MPEG－7标准及其应用简介

　　一、引言

　　国际标准化组织（ISO）在制定 MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4的标准基础上，推出了新的标准MPEG-7，该标准的正式名称为“多媒体内容描述接口”（Multimedia Content Description InteRFace）, 其目标就是产生一种描述多媒体内容数据的标准，满足实时、非实时以及推-拉应用的需求,它既不同于基于波形和基于压缩的表示方式如MPEG-1和 MPEG-2,又不同于基于对象的表示方式如MPEG-4，而是将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化描述，并将该描述与所描述的内容相联系，以实现快速有效的搜索。

　　二、MPEG-7的目标

　　1.支持多种音频和视觉的描述

　　描述包括自由文本、n维时空结构、统计信息、客观属性、主观属性、生产属性和组合信息。对于视觉信息，描述可能包括颜色、视觉对象、纹理、草图、形状、体积、空间关系、运动及变形等。对于音频信息，描述可能包括音调、调式、音速、音速变化等。

　　2.根据信息的抽象层次，提供一种描述多媒体材料的方法以便表示不同层次的用户对信息的需求。

　　3.支持数据管理的灵活性、数据资源的全球化和互操作性。

　　三、MPEG-7构成要素

　　MPEG- 7的主要元素包括以下几种。

　　1.描述工具，包括一组描述符D(Descriptor )和描述方案DS (Description Schemes )。描述符是指用来定义和表达实体某一方面特征的句法或语法。表达实体是由特征标识符（如颜色）和数据类型 (如字符串)等构成的。数据类型可以是“复合”的，既可以由几个数据类型的组合来构成，也可以由数个D来“描述”一个特征。描述方案是由一个或多个D和 DS构成，DS规定了它们相互关系的结构和语法。

　　2.描述定义语言DDL（Description Definition Language），用来指定描述方案的一种语言。它是一种模式化语言，是对音视频数据建模结果的一种表征。DDL规定了MPEG的描述工具，包括描述符和描述方案，并提供了把描述符构建为描述方案的规则。DDL同时也允许定义特殊应用中的扩展DS. 描述工具通过DDL被实例化，并以文本格式（XML）被描述。

　　3.用来支持多路描述、同步问题、传输机理、文件格式等的系统工具。

　　四、 MPEG-7属性描述工具

　　MPEG-7标准提供了一系列的属性描述工具对属性进行统一的管理，属性描述工具多用在多于一个媒体被描述时 (如音频和视频)。这些描述工具根据功能分为内容描述、内容管理、内容组织、导航和访问以及使用者交互5类。

　　1.基本元素(Basic Elements)

　　基本的数据类型提供了一组对描述AV（Audio-Visual）内容有帮助的扩展的数据类型和数学类型,如矩阵和向量等。基本数据类型同时也能构建连接媒体文件、定位内容、描述时间、地点、人物等。正是这些基本元素通过DS规范构成了定义MPEG-7描述方案的基础。

　　2. 内容描述(Content Description)

　　内容描述的目的是描述可察觉信息内容，用以表征可知觉的内容信息。内容描述包括结构和语义两个方面的内容。结构工具通过划分片断、帧、静态和动态区域来描述AV内容的时间及空间方面的结构信息。语义工具通过对象、事件、抽象观念和关系等描述了和AV内容所反映的现实世界。结构工具和语义工具通过链接共同作用，共同完成了对内容的描述。

　　3.内容管理(Content Management)

　　内容管理用于处理那些与多媒体文档创建、媒体所有权和编码等相关的信息，即那些不能被抽象出来的信息。

　　4. 内容组织(Content Organization)

　　内容组织提供一种来描述多媒体数据的分析和分类的方法，它可以用来描述一群对象的属性。

　　5.导航和访问(Navigation and Access)

　　导航和访问工具被用来定义音频、视频内容的一系列摘要，分解和变换信息，使浏览和获取AV内容更加便利。它包含概述、分解和变换三部分的内容。

　　6.使用者交互(User Interaction)

　　它描述了用户喜好以及使用信息等，使对媒体的访问变得更加个性化，为用户使用提供了方便。例如，可以根据用户的爱好来定义媒体的优先级，使用户尽快找到最适合的信息。

　　五、MPEG-7的应用领域

　　人们对日常生活中的多媒体信息，要求能高效率地进行访问、交互操作和显示。这就是MPEG-7“Pull”(拉)和“Push”(推)的两类应用。这两类应用与社会的政治和经济有着密切的联系，在教育、影视等专业领域和消费应用的不同场合都是必不可少的。