的时候，还加上其他信息（例如，错误校正），装配成一个实际的位流。

图09-03-3 音频压缩
第4部分“依从测试”详细说明如何测试比特数据流和解码器是否满足MPEG-1前三个部分(Part1，2和3)中所规定的要求。

这些测试可像下面那样使用：
∙编码器制造商和用户，验证编码器是否产生合理的位流。

∙解码器制造商和用户，验证解码器是否满足第1、2和3 部分关于解码器能力规定的要求。

∙应用，验证所得到的位流特性是否满足该应用要求。

例如已编码的图片尺寸是否超过该应用允许的最大值。

第5部分“软件仿真”从技术上看不是一个标准，而是一个技术报告，给出了用软件实现MPEG-1标准前三个部分的结果。