Podríamos decir que todo empieza en 1987 cuando el italiano Leonardo Chiariglione, que había pertenecido al comité consultivo internacional de radiocomunicaciones (CCIR,
International Radio Consultative Comittee), era el encargado de la estandarización de la
televisión de alta definición (HDTV, High Definition Television), pero se encontraba un tanto desilusionado por el fracaso en adoptar un único estándar internacional ya que Japón, Europa y Estados Unidos pugnaban por su propio formato. Ese año asistía al encuentro del grupo unido de expertos en imágenes (JPEG, Joint Pictures Experts
Group) que había sido formado en 1982 por la organización de estándares
internacionales (ISO, International Organization for Standardization) y por la comisión electrotécnica internacional (IEC, International Electrotechnical Comittee) y cuyo objetivo era establecer un conjunto de formatos que permitieran obtener una codificación eficiente de imágenes estacionarias, de uso público, que mitigaran la aparición de formatos propietarios. En este encuentro, Chiariglione quedó profundamente impresionado por lo que se podía lograr entre un grupo de expertos cuando no se manejaban intereses de ninguna industria. Así que se aproximo al director del grupo JPEG, el japonés Hiroshi Yoshuda, y le sugirió la creación de un grupo semejante al JPEG, que se encargara de estandarizar la codificación digital de las imágenes en movimiento.
De esta manera, en 1988 y con Yoshuda como representante ante la ISO, la organización ISO/IEC crea el comité técnico unido sobre tecnologías de la información, subcomité 29, grupo de trabajo 11 (ISO/IEC JTC1/SC29/WG11), más conocido como MPEG, bajo la dirección de Chiariglione, encargándole el desarrollo de estándares para la representación codificada de imágenes en movimiento, la información del audio asociado y su combinación para la grabación y lectura en un medio de almacenamiento digital. En ese momento el grupo estaba formado por 12 personas pero durante los años posteriores expertos de todo el mundo en video, audio y sistemas fueron uniéndose llegando a ser 200 participantes en el año 1992.
Una vez creado el grupo MPEG, su primer objetivo fue la posibilidad de almacenar y reproducir de señales de video y audio en soporte CD-ROOM para su uso en aplicaciones multimedia.
La inclusión de una señal de vídeo y audio en un soporte como el CD, que originalmente había sido pensado para incluir únicamente la información asociada a un canal de audio estereofónico, representó un importante problema tecnológico durante el desarrollo del
estándar MPEG-1, ya que los factores de compresión que debían utilizarse se situaban entre 100 y 200. El flujo de datos que admite un CD-ROOM de simple velocidad (150Kbytes/s) es de unos 1,2 Mbps mientras que el fuljo de bits implícito en una señal de vídeo 4:2:2 es, como hemos dicho, de aproximadamente 260 Mbps (estándar ITU 601, formato 4:2:2).
La solución al problema se obtuvo reduciendo la calidad de la imagen en un doble proceso de reducción espacial y temporal. Este proceso significa una reducción inicial de los datos basada en el remuestreo temporal y espacial, por lo que no puede considerarse como una verdadera compresión de vídeo. Por una parte, la resolución de las imágenes se redujo a la mitad, tanto en la dirección horizontal como en la vertical. Aunque esta reducción suponga una pérdida de calidad considerable comparándola con el formato estándar de radiodifusión, la resolución que se obtiene es equivalente a la del formato de registro en cinta magnética VHS.
Otra simplificación importante en el MPEG-1 es que no admite vídeo entrelazado, por lo que sólo se requiere codificar uno de los dos campos de la señal original.
A finales de 1990 ya existía un borrador del proyecto que demostraba que se podía generar un flujo de datos con audio de calidad CD (16 bits por muestra y un muestreo a 44,1 kHz) y video de calidad (LDTV, Low Definition Television) equivalente a la calidad de una cinta VHS. Ya para finales de 1992 se concluía el primer estándar definitivo, conocido como MPEG-1 (numerado como ISO/IEC 11172) con una tasa de datos de 1,5 Mbps, 1,15 Mbps para el video y 350 Kbps para el audio en estéreo. En relación al audio podemos comentar que la capa 3 (layer 3) de audio de la norma MPEG-1 es la que ha dado lugar al polémico MP3.
Durante el desarrollo del MPEG-1 los participantes del grupo MPEG se dieron cuenta que la base de las técnicas que estaban desarrollando también era óptima para aplicaciones que requerían mayor resolución y un bitrate (tasa de bits) de hasta diez veces superior. Esto les hizo pensar en avanzar la implementación de la televisión digital que estaba prevista para el siguiente milenio, cuando las redes de banda ancha ya se hubieran extendido. Entonces con el objetivo de unificar criterios para la implementación de la televisión digital el grupo desarrollo el siguiente estándar, el MPEG-2 (numerado como
además de la principal diferencia de que el estándar MPEG-2 es capaz de tratar señales de vídeo entrelazadas. Involucra compresión de datos (flujos de bits) originalmente a 260 Mbps (sin compresión) hasta lograr una tasa de bits entre 2 y 15 Mbps (después de la compresión). Su diseño es sumamente flexible y cubre una amplio espectro de sistemas de vídeos que van desde los formatos digitales ITU 601 4:2:2, ITU 601 4:2:0, HDTV (televisión de alta definición) 4:2:0, EDTV (televisión con definición mejorada) 4:2:0, formatos CIF y SIF, formatos HHR 4:2:0, algunos de ellos en versiones de exploración progresiva, otros con exploración entrelazada y algunos con ambos tipos de exploración. Para que el MPEG-2 pueda cubrir todo este amplio espectro de aplicaciones ha sido necesario definir subconjuntos de la sintaxis y semántica de la secuencia de bits en la forma de distintos perfiles y niveles, que luego explicaremos.
En cuanto al audio el nuevo estándar introdujo un nuevo esquema multicanal de señal de audio surround.
El estándar MPEG-3, cuya intención era estandarizar la televisión de alta definición, fue posteriormente incluido en MPEG-2, ya que se demostró que si se aumentaba el bitrate de la señal de video del MPEG-2 se llegaba a los mismos resultados.
Los objetivos actuales del grupo son los nuevos estándares MPEG-4 y MPEG-7. El MPEG-4 (Coding of Audio-Visual Objects) (numerado como ISO/IEC 14496) fue aprobada de manera formal en octubre de 1998, esta fue una primera versión, más tarde se aprobó una segunda versión pensada para un número mayor de aplicaciones que fue aprobada en diciembre de 1999 (no reemplaza la primera versión, sólo la amplía). Es importante indicar que las ampliaciones y mejoras del MPEG-4 se realizarán hasta finales del año 2002 y serán incluidas en las especificaciones como nuevos perfiles, pero compatibles con la primera y la segunda versión.
Este estándar se orienta a la transmisión de señales de vídeo y audio con velocidades muy bajas (64 kbps), fundamentalmente para aplicaciones de vídeo telefonía, aplicaciones multimedia, intranets e Internet. Las secuencias de bits están especialmente diseñadas para hacer frente a las altas variabilidades del canal en este tipo de comunicaciones, en donde es fácil que se produzcan reducciones de la velocidad, pérdidas parciales de datos, etc. Por ello, la trama o stream de vídeo y audio suele estar escalada de modo que, en función de la tasa de bits recibida, el receptor puede visualizar las imágenes con mayor o menor calidad.
Además, proporciona mayor flexibilidad que el MPEG-2 para el uso de técnicas de compresión basadas en la forma de onda permitiendo el uso de la transformada Wavelet, la codificación vectorial y la realización de transformaciones afines para la compensación de movimiento. Por último, permite realizar una codificación orientada a objetos, pudiendo utilizar codificadores fractales o morfológicos, modelado de objetos y descriptores de escenas.
El estándar MPEG-7 (Multimedia Content Description Interface) (numerado como ISO/IEC 15938) intenta abarcar todos los aspectos (diferentes a la compresión de la información) que involucra la multimedia. Es decir, MPEG-7 describe la manera de ofrecer, filtrar, buscar y manejar información multimedia digitalizada. La primera versión del MPEG-7 se aprobó en julio del año 2001. Se han ido incluyendo varias mejoras posteriormente las cuales tal vez sean reunidas en una segunda versión del estándar. Este estándar está orientado a aplicaciones de búsqueda en bases de datos de contenidos audiovisuales y especifica los procedimientos para insertar los descriptores de imagen, vídeo, gráficos 2D, etc.
A finales de 1999, MPEG empezó a trabajar en el nuevo estándar MPEG-21 (Multimedia
Framework) cuyo objetivo primordial es proporcionar estándares que estarán
fundamentados principalmente en el punto de vista de los usuarios, y no tanto de la industria.